电子系统综合设计
电子系统综合设计
电子系统电子系统综合综合综合设计设计一、 实验目的验目的：：本次电子设计要求学生自行完成脉宽调制法电容/电压(C/V)转换器电路设计和方波-三角波发生器电路设计，并运用电子仿真软件multisim 对所设计的电路进行分析、测试，直至测试结果符合设计要为止，使学生了解、掌握电子仿真软件multisim 的应用，并通过仿真软件的仿真结果，使学生进一步掌握脉宽调制法电容/电压(C/V)转换器和方波-三角波发生器的电路设计思路、电路结构、元器件参数的选取及计算过程，最后根据电路原理图进行电路板焊接和调试，对模拟仿真结果进行验证，从而为学生以后的科研工作打下一个坚实的基础。
二、 实验器材实验器材：：电脑一套，multisim 仿真软件一套。
三、 实验进度安排实验进度安排：：(1) 根据所给题目要求，自行设计电路原理图，并对电路设计原理进行分析。
(2) 运用multisim 仿真软件对电路进行仿真，用虚拟示波器观察各点波形，根据波各点波形对器件参数进行适当的修改，直道测试结果满意为止，从而加深了学生对电路设计原理的进一步掌握。
(3) 按照电路原理图焊接电路、调试电路，用示波器观察各点波形，分析测得波形与虚拟示波器观察各点波形是否一样。
四、 实验内容内容：：实验一、方波-三角波发生器仿真分析实验二、脉宽调制法电容/电压(C/V)转换器仿真分析 五、 实验原理实验原理：： 实验内容一实验内容一、、方波-三角波发生器仿真分析三角波发生器仿真分析：： 设计要求：设计振荡频率为500Hz 的方波-三角波发生器，要求方波输出电压为±12V ，三角波输出电压为±6V 。
要求写出设计思路、电路结构、元器件参数的计算过程，运用multisim 仿真软件对所设计的电路进行分析、测试；若测试结果不满足设计要求，调整电路结构或改变电路元器件参数，直至测试结果符合设计要求。
设计思路：设计波形发生器电路通常考虑两个方面的因素：一是选择什么样的输出波形电路，其次是确定该电路的振荡频率。
《电子系统综合设计》课程教学大纲(含课程思政元素)
《电子系统综合设计》课程教学大纲（含课程思政元素）一、课程基本信息课程编码：0702039B中文名称：电子系统综合设计英文名称：Electrical System Design课程类别：专业选修课总学时：32总学分：2适用专业：电子科学与技术专业先修课程：电路分析.模拟电子技术.数字电子技术.电子测量原理.单片机原理.C语言程序设计二、课程性质及目标课程性质：《电子系统综合设计》是电子科学与技术专业的一门专业选修课。
学习本门课程前，学生应熟悉模拟电路.数字电路.CPLD/FPGA应用系统电路.单片机硬件电路及其应用等课程，再通过本课程的学习，对上述课程有进一步的理解，同时能利用Quartus 软件将其结合并设计出具有特定功能的电子系统。
课程目标：1.通过课程学习，学生能系统理解电子系统的组成，为理解复杂电路组成及程序组成垫定基础，理解FPGA原理，能简单进行配置使用。
2.通过课程学习，借助相关文献研究，分析应用电路及系统设计过程的影响因素，得到有效结论。
三、课程教学方法1.以课堂讲授为主，注重联系实际，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考.分析问题和解决问题的能力。
2.在课堂讲授过程中，采用讲解法.讨论法等多种教学方法，精讲多练，让学生通过知识对比迁移，课堂模拟，掌握电子电路的原理。
3.运用多媒体课件辅助教学，使学生对运算放大器.滤波器.FPGA等有一定的认知；通过与C语言的对比学习，让学生掌握VHDL语言；通过软件仿真模拟，提高课堂教学信息量，增强教学的直观性.形象性。
4.采用线上.线下相结合的方式，与学生开展答疑.交流，促进学生对知识的掌握和专业的认同。
四、课程教学内容及要求第一章基于集成运放的放大电路设计（6学时）【教学目标与要求】1.掌握集成运放的基本放大电路原理，熟悉理论计算过程。
2.理解集成运放的主要参数，了解集成运放的分类。
3.掌握正确使用集成运放的方法。
【教学重点与难点】1.教学重点集成运放的主要参数.集成运放的基本放大电路的原理。
电子综合设计系统设计方法
调查研究
可行性 其他可借鉴的方法
调查研究 关键技术 难点 分配人力 •明确设计要求 与时间 关键指标含测量方法与仪器 重点 •弄清设计方法 关键器件 •了解设计关键
