电子系统设计方案(PDF 66页)
电子系统设计课程设计
电子系统设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解电子系统的基本原理,掌握电子元件的功能和电子电路的设计方法。
2. 使学生能够运用所学知识,设计并搭建简单的电子系统,如传感器应用、信号处理和控制系统。
3. 引导学生了解电子系统在实际应用中的发展现状和未来趋势。
技能目标:1. 培养学生运用电子绘图软件进行电路图设计的能力。
2. 提高学生动手实践能力,能够正确组装和调试电子系统。
3. 培养学生团队协作和问题解决能力,能够共同完成电子系统的设计与制作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子科学的兴趣,激发创新意识,增强探究精神。
2. 引导学生树立正确的工程伦理观念,注重环保和资源利用,培养社会责任感。
3. 培养学生严谨、细致的学习态度,养成良好的学习习惯和团队合作精神。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,结合理论教学和动手实践,注重培养学生的实际操作能力和创新意识。
学生特点:学生已具备一定的电子基础知识,具有较强的求知欲和动手能力,但对电子系统设计的整体认识尚浅。
教学要求:教师需结合学生特点,以理论为基础,实践为导向,引导学生主动参与,注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际电子系统的设计与制作,达到学以致用的目的。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 电子系统设计基础理论:- 电子元件特性与选型- 电路图绘制原则与方法- 电子电路的基本分析方法2. 电子系统设计实践:- 传感器应用电路设计- 信号处理电路设计- 控制系统电路设计3. 电子系统设计与制作:- 设计流程与方法- 电子绘图软件操作- 电子系统组装与调试4. 电子系统设计案例分析:- 现有电子产品的原理与结构分析- 创新电子系统设计实例讲解- 学生作品展示与评价教学内容根据课程目标,结合教材相关章节,制定以下教学大纲:第1周:电子系统设计基础理论第2周:电子元件特性与选型第3周:电路图绘制原则与方法第4周:电子电路的基本分析方法第5周:传感器应用电路设计第6周:信号处理电路设计第7周:控制系统电路设计第8周:设计流程与方法第9周:电子绘图软件操作第10周:电子系统组装与调试第11周:现有电子产品案例分析第12周:学生作品设计与制作第13周:学生作品展示与评价教学内容注重科学性和系统性,旨在使学生掌握电子系统设计的基本知识和技能,培养实际操作能力和创新意识。
电子考场系统设计方案
电子考场系统设计方案系统设计方案2.1、概述闭路监控系统能在人们无法直接观察的场合,却能实时、形象、真实地反映被监视控制对象的状况,且能做到全天候24小时不间断进行,现已成为人们在现代化管理中一种极为有效的观察管理工具。
由于它具有只需一人在控制中心操作就可观察许多区域,甚至远距离区域的独特功能,被认为是保安工作之必须手段,因此闭路电视监控系统在现代化教学管理和护卫中起独特作用。
本系统采用统一的技术规范、兼容明晰的信息格式,将高性能的系统设备有机地集成在一起,构成一个高度自动化的闭路电视监控管理系统。
保证图像清晰、色彩真实、防闪稳定和操作容易,并可在所处环境下长期可靠地运行。
2.1.1、符合教育部标准,通过SIP网络互联:把考场的监控画面传送到市、省级教育部。
2.1.2、校级网上巡查:实时监控校园内任一教室的考试情况,通过在管理者计算机上安装软件,做到平时的教学管理,教学评估。
2.1.3、多种储存方式:系统支持多种储存备份方式:如扩展硬盘阵列、热插拔硬盘、CD-RW刻录盘、服务器、磁带、NAS海量储存等。
通过专业的储存设备能够对数据做到完善的备份的冗余,在部分数据遭到破坏时,能够及时恢复。
2.1.4、网络与设备管理:对网上巡查系统范围内的系统设臵、网络进行管理,收集、监测系统范围内的监控设备、相关服务器的运行情况。
2.1.5、多种录像模式:手动多路并发录像、多路定时自动录像。
2.1.6、录像后期处理:系统具有强大的录像后期处理能力,便于录像资料的利用。
2.1.7、多种报警方式:硬盘空间提示报警、视频丢失报警。
2.2、系统构成本系统主要由三方面组成:前端(摄像监视端)总计7个监控点、中端(信号、图像传送媒介)、后端(中心控制端)。
为了使整个监控系统能够满足实际应用的要求,避免重复建设造成不必要的浪费,本系统充分考虑了以后系统扩充以及和各级远程多媒体数字监控网的连接等。
2.3、系统说明1.重要部位前端设备安装在教室内、楼道共配备台摄像机,包括台高清晰型摄像机台日夜两用型低照度摄像机;操场配臵台摄象机,包括台智能高速球摄象机和台日夜两用型低照度摄象机;主楼大门和学校大门各配臵台日夜两用型低照度摄象机。
