专业设计实训2.doc

专业设计实训2实训方案一、实训目的根据通电学院12电信、电科、物联网、亚龙班的培养方案，结合社会对电子专业的实际需要，巩固提高学生的专业基础，大力提高学生动手实践能力，开设为期一周的专业设计实训教学。 专业设计实训2是建立在已学的模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术及EDA技术课程之后，综合运用课程所学的理论知识，实际进行课题的设计、安装和调试。是一门知识应用、综合、智力开发创新、工程技能训练、理论性和实际性极强的课程。其主要目的有以下几个方面：（1）通过对电子技术的综合运用，使学到的理论知识相互融泄贯通，在认识上产生一个飞跃。（2）初步掌握简单电子产品电路的设计方法，使学生得到一些工程设计训练，并为以后的毕业设计奠定良好基础。（3）培养同学自学能力，独立分析问题、解决问题的能力。对设计中遇到的问题，通过独立思考、查找工具书、参考文献、寻求正确答案；对实践中碰到的一些问题，能通过观察、分析、判断、改正、再实践、再分析等基本方法去解决。（4）通过专业设计实训这一教学环节，树立严肃认真，文明仔细，实事求是的科学作风，树立生产观点，经济观点和全局观点。二、实训内容及要求1课题的选择实训课题选择的是否合适，直接关系到学生完成的情况和教学效果。必须根据教学要求、学生实际水平、能完成的工作量和实践条件，恰当的选题。争取让不同程度的学生，经过努力能完成课程任务，在巩固所学知识，提高基本技能和能力等方面有所收获，具体课题内容见附录所示。2内容与要求实训课题的主要内容均是基础课程中学过的知识，而且多是应用模拟电路、数字电路、单片机或EDA等组成的实用电子装置，具有一定的实用性和趣味性，反映了电子技术的新水平。并且都是从学生实际出发选定的课题内容，设计制作时难易适中。具体要求如下：1教师通过讲解必要的电路原理和设计方法，如果需要深化和扩展学过的知识，还要补充讲授有关的内容，帮助学生明确任务、熟悉工程设计方法、初步掌握电子产品的安装与调试。2学生针对实训课题的要求，学习查找资料、阅读资料、归纳整理，并提出设计方案，写出设计步骤，并进行初步设计。3熟悉计算机辅助设计仿真软件Multisim（或Proteus）的操作使用方法，能熟练应用Multisim（或Proteus）进行电路设计和PCB电路板的设计制作；4熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法；5学习电子系统电路的安装与调试技术；6拓展电子电路的应用领域，能设计、制作出满足一定性能指标或特定功能的电子产品。三、实训课时1.理论课时4节2.实训课时21节四、实训具体安排1实训班级：2012级电子科学与技术1班（33人）、2012级电子信息工程1班(含职教师范)（48人）、2012级电子信息工程1班(含职教本科)（49人）、2012级光电子技术科学1班（31人）、2012级物联网工程1班（含职教师范）（38人）、2012级亚龙班（16人）。2实训地点：第二实验楼（原理工楼）302、303、305、306实验室3实训指导老师：詹华群、熊朝松、李翠梅、蒋群、占华林、曾旺辉4实训课题与日期安排为确保教学质量，本次实训将严格考核，杜绝代做，具体考核方法由学院制定。指导老师评价作品要求真实，既要保证及格率，又要保证实训质量。学生原则上可以在公布的课题中选择自己喜欢的课题。实训日程安排见表1所示。表1 实训日程安排表序号实训班级指导教师地点日期12012级电子科学与技术1班熊朝松305实验室14.11.12-12.1022012级电子信息工程1班(职教师范)蒋群305实验室14.11.12-12.1032012级电子信息工程1班(职教本科)占华林305实验室14.11.12-12.1042012级光电子技术1班熊朝松305实验室14.11.12-12.1052012级物联网工程1班占华林305实验室14.11.12-12.1062012级亚龙班蒋群305实验室14.11.12-12.10备注：实训课安排在上述时间段的两个星期六、日和两个周二下午共五天，与教师、学生上课不相冲突。实训课程中间不安排休息，上午8:0011:30(5节课)，下午14：0016：40（4节课）。5实训进程安排具体实训进程见下表2所示。表2 实训进程安排表序号内 容时间（天）1选定设计课题，下达设计任务课外时间2教师讲解、分析课题，传授设计的方法、思路。0.53学生查询资料，进行设计并完成仿真设计，教师审查1.54学生安装、调测，教师指导25教师验收、检查学生的作品0.56学生撰写设计总结报告、答辩式考查0.5合 计5五、实训成绩的考核办法1考核内容考核内容主要包括：理论设计能力、组装或焊接调试情况、解决问题的能力、总结报告情况、出勤情况、工作作风和科学态度等。2成绩评定（1）实训设计报告：包括方案论证、单元电路原与设计、仿真分析、元器件的选取、实训总结等。实训报告可以打印也可以手写。实训报告成绩占总分10%；（2）安装、调试：包括元件检测、PCB板制作、安装焊接工艺、调试效果和系统是否完成设计要求的功能等，占总成绩的70%分；（3）其他：出勤情况、工作作风、科学态度及答辩等，占总成绩的20%。（4）成绩采用五级制，即优、良、中、及格和不及格五种。 执笔人：占华林 2014年11月12日附录：实训课题与要求课题一 音频信号发生器的设计与制作1课题说明音频信号发生器已广泛用于生产检验及工程、维修等，而在一些应用中还需要一定功率输出来带动负载，比如电声器件的测试等，此时功率放大器也是必需的。2课题要求： （1）频率范围：20Hz20kHz.