• 起点：
方案论证
•
系统级行为描述设计
• 用户需求 系统技术规范 功能描述
方案论证
• 下一步： •
系统级的结构描述与设计
• 系统设计规范与功能
电子综合设计系统 设计方法与步骤
系统设计的方法
自顶向下 自底向上 自顶向下与自底向上相结合
顶的含义 顶——系统的功能 底的含义
底——最基本的元、器件， 甚至是版图
系统的结构
• 自顶至底有： 系统 接收 模拟 子系统 计数器 发送 数字 运放 部件（功能模块） 存储器 控制 模拟相乘器 单片机 晶体管 单元电路 收发模块 元、器件 门 电阻 DSP 天线 版图 锁相环
嵌入式系统
电子系统设计的步骤
• 调查研究 • 方案论证 • 单元设计 • 组装调测 • 总结报告
单元电路设计
• 尽量选用高性能、控制简单、集成度 高的、应用广泛的新产品（竞赛例外） • 学会查手册和网上查询，懂得什么是 关键指标，如何选择代用品 • 会买东西—— 学校所在城市的电子器件供应点 专业器件的外地供应商的联系
电源 触发器 嵌入式 电容
系统
自 顶 向 下
子系统
功能 模块
单 元 电 路 单 元 电 路
子系统
功能 模块
单 元 电 路 单 元 电 路
功能 模块
单 元 电 路 单 元 电 路
功能 模块
单 元 电 路 单 元 电 路
元、器件
版图
电子系统设计的步骤
电子系统综合设计与仿真关键知识点
电子系统设计关键知识点第一章1、电子系统的构成。
2、电子系统设计方法和原则。
3、电子系统设计步骤。
第二章1、电阻器，了解各种类型的电阻；电阻的标注方法：色环法、数字索位标称法；常用的电阻是哪些精度，哪些功率类型；排阻的应用和内部结构；常用的电位器种类。
2、电容器，电容的种类；极性电容和非极性电容的区别；电容的选用和选用原则；如何识别电解电容的正负极；容量值的标注方法：直标法、数码法。
3、电感器，常用电感的种类；电感的选用。
4、晶体管，各种二极管的用途；三极管的分类；三极管的选用；场效应管的优点。
5、光电耦合器，光耦合器的作用；光耦应用的典型电路。
6、继电器，继电器的种类；电磁式继电器的内部结构和工作原理，典型的驱动电路。
7、功率驱动，常用的LED驱动电路、LED的驱动电流、正向导通压降；蜂鸣器的驱动电路；小功率电动机的驱动电路。
第三章1、传感器的各种分类方式；传感器静态特性；传感器动态特性；传感器的选择标准；热敏电阻的特性；热敏电阻的温度测量计算方法；DSB18B20功能及性能参数；常用的湿度传感器和热释电红外传感器参数及连接电路。
第四章1、交流电到低压直流电的处理环节；直流稳压电源的各项技术指标；半波整流电路和全部整流电路的典型电路；滤波电容的计算方法；7800系列三端稳压模块的功能和性能参数、典型连接电路、电压特性和电流特性、各种封装类型、各种型号的电流能力、转换效率的计算方法；LM317的典型电路，可调电压的计算方法；LDO的特性。
2、开关稳压电源的特点、BUCK和BOOST类型的工作原理、常用的LM2596连接电路。
第五章1、数字电路系统的结构；数字电路系统的设计步骤；数字电路系统的设计方法；常用的元器件：模拟开关、数字选择器、数值比较器、计数器、译码器功能及应用电路。
第六章1、Altium Designer绘制电路原图的步骤、注意事项；Multisim的基本应用。
第七章1、单片机，计算机系统的构成；程序空间和数据空间结构；指令集；单片机定义；MCS-51系列单片机特点；A VR MEGA系列单片机特点；MSP430系列单片机特点；STM32特点；各种不领用应用的单片机；单片机的常用接口；单片机常用调试接口；单片机常用的复位电路、时钟电路。
综合电子系统课程设计
综合电子系统课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握综合电子系统的基本原理、设计和实验技能。
具体包括：1.知识目标：了解电子元件的基本特性、功能和应用；掌握电子电路的设计原理和方法；理解电子系统的组成和工作原理。
2.技能目标：能够使用电子仪器仪表进行电路测量和调试；具备分析和解决电子系统问题的能力；熟练使用电子设计软件进行电路设计和仿真。
