現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)及案例(zlp20xx)-免費(fèi)閱讀
【正文】 由于障礙物在兩個(gè)方形障礙區(qū)內(nèi)，可依靠光源指示行走。 設(shè)計(jì)方案論證： 單片機(jī)選擇： 89C51為控制核心，價(jià)格低、使用簡(jiǎn)單、運(yùn)算速度低、功能單一、 如擴(kuò)展功能需外擴(kuò)芯片。 C點(diǎn)下埋有邊長(zhǎng)為 15cm的正方形薄鐵片， 要求電動(dòng)車(chē)到達(dá) C點(diǎn)檢測(cè)到薄鐵片后在 C點(diǎn)處停車(chē) 5秒 ， 停車(chē)期間發(fā)出斷續(xù)的聲光信息 。 輸出通道產(chǎn)生相應(yīng)的控制量：模擬量輸出、數(shù)字量輸出、開(kāi)關(guān)量輸出和脈沖量輸出，輸出通道也被稱(chēng)為后向通道。 顯示單元 功率放大 數(shù)字量控制 DAC 輸出 方案三：設(shè)計(jì)任務(wù)中提出的輸出電壓、電流值不大，輸出電壓可調(diào)范圍不寬，因此直接選用集成三端穩(wěn)壓器，這類(lèi)芯片內(nèi)部都有過(guò)流和過(guò)熱的保護(hù)電路。具體要求如下： ① 輸出電壓 2～ 20V之間，調(diào)節(jié)單位為 ； ② 電壓穩(wěn)定度（△ VO/V）小于 ％，紋波電壓小于 10mV； ③ 輸出電流 1A； ④ 輸出電壓值由數(shù)碼管顯示，設(shè)置“＋”、“ — ”鍵分別控制輸出電壓步進(jìn)增減； ⑤ 電源應(yīng)具有輸出短路保護(hù)和功率器件的過(guò)熱保護(hù)功能。 設(shè)計(jì)印刷電路板布線圖，考慮測(cè)試方案，設(shè)置測(cè)試點(diǎn)： 由于模擬系統(tǒng)的特殊性，元件布置和印刷電路板布線顯得更為重要。 例如，擴(kuò)音系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 （ 5）人工設(shè)計(jì)在模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)中仍起著重要的作用。 模擬電路一般要求工作在線性狀態(tài)，因此電路的工作點(diǎn)選擇、工作點(diǎn)的穩(wěn)定，運(yùn)行范圍的線性程度，單元之間的耦合等都很重要。行人請(qǐng)求只能在車(chē)輛直行時(shí)響應(yīng)，車(chē)輛左拐時(shí)不允許響應(yīng)行人請(qǐng)求。 ⑥ 暫不考慮連網(wǎng)要求。 ① 雙向六車(chē)道，只有汽車(chē)沒(méi)有自行車(chē)行駛。明確設(shè)計(jì)系統(tǒng)的邏輯功能及性能指標(biāo)，畫(huà)出簡(jiǎn)單框圖。根據(jù)某種原則或已確定好的單元電路部分元件的參數(shù)，可以計(jì)算其余器件參數(shù)和電路參數(shù)。 三、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 ： 明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，確定系統(tǒng)功能指標(biāo)，了解設(shè)計(jì)關(guān)鍵，完成系統(tǒng)功能示意框圖。同時(shí)要兼顧技術(shù)上的成熟性，以縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間和上市時(shí)間。例如 三極管 ，在選用時(shí)應(yīng)考慮是 NPN管還是 PNP管，是大功率管還是小功率管，是高頻管還是低頻管，并注意管子的電流放大倍數(shù)、擊穿電壓、特征頻率、靜態(tài)功耗等是否滿足電路設(shè)計(jì)的要求。 （ 2）單元電路的設(shè)計(jì)與選擇 ： 在明確每個(gè)單元電路的技術(shù)指標(biāo)后，要分析清楚單元電路的工作原理，設(shè)計(jì)出各單元的電路結(jié)構(gòu)形式。 自底向上法（ Bottom to Up）：多用于系統(tǒng)的組裝和測(cè)試。 Multisim Power PCB。 （ 1）測(cè)控系統(tǒng)：相機(jī)快門(mén)系統(tǒng)、鍋爐控制系統(tǒng)、飛行軌道控制系統(tǒng)等。 課程教學(xué)特色 一、電子系統(tǒng)概述 二、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和原則 三、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 四、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì) 五、模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì) 六、微機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 七、片上系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課程教學(xué)內(nèi)容 一、電子系統(tǒng)概述 電子系統(tǒng)： 完成一個(gè)特定功能的、完整的電子裝置稱(chēng)為電子系統(tǒng)。如出租車(chē)計(jì)價(jià)器、溫度控制系統(tǒng)、航天飛機(jī)測(cè)控系統(tǒng)等。 （ 2）測(cè)量系統(tǒng)：電量測(cè)量、非電量測(cè)量系統(tǒng)等。 Protel Xilinx ISE。 根據(jù)要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各個(gè)功能要求，從現(xiàn)有的元器件或模塊中選出合適的元件，設(shè)計(jì)各部件，一級(jí)一級(jí)向上設(shè)計(jì)，最后完成整個(gè)系統(tǒng)。盡量采用學(xué)過(guò)的或熟悉的單元電路，也要善于通過(guò)查閱資料、分析研究一些新型電路，開(kāi)發(fā)利用新型器件。 （ 4）元器件的參數(shù)計(jì)算 ： 元器件的參數(shù)計(jì)算有的需要根據(jù)電路理論公式進(jìn)行，有的按照工程估算法進(jìn)行，有的可用典型電路參數(shù)或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 （ 2）安全性、可靠性和容錯(cuò)性 采用成熟的技術(shù)、元器件和部件，可在一定程度上保證系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定和安全。簡(jiǎn)言之，就是必須 明確做什么，做到什么程度 。 設(shè)計(jì)結(jié)果的正確性需要驗(yàn)證，需要用儀器進(jìn)行測(cè)試。 確定系統(tǒng)方案： 用方框圖、流程圖或描述語(yǔ)言描述系統(tǒng)方案，畫(huà)出系統(tǒng)方框圖、流程圖或算法，如需要畫(huà)出時(shí)序圖。車(chē)輛直行時(shí)不允許車(chē)輛左拐，允許右拐。 控制器 定時(shí)器 行人請(qǐng)求 指示燈 警察控制 秒脈沖 發(fā)生器 （ 2）確定系統(tǒng)方案 確定系統(tǒng)方案就是找出實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)要求的方法。 （ 3）畫(huà)出工作流程圖（略） 五、模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì) 多數(shù)電子系統(tǒng)一般都同時(shí)使用數(shù)字和模擬兩類(lèi)技術(shù)，兩者互為補(bǔ)充，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)。 （ 3）系統(tǒng)的輸入單元與信號(hào)源之間的匹配、系統(tǒng)的輸出單元與負(fù)載（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）之間匹配。 當(dāng)前電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的自動(dòng)化發(fā)展很快，但主要在數(shù)字領(lǐng)域，而模擬系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)進(jìn)展比較緩慢。 可劃分成前置放大器、音調(diào)控制放大器和功率放大器。例如，有用輸入信號(hào)很小，小到微伏級(jí)，且各單元電路大都處于線性工作狀態(tài)，對(duì)干擾的影響極為敏感。 （ 2）方案論證 方案一：根據(jù)任務(wù)要求，要求實(shí)現(xiàn)
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