智能硬件設(shè)計(jì)與維護(hù)是電子信息相關(guān)專業(yè)一門專業(yè)必修課程,在整個(gè)電子信息體系中占有重要地位,并且已成為其他理工專業(yè)的熱門選修課。智慧安防、智慧能源管控、智慧教室、智慧宿舍等智慧校園智能硬件落地場景,為《智能硬件設(shè)計(jì)與維護(hù)》課程提供了豐富的教學(xué)案例及維護(hù)場景。《智能硬件設(shè)計(jì)與維護(hù)》課程以智慧校園內(nèi)具體智慧化場景的智能硬件的設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)過程及維修維護(hù)技巧為課程主要內(nèi)容組織教材編寫,教學(xué)與智慧校園相輔相成,以教學(xué)促進(jìn)智慧校園智慧化提升,以智慧校園真實(shí)案例豐富施教進(jìn)程,并在施教過程中,促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐,培育大國工匠精神。課程以智慧校園能源管控系統(tǒng)中用到觸摸燈控開關(guān)、遠(yuǎn)程控制斷路器及電流過載保護(hù)器為主要載體,適當(dāng)降低難度后形成教學(xué)案例,以智慧教室和智慧宿舍內(nèi)的其它實(shí)例為觸類旁通案例,以生活中的一些小智能硬件為舉一反三案例,讓同學(xué)們反復(fù)練習(xí),從被動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)踐到孰能生巧,逐漸形成動(dòng)手實(shí)踐能力和遷移能力,達(dá)到學(xué)科規(guī)定的相關(guān)行業(yè)企業(yè)首崗能力目標(biāo)。本書概念嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯推理嚴(yán)密,語言精練,可以作為計(jì)算機(jī)類專業(yè)或電子信息類相關(guān)專業(yè)的專科教材,也可供從事電子信息行業(yè)硬件工作的科技工作者參考。
本書的主要特點(diǎn)有:(1)以智慧校園真實(shí)場景和案例為基礎(chǔ),接地氣;(2)以純國產(chǎn)立創(chuàng)EDA軟件為設(shè)計(jì)工具,簡單易用,并且具有豐富的線上共享資源庫,支持國產(chǎn),拒絕卡脖子;(3)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合,打通《電路基礎(chǔ)》、《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》、《單片機(jī)原理》、《C語言編程》、《C#軟件設(shè)計(jì)》等課程,按需講解知識(shí)點(diǎn)、夠用即止,培養(yǎng)學(xué)生自主查找資料并應(yīng)用于實(shí)際開發(fā)實(shí)踐的能力,避免了學(xué)一門課忘一門課、理論深度太深無法掌握、學(xué)不能致用等尷尬場地;(4)設(shè)計(jì)與維護(hù)有機(jī)結(jié)合,以設(shè)計(jì)促維護(hù),實(shí)現(xiàn)智能硬件設(shè)計(jì)能力與系統(tǒng)維護(hù)能力的有機(jī)統(tǒng)一,相互相成,設(shè)計(jì)過程中學(xué)習(xí)維護(hù)技巧,維護(hù)過程促進(jìn)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的思考和系統(tǒng)改善策略的行成,培育大國工匠精神;(5)重實(shí)踐但不輕視理論,在實(shí)踐中穿插理論教學(xué),在理論教學(xué)中提高實(shí)踐方法和思維能力,課程配備焊臺(tái)、風(fēng)槍、萬用表等基礎(chǔ)工具,并為學(xué)生提供電子元器件支持,讓同學(xué)們有親自動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試智能硬件的動(dòng)手機(jī)會(huì),鼓勵(lì)優(yōu)秀作品參加各類挑戰(zhàn)杯比賽。
隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,智能硬件產(chǎn)品遍布社會(huì)的各個(gè)角落,從軍用電子智能硬件、工業(yè)智能硬件到民用智能硬件,各類產(chǎn)品層出不窮,比如嬰兒智能搖籃、智能玩具,成人智能手環(huán)、遙控車、無人機(jī),老年人智能血壓計(jì)、智能看護(hù)儀等?梢哉f只要有人的地方,就有智能硬件產(chǎn)品的存在,智能硬件在為人們的生活帶來方便的同時(shí),也提高了人們的生活舒適度,智能硬件逐漸被大眾接納,走進(jìn)了老百姓的生活中。智能硬件在智慧安防、 .慧能源管控、 智慧教室、智慧宿舍等智慧校園場景的具體應(yīng)用,為智能硬件設(shè)計(jì)與維護(hù)課程提供了豐富的教學(xué)案例和實(shí)訓(xùn)場景!吨悄苡布O(shè)計(jì)與維護(hù)》課程以智慧校園和相關(guān)行業(yè)內(nèi)具體智慧化場景的智能硬件的設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)過程及維修維護(hù)技巧為主要內(nèi)容,以智能硬件在智慧校園、智能家居、智能建筑等領(lǐng)域的真實(shí)案例豐富施教進(jìn)程,并在施教過程中,促進(jìn)讀者動(dòng)手實(shí)踐,培育大國工匠精神。