3.情感态度价值观目标：培养学生的创新意识和团队合作精神；增强学生对电子技术的兴趣和好奇心；培养学生关注社会热点、将电子技术应用于实际问题的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.电子元件：介绍电子元件的基本特性、功能和应用，如电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
2.电子电路：讲解电子电路的设计原理和方法，包括放大电路、滤波电路、整流电路、振荡电路等。
3.电子系统：介绍电子系统的组成和工作原理，如传感器、执行器、控制器等。
4.实验操作：进行电子实验，让学生亲自操作仪器仪表，测量和调试电路，培养实际操作能力。
三、教学方法为了达到课程目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解基本概念、原理和设计方法，让学生掌握电子技术的基础知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和经验，提高学生的思考和表达能力。
3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解电子技术在现实生活中的应用，提高学生的应用能力。
4.实验法：进行实验操作，让学生亲手实践，培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
四、教学资源为了支持课程内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、全面的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备齐全的实验设备，保证学生能够顺利进行实验操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。
电子信息系统综合设计
温度检测报警电路设计及实现第一章设计要求§1.1课程设计要求1、设计任务和要求①检测温度范围为0º~100 º，采用箔电阻、精密电阻及电位器组成测量电桥作为温度传感器；②可设定报警温度上限值0º~100 º，我们选的是超过60摄氏度的时候报警；③当检测温度超过设定上限值时，发出蜂鸣器报警声，要求报警声喃喃间断发声，频率约1Hz；2、任务分配：将该温度检测系统分为五个模块，由五个人分别完成一个独立模块。
第二章系统组成及工作原理§2.1温度采集和放大首先，通过温度传感器(PT100,I<35MA)将温度模拟信号转化成一定的电信号，由于这个信号是一个相对较小和变化相对缓慢的信号，此时就需要一个对该信号放大的电路，考虑到有一定的干扰信号，而又要避免对干扰信号的放大，所以我们将采取差分放大电路，通过理伦计算当温度100的时候，对应的电信号最大，约等于0.15，所以我们的差分放大倍数在30-100内可调节。
§2.2 信号的过滤信号采集和放大处理好了，我们知道任何一个信号的采集都会夹杂着一些干扰信号，所以这个时候要对这个信号进行过滤了，而我们需要的信号是一个变化很缓慢的信号，所以我们选择2阶低通滤波器，上限频率约为100HZ，根据fh=1/2piRC，于是我们取R=5.1k，C=0.33uF.§2.3信号的控制如图所示我们用到的是最普通的比较器，通过设定相应的阈值（0-5.6V可调），然后与采集到的信号做比较，当大于设置的信号时输出低电平，当小于设置的信号输出高电平。
其中跟随器是输出电压稳定，增加带负载的能力。
§2.4蜂鸣器的驱动根据设计要求当超过一定的温度时蜂鸣器要以1HZ的频率响，因此我们选了一个周期为1秒的方波振荡器，根据公式我们选R3=1.39M，C=0.33uF.当温度超过设定的温度时，比较器输出低电平，有方波产生，蜂鸣器响，反之不响。
电子系统综合设计报告(包括完整代码)
2011级现代电子设计课程结题报告电视机防近视预警系统学院电子与信息学院班级 2011级信工1班姓名黄汉雄、陈家俊、钟峥、冯崇师提交日期 2014 年 6 月 25 日摘要本文研究的是新型智能电视机防近视预警系统，这个系统利用超声波测距通过检测人体到电视机的距离，和人为预先设定好的距离对比，如果少于设定距离，则会有语音提醒预警，提醒人们靠后观看电视。
当今几乎每个家庭都有电视机，日常中大家都会经常看电视，于此同时包括小孩在内的很多人都是不规范看电视，离电视机太过于靠近，容易导致近视。
