电子产品的设计与制作.pptx

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1、一、提高分析模拟或数字电路的能力。二、提高电子产品设计或制作的能力。三、为以后工作及进一步深造打基础。为什么要学习？第1页/共44页课程考核与要求序号项目分值1平时设计30出勤5系统设计5单元1设计5单元2设计5单元3设计5电源设计52作品60成型、布局10焊接10成效20报告203创新10一、考查。二、过程性考核。第2页/共44页 模拟路灯控制系统 一、任务设计并制作一套模拟路灯控制系统。控制系统结构如图1所示，路灯布置如图2所示。 图1 路灯控制系统示意图 第3页/共44页 图2 路灯布置示意图（单位：cm） 第4页/共44页二、要求1基本要求（1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯

2、时间，并控制整条支路按时开灯和关灯。（2）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。 第5页/共44页（3）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：当可移动物体M（在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达S点时（见图2），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。（4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。（5）当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。 第6页/共44页2发挥部分（1）自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。（2）单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源

3、输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率应能在20%100%范围内设定并调节，调节误差2%。（3）其它（性价比等）。 第7页/共44页三、说明1光源采用1 W的LED灯，LED的类型不作限定。2自制的LED驱动电源不得使用产品模块。3自制的LED驱动电源输出端需留有电流、电压测量点。4系统中不得采用接触式传感器。5基本要求（3）需测定可移动物体M上定位点与过“亮灯状态变换点”（S、B、S等点）垂线间的距离，要求该距离2cm。第8页/共44页四、评分标准项目 满分设计报告 方案比较与论证 方案描述、比较与论证 5 理论分析与设计 单元设计、系统设计 5 电路图和设计文件 完整性、规范性 5

4、 测试数据与分析 系统测试、结果分析 5总分 20基本要求 实际制作完成情况 50发挥部分 完成(1) 15 完成(2) 25 其它 10总分 50第9页/共44页一、电子电路设计的基本知识二、扩音机（音频放大器）的设计与制作三、交通灯控制器的设计与制作四、设计项目的检验学习内容第10页/共44页思考： 1、如何开展电子电路设计？ 2、电子电路设计要不要符合一定的原则？ 电子电路设计的基本知识设计内容设计方法第11页/共44页电子电路设计系统设计单元电路设计功能或指标分析画出电路图初稿审图仿真和实验画出正式电路图电子电路设计的基本知识第12页/共44页1、分析整理出更具体、更详细的数据。2、分

5、析的结果必须与原题目的要求进行对照检查，以防遗漏。一、电子电路设计的内容、方法（一）功能和性能指标分析电子电路设计的基本知识第13页/共44页 （ 二）系统设计 1、方案设计的内容：实现系统的方法，系统的结构。2、常用框图表示各种方案的基本原理。框图一般不必画得太详细，只要说明基本原理就可以了。电子电路设计的基本知识第14页/共44页 3、设计方案不是轻而易举就能获得，要进行广泛、深入的调查研究，翻阅大量参考资料，并进行反复比较和可行性论证。4、在分析论证和设计过程中需要不断改进和完善，出现一些反复是难免的，但应尽量避免方案上的大反复，以免浪费时间和精力。电子电路设计的基本知识第15页/共44

6、页 （三）单元电路设计1 1、选择单元电路的结构形式。2 2、参数计算。3 3、可靠性设计。4 4、电磁兼容性设计。5、应注意各单元电路之间的相互配合，但要尽量少用或不用电平转换之类的接口电路，以简化电路结构、降低成本。6、设计人员平时要注意电路资料的积累。电子电路设计的基本知识第16页/共44页7 7、一般情况下，应查阅有关资料，以丰富知识、开阔眼界，从而找到合用的电路。如确实找不到性能指标完全满足要求的电路时，也可选用与设计要求比较接近的电路，然后调整电路参数。电子电路设计的基本知识第17页/共44页 （四）绘画电路图（四）绘画电路图 1 1、布局合理，排列均匀，稀密恰当，图面清晰，美观协

7、调，便于看图，便于对图的理解和阅读。 2 2、注意信号的流向，一般从输入端或信号源画起，由左至右或由上至下按信号的流向依次画出各单元电路。电子电路设计的基本知识第18页/共44页 3 3、绘图时应尽量把总电路画在一张纸上，如果电路比较复杂，需绘制几张图，则应把主电路画在同一张图纸上，而把一些比较独立或次要的部分画在另外的图纸上。 4 4、每一个功能单元电路的组件应集中布置在一起，便于看清各单元电路的功能关系。第19页/共44页 5 5、连接线应为直线，连线通常画成水平线或竖线，一般不画斜线。十字连通的交叉线，应在交叉处用圆点标出。 6 6、图形符号要标准，图中应加适当的标注。 7 7、数字电路