課程以智慧校園能源管控系統(tǒng)中用到的觸摸燈控開關(guān)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制斷路器系統(tǒng)及讀卡計(jì)費(fèi)系統(tǒng)為主要載體,適當(dāng)降低難度并確保實(shí)踐教學(xué)安全性后形成教學(xué)案例,以智慧宿舍內(nèi)的相似實(shí)例為案例,舉一反三,以生活中的一些小智能硬件為觸類旁通案例,讓同學(xué)們反復(fù)設(shè)計(jì)、練習(xí),從被動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)踐到熟能生巧,逐漸形成動(dòng)手實(shí)踐能力和遷移能力,達(dá)到學(xué)科規(guī)定的相關(guān)行業(yè)企業(yè)首崗能力目標(biāo)。本書的主編由方武和曹振華兩位老師擔(dān)任,郭繼偉、李文娟、李慧姝、楊佳奇為副主編。本書的主要特點(diǎn)如下:(1)以智能硬件在智慧校園、智能家居、智能建筑等真實(shí)場景應(yīng)用為基礎(chǔ),接地氣,易實(shí)踐。(2)以純國產(chǎn)立創(chuàng)EDA軟件為設(shè)計(jì)工具,簡單易用,并且具有豐富的線上共享資源庫,支持國產(chǎn),拒絕卡脖子。(3)知識(shí)點(diǎn)全面且有機(jī)結(jié)合,打通電路基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)單片機(jī)原理C語言程序設(shè)計(jì)C#軟件設(shè)計(jì)等課程,按需講解知識(shí)點(diǎn)、夠用即止,培養(yǎng)讀者自主查找資料并應(yīng)用于實(shí)際開發(fā)實(shí)踐的能力,避免了讀者陷入學(xué)一門課忘一門課、理論深度太深無法掌握、學(xué)不能致用等尷尬境地。(4)設(shè)計(jì)與維護(hù)有機(jī)結(jié)合,以設(shè)計(jì)促維護(hù),實(shí)現(xiàn)智能硬件設(shè)計(jì)能力與系統(tǒng)維護(hù)能力的有機(jī)統(tǒng)一,相輔相成,設(shè)計(jì)過程中學(xué)習(xí)維護(hù)技巧,維護(hù)過程中促進(jìn)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的思考和系統(tǒng)改善策略的形成,培育大國工匠精神。(5)重實(shí)踐但不輕視理論,在實(shí)踐中穿插理論教學(xué),在理論教學(xué)中提高實(shí)踐方法和思維能力。課程配備焊臺(tái)、風(fēng)槍、萬用表等基礎(chǔ)工具,并為讀者提供電子元器件支持,讓同學(xué)們有親自動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試智能硬件的機(jī)會(huì),鼓勵(lì)優(yōu)秀作品參加各類挑戰(zhàn)杯比賽。(6)全流程按企業(yè)開發(fā)步驟展開,教學(xué)即是實(shí)戰(zhàn),從設(shè)計(jì)、制版、采購、貼片、維修到軟件開發(fā)、調(diào)試等,開發(fā)難度適當(dāng)降低,但工藝技能點(diǎn)面面俱到。本教程的編寫得到了深圳市嘉立創(chuàng)電子服務(wù)有限公司楊林杰、賀定球、吳波等工程師的大力支持,嘉立創(chuàng)PCB打樣平臺(tái)為讀者定期提供免費(fèi)打樣機(jī)會(huì),減輕讀者的經(jīng)濟(jì)壓力;信息技術(shù)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)盧愛紅、馮蓉珍、李文娟、楊佳奇等多位博士在視頻錄制、教學(xué)案例梳理等方面提供支持,馮蓉珍等老師在教材統(tǒng)稿方面提供了大力支持,在此一并感謝。為了方便教學(xué),本書還配有電子課件等資料,任課老師可以發(fā)郵件至hustpeiit@163.com索取。
方武,1981.7,蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息技術(shù)學(xué)院副院長,副教授,博士,企業(yè)博士后,研究生畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)(武漢),專注于嵌入式系統(tǒng)、人工智能技術(shù)及機(jī)器視覺方面的技術(shù)研究。近五年主持近年來主持江蘇省科技計(jì)劃產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目1項(xiàng),江蘇省高校自然科學(xué)研究面上項(xiàng)目 1 項(xiàng),市廳級(jí)科研項(xiàng)目 2 項(xiàng),院級(jí)課題 2 項(xiàng),橫向課題 3 項(xiàng)。作為骨干成員參與國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 2 項(xiàng),湖北省部級(jí)項(xiàng)目 2 項(xiàng),江蘇省部級(jí)項(xiàng)目 1 項(xiàng),蘇州市 廳級(jí)項(xiàng)目 2 項(xiàng),橫向課題 4 項(xiàng)。發(fā)表相關(guān)論文 18 余篇;獲得授權(quán)發(fā)明專利 6 項(xiàng),新型實(shí)用專利 6項(xiàng),軟件著作權(quán) 4 項(xiàng)。