电子系统课课程设计
电子系统课课程设计一、教学目标本章节的教学目标旨在让学生掌握电子系统的基础知识,包括电子元件的功能、电路原理以及简单的电子系统设计。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解并识记电子元件(如电阻、电容、二极管、晶体管等)的功能和特性;掌握基本电路原理,包括欧姆定律、基尔霍夫定律等;了解电子系统的设计方法和步骤。
2.技能目标:学生能够运用所学知识分析并解决简单的电子系统问题;具备基本的电子实验操作技能,如使用多用电表、示波器等仪器;学会阅读电子电路图,并能够根据电路图搭建简单的电子系统。
3.情感态度价值观目标:培养学生对电子科技的兴趣和好奇心,激发学生主动探索电子系统奥秘的欲望;培养学生的团队协作精神和动手实践能力,使其能够在实际项目中运用所学知识解决实际问题。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个部分:1.电子元件:介绍电阻、电容、二极管、晶体管等常见电子元件的功能、特性和应用场合。
2.电路原理:讲解欧姆定律、基尔霍夫定律等基本电路原理,以及电路分析方法,如节点分析、回路分析等。
3.电子系统设计:介绍电子系统设计的基本方法和步骤,包括需求分析、电路设计、PCB布线、系统调试等。
4.实验操作:安排一系列实验,让学生动手实践,培养其实验操作技能和团队协作精神。
三、教学方法为了提高教学效果,本章节将采用多种教学方法相结合的方式进行授课:1.讲授法:讲解电子元件的功能、特性和应用,电路原理以及电子系统设计方法。
2.讨论法:学生针对实际案例进行讨论,培养其分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法:分析具体电子系统设计案例,让学生了解并掌握电子系统设计的全过程。
4.实验法:安排实验课程,让学生动手搭建电子系统,培养其实验操作技能和团队协作精神。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的电子系统教材,为学生提供系统、全面的学习资料。
2.参考书:推荐学生阅读一些电子系统相关的参考书籍,以拓宽其知识面。
电子系统设计
电子系统主要是由多个电子元器件或功能模块组成,能实现较复杂的应用功能的客观实体。
一般来说,一个复杂的电子系统可以分解成若干个子系统,其中每个子系统又由若干个功能模块组成,而功能模块由若干单元电路或电子元器件组成。
电子测量系统主要由:模拟子系统(传感器、信号处理、系统电源及监控、驱动)、数字子系统(存储器、译码控制、人机接口、通信接口)、数模合子系统(ADC、DAC)和MCU/ARM/DAP子系统。
电子系统设计三种方法:自顶向下发、自底向上发和组合法电子系统设计原则:1、兼顾技术的先进性和成熟性2、安全性、可靠性和容错性3、实用性和经济性4开放性和可扩张性5易维护性电子系统设计步骤:1调查研究2方案选择与可行性论证3单元电路设计、参数选择和元器件选择4组装与调试5编写设计文件与总结报告电子元器件遵循三条原则:1元器件的技术参数必须完全满足系统的要求,并留有合理的余地2最高性能/价格比3满足系统的结构要求标称阻值1/4W以上的金属膜电阻采用直接标注法。
1/4W及1/4W以下的金属膜电阻采用四色或五色环标注允许误差:允许误差=标减实/标X100% 市场上金属膜电阻中最常见的为±5%,在±1%内属精密电阻范畴额定功率:额定功率与电阻的体积直接相关,即体积越大,额定功率越高最高工作电压:电压与气压有关,气压越低,最高工作电压也越低 ( 温度系数、噪声 @皆技术参数)电阻分类:1碳膜电阻,其高频特性与阻值稳定性较好2金属膜电阻,其阻值范围宽,最高工作温度可达155℃,常用语要求较高的电子系统中3线绕电阻和电位器,耐高温,噪声较小,精度高,常用于制作精密电阻或功率要求较高的低频或电源电路中,不宜用于较高频率的电路压敏电阻的响应速度较高,可广泛用于过压保护;力敏电阻是一种阻值随压力变化而变化的电阻电感器能将电能转换为磁能并加以存储的性能硅整流二极管除主要用于电源电路作整流元件外,还可以做限幅、钳位、保护、隔离等多种灵活应用高速开关管常用作检波和高速开关常用硅整流桥分为单相半桥、单相全桥和三组全桥几种。
电子系统综合设计方案设计
电子系统综合设计方案设计1引言温控仪是调控一体化智能温度控制仪表,它采用了全数字化集成设计,具有温度曲线可编程或定点恒温控制、多重PID调节、输出功率限幅曲线编程、手动/自动切换、软启动、报警开关量输出、实时数据查询、与计算机通讯等功能,将数显温度仪表和ZK晶闸管电压调整器合二为一,集温度测量、调节、驱动于一体,仪表直接输出晶闸管触发信号,可驱动各类晶闸管负载。
