本書在內容上從基礎軟件入手,注重實用性,以案例的形式給出多個電子設計具體實現(xiàn)的方法。
本書共分13章,包括電子電路CAD設計基礎與案例,四個模擬電子數(shù)字電子方面的設計案例、五個以單片機為主的設計案例。目的在于培養(yǎng)學生電子系統(tǒng)的綜合設計能力,以適應信息時代對相關專業(yè)學生知識結構與實踐能力的要求。本書的特點是結構新穎,選用的案例具有較強的實用性和層次性,內容上注重理論與實踐相結合,著力加強實踐性與工程性的訓練。
本書除作為高等院校電子信息類專業(yè)的教材外,還可作為大學生課外電子制作、電子設計競賽和相關工程技術人員的實用參考書與培訓教材。
《基于案例的電子系統(tǒng)設計與實踐》以案例的形式講述了眾多貼近生活的電子系統(tǒng)的相關技術,使讀者了解和掌握多種電子系統(tǒng)的組成,并具備一定的電子系統(tǒng)軟、硬件設計能力。本書包括電子電路CAD設計基礎與案例,4個模電、數(shù)電方面的設計案例、5個以單片機為主的設計案例。本書特色:(1)突出設計能力的培養(yǎng),加強實踐性與工程性的訓練。根據(jù)實際項目開發(fā)步驟,讓讀者在完成任務的過程中學習相關知識。(2)結構新穎,各章采用項目案例式設計,從實際應用出發(fā),有利于激發(fā)學習興趣,開拓讀者思路。(3)案例按照以由易到難的順序編排,但相對獨立,讀者可以根據(jù)實際情況和學時進行選取。
前言
電子設計及實踐是電子信息類、電氣信息類專業(yè)的一門實踐課程。針對信息化社會中電子應用領域的不斷擴大,結合目前普通高等院校應用教學的案例式教育理念的需要,我們編寫本書。傳統(tǒng)的理論性教材注重系統(tǒng)性和全面性,但實用性和實際效果并不是很好;诎咐降墓こ探逃碚摰慕虒W模式注重學生綜合能力的培養(yǎng),在教學過程中以學生未來職業(yè)角色為核心,以社會需求為導向,兼顧理論內容與實踐技術內容的個性化培養(yǎng)方案,將課內教學與課外實踐活動融為一體,形成課內理論教學和課外實踐活動的良性互動。通過教學實踐表明,該種教學模式對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和提高學生的實踐能力有很好的作用。本書主要內容包括Protel電子電路設計軟件安裝與應用,基于模電、數(shù)電的設計案例,基于單片機的設計案例三大模塊。第1~4章為電子線路設計軟件Protel DXP 2004 SP2的使用教程; 第5~8章是模電、數(shù)電的案例設計,包括直流電源電路設計、音頻功率放大器設計、低通濾波器設計、數(shù)字顯示定時報警器設計; 第9~13章是單片機的智能控制案例設計,包括超聲波測距系統(tǒng)設計、電子密碼鎖系統(tǒng)設計、函數(shù)信號發(fā)生器的設計、數(shù)控穩(wěn)壓電源設計、智能控溫系統(tǒng)設計。本書以案例的形式講述了眾多貼近生活的電子系統(tǒng)的相關技術,目的是通過本書的學習,使讀者了解和掌握多種電子系統(tǒng)的組成,并具有一定的電子系統(tǒng)軟、硬件設計能力。本書的主要特色:(1) 突出設計能力的培養(yǎng),突破傳統(tǒng)教材章節(jié)編排知識的系統(tǒng)和邏輯,根據(jù)實際項目開發(fā)步驟,讓讀者在完成任務的過程中學習相關知識。以項目案例為核心,實踐、實驗與理論相結合,相互滲透,相互推動。(2) 主要章節(jié)采用項目案例式設計,首先對所需要的基礎知識、擬采用硬件設備進行詳細介紹。根據(jù)設計要求,給出具體設計方案,并詳細給出相關軟件仿真。案例式設計,從實際應用出發(fā),有利于激發(fā)學習興趣,開拓讀者思路。(3) 本書的第一部分介紹Protel軟件應用。通過項目的實訓逐步掌握Protel軟件的使用,為后面的案例章節(jié)做鋪墊,使得初學者容易入手,由淺入深地學習。本書第二部分是模電、數(shù)電的案例,從項目的設計要求入手,分析方案,對各個部分進行具體設計,最后用軟件仿真實現(xiàn)。本書第三部分是單片機案例設計,插入了大量的電路原理圖分析、器件的應用分析,對案件采用C語言進行編程,并加以詳細說明和注釋,使讀者較為容易地理解和掌握程序設計的思想。(4) 本書的部分案例選取自大學生電子設計競賽,對于初學電子設計的同學,建議循序漸進地進行閱讀。本書的各個案例是按由易到難的順序編排的,但各個項目相對獨立,相關老師可以根據(jù)實際教學情況和學時進行選取。本書由于天河、薛楠任主編,由盧迪教授任主審。第1~4章由薛楠編寫,第7章由李鵬飛編寫,第5、6章和第8~13章由于天河編寫。由于時間及水平有限,書中難免存在錯誤與不足之處,懇請專家和廣大讀者批評指正。在本書編寫過程中得到了哈爾濱理工大學電氣與電子工程學院、哈爾濱理工大學教務處的大力支持,在此表示感謝。在本書編寫時也參考了許多同行專家的相關文獻,在此向這些文獻的作者深表感謝。編者2016年9月
目錄
第1章印制電路板認知
1.1項目導讀
1.2基礎知識印制電路板
1.2.1印制電路板的基本組成
1.2.2印制電路板的基本概念
1.2.3印制電路板的種類
1.2.4印制電路板的工作層面