項(xiàng)目一 智慧能控觸摸燈控開關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)/005任務(wù)1-1 智慧能控觸摸燈控開關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任
務(wù)書/006
任務(wù)1-2 智慧能控觸摸燈控開關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)知
識(shí)強(qiáng)化/009
任務(wù)1-3 智慧能控觸摸燈控開關(guān)系統(tǒng)原理圖
設(shè)計(jì)/023
任務(wù)1-4 智慧能控觸摸燈控開關(guān)系統(tǒng)PCB圖
設(shè)計(jì)/027
任務(wù)1-5 智慧能控觸摸燈控開關(guān)系統(tǒng)用料采
購/036
任務(wù)1-6 智慧能控觸摸燈控開關(guān)系統(tǒng)集成
/038
任務(wù)1-7 智慧能控觸摸燈控開關(guān)系統(tǒng)驗(yàn)收交
付/049
任務(wù)1-8 行業(yè)拓展案例 智慧宿舍雨滴報(bào)警
系統(tǒng)設(shè)計(jì)/051
任務(wù)1-9 行業(yè)拓展案例 家庭小夜燈開關(guān)設(shè)
計(jì)/052
項(xiàng)目二 智慧能控遠(yuǎn)程斷路器系統(tǒng)設(shè)計(jì)/054任務(wù)2-1 智慧能控遠(yuǎn)程斷路器系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)
書/055
任務(wù)2-2 智慧能控遠(yuǎn)程斷路器系統(tǒng)設(shè)計(jì)知
識(shí)強(qiáng)化/058
任務(wù)2-3 智慧能控遠(yuǎn)程斷路器系統(tǒng)原理圖
設(shè)計(jì)/073
任務(wù)2-4 智慧能控遠(yuǎn)程斷路器系統(tǒng)PCB圖
設(shè)計(jì)/075
任務(wù)2-5 智慧能控遠(yuǎn)程斷路器系統(tǒng)集成及
維護(hù)推理/081
任務(wù)2-6 智慧能控遠(yuǎn)程斷路器系統(tǒng)程序設(shè)
計(jì)/085
任務(wù)2-7 智慧能控遠(yuǎn)程斷路器系統(tǒng)驗(yàn)收交
付/109
任務(wù)2-8 行業(yè)拓展案例 基于51單片機(jī)的
遠(yuǎn)程電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)/111
任務(wù)2-9 行業(yè)拓展案例 家庭智能新風(fēng)控
制系統(tǒng)設(shè)計(jì)/112
項(xiàng)目三 智慧能控讀卡計(jì)費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)/114任務(wù)3-1 智慧能控讀卡計(jì)費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)
書/115
任務(wù)3-2 智慧能控讀卡計(jì)費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)
強(qiáng)化/117
任務(wù)3-3 智慧能控讀卡計(jì)費(fèi)系統(tǒng)原理圖設(shè)
計(jì)/122
任務(wù)3-4 智慧能控讀卡計(jì)費(fèi)系統(tǒng)PCB圖設(shè)
計(jì)/124
任務(wù)3-5 智慧能控讀卡計(jì)費(fèi)系統(tǒng)集成及維
護(hù)推理/127
任務(wù)3-6 智慧能控讀卡計(jì)費(fèi)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
及在線調(diào)試/129
任務(wù)3-7 智慧能控讀卡計(jì)費(fèi)系統(tǒng)驗(yàn)收交付
/153
任務(wù)3-8 行業(yè)拓展案例 基于51單片機(jī)的
RFID門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)/155
任務(wù)3-9 行業(yè)拓展案例 基于STM32單片機(jī)
RFID考勤系統(tǒng)設(shè)計(jì)/156
學(xué)期總結(jié)/157總結(jié)A 成果講評/158
總結(jié)B 期末答疑/158
附錄/160附錄A 制板工廠參觀/161
附錄B 設(shè)計(jì)平臺(tái)/162
附錄C 開源平臺(tái)/163
附錄D 常用工具之萬用表/164
附錄E SMT貼片工藝/165
附錄F C語言基本語法/167
附錄G C#語言基本語法/172
附錄H 課程標(biāo)準(zhǔn)/177
參考文獻(xiàn)/200