機(jī)械工業(yè)出版社本書從電子綜合類課程教學(xué)的實(shí)際情況和電子設(shè)計(jì)競賽的培訓(xùn)需要出發(fā),介紹了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法和步驟、電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、模擬電路設(shè)計(jì)、數(shù)字電路設(shè)計(jì)和單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)等知識,并以歷年全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽經(jīng)典賽題為設(shè)計(jì)實(shí)例,給出了參賽學(xué)生獲獎(jiǎng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及優(yōu)秀設(shè)計(jì)報(bào)告,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
本書可作為高等院校電子、通信、自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的教材,也可作為全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的應(yīng)用培訓(xùn)教材。
本書以完成電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)為目標(biāo),涵蓋了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念和方法、電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、模擬電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。內(nèi)容翔實(shí)、結(jié)構(gòu)清晰,并結(jié)合電路仿真設(shè)計(jì)軟件提供了大量的仿真應(yīng)用實(shí)例。
電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)是對電類相關(guān)課程知識的拓寬、提高和綜合應(yīng)用。課程教學(xué)以夯實(shí)基礎(chǔ)知識、掌握基本技能、培養(yǎng)基本能力、提高基本素質(zhì)為基本理念,重點(diǎn)讓學(xué)生從知識綜合應(yīng)用的角度掌握電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,從而為從事電子電路的開發(fā)與應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。
本書以完成電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)為目標(biāo),涵蓋了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念和方法、電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、模擬電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。內(nèi)容翔實(shí)、結(jié)構(gòu)清晰,并結(jié)合電路仿真設(shè)計(jì)軟件提供了大量的仿真應(yīng)用實(shí)例。具體特點(diǎn)包括:①詳細(xì)講解了模擬和數(shù)字電子系統(tǒng)中主要單元模塊電路設(shè)計(jì),涵蓋了基本運(yùn)算放大電路設(shè)計(jì)、信號發(fā)生電路設(shè)計(jì)、有源濾波器電路設(shè)計(jì)、電壓比較器電路設(shè)計(jì)、脈沖信號產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)、分頻電路設(shè)計(jì)等,且配有TINA電路仿真實(shí)現(xiàn);②系統(tǒng)介紹和講解了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì),結(jié)合Proteus仿真技術(shù)給出了單片機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例;③精選了歷年多個(gè)全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽(簡稱電賽)真題,結(jié)合作者多年的電賽指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn),給出獲獎(jiǎng)的優(yōu)秀設(shè)計(jì)報(bào)告。實(shí)踐性強(qiáng)。
全書共分6章。
第1章:主要介紹電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)概念和一般方法。
第2章:介紹了電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ),主要包括常用電子元器件及選型、手工焊接技術(shù)、常用電路設(shè)計(jì)軟件等。
第3章:介紹了模擬電子系統(tǒng)設(shè)計(jì),重點(diǎn)講解基本運(yùn)算放大電路、信號發(fā)生電路、有源濾波器電路、電壓比較器等模塊設(shè)計(jì)。
第4章:介紹了數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計(jì),重點(diǎn)講解組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路、脈沖信號產(chǎn)生電路、計(jì)數(shù)分頻電路、驅(qū)動(dòng)顯示電路、信號變換電路等設(shè)計(jì)。
第5章:介紹了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì),重點(diǎn)講解單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述、單片機(jī)輸出電路設(shè)計(jì)、單片機(jī)輸入電路設(shè)計(jì)、定時(shí)器與外部中斷設(shè)計(jì)、串行通信應(yīng)用及ADC應(yīng)用等。
第6章:精選歷年電賽真題作為應(yīng)用案例,給出設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)方案。
本書由倪雪、賈永興、盧娟、初曉婧編寫,并由賈永興負(fù)責(zé)統(tǒng)稿和校對。其中,初曉婧編寫第1章,倪雪和盧娟共同編寫第2章,倪雪編寫第3章和第6章,盧娟編寫第4章,賈永興編寫第5章。
為了保持與仿真軟件的一致性,本書中有些電路圖與仿真圖保留了繪圖軟件的圖形符號,部分電路符號可能與國標(biāo)不一致。
由于作者水平有限,在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的把握上不一定全面,電路的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法上也值得進(jìn)一步推敲,有的還需要在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步檢驗(yàn)和完善。書中若存在不妥之處,敬請廣大讀者批評指正。
前言