YWK-CT温度控制器采用智能PID控制,当通过热电偶(热电阻)采集的被测温度偏离所希望的给定值时,YWK-CT温度控制器可根据测量信号与给定值的偏差进行比例(P)、积分(I)、微分(D)运算,从而控制继电器通断比率,促使测量值恢复到给定值,达到自动控制的效果;控制器还具有上、下限温度告警和继电器输出功能,性价比高,可广泛用于电力、化工、注塑、包装、食品等企业。
此次设计温控仪主要想用温度传感器采集当前温度,在数码管上显示。
通过这次课程设计锻炼我们的单片机应用能力以及对电子设备的实际操作能力,也可以说是为最后的毕业设计做铺垫。
希望通过这次设计,能让自己对电子设计有更清晰的概念,而不是纸上谈兵。
能够让所学与实际相结合。
2 系统设计2.1总体方案设计温控仪电路原理图2.1.3总体电路图2.1.4温控仪设计文字说明温度传感器输出为电阻值,经信号调理电路得到电压值,再经AD转换电路实现数模转换。
由单片机控制显示管输出。
除此,可设置预置温度,通过单片机外部中断,用按键控制预置温度。
当实际温度高于预置温度,红灯亮,蜂鸣器响;低于时,则绿灯亮。
A/D采集电路: 启动、等待、采集数据。
单片机电路:最小系统。
键盘及显示电路:键盘数据输入和温度显示。
输出控制电路:I/O驱动、继电器、指示灯、负载。
2.2总体设计要求主要技术指标(1)温度范围为:-20 ℃~ +100℃,最小区分度为1℃,标定温度≤ 1℃;(2)温度采样时间:500ms ~1min (可调);(3)具有超温声、光报警功能;(4)实时温度显示(四位数码管);(5)实时温度控制(风扇及加热负载)功能;(6)温度参数输入功能(温度+、温度-键)。
电子智慧系统建设方案
提升服务质量 实现信息共享
建设内容与任务
建设目标:实现智能化、高效化、安全化的管理 建设内容:硬件、软件、网络、数据、用户界面等 建设任务:需求分析、方案设计、系统开发、测试验收、上线运行等 建设难点:跨部门协调、技术更新快、系统安全性等问题
建设步骤与时间安排
需求分析:了解客户需求,明确建设目标与范围
01
概述
电子智慧系统的定义
电子智慧系统是 一种基于信息技 术构建的智能化 管理系统
旨在提高管理效 率、降低运营成 本、提升服务水 平
电子智慧系统通 常包括智能硬件、 软件平台、数据 分析及可视化等 多个模块
在智慧城市、智 慧交通、智慧医 疗等领域得到广 泛应用
电子智慧系统的应用场景
城市管理:如智慧城市、智能交通等领域 工业制造:提高生产效率和质量 医疗健康:实现远程医疗和健康管理 环境保护:监测和改善环境质量 智能家居:提高家居生活的便利性和舒适度 智慧零售:实现精准营销和客户管理
电子智慧系统的技术组成
感知层:负责采集信息,包括传感器、RFID等 网络层:负责传输信息,包括互联网、物联网等 应用层:负责处理信息,包括云计算、大数据等 展现层:负责展示信息,包括各种终端设备等
电子智慧系统的
02
硬件设备
智能传感器
定义:能够感知、识别、检测外界信号的装置 分类:接触式、非接触式、自组网智能传感器等 作用:采集数据、传递信号、自我诊断等功能 应用:智慧城市、工业自动化、智能家居等领域
挑战:数据中心 的建设需要考虑 安全性、可靠性、 可扩展性等多个 方面
云计算平台
定义:云计算平台 是一种基于互联网 的虚拟化计算资源
功能:存储、处理、 分析大量的数据, 并提供服务
《电子系统设计》课程设计
《电子系统设计》课程设计一、设计思想1.教学内容框架本课程以电子系统的基本构成按照循序渐进的原则来来逐步展开,通过设计五个教学项目来体现以MCU为核心的电子系统的结构及原理。
在实际教学中通过软件及硬件的联合,通过学生实际动手采用“做中学,学中做”的方式展开学习内容。
2.总体设计思路本课程的设计理念是以学生的职业能力为中心,以职业活动为导向,突出能力目标,以学生为主体,以项目任务作为载体进行能力的训练。
在教学的实施过程中,打破传统的“按部就班”的教学模式,采用基于工作过程的教学模式,整合工作任务中涉及的专业知识与技能,以真实的产品为项目载体来开展教学,彻底改变了教与学的行为,让学生真正感受到日常实验与实际产品开发的区别,并体验企业对实际岗位的要求。
通过真实岗位任务模拟,进一步加强学生职业意识,提升职业素养。
课程开发和学习情境设计,整个学习领域由以下学习项目组成:二、课时分配建议本课程课时为62课时,其中理论教学24课时,实践教学38课时,三、课程单元描述课程单元1课程单元2课程单元3课程单元4课程单元5四、课程评价(一)《电子系统设计》课程评价及方式说明学生的成绩评定以主要根据理论知识的掌握(为总结性考核,占30%)、考勤(占10%),课堂提问(占30%)、作业(占10%)、企业教师技能评定(占20%)等五方面构成。
(二)《电子系统设计》课程过程考核说明1.理论知识的掌握以试卷形式考核,题型包括单选、多选、判断、简答、案例分析等;2.考勤及课堂提问依据是平时学生的上课出状况、回答课堂提问的积极性及正确率;3.作业是指每个教学单元中要求学生完成的作业。
以完成的数量和质量给予成绩;4.企业教师技能评定是指企业教师在授课过程中,根据学生掌握的技能情况或者在企业的实践情况评定。
