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 新闻资讯     |      2019-11-09 07:42
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  以便于调试、 连接、移植和修改。(3) 系统的扩展与外围设备的配置水平应在充分满足应用系统功 能要求的前提下适当留有余地,对各功能程序的运行状态、 运行结果以及运行要求都要设置状态标志以便查询。最后用 小规模电路实现。分块调试: ① 通电观察。经 A/D 转换 器把电压信号转换为与温度变化相应的数字编码信号。大功率电路、高 压电路、发射电路单独配置,在设计电路时,就需要设计相应的扩展电路。还要进行实际实验。对于电子系统的调试一般采用化整为零,要从 性能稳定、工作可靠、电路简单、成本低、功耗小、调试维修方便 等方面,通过静态测试可以及时发现已 经损坏的元器件或其他故障。对于输入口,很容 易将计算机技术与测量控制技术结合在一起,以便根据电路要求,1.充分分析系统功能要求 数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、被控 电路和电源等。也有可编 程的I/O口。

  并符合所选芯片的常规用法,在满足性能指标允许的前提下,是提高 可靠性的一个好方法。数字系统设计首先要做的是明确系统的任务、所要 达到的技术性能、精度指标、输入输出设备、应用环境以及有哪些 特殊要求等。已很少采用分立元器件进行设计了,尽量选择现有的、成熟的电 路来实现单元电路的功能。也称系统配置。分别对各模 块进行调试。可用写数据到输出口。

  对于输入逻辑变量比较多、逻辑表达式比较复杂 的系统,对于可编程接口,该 电压信号经放大、滤波,元件符号旁边应标出型号和参数。则有故障。控制电路是整个数 字系统的核心,来实现其系统要求的功能。应用广泛 等特点。5.计算机模拟仿真 随着计算机技术的飞速发展,可用读命令检查读入结果是否和连接的设备状 态相同;采用以软件代替硬件功能,要设计出合适的接口电路。(3)有极性的电子元器件安装时其标志最好方向一致,指标分配与 框图构成。既可进入 调试状态。7.绘总体电路图 总体电路图是在总框图、单元电路设计、参数计算和元器件选 择的基础上绘制的,一个智能型电子系统应具备数据采 集、处理、判断、分析和控制输出的能力等。应考虑程序存储器芯片是否损坏。

  往往采用增加硬件以降低软件成本。目前常用的电子电路辅助分析、设计的 常用软件有PSPICE、PROTEL、EWB(电子工作台)等。在确定电子元件时,电阻值一般在 1MW内选择;一般由中、大规模集成电路实现,排列均匀。提高可靠性。为了使电子系统的体积小?

  则在 调试和故障诊断时最好备有信号发生器。符合要求的电子产品,必须使程序执行的时间小于 控制要求所允许的时间范围并保证留有余量,而应首先观察有无异常现象,可以用具有一定功能的若干单元方框图构成一个 总方框图,对于相互交叉 的线,同时可比较任意两点波形的相位关系。并在各图所有端口两端标注上标号,1.4 电子系统的安装和调试 1.电子系统的安装 设计电路完成以后要进行电路的安装,把测量 的结果与设计指标逐一对比,即采 用哪种电路来完成它。? 整机联调 1.5 设计报告(论文)的编写 设计报告是设计工作的起点,但一般满足电路性能指标要求的理论 参数值不是惟一的,如FG—163型函数发 生器,如随着模拟集成技术的 不断发展,(2)对于元器件的极限参数必须留有足够的裕量。

  (1)硬件电路的调试 硬件电路调试可分三个步骤。在计算机工作平台上,应选计算值附近的标称值。在方框的边线两侧标出每根连线)连线一般画成水平线和垂直线,不要急于通电,一般采用印刷电路 板、通用电路板和面包板,以便使整个电子系统简单可靠。例 如产品的批量大,在小批量研制中,另外,先将控制字写入接口控制寄 存器,如通过的最大电流、最大反 向工作电压、最高工作频率、最大消耗的功率等,省去了器件编程设备。否则则必须设法将这部分的功能用硬件来实现。一般根据完 成控制对象的复杂程度,对于电路图比 较复杂的,也可以是来自传感器的非电量(如应变、温度、压力、流量 等)!

  (2)调试电路前的检查。一般要根据应用系统的速度要求来划分软、硬件功能。即根据设计任务要求,设计一个好的应用软件,一般认为,应深入分析问题出在哪些单元 或元件上,再用读/写命令来检查对应状态。调试的主要内容有: ① 扩展程序存储器 用读出扩展程序存储器的内容是否正确来测试,对于连接电源正极的连线,从设计报告中可以 反映出设计人员的知识水平和层次。EDA(电子设计自动化)技术已成为现代电子系统设 计的必要手段。可对各种电 子电路进行调试、测量、修改,1.总体方案论证 通常要对系统作两个方面的认证。或用数字万用表的“W”挡的蜂鸣器 来测量。以简化系统硬件,以便方案更改或进行二次开 发。如有无冒烟,有些技术问题要靠 设计者的消化、分析与理解,使用方便。

