智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作(編輯修改稿)
2025-01-22 01:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 系統(tǒng)中各子系統(tǒng)、部件之間的關(guān)系？接口？尺寸？安裝方法？ 3 安裝制作與調(diào)試 ? 安裝制作與調(diào)試是保證設(shè)計(jì)是否成功的重要環(huán)節(jié)。 ? （ 1）安裝制作需要考慮的問(wèn)題有： ? 安裝工具？ ? 元器件選擇與采購(gòu)？ ? 最小系統(tǒng)的采用？微控制器？可編程邏輯器件 ? ? 印制板設(shè)計(jì)與制作？低頻？高頻？數(shù)字？模擬？數(shù)?；旌?？地？ EMC？ ? 子系統(tǒng)、部件安裝制作的順序？ ?（ 2）調(diào)試需要考慮的問(wèn)題有： ?調(diào)試參數(shù)？ ?調(diào)試方法？ ?調(diào)試需要的儀器與儀表？ ?軟件 /硬件的協(xié)同？修改軟件？修改硬件？ ?測(cè)量數(shù)據(jù)的記錄與處理？ 建議的安裝制作與調(diào)試步驟 四、子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作步驟 1 單片機(jī)與可編程邏輯器件子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 ?在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，作為控制器，單片機(jī)與可編程邏輯器件應(yīng)用非常普遍，其設(shè)計(jì)過(guò)程可以分為明確設(shè)計(jì)要求、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試、軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試、系統(tǒng)集成等步驟。 ?設(shè)計(jì)的第 1步是明確設(shè)計(jì)要求，確定系統(tǒng)功能與性能指標(biāo)。一般情況下，單片機(jī)與可編程邏輯器件最小系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，需要確定最小系統(tǒng)板的功能、輸入輸出信號(hào)特征等；需要考慮與信號(hào)輸入電路、控制電路、顯示電路、鍵盤(pán)等電路的接口和信號(hào)關(guān)系。 ?最小系統(tǒng)板在競(jìng)賽中可以采用成品，但接口電路，功率控制電路， A/D與 D/A電路，信號(hào)調(diào)理等電路需要自己設(shè)計(jì)制作。為了使作品的整體性更好一點(diǎn)，建議將控制器與外圍電路設(shè)計(jì)在一塊電路板上，這一部分內(nèi)容可以在競(jìng)賽前進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作，在競(jìng)賽中根據(jù)需要進(jìn)行修改。 ?軟件開(kāi)發(fā)工具需要與所選擇的硬件配套，軟件設(shè)計(jì)需要對(duì)軟件功能進(jìn)行劃分，需要確定數(shù)學(xué)模型，算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、子程序等程序模塊。軟件開(kāi)發(fā)工具的使用需要在競(jìng)賽前進(jìn)行培訓(xùn)。常用的一些程序如系統(tǒng)檢測(cè)、顯示器驅(qū)動(dòng)、 A/D、 D/A、接口通信、延時(shí)等程序，可以在競(jìng)賽前進(jìn)行編程和調(diào)試，在競(jìng)賽中根據(jù)需要進(jìn)行修改。 ?系統(tǒng)集成完成軟件與硬件聯(lián)調(diào)與修改。在軟件與硬件聯(lián)調(diào)過(guò)程中，需要認(rèn)真分析出現(xiàn)的問(wèn)題，軟件設(shè)計(jì)人員與硬件設(shè)計(jì)人員需要進(jìn)行良好的溝通，一些問(wèn)題如非線性補(bǔ)償、數(shù)據(jù)計(jì)算、碼型變換等用軟件解決問(wèn)題會(huì)容易很多。采用不同的硬件電路，軟件編程將會(huì)完全不同，在軟件設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)之間需要尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。 2 數(shù)字 /模擬子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 ? 數(shù)字 /模擬子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程其步驟大致分為：明確設(shè)計(jì)要求，確定設(shè)計(jì)方案和進(jìn)行電路設(shè)計(jì)制作、調(diào)試等步驟。在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，數(shù)字子系統(tǒng)多采用單片機(jī)或者大規(guī)模可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)，但也可以 74/40等系列的數(shù)字集成電路實(shí)現(xiàn)，本節(jié)討論的數(shù)字子系統(tǒng)是基于 74/40等系列數(shù)字集成電路的。從第 1章的題目分析可見(jiàn)，模擬與數(shù)字混合的題目占多數(shù)。模擬子系統(tǒng)也是作品的重要組成部分，設(shè)計(jì)制作通常包含有模擬輸入信號(hào)的處理，模擬輸出信號(hào)、與數(shù)字子系統(tǒng)、單片機(jī)、可編程器件子系統(tǒng)之間的接口等電路。 1） . 明確設(shè)計(jì)要求 ?（ 1）對(duì)于數(shù)字子系統(tǒng)，需要明確的設(shè)計(jì)要求有： ?子系統(tǒng)的輸入和輸出？數(shù)量？ ?信號(hào)形式？模擬？ TTL？ CMOS？ ?負(fù)載？微控制器？可編程器件？功率驅(qū)動(dòng)？輸出電流？ ?時(shí)鐘？毛刺？冒險(xiǎn)競(jìng)爭(zhēng)？ ?實(shí)現(xiàn)器件？ ?（ 2）對(duì)于模擬子系統(tǒng)，需要明確的設(shè)計(jì)要求有： ?輸入信號(hào)的波形和幅度、頻率等參數(shù)？ ?輸出信號(hào)的波形和幅度、頻率等參數(shù)？ ?系統(tǒng)的功能和各項(xiàng)性能指標(biāo)？如增益、頻帶、寬度、信噪比、失真度等？ ?技術(shù)指標(biāo)的精度、穩(wěn)定性？ ?測(cè)量?jī)x器？ ?調(diào)試方法？ ?實(shí)現(xiàn)器件？ 2） . 確定設(shè)計(jì)方案 ?對(duì)于數(shù)字電路占主體的系統(tǒng)，我們的建議是采用單片機(jī)或者可編程邏輯器件，不要大量的采用中、小規(guī)模的數(shù)字集成電路，中、小規(guī)模數(shù)字集成電路制作作品時(shí)非常麻煩，可靠性也差。 ? 模擬子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案與所選擇的元器件有很大關(guān)系。我們的建議是： ? a．根
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