第1章電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述
11電子系統(tǒng)的基本概念
111模擬電子系統(tǒng)
112數(shù)字電子系統(tǒng)
113模-數(shù)混合電子系統(tǒng)
12電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
121電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法
122電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟
13電子系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
131電子系統(tǒng)的安裝
132電子系統(tǒng)的調(diào)試
第2章電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
21常用電子元器件及選型
211電阻
212電容
213電感
214二極管
215晶體管
216運(yùn)算放大器
22手工焊接技術(shù)
221焊接工具與材料
222手工焊接技術(shù)
223典型焊接方法
23常用電路設(shè)計(jì)軟件
231TINA-TI電路仿真軟件
232WEBENCH有源濾波器設(shè)計(jì)軟件
第3章模擬電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)
31基本運(yùn)算放大電路設(shè)計(jì)
311反相放大電路
312同相放大電路
313加法運(yùn)算電路
314減法運(yùn)算電路
315積分運(yùn)算電路
316微分運(yùn)算電路
32信號發(fā)生電路設(shè)計(jì)
321正弦波發(fā)生電路
322矩形波發(fā)生電路
323三角波發(fā)生電路
33有源濾波器電路設(shè)計(jì)
331濾波器概述
332二階低通有源濾波器電路
333二階高通有源濾波器電路
34電壓比較器電路設(shè)計(jì)
341單限比較器
342滯回比較器
343窗口比較器
344集成電壓比較器
第4章數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)
41組合邏輯電路設(shè)計(jì)
411組合邏輯電路的特點(diǎn)
412用SSI器件設(shè)計(jì)組合邏輯電路
413用MSI器件設(shè)計(jì)組合邏輯電路
42時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)
421時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)
422時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法與步驟
43脈沖信號產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)
431用邏輯門構(gòu)成的自激振蕩器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
432用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的振蕩器
433用555定時(shí)器構(gòu)成的振蕩器
434用CMOS門/TTL門構(gòu)成的石英晶體振蕩器
435秒信號產(chǎn)生電路
44計(jì)數(shù)分頻電路設(shè)計(jì)
441計(jì)數(shù)器用于時(shí)鐘類項(xiàng)目
442計(jì)數(shù)器組成分頻器
45驅(qū)動(dòng)顯示電路設(shè)計(jì)
451發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)顯示電路
452數(shù)碼管靜態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示電路
46信號變換電路設(shè)計(jì)
461電壓/脈寬變換電路
462光亮度/頻率變換電路
463矩形波/鋸齒波變換電路
464光/脈沖變換電路
47音響與報(bào)警電路設(shè)計(jì)
471用555定時(shí)器構(gòu)成的雙態(tài)笛音電路
472定時(shí)雙音笛聲電路
473顫音電路
474變音警笛電路
48數(shù)字系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)舉例
481汽車尾燈控制電路的設(shè)計(jì)
482多路智力競賽搶答器的設(shè)計(jì)
第5章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)
51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述
52Proteus單片機(jī)仿真技術(shù)
53MSP430單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)
54單片機(jī)輸出電路設(shè)計(jì)
541通用I/O端口
542LED數(shù)碼管顯示
55單片機(jī)輸入電路設(shè)計(jì)
551獨(dú)立鍵盤輸入
552矩陣鍵盤輸入
56定時(shí)器與外部中斷設(shè)計(jì)
561單片機(jī)時(shí)鐘源
562定時(shí)器模塊
563外部中斷設(shè)計(jì)
564方波信號產(chǎn)生設(shè)計(jì)
57串行通信應(yīng)用
571UART串行異步通信
572UART數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)計(jì)
573SPI同步串行通信
58ADC應(yīng)用
581ADC10結(jié)構(gòu)與原理
582簡易數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)
583多路電壓信號采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
59交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
591交通燈系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
592交通燈系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
593交通燈控制系統(tǒng)仿真與分析
第6章電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例
61信號波形合成實(shí)驗(yàn)電路(2010年,C題)
611設(shè)計(jì)任務(wù)
612優(yōu)秀報(bào)告
62紅外光通信裝置(2013年,F(xiàn)題)
621設(shè)計(jì)任務(wù)
622優(yōu)秀報(bào)告
6380~100MHz頻譜分析儀(2015年,E題)
631設(shè)計(jì)任務(wù)
632優(yōu)秀報(bào)告
64放大器非線性失真研究裝置(2020年,E題)
641設(shè)計(jì)任務(wù)
642優(yōu)秀報(bào)告
65小車跟隨行駛系統(tǒng)(2022年,C題)
651設(shè)計(jì)任務(wù)
652優(yōu)秀報(bào)告
附錄
附錄A設(shè)計(jì)報(bào)告模板
附錄B歷年電子設(shè)計(jì)競賽綜合測評題
參考文獻(xiàn)