智能电子产品创新设计与开发

1、智能电子产品创新设计与开发,电子信息工程系刘炽辉,智能电子产品创新设计与开发,一、最新电子产品展示,二、电子技术发展历程,三、电子产品设计与开发方法,四、企业电子产品开发介绍,五、如何提高电子设计能力,一、最新电子产品展示,10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空的“嫦娥二号”卫星,10月1日19时01分13秒西昌卫星发射中心,嫦娥二号的主要目的和关键技术,“嫦娥二号”探月助推器分离,“嫦娥二号”探月抛整流罩,“嫦娥二号”探月二三级分离,苹果手机iphone5,苹果手机iphone4,苹果手表iwatch,GPS定位系统,GPS定位模块,卫通达012B汽车GPS定位防盗监控器,东

2、风21号导弹,东风-41洲际弹道导弹,中国的FM90N导弹,美国“爱国者”导弹,marsokhod火星探测车,欧洲新款火星探测车,智能家居控制器,智能家居控制器,智能家居控制器,智能家居控制系统结构框图,控制界面,灯光控制,窗帘控制,灯光控制,灯光控制,空调控制,空调控制,窗帘控制,煤气阀,TCP/IP,遥控器,遥控器,智能无线家居及酒店控制系统,二、电子技术发展的历程,电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。,第一代电子管时代,第二代晶体管时代,第三代集成电路,现在大规模集成电路,19461957年,1958

3、1970年,19631970年,电子管元件图,50年代电子管收音机,50年代电子管收音机,晶体管元件,最早的晶体管计算机,集成电路元件,集成电路制做的产品,大规模集成电路元件,大规模集成电路制做的产品,大规模集成电路产品群,Computing资讯产品：个人电脑、液晶显示器,ConsumerElectronics数字媒体产品：投影机、液晶电视、数字相机、车用显示器,MobileCommunications移动通讯产品：手机,三、电子产品设计与开发方法,选用通用功能器件,安装、调试,电子系统,电路板设计,是一种基于电路板的设计方法!从底到顶的开发方法缺点：1.难以熟悉众多的通用功能器件；2.电路板

4、设计工作量大；3.调试不方便，要反复修改设计；4.产品体积难以小型化。,传统电子系统硬件设计方法,是一种基于芯片的设计方法！优点:1.采用自上至下（TopDown）的设计方法；2.可设计属于设计师自已的专用集成电路（ASIC）；3.可进行系统早期仿真；4.采用计算机完成全过程设计，降低了硬件电路设计难度；5.可在系统编程（ISP），修改设计方便；6.可实现产品体积小型化。,芯片设计,安装、调试,电子系统,电路板设计,现代电子系统设计方法,四、企业电子产品开发介绍,电子产品研制的一般过程,Proposal构想阶段Plan评估规划阶段Design设计阶段Execute研发执行阶段Massprodu

5、ction生产阶段Close结束阶段,公司电子产品开发流程,C1,PlanningPhase,C2,R&DDesignPhase,C3,LabPilotRunPhase,C4,ENGPilotRunPhase,C5,PDPilotRunPhase,MassProductionPhase,C6,C0,ProposalPhase,Planning-PM,Manufacture-Factory,Design-RD,ProductdefinitionFeasibilityanalysisIDinitiation,OrganizeProjectteammemberProjectschedule,HW/S

6、Wdesign,HW/SWdesignlockdownHW/SWdesignapproved,VerificationofProductmaturityverificationProductionlinesetup,Verificationofproductionlinematurity/stabilityProductdesignfinalized,Massproduction,DVTPhase,MVTPhase,QVTPhase,DVT:DesignVerificationTestingMVT:ManufactureVerificationTestingQVT:QualityVerific

7、ationTesting,LPR:LaboratoryPilotRunEPR:EngineeringPilotRunPPR:ProductionPilotRunMP:MassProduction,外观设计(ID)IndustryDesign机械设计(MD)MaterialDesign硬件设计(HW)HardWareBB(BaseBand基频)RF(RadioFrequency射频)Antenna(天线)软件设计(SW)SoftWareMMI(ManMachineInterface人机介面)ProtocolDriver,MobiledevelopmentfunctionIntroduction,