本系统可以在电视上安装一个装置（或者集成在遥控器上），通过对过于靠近观看电视的人语音提醒预警，从而达到规范大家观看电视的习惯，减少近视人群数量的目的。
另外，本系统价格不高，适合广大家庭使用。
从国内的研究情况来看，目前这方面的研究也是持续进行。
本系统非常具有现实意义，而且还具有一定的发展空间，所以总的来说具有一定的研究价值。
关键词：防近视、超声波测距、语音提醒一、研究背景与意义1.研究背景目前，据中国、美国、澳大利亚合作开展的防治儿童近视研究项目前期调查显示，我国人口近视发生率为33％，全国近视眼人数已近4亿，使我国成为世界上近视发病率最高的国家，近视眼人数世界第一。
造成这种现象有很多因素，其中不规范看电视是重要原因之一。
2.研究意义当今几乎每个家庭都有电视机，日常中大家都会经常看电视，于此同时包括小孩在内的很多人都是不规范看电视，离电视机太过于靠近，容易导致近视。
本系统可以在电视上安装一个装置（或者集成在遥控器上），通过对过于靠近观看电视的人语音提醒预警，从而达到规范大家观看电视的习惯，减少近视人群数量的目的。
另外，本系统价格不高，适合广大家庭使用。
从国内的研究情况来看，目前这方面的研究也是持续进行。
本系统非常具有现实意义，而且还具有一定的发展空间，所以总的来说具有一定的研究价值。
二、研究内容及完成情况1.研究内容1、当发现人离电视机屏幕小于设定值时，发出报警声，报警声使用语音。
《电子系统综合设计》课程思政方案
《电子系统综合设计》课程思政方案一、课程思政设计思路(1)教学总括要求“课程思政”是近年来对高校专业课教学提出的新要求，其目的在于课本知识与社会实际相结合，避免教师的闭门造车，也避免学生闭眼看世界。
从专业课程角度让学生看到社会真实的发展现状、未来的发展趋势以及对未来人才的需求。
(2)思政专业化要求体系化专业课程的思想政治教育目标的确定，并不意味着具体课程的思想政治教育教学目标已经形成，需要课程负责人、思想政治理论课教师、专业课程教师开展合作，从学生的知识、能力、情感、态度、价值观等维度，对专业课程的教学目标进一步细化。
具体而言，需要处理好三个问题:第一，结合对思想政治教育元素的具体开发，立足与思政课程协同的理念，设定具体章节的思想政治教育教学目标。
课程思政与思政课程在教学推进上并不是“亦步亦趋”，但在整体节律上要保持内在的一致性和关联性。
因而，在具体章节的思想政治教育教学目标的开发上，除了考虑与思政课程的协同外，更主要的是要立足本章节的思想政治教育元素开发、课型等，设定具体的思想政治教育教学目标及其侧重点。
第二，各章节的思想政治教育教学目标的内在逻辑梳理。
在各章节思想政治教育教学目标的梳理上，要注意两个问题:体现一定的逻辑性，即顺序性;在涉及同一思想政治教育主题的教学上，要注意层次性和视角的选取，以利于提升思想政治教育教学的实效。
第三，将具体的教学目标写入教学大纲，确定具体课程的思想政治教育教学目标体系。
具体章节的思想政治教育目标体系化之后，需要与专业课程的目标体系结合，写入教学大纲和教学日历，进而形成“专业课程思政”教学大纲。
单次课的思想政治教育教学目标设计专业课程的思想政治教育目标的实现，必须立足课堂教学。
因此，依据“专业课程思政”教学大纲，研制形成具体章节的教案，确定每节课的思想政治教育教学目标以及与其对应的教学评价体系。
每节课的思想政治教育教学目标，来自对课程思政教学目标的具体分解，而这种分解是基于对每节课专业知识点所蕴含的思想政治教育元素的挖掘情况而定的。
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数据采集系统的设计
中文摘要：数据采集系统，是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测，并且能够对数据实行存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提取可用的信息，供显示、记录、打印或描绘的系统。
本课程设计对数据采集系统作了基本的研究。
本系统主要解决的是采集10路模拟量(10位精度)，20路开关量，采集的数据每隔1毫秒，通过串行通讯方式RS485向一台工控机传送的实现方法。
关键词：数据采集、A/D转换、模拟量。
数字量、串行通信
一、设计目的