可调，可任意预置输出频率，数字显示当前频率。（2）输出电压：010V可调，可任意预置输出幅度，数字显示当前输出幅度。（3）功率输出：有专用功率输出端子，PO1W。（4）非线性失真：100Hz-20KHz，3。（5）系统自带电源。课题二 单片机值测量仪的设计与制作1课题说明在电子产品设计、制作与维修中，经常需要测量三极管的放大系数，而万用表自带的简易测试装置准确性很差，为此用单片机与模拟电路设计一个高精度值测量仪。2课题要求（1）被测三极管为NPN与PNP型，值范围为300。（2）用液晶或数码管显示的大小，分别显示个位、十位和百位。显示范围为0-299。（3）响应时间不超过2秒，显示器显示读数清晰。（4）值超过测量范围时闪光报警。（5）三极管内部断路或短路时能发出警报声。（6）设置专用NPN和PNP测试插座（7）系统自带电源。课题三 多点温度监控系统的设计与制作1课题说明：在对温度要求较高的地方（比如粮库）需要对测试仓库的各个地方的温度进行监控，超过存储温度则需要报警，提醒管理人员打开换气设备。本课题是模拟粮库的实际情况，为之设计一个温度监控系统。2设计要求（1）主机可监控不少于3个点的温度变化，轮流显示各点温度。（2）温度测量精度1。温度传感器不限。（3）显示器分两段，第一段1位十进制数，显示测温点号；第二段2位十进制数，显示对应点的测量温度。（4）所连接的测温点中只要有任何一个测量点的温度达到高温值时应给出报警信号，当所有点的温度值降低到安全值后，停止报警。（5）各测点温度上限可以自由设定（6）系统自带电源。课题四 单片机智能电容测量仪的设计与制作1课题说明电容容量是电学理论分析与电路设计中的重要参数。电容容量测量的主要方法有电桥平衡法、谐振频率测量法或脉冲宽度测量法等等。交流电桥虽然测量准确，但存在笨重、操作繁琐、不能自动测量的缺陷。目前一般的数字万用表测量电容的最大值仅为20 F， 且测量精度有限， 遇到要测量较大的电容时往往无能为力。随着单片机性能的不断提高，将其应用于对电容的测量中具有方便直观经济的优点，并可以进行软件校准，减少测量误差( 一般能够精确在05% 左右) 同时，通过对 LED 数码显示管的合理使用还可使检测人员能够更直观地读取电容数值。其测量原理框图如下：电容测量原理框图2设计要求(1) 被测电容的容量在0.01F至1000F范围内。(2) 能够根据测量电容的大小自动转换合适量程。(3) 用4个数码管或液晶显示测量结果，测量误差小于10%。(4) 当电容值超出上述范围时测量仪溢出报警，黄色发光管LED点亮。(5) 当电容短路时测量仪声光报警，红色发光管LED点亮。(6) 自制稳压电源、绿色发光管指示接通电源，正常工作。课题五 无线防盗报警系统1课题说明随着社会治安预防要求越来越高，无线防盗报警系统使用得相当广泛。被动式红外传感技术是利用红外光敏器件将活动生物体发出的微量红外线转换成相应的电信号,并进行放大,处理,它能可靠的将运动着的生物体(人)和飘落的物体加以区别。同时它还具有监控范围大，隐蔽性好，抗干扰能力强和误报率低等特点。当盗贼出现在警戒区时，红外辐射场发生变化，这种变化立即被经过巧妙设计的多视场组合菲涅尔透镜会聚，敏感的红外传感器接收后迅速将这种变化转为电信号，这种信号经信息处理部分放大、处理后立即输出报警信号，然后通过传输送达监控器，于是发出报警，示出事发地区。2设计要求(1) 至少要设计两个探测节点和一个中心节点。(2) 当人体进入到监测区域，会立即报警，并在中心节点显示探测节点编号。(3) 报警时有蜂鸣发出报警声和红灯闪烁。(4) 自制稳压电源、绿色发光管指示接通电源，正常工作。(5) 小组商讨设计确定无线防盗报警系统方案。课题六 基于ZigBee无线传感器网的家用照明控制器设计1课题说明ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。该产品已广泛应用于物联网产业链中的M2M行业，如智能电网、智能交通、智能家居、金融、移动POS终端、供应链自动化、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。2设计要求（1）设计并制作ZigBee遥控发射机和接收机。设置一个主机一个从机，用从机上的按键控制主机上的LED。（2）通过无线收发，通信距离不小于5m。课题七 基于单片机的数字显示频率计设计1课题说明频率计又称为频率计数器，是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。测量频率的方法有很多，按照其工作原理分为无源测频法、比较法、示波器法和计数法等，直接计数单位时间内被测信号的脉冲数，然后以数字形式显示频率值。这种方法测量精确度高、快速，适合不同频率、不同精确度测频的需要。电子计数器测频有两种方式：一是直接测频法，即在一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数；二是间接测频法，如周期测频法。由于数字电路的飞速发展和集成电路的普及，计数器的应用十分广泛。利用电子技术器测量频率具有精度高，显示醒目直观，测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等一系列突出优点，所以该方法是目前最好的。2设计要求（1）测量范围信号：方波、正弦波；幅度：100mV-5V；频率：1Hz-1MHz；（2）对于较小信号，一定先要放大，再测量（3）测量误差1%；（4）LCD显示结果课题八 LED点阵滚动显示自己中文姓名1课题说明LED点阵屏通过LED(发光二极管）组成，以灯珠亮灭来显示文字、图片、动画、视频等，