1.3項目實訓印制電路板的設計與制作
1.3.1項目參考
1.3.2項目實施過程
第2章集成元件庫設計
2.1項目導讀
2.2基礎知識元件原理圖庫、PCB元件封裝庫
2.2.1元件原理圖庫編輯器
2.2.2常用的工作面板及操作
2.2.3元件原理圖庫的圖紙屬性
2.2.4元件原理圖庫的視圖操作
2.2.5PCB元件封裝庫編輯器
2.2.6PCB Library工作面板
2.2.7PCB元件封裝庫的圖紙屬性
2.3項目實訓集成元件庫的設計與元件制作
2.3.1項目參考
2.3.2項目實施過程
第3章電路原理圖設計
3.1項目導讀
3.2基礎知識電路原理圖設計
3.2.1原理圖編輯器
3.2.2Libraries工作面板
3.2.3原理圖圖紙的設置
3.2.4原理圖優(yōu)先選項
3.3項目實訓電路原理圖設計
3.3.1項目參考
3.3.2項目實施過程
第4章印制電路板設計
4.1項目導讀
4.2基礎知識PCB設計
4.2.1PCB編輯器
4.2.2PCB工作面板
4.2.3PCB優(yōu)先選項
4.2.4電路板的規(guī)劃設置
4.2.5PCB設計規(guī)則
4.3項目實訓PCB設計
4.3.1項目參考
4.3.2項目實施過程
第5章直流電源電路設計
5.0引言
5.1設計任務及要求
5.1.1設計任務
5.1.2要求
5.2系統(tǒng)整體方案設計
5.2.1設計原理
5.2.2各部分的電路設計
5.3元件參數(shù)選擇
5.4電路仿真調試及部分結果圖
5.5設計分析
第6章音頻功率放大器設計
6.0引言
6.1設計任務及要求
6.2音頻功率放大基礎
6.2.1功率放大器常見名詞
6.2.2功率放大原理及分類
6.3設計方案
6.3.1前置放大電路
6.3.2功率放大器
6.4仿真與實現(xiàn)
6.4.1前置放大電路的仿真
6.4.2功率放大器的設計
6.4.3仿真模擬結果
6.4.4實現(xiàn)方案所需元器件
6.5設計分析
第7章低通濾波器設計
7.0引言
7.1設計任務及設計要求
7.1.1設計任務
7.1.2設計要求
7.2原理分析
7.2.1濾波器的分類
7.2.2無源器件的頻域模型
7.2.3運算放大器的基本原理
7.2.4濾波器電路分析
7.3電路設計
7.3.1Multisim使用入門
7.3.2有源低通濾波器的仿真電路設計
7.4仿真結果與驗證
第8章數(shù)字顯示定時報警器設計
8.0引言
8.1設計任務及要求
8.2設計方案
8.3硬件電路設計
8.3.1方波信號源設計
8.3.2計時與顯示
8.3.3復位電路
8.3.4最后三秒聲響部分
8.3.5停止電路
8.3.6總體電路
第9章超聲波測距儀設計
9.0引言
9.1設計任務及要求
9.2設計方案論證
9.3系統(tǒng)硬件設計
9.3.1主控制模塊
9.3.2主控芯片STC89C52RC
9.3.3晶振電路
9.3.4復位電路
9.3.5顯示電路LCD12864液晶顯示屏
9.3.6超聲波測試模塊
9.3.7報警電路設計
9.4軟件設計
9.5系統(tǒng)測試及結果
9.5.1系統(tǒng)硬件測試
9.5.2系統(tǒng)軟件測試
9.5.3測試結果
第10章電子密碼鎖設計
10.0引言
10.1設計任務及要求
10.2設計方案論證
10.3系統(tǒng)硬件設計
10.3.1電路總體構成
10.3.2矩陣鍵盤
10.3.3開鎖控制電路
10.3.4報警電路
10.3.5密碼存儲電路
10.4系統(tǒng)軟件設計
10.4.1系統(tǒng)程序設計流程圖
10.4.2系統(tǒng)程序設計
10.5系統(tǒng)測試及結果
第11章函數(shù)信號發(fā)生器設計
11.0引言
11.1設計任務及要求
11.2系統(tǒng)整體方案設計
11.3系統(tǒng)硬件設計
11.3.1硬件電路總設計
11.3.2數(shù)模轉換器DAC0832
11.3.3放大電路
11.3.4按鍵模塊
11.3.5顯示模塊
11.4軟件設計
11.4.1主程序流程圖
11.4.2主程序
11.5系統(tǒng)測試及結果
11.5.1系統(tǒng)硬件測試
11.5.2系統(tǒng)軟件測試
第12章數(shù)控穩(wěn)壓電源設計
12.0引言
12.1設計任務及要求
12.2系統(tǒng)整體方案設計
12.3系統(tǒng)硬件設計
12.3.1電源模塊設計
12.3.2數(shù)控穩(wěn)壓輸出模塊
12.4軟件設計
12.4.1主程序流程圖
12.5系統(tǒng)測試及結果
12.5.1系統(tǒng)硬件測試
12.5.2系統(tǒng)軟件測試
12.5.3測試結果
第13章智能溫度測控系統(tǒng)設計
13.0引言
13.1設計任務及要求
13.2系統(tǒng)整體方案設計
13.3系統(tǒng)硬件設計
13.3.1主控制單元
13.3.2溫度傳感器DS18B20
13.3.3可控硅移相觸發(fā)電路
13.4軟件設計
13.4.1主程序流程圖
13.4.2PID控制算法
13.5系統(tǒng)測試及結果
13.5.1系統(tǒng)硬件測試
13.5.2系統(tǒng)軟件測試
參考文獻