8、中的门电路、触发器在总电原理图中建议用门电路符号、触发器符号来画，而不按接线图形式画。 电子电路设计的基本知识第20页/共44页 （五）审图五）审图 1、先从全局出发，检查总体方案是否合适，有无问题，是否有更佳方案。 2、检查各单元电路是否正确，电路形式是否合适。 3、模拟电路各电路之间的耦合方式有无问题，数字电路各单元电路之间的电平、时序等配合有无问题，逻辑关系是否正确，是否存在竞争冒险。 电子电路设计的基本知识第21页/共44页 4、检查电路中有无烦琐之处，是否可以简化。 5、根据图中所标出的各元器件的型号、参数，验算能否达到性能指标，有无恰当的裕量。 6、要特别注意检查电路图中各元器件工

9、作是否安全，是否工作在额定值范围内。 7、解决所发现的全部问题后，若改动较多，应复查一遍。电子电路设计的基本知识第22页/共44页 （六）仿真和实验六）仿真和实验 1、检查各元器件的性能、参数、质量能否满足设计要求。2、检查各单元电路的功能和指标是否达到设计要求。3、检查各个接口电路是否起到应有的作用。4、把各单元电路组合起来，检查总体电路的功能，检查总电路的性能是否最佳。电子电路设计的基本知识第23页/共44页 5、调试方案设计。（1 1）有序、合理的调试方法（2 2）所需的仪器设备（3）可能发生的问题和现象（4）处理问题的方法（5）测试结果记录表 电子电路设计的基本知识第24页/共44页

10、二、电子电路设计的基本原则1、满足系统功能和性能的要求。2、电路简单，成本低，体积小。3、电磁兼容性好。4、可靠性高。5、系统的集成度高。电子电路设计的基本知识第25页/共44页6、调试简单方便。7、生产工艺简单。8、操作简单方便。9、耗电少。10、性能价格比高。电子电路设计的基本知识第26页/共44页（七）（七） 电子设计报告电子设计报告 三、电子电路设计与制作报告课题名称;内容摘要;设计指标(要求) 系统框图 各单元电路设计、参数计算和元器件选择； 完整的电路图及对电路工作原理的说明；电子电路设计的基本知识第27页/共44页 组装调试的内容，包括使用的主要仪器和仪表，调试电路的方法和技巧，

11、测试的数据和波形并与计算结果比较分析，调试中出现的故障、原因及排除方法; 元器件清单； 实际PCB图或布线图；电子电路设计的基本知识第28页/共44页 总结设计电路的特点和方案的优缺点，指出课题的核心及使用价值，提出改进意见和展望; 心得体会； 列出参考文献。电子电路设计的基本知识第29页/共44页扩音机项目选择第30页/共44页扩音机项目选择第31页/共44页扩音机项目选择第32页/共44页一、设计任务：设计一个对话筒输出信号具有放大能力的扩音机电路。二、设计要求： 1)最大输出功率8W。 2)负载阻抗为8。 3)在通频带内、满功率下非线性失真系数不大于3。扩音机电路第33页/共44页 4)

12、具有音调控制功能，即用两只电位器分别调节高音和低音。当输入信号为1kHz时，输出为0dB；当输入信号为100Hz正弦波时，调节低音电位器可以使输出功率变化12dB；当输入信号为10kHz正弦波时，调节高音电位器也可以使输出功率变化12dB。扩音机电路第34页/共44页 5)输出功率的大小连续可调，即用电位器可调节音量的大小。 6)频率响应：当高、低音调电位器处于不提升也不衰减的位置时，3dB的频带范围是80Hz6kHz，即BW=6kHz。扩音机电路第35页/共44页 7)输入信号源为话筒输入，输入灵敏度不大于20mV。 8)输入阻抗不小于50k。 9)输入端短路时，噪声输出电压的有效值不超过1

13、0mV，直流输出电压不超过50mV，静态电源电流不超过100mA。扩音机电路第36页/共44页交通灯控制器项目选择第37页/共44页交通灯控制器项目选择第38页/共44页交通灯控制器项目选择第39页/共44页一、设计任务：设计一个十字路口的红、绿、黄三色信号交通灯控制电路。二、设计要求： 1)用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯,主干道为东西向，有红、绿、黄三个灯；支干道为南北向，也有红、绿、黄三个灯。红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外。交通灯控制器第40页/共44页 2)由于主干道车辆较多而支干道车辆较少，所以主干道绿灯时间较长。当主干道允许通行亮绿灯

14、时，支干道亮红灯。而支干道允许通行亮绿灯时，主干道亮红灯，两者交替重复。主干道每次放行50s，支干道每次放行30s。在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，需要亮5s的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。交通灯控制器第41页/共44页 3)能实现正常的、即时显示功能，用4个七段数码管作为倒计时显示器，分别显示东西、南北方向的红灯、绿灯、黄灯时间 。 4)能实现特殊状态的功能显示，设S为特殊状态的传感器信号，当S=1时，进入特殊状态。当S=0时，退出特殊状态。交通灯控制器第42页/共44页 按S后，能实现特殊状态功能：a.显示器闪烁；b.计数器停止计数并保持在原来的数据；c.东西、南北路口均显示红灯状态；d.特殊状态结束后，能继续对时间进行计数。 5)能实现控制器总清零功能 按下R后，系统实现总清零，计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。 交通灯控制器第43页/共44页感谢您的观看！第44页/共44页