表1:考核标准表2:总结性考核标准表3:技能考核点五、实施建议(一)授课资料编写建议授课资料是实现教学目标的重要载体,必须依据本课程标准以及电子技术应用岗位国家职业标准和应用电子技术专业培养目标为主线编写授课计划、教案和教学案例,坚持理论够用,强调知识传授的趣味性。
电子系统设计
电子系统设计字数:2687字引言:随着科技的不断发展,电子系统在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
无论是我们的手机、电视、音响等,还是电子设备在医疗、交通、工业等方面的应用,电子系统都在为我们提供更加便捷和高效的服务。
本文将介绍电子系统设计的基本原理和步骤,以及在实际应用中需要注意的问题。
一、电子系统设计的基本原理1.1 系统需求分析在设计任何系统之前,首先需要明确所需解决的问题以及系统的功能和性能要求。
这可以通过与客户和用户进行沟通和交流来实现。
根据需求分析,我们可以对系统进行结构和功能的初始设计,并在后续的过程中进行逐步优化。
1.2 系统架构设计系统架构设计是整个设计过程中的关键步骤,它确定了系统的整体结构和组成部分之间的关系。
在进行系统架构设计时,我们需要考虑到系统的功能、性能、可靠性、成本以及系统的扩展性和维护性等方面的因素。
常用的系统架构包括单处理器架构、多处理器架构、分布式系统架构等。
1.3 硬件设计在硬件设计阶段,我们需要确定系统所需的各种硬件组件和接口,并进行电路设计和原型制作。
硬件设计涉及到电路图设计、电路板布局和制造等环节,其中还包括分析和验证电路性能以及对可靠性和EMC(电磁兼容性)的测试。
1.4 软件设计软件设计是电子系统中另一个重要的方面。
它涉及到编程语言的选择、算法的设计和软件模块的开发等。
软件设计需要根据系统的需求,选择合适的编程语言和开发工具。
同时,软件设计还需要考虑到系统的可靠性、实时性、可移植性和安全性等因素。
1.5 系统集成和测试系统集成是将各个组成部分整合在一起,形成一个完整的系统的过程。
系统集成包括硬件和软件的集成,以及对系统进行功能测试和性能测试。
通过系统集成和测试,我们可以验证系统的功能和性能是否达到预期,并对系统进行调整和优化。
二、电子系统设计中的注意事项2.1 功耗管理在设计电子系统时,功耗管理是一个需要特别关注的方面。
随着电子设备的普及和多样化,不断增长的功耗给环境和能源消耗带来了巨大的压力。
第一章 智能电子系统设计
B R T
无线发射与接收 GSM900手机的子系统 (RF)
智能电子系统设计
DSP与I/O接口
传感器 服务对象
电池与电源模块
微处理器(MPU) 与数据存储器
B R T
智能电子系统设计
被监视对象举例:
温度:室温,体温,设备运行温升等. 湿度:环境,仓储物资等. 光线:图形,图象,日光等. 声音:语言,歌声,次声,超声等. 速度:转速,平移速度等. 位置:初始位,终止位,重点位等. 压力:气压,水压,重力等.
B R T
智能电子系统设计
三.现代电子系统设计方法
原因:电子技术的飞速发展,电子系统的复杂程度也在相应提高; 方法:采用自上而下设计方法的计算机辅助设计系统(EDA软件); 代表1:英国Labcenter公司近年来推出的嵌入式系统仿真与设计平 台Proteus VSM;
构成:
Proteus 是一个完整的嵌入式系统软、硬件设计仿真平台。 ISIS为功能强大的原理布线工具。 ARES PCB设计为一PCB设计系统。
纯硬件系统
软硬结合系统
模拟子系统; 数字子系统; 微处理机子系统
智能化
B R T
智能电子系统设计
实现电子系统的器件
中大规模或超大规模集成电路;
专用集成电路;
可编程器件; 少量分立元件和机电元件。
电子系统的类型
非智能型——功能简单或功能固定的电子系统 智能型——参照人类活动规律,应具有以下特点:
B R T
智能电子系统设计
Proteus VSM特点
现支持PIC, AVR, 8051, HC11,BASIC Stamp和ARM 等处理 器; 观察代码在仿真硬件上的实时运行; 对显示、按钮、键盘等外设的交互模型; 超过6000种模拟和数字器件模型; 强大的单步运行和调试功能; 与常用的汇编器、编译器一同工作,如IAR, Hitech,Keil,Proton等。 11 虚拟仪器: DC Voltmeter, AC Voltmeter, DC Ammeter, AC Ammeter, Signal generator, Pattern Generator, Oscilloscope, Logic Analyser, Counter Timer, Virtual Terminal 和Logic Probe. 超过 100 样例设计l 高级仿真支持图形化的分析: frequency, fourier, distortion, noise 和 multi-variable AC/DC parameter sweeps.