8、FunctionalArchitectureofMobileToday,手机结构图,FeatureList-HW（硬件性能表）,CameraSony2.0MegaPixelCMOSAutoFocuscameraStrobeLEDflashlightDisplayAUO2.0”AMOLED176x220Pixels,262KcolorsMemoryNORFlash:128Mbit,PSRAM:64Mbit,NAND:256MbitSDRAM:128MbitExternalMemoryT-FlashI/ODCJack,10pinI/OConnectivityUSB1.1,Bluetooth,ID,

9、Vol.Up/Vol.Down,2SegmentShutterKey,ModeSwitchKey,10PinI/O,DCJack,Microphone,Receiver,T-FlashCard,手机的外观设计,MD:Appearancetreatmentdescription,手机的机械设计,Explodeddrawing,1,2,3,5,8,10,7,9,6,11,12,4,15,13,14,17,16,Frontcaseassy.Keypadassy.MainlensJoystickcapOLEDmoduleReceiverKeypadFPCMainPCBassy.DSCmoduleDSC

10、FPCDSCholderSpeakerVibratorRearcaseassy.AntennacoverBatterycover.Batterypack.,Placementdescription-I,Shieldingcase1-BB,Shieldingcase2-BB,T-flashconnector(push-pushtype),Pogopin(forESD),Back-upbattery(Capacitor),30pinBTBConn.(forDSCmodule),Joystick(Mitsumi),SMT-typeMIC,手机总体布局1,Placementdescription-II

11、,I/Oconnector,Batteryconnector,Modeswitch,BTantennaswitch,DCjack,Antennaconnector,Antennaswitch,Side-key(Vol-key),RFshieldingcase,10pinConn.(Spk.andflash),LCMconnector,BBshieldingcase,SIMconnector,KeyFPCconnector,手机总体布局2,HWBlockDiagram,手机硬件图,Placement(TopSide),Antenna,RFArea,10PinI/O,BatteryConnecto

12、r,IOTA,SIMConnector,G2,3ComboMemory,LCDMConnector,KeypadConnector,BTArea,DCJack,手机PCB顶层,Placement(BottomSide),AudioCODEC,MMP,MIC.,TFlashConnector,OLEDmitArea,LevelShifter,CameraConnector,Receiver,ChargingIC,PowerIC,手机底层,Antenna（天线）,SWFeatureReview,SWArchitecture,Tool,MMI,XPI(ExtendProgrammingInterfa

13、ce),Layer-1/Driver,ServiceDisplayInputMenuPPF,APCameraMP3PIMTool,ProtocolCCWAPSTKJava,MessageSMSEMSMMSEmail,PS(ProtocolStack),OS,3GEvolutionOverview,Analog,cdmaOneUS,GSMEurope,TDMAUS,PDCJP,GPRS,EDGE,WCDMA(UMTS,ULTRAFDD),HSDPA,cdma2000,cdma2000(1xEVDO),cdma2000(1xEVDV),TD-SCDMAChina,1G,2G,2.5G,3G,3.5

14、G,RFchipset,BBchipset,PowerMgmtIC,3GMobileHW,五、如何提高电子设计能力？,1、多分析各种应用电路图和其工作原理说明。2、多进行实际动手制作。3、充分利用图书、期刊、网络等各种渠道了解新器件、新技术等。4、学会使用IC,光敏电阻的符号和连接电路:,晶体管设计的原理图,红外防盗报警电路,BH1417内部结构图,BH1417应用电路,电子产品设计方法与技巧,1、设计产品的分析（1）产品的输出分析，得到输出参数。（2）根据控制要求分析得出控制端及其电流、电压要求，（3）输入参数分析。2、产品系统构建（1）设计产品的功能模块（方框图），（2）软件与硬件的功能分配，,（3）模块的细化，（4）模块之间接口的参数确定，3、硬件设计与仿真（1）根据模块功能、输入、输出接口参数要求选择电路