1、综合运用所学相关课程的基础理论和基本知识，完成数据采集系统的设计。
2、学会PROTEUS电子设计软件使用。
3、掌握电子电路的测试方法，熟练应用电子工程领域相关仪器、仪表和设备对电路的技术指标进行测试。
二、设计内容
1、在PROTEUS电子设计平台，综合应用模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术，完成数据采集系统电路设计与仿真。
2、在电子综合实训平台，选择电路模块，实现硬件验证。
3、在电子测试平台上，对主要技术参数进行测试。
三、主要仪器设备
1、电子综合实训系统。
2、PROTEUS电子设计软件。
3、万用表。
四、数据采集系统设计
1、数据采集系统方案
图 1 硬件设计总体框图
方案说明：数据采集系统即通过改变输入模拟信号来改变A\D转换后的值，进而改变现实模块的显示值。
2、电路设计
在PROTUES中选用的就要元件有AT89C51、ADC0809、7SEG-MPX4-CC-BLUE、CAP、CAP-ELEC、CRYSTAL、POT-HG、RES、RESPACK-8。
图2 数据采集系统设计原理图
电位信号是模拟信号通过模数转换器ADC089转换成数字信号，输送到AT89C51单片机
中，通过单片机的分析处理后经过数码显示出来，我们可以得到确切的信号数据。
五、程序设计
流程图如下：
图3 数据采集系统设计流程图
源程序如下：
LED_0 EQU 30H ;存放三个数码管的段码LED_1 EQU 31H
LED_2 EQU 32H
ADC EQU 35H ;存放转换后的数据
ST BIT P3.2
OE BIT P3.0
EOC BIT P3.1
ORG 00H
START:
MOV LED_0,#00H
MOV LED_1,#00H
MOV LED_2,#00H
MOV DPTR,#TABLE ;送段码表首地址
SETB P3.4
SETB P3.5
CLR P3.6 ;选择ADC0808的通道3 WAIT:
CLR ST
SETB ST
CLR ST ;启动转换
JNB EOC,$ ;等待转换结束
SETB OE ;允许输出
MOV ADC,P1 ;暂存转换结果
CLR OE ;关闭输出
MOV A,ADC ;将AD转换结果转换成BCD码
MOV B,#100
DIV AB
MOV LED_2,A
MOV A,B
MOV B,#10
DIV AB
MOV LED_0,B
LCALL DISP ;显示AD转换结果
SJMP WAIT
DISP:
MOV A,LED_0 ;数码显示子程序
MOVC A,@A+DPTR
CLR P2.3
MOV P0,A
LCALL DELAY
SETB P2.3
MOV A,LED_1
MOVC A,@A+DPTR
CLR P2.2
MOV P0,A
LCALL DELAY
SETB P2.2
MOV A,LED_2
MOVC A,@A+DPTR
CLR P2.1
MOV P0,A
LCALL DELAY
SETB P2.1
RET
DELAY:
MOV R6,#10 ;延时5毫秒
D1:
MOV R7,#250
DJNZ R7,$
DJNZ R6,D1
RET
TABLE:
DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H
DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH
END
六、系统仿真与分析
图4 数据采集系统设计仿真图
仿真分析：通过调节滑动变阻器改变A\D模块的输出值，从而改变采集到的信息，进而改变现实的数字。
七、设计小结与体会
通过本次课程设计，加深了对课本专业知识的理解和巩固，更进一步地了解了数据采集的基本原理。
使自己的实践能力有了进一步的提高，对以后的工作学习打下了一定的基础。
参考文献
[1]于海生编著.《微型计算机控制技术》.北京：清华大学出版社.1999
[2]彭沛夫张桂芳编著.《微机控制技术与实验指导》.北京：清华大学出版社.2005
[3]林敏编著.《微机控制技术及应用》.北京：高等教育出版社. 2004
[4]张大明编著.《单片微机控制应用技术》. 机械工业出版社.2006
[5]张雪兰、谭毓安编著.《C语言程序设计(第二版) 》.北京：北京理工大学出版社.2004。