电子系统设计完整版
目录1 绪论.......................................................... - 1 -2 系统方案与论证................................................ - 2 -2.1 方案论述 (2)2.2 方案比较 (2)3 系统硬件模块方案设计 (3)3.1 单片机的选择 (3)3.2 单片机最小系统 (3)3.3 显示器件的选择 (4)3.4 输入设备的选择 (5)3.5 声音信号 (5)4 实际电路的设计 (5)4.1 单片机最小系统与复位电路 (5)4.2 蜂鸣器电路 (6)4.3 数码管显示电路 (7)4.4 4*4矩阵键盘 (7)5 系统软件设计 (9)5.1软件流程: (9)6 结论 (11)参考文献 (11)附录1 系统原理图 (13)附录2 程序 (14)基于STC51单片机的计算器郭振龙(德州学院物理系,山东德州253023)摘要本设计采用STC51单片机作为控制芯片,用C语言对其进行编程实现,输入由4*4矩阵式键盘控制,输出采用性价比高的数码管实现。
该计算器所能完成的功能包括:(1)整数加减乘除法。
(2)小数的除法。
(3)矩阵键盘输入指令。
(4)每按一次键蜂鸣器发声一次。
(5)计算结果显示。
对于计算这个部分我采用的是矩阵键盘,10个数字键,一个小数点键,四个符号键,一个多功能键,通过判别该多功能键连续按的次数来决定该键此时的命令。
由于C语言库函数繁多,所以我采用调用C语言库函数来解决多种运算类型,这样编程更简单,运行起来也更可靠。
关键字 S TC51单片机,数码管,矩阵键盘,C语言库函数1 绪论近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,但仅单片机方面的知识是不够的,还应根据具体硬件结构、软硬件结合,来加以完善。
电子系统课程设计
电子系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电子系统的基本组成、工作原理和设计方法;2. 使学生了解常用电子元件的功能、特性和应用;3. 让学生掌握电路图的阅读、分析和绘制方法;4. 引导学生了解电子系统在实际应用中的发展现状和趋势。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行简单电子系统的设计与搭建能力;2. 提高学生分析、解决电子系统实际问题的能力;3. 培养学生团队协作、沟通表达和创新能力;4. 培养学生运用现代技术手段进行电子系统设计与调试的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子科学的兴趣和求知欲,激发学生主动探索精神;2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度,养成良好的学习习惯;3. 引导学生关注电子技术在现代社会中的应用,提高学生的社会责任感和使命感;4. 培养学生尊重他人、团结协作的精神,提高人际交往能力。
本课程旨在结合学生年级特点和教学要求,通过理论与实践相结合的教学方式,使学生掌握电子系统的基础知识和设计方法,培养实际操作能力,同时注重培养学生的创新意识和团队协作精神,为学生的未来发展奠定坚实基础。
二、教学内容1. 电子系统的基本概念与组成- 电子系统的定义、分类与应用- 电子系统的基本组成:信号源、放大器、滤波器、反馈电路等2. 常用电子元件- 电阻、电容、电感的特性与应用- 二极管、晶体管、场效应管的特性与应用- 集成电路的原理与分类3. 电路图的阅读与绘制- 电路图的基本符号与连线方法- 电路图的阅读与分析技巧- 电路图的绘制方法与注意事项4. 电子系统设计方法- 电子系统设计流程与步骤- 系统方案选择与优化- 电路仿真与实验验证5. 电子系统实际应用案例- 模拟电子电路的设计与实现- 数字电子电路的设计与实现- 混合信号电子系统的设计与实现6. 课程实践项目- 简单电子系统的设计与搭建- 电子系统故障排查与维修- 创新性电子系统设计竞赛教学内容依据课程目标和学科特点进行科学性和系统性组织,结合教材相关章节,按照教学大纲安排和进度进行教授。
电子系统设计课程设计
电子系统设计 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电子系统的基本组成、工作原理和设计方法;2. 使学生了解常见电子元器件的功能、特性和应用;3. 引导学生理解电子系统设计中涉及的数学和物理知识。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行电子系统方案设计的能力;2. 提高学生动手实践能力,能独立完成简单电子系统的搭建和调试;3. 培养学生运用相关软件(如Multisim、Protel等)进行电路仿真和PCB设计的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情,激发创新精神;2. 培养学生严谨的科学态度和团队协作精神,养成良好的学术道德;3. 引导学生关注电子技术在日常生活和社会发展中的应用,提高社会责任感。
本课程针对高年级学生,具有较强的理论性和实践性。
结合学生特点,课程目标注重培养学生的动手实践能力和创新能力,使学生在掌握基本理论知识的基础上,能够独立设计和实现简单的电子系统。
通过本课程的学习,为学生进一步深造和从事电子技术领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电子系统的基本概念与组成:包括电子系统的定义、分类、基本组成部分及其功能;- 教材章节:第一章 电子系统概述2. 常见电子元器件:电阻、电容、电感、晶体管、集成电路等,讲解其工作原理、特性参数和应用实例;- 教材章节:第二章 常用电子元器件3. 电子系统设计方法:讲解电子系统设计的基本流程、步骤和方法,包括需求分析、方案设计、电路仿真、PCB设计等;- 教材章节:第三章 电子系统设计方法4. 电子系统实践:结合实际案例,指导学生进行电子系统设计、搭建和调试;- 教材章节:第四章 电子系统实践5. 相关软件应用:介绍Multisim、Protel等软件在电子系统设计中的应用,进行电路仿真和PCB设计;- 教材章节:第五章 电子设计自动化6. 课程总结与拓展:对所学知识进行总结,探讨电子系统设计的发展趋势和新技术。
教学内容安排和进度:本课程共计16学时,分配如下:- 第1-2学时:电子系统概述- 第3-4学时:常用电子元器件- 第5-6学时:电子系统设计方法- 第7-10学时:电子系统实践- 第11-14学时:相关软件应用- 第15-16学时:课程总结与拓展教学内容注重理论与实践相结合,使学生能够系统地掌握电子系统设计的相关知识,提高实际操作能力。
电子产品系统总体方案模板
电子产品系统总体方案模版目录一、系统总体部分 (8)1产品概述 (8)1.1 名称、型号、版本、保密代号 (8)1.2 版本描述 (8)1.3 业务简述 (8)1.4 系统构成及本产品在系统中的位置 (8)2产品功能、性能 (8)2.1 功能特性 (8)2.2 系统对外接口 (8)2.3 整机性能指标 (8)2.4 整机技术参数 (9)3遵循的标准及主要通信协议 (9)4系统总体结构 (9)4.1 系统架构图(重点写作内容) (9)4.2 功能实现原理 (9)4.2.1 功能1实现原理 (9)4.2.2 功能N实现原理 (10)4.3 产品数据结构描述 (10)5系统配置 (10)5.1 硬件配置 (10)5.2 软件配置 (10)6外包、外购子系统规格 (10)7系统升级与扩容 (10)7.1 新系统的功能增减 (10)7.2 版本升级规格 (10)7.3 系统可扩充性设计 (10)8用户支持(可选) (10)8.1 资料提供 (10)8.2 联机帮助 (11)9可靠性规格 (11)9.1 可靠性指标规格 (11)9.2 器件降额合格率 (11)9.3 故障管理规格 (11)9.3.1 故障检测率 (11)9.3.2 故障隔离率 (12)9.3.3 冗余单元倒换成功率规格 (12)9.3.4 冗余单元倒换时间规格 (12)10安规规格 (12)11电磁兼容与防雷 (13)11.1 产品EMC总体性能指标 (13)11.1.1 电磁兼容设计方案 (13)11.2 产品防雷总体性能指标 (13)11.2.1 防雷设计方案 (13)11.2.2 接地设计方案 (13)二、软、硬件设计 (13)12硬件功能设计 (13)12.1 硬件基本组成和逻辑结构 (13)12.2 工作原理 (14)12.3 单板配置图 (14)12.4 板间接口和信号定义 (14)12.5 硬件开发平台 (14)12.6 硬件详细描述 (14)12.6.1 系统结构描述 (14)12.6.2 子系统规格、设计描述 (14)12.6.3 整件规格、设计描述 (15)12.6.4 单板规格描述 (15)12.6.5 电气特性描述 (15)12.6.6 单板硬件的一般要求 (15)12.6.7 单元电路设计要求 (15)12.7 电缆设计 (16)12.7.1系统电缆连接图 (16)12.7.2供、配电系统电缆设计 (16)12.7.3接地系统电缆设计 (16)12.7.4信号系统电缆设计 (16)12.8 信号完整性工程设计 (17)12.8.1 系统模块划分 (17)12.8.2 系统互连设计方案 (17)12.8.3 关键总线分析 (17)12.8.4 关键元器件的应用分析 (17)12.8.5 物理实现关键技术分析 (17)12.9 配电及电源设计 (17)12.9.1 供电系统总体结构 (17)12.9.2 配电及电源功能单元硬件设计 (18)12.9.3 配电及电源系统可靠性设计与分析 (19)12.10 计算机系统方案设计 (20)12.10.1 计算机系统设计规格描述 (20)12.10.2 计算机系统可靠性分析: (20)12.10.3 应用方案设计 (20)12.10.4 故障管理 (20)12.11 监控系统设计 (20)12.11.1 整机监控系统设计 (20)12.11.2 环境监控设计 (21)12.11.3 整机电源监控设计 (21)12.11.4 风扇监控设计 (21)12.11.5 其他设备监控 (21)12.11.6 监控系统人机接口设计 (21)12.12 单板热设计 (21)12.12.1 关键器件热性能参数(由EE、热设计人员完成) (21)12.12.2 产品单板及系统配置功耗(由EE、热设计人员完成) (21)12.12.3 关键器件工作温度范围(由EE、热设计人员完成) (21)12.13 单板的三防设计 (22)13软件功能设计 (22)13.1 软件基本设计思想 (22)13.2 软件开发平台 (22)13.3 软件系统描述 (22)13.3.1 软件系统结构描述、总体软件框图 (22)13.3.2 功能实现原理 (22)13.3.3 软件系统各子系统/模块的接口定义 (22)13.3.4 子系统规格、设计描述 (22)13.3.5 模块规格、设计描述 (23)13.3.6 软件模块可测性设计规格 (23)13.4 网管及远程维护 (23)13.4.1 用户界面 (23)13.4.2 网管接口定义 (23)13.4.3 远程维护 (23)13.4.4 软硬件版本信息在线上报/在线加载 (24)13.4.5 数据设定与操作 (24)13.5 软件包描述 (24)13.5.1 软件包结构 (24)13.5.2 发布介质 (24)13.5.3 软件可安装性 (24)13.6 软件质量保证 (24)13.6.1 评估软件工作量 (24)13.6.2 GA点前的缺陷要求 (24)13.6.3 GA点后的缺陷要求 (24)三、工业设计和结构设计 (24)14工业设计 (24)14.1 产品PI形象定位描述 (24)14.2 标识系统与视觉传达 (25)14.2.1 标识系统要求(由SE组织相关人员完成) (25)14.2.2 视觉传达设计 (26)14.3 客户特殊需求的实现方式 (26)15结构设计基本设计思想 (26)16结构详细描述 (26)16.1 系统结构配置 (26)16.2 结构设计标准及外形尺寸 (26)16.3 工程安装设计描述 (26)16.3.1 安装环境与安装手段 (26)16.3.2 安装方式 (26)16.3.3 安装的配套 (27)16.3.4 接口电缆 (27)16.4 包装运输设计描述 (27)16.4.1 产品基本特征 (27)16.4.2 产品包装防护需求 (27)16.5 热设计描述 (27)16.5.1 产品组成模块的散热要求 (27)16.5.2 系统散热要求 (28)16.5.3 散热系统保障性要求 (28)16.6 噪声控制设计描述 (28)16.7 三防(防霉、防潮、防盐雾)设计描述 (28)16.7.1 各型结构件的材料应用说明 (28)16.7.2 各型、各种材料的表面防护措施 (28)16.8 IP防护设计描述 (28)16.8.1 防尘要求 (28)16.8.2 防水要求 (29)16.8.3 防异物要求 (29)16.9 结构安全设计描述 (29)16.10 结构屏蔽设计描述 (29)16.11 可维护性要求及设计描述 (29)16.11.1状态指示(只需说明与结构有关的内容即可) (29)16.11.2 需定期更换(或清洁)的部分 (29)16.11.3 需维护的模块部分 (30)16.12 整机可装配性设计及走线工艺要求及描述 (30)16.12.1 整机装配过程分析 (30)16.12.2 走线分析 (30)17成本分析 (30)17.1 典型配置下的成本构成(分解到关键器件/部件) (30)17.1.1 产品成本分析 (30)17.1.2 单板成本估算 (31)17.2 其它配置下的成本分析 (31)17.3 不同配置的成本曲线 (32)一、系统总体部分1 产品概述1.1 名称、型号、版本、保密代号定义产品的名称、商标、型号和版本,如“显示器,3232,版本V1.00”。
电子系统课程设计共31页文档
P S 1 2 f V d 2d g SA g C L g
• 降低电源电压 Vdd • 降低电路活跃因数 A • 减少门数 • 降低时钟频率 f • 降低 CPU 外活动度 • 电源管理
5
4 2
4N3 5
• 滤波:RC有源滤波器
• A/D
逐次逼近:快、抗干扰差(ADC0809: 8位、100us) 双积分:慢、抗干扰好
I:0mA~10mA、4mA~20mA • 传感器、变送器:
V:0~5V、1~5V
电子系统设计
3、单片机为核心的电子系统(后向通道)
• 输出
隔离 D/A
功率驱动(开关量、数字量) 滤波 隔离 功放(模拟量)
电子系统设计
3、单片机为核心的电子系统(抗干扰)
模拟电路
数字电路
2
1
3
L8
1
2
2
2R-1
• 反馈布线
1
D14
2R-1 SA120CA
L9
1
2
V+ 4
3+ 2-
1 OUT
1
2
L8
1
2
L9
1
2
D14 SA120CA
V+ 4
3 +
2 -
OUT 1
11 V-
11 V-
电子系统设计
3、单片机为核心的电子系统(调试)
• 功率驱动:功率管、达林顿管、继电器、场效应管
RL
2
1
21
RL
3
1
22
4 2
3 5 1
RL 1
2
3
1
3
• D/A:DAC0832(8位、1us)
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UI
C1
1 C2
0.33F 1µF
UO
+
+
W7805 稳压器基本接线图
W7905 稳压器基本接线图
电容C1——防止自激振荡。 0.1F ~ 0.33F 电容C2——减小高频干扰,改善瞬态特性。1F
输入与输出之间的电压差不得低于2V
2)提高输出电流的电路
VD 的作用:补偿三极管的发射结电压,使电路输出 电压等于三端集成稳压器的输出电压。
第一节 78/79系列三端稳压器
一、 78系列三端稳压器 78L×× 输出电流100mA 78M×× 输出电流500mA 78×× 输出电流1000mA 标称输出电压:5、6、7、8、9、10、12、
15、18、24。
表2.1 三端稳压器的基本技术指标
项目
符号 78L 78M 78 79L 79M 79 单位
1 W78XX
3
+
C1
2
C2
0.33F
1F
UI
0.33F
1F
_
C1
1
C2
2 W79XX 3
+UO RL1
RL2 -UO
正负电压同时输出电路
4 三端固定稳压器使用注意事项
1)防止输入输出接反,损坏器件; 2)防止稳压器浮地故障; 3)如果输出电压|V0|〉7V,应接保护二极
管 4)输入电压不能超过允许最高输入电压
3)提高输出电压的电路
UO UO U Z
UO
(1
R2 R1
)U O
4)使输出电压可调的电路
射极跟随
因为 U A
R2 R3 R1 R2 R3
UO
UO U A UO
所以 UO
UO
/(1
R1
R2 R2
R3 R3
)
(1
R2 R1
R3 R2
)U
O
5)正、负对称固定输出的稳压电源
声。
第二节 整流电路
一、 全波整流电路 1)变压器绕组需中间抽头,增加制造成本和
工艺复杂性。 2)整流后的直流电压仅有一个二极管压降,
较桥式整流电路损耗小。 3)适用于低输出电压的稳压电路。
二 桥式整流电路
1 单输出桥式整流电路 2 正负对称电源共用整流电路 1) 整流效率与全波整流电路相等, 2)输出整流电压必须正负对称,但正负电源
电源的分类: 线性稳压源 开关稳压源
一线性稳压源
线性稳压源的基本特点 线性稳压源的结构决定了他具有以下特点:
1)市电变压器体积大,效率低。 2)整流电路位于变压器的二次侧,通过 二极管的电流等于电源负载电流,稳压源 线路损耗大。 3) 滤波电容所储能量1/2CV2,滤波电容体 积大。
4)前向调整管调整压降大于3V,线性稳压电路 稳压效率低。
7805~18,VImax=35V,7905~18,VImax=-35V
5)78系列,VImin≥7V,79系列,VImin≤7V
6)输出电流不能超过最大值IOmax
第二节 LM317/337三端稳压器
一 LM317/337的基本封装
二 基本型号
集成三端可调稳压器分为:
CW117 、CW217、 CW317(正电压输出) CW137 、CW237、 CW337(负电压输出)
电子系统设计(一)
绪论
本课程的主要内容: 1 电源的基本设计技术 2 常用IC芯片的基本应用:
1)运算放大器和电压比较器 2)光电耦合器、电流传感器、信号变压 器 3)时基电路;常用触发器和门电路 3 波形发生器
第一章 电源设计
第一节 电源的分类 电源是电子系统的能源,一个合格的电源
是任何电子系统稳定可靠运行的基本保证。 电子系统对电源的基本要求: 1)输出电压稳定不变 2)具有故障保护功能,如短路保护,过载保 护,欠压保护,温度保护等。
每个系列又有100mA、0.5A、1.5A、3A… 等品种
可以实现输出电压的连续可调。 其电压调整率、电流调整率和纹波抑制比
都比CW78和CW79系列高几倍
1---军品级;2---工业品级;3---为民品级。 1----正输出电压 LM117/217/317 3----负输出电压 LM137/237/337 军级为金属壳或陶瓷封装,工作温度-55~
所带负载可以不同。
第二章 三端稳压器实用设计方法
本章将以最简明的方法讲述常用三端稳压 器的基本电气参数和应用技术。
三端稳压器是一种线性稳压电源。前向调 整管采用PNP管为正电源稳压器。前向调整 管采用NPN管为负电源稳压器
输出电压固定不变的三端稳压器最常用型 号:78××; 79××。
输出电压可调的三端稳压器最常用型号: LM317/LM117
输 5~18V VIN 35
35
35
35
35
35
V
入
电 24V 压
VIN
40
40
40
40
40
40
V
输出电流
IO 0.15 0.5
1 -0.15 -0.5
1
A
最大功耗
PC 0.5 20
20 0.5 20
20
W
工作温度
TOP -30~ -30~ -30~ -30~ -30~ -30~ ℃ 75 75 75 75 75压稳压源 2) 提高输出电流稳压源 3) 提高输出电压稳压源 4) 输出电压可调的稳压源 5) 输出正负对称电压稳压源
1) 输出固定电压的电路
LM7805
1
3
CW7805
+
+
UI
C1
2 C2
0.33F 1µF
UO
-
-
LM7905
2
3
-
CW7905
-
5)电路结构简单,稳压特性好,无电磁干扰问 题。
6)目前线性稳压源仍是试验检测电源的主力 军。
二、 开关稳压源
1)整流桥位于变压器一次侧,通过二极管的电流远 远小于输出电流,因此,线路整流传输效率高。
2)高压侧整流,可以采用相对小容量的电容完成滤 波。
3)高频变压器体积小重量轻。 4)采用快恢复二极管以减小电磁噪声。 5)电源开关频率高,所需滤波元件体积小重量轻。 6)采用斩波稳压方式,稳压效率高,但产生电磁噪
表2.2 78系列三端稳压器的基本特性
二 基本应用
1 基本应用电路 输入输出端都要接电容,输出电容不接时
会产生振荡,所以输出电容应接在尽量靠 近输出端的位置。 三端稳压器前向通道需反并联二极管。 输出电流达到2A时输出电压开始下降,当 负载完全短路时,负载电流为0.8A
2 79系列三端稳压器基本应 用 封装及基本电气参数与78系列相同 TO-220封装: 1 公共端;2 输入;3输出 79系列三端稳压器基本应用电路