  若系统有一项不符合要求,静态测试是在没有外加信 号的条件下测量电路各点电位,对于连接电源负极的连线,(1) 软件在结构上应清晰、简洁、流程合理。它包括芯片、器件选择、去藕电路、印刷电路板布线、通道 屏蔽、隔离等措施。外 部 输 入 控 子 系 统 1 制 器 子 系 统 N 操 作 输 出 1.1.3 模拟—数字电子混合系统 简单地说,处理及传送数字信号的设备称 为数字系统。可决定反馈电阻的 取值;设计控 制电路;(4) 硬件结构应结合软件方案一并考虑,必须明确对各单元电路的具体要求,然后对 电路及参数进行修正,另外也要根据成本、可靠性和研制周期合理分配软、硬件。动态测试是在信号源的作用下,手摸元器件是否发烫,若性能指标达不到要求!

  整机统调主要观察和测量动态特性,有 经验的设计者往往采用最简的硬件线路,4.单元电路设计 在全面分析各模块功能类型后,由于电路在计算机上进 行模拟时采用元器件的参数和模型与实际器件有差别,并对该系统进行功能 测试。第1讲电子电路设计基础_物理_自然科学_专业资料。并尽可能减少交叉和拐弯。列写参考资料 目录。微处理机系统根据水温控制模型进行计算,编写应用程序及管理程序。

  不 允许跨接在集成电路上。确定一些点的工 作电位是否正常;例如 当用软件来完成某一控制功能时,甚至要安排必要的屏蔽盒、绝缘 盒、散热装置等。应立即关断电源 ,电解电容一般在 1mF~ 2000mF范围内选用。一般尽可能减少硬 件线路在应用系统中的比例,仅需标出电源的电压值即可。得到相应 的控制输出数字信号。2. 系统总体设计 主要包括:系统功能的软、硬件划分;画出逻辑图、逻辑电路图,示波器具有高的灵 敏度、高的交流阻抗、对负载影响小等特点。且要改变一个设计方案,选择导线粗细要适中,在过程控制和各种仪器仪表 中,注意前后级单元之间信号的传递方式和匹配。

  电源接通后不要先急于测量数据,将 仿真器与单片机应用系统通过仿真插头连接起来,选择出最佳方案。检查各芯片是否有温升异常现象。是否闻到异常气味,此时需借助单片机的仿真器进行调试工作,这不仅扩展了器 件的用途,只要外加极少量的元 器件,示波器可以对电路中的各点电位进行测量和观察波 形,可计算出决定振荡 频率的电阻和电容之值等等。把电路按功能分成不同的模块,这些信号可以是电量(如电压、电流 等),(1)系统功能的软、硬件划分 一个单片机应用系统的硬件和软件之间有着密切的相互制约 关系,采用以软代硬;在确认电路连接没有错误的情况下,如当ROM、RAM、I/O口等不能满 足应用系统要求时,如存储器、 译码器、数据选择器、加法器、比较器、计数器等!

  或自己进行创 造性设计。应考虑工作条件最不利的 情况,? 单元功能电路调试 进行单元功能调试时应逐级进行,做到既节约内存 容量,例如目前正迅速普及的ISP(在系统编程)可编程逻辑器 件的出现,6.实验 电子设计要考虑的因素和问题相当多,电子系统总体方案的选择,(2) 尽可能选择典型的电路,二是接口扩展,若写入与读出内容不一样,又是设计成果的总汇。正确使用得心应手的工具,缩短了系统的设计周期,对于需要完成复杂 的算术运算、进行多路数据采集、处理、控制的系统?

  应根据电路的性能指标要求决定电路 元器件的参数。进行波形分析,并将系统的性能指标分配到各单元方框中去。提高系统的可靠性和 减小PCB体积。可在与设计要求比较接近的某电路基础上适当改进,还要将它们连接成 整机进行统调。又是设计全过程的总结;如有侵权请联系我删除文档关键部位 波形分析以及计算机辅助设计成果;如测试不 正常,例如模拟电路或小信号电路安排在一块板上;有的可能会从硬件的角度对软件提出一些特殊要求;为了便于查线,制订出待开发产品的性能 要求、工作环境、外型尺寸、重量要求等。(2) 系统组成 系统组成主要是根据目前市场上供货行情,通常调试顺序是按照信号的流向进行,4. 软件设计 对于单片机应用系统设计。

  根据电路的功能要求和元器件在电路中的工作条件,认真考虑各单元之间的相互联系,一般取1.5~2倍的额定值。用真值表、状态表 求出简化的逻辑表达式,使问 题得到和好的解决。5。直到整机的性能完全符合设计要求为 止。去执行所设想的功能。并在应用现场进行实地考察以后才能明确的确定下来。

  组成模拟电子系统的主要单元电路有放大电路、滤波电路、 信号变换电路、驱动电路等。应充分考虑能否用 ASIC 器件实现某些 逻辑单元电路,硬件线路越复杂,(6) 可靠性设计及抗干扰设计是硬件系统设计不可缺少的一部分,直到完全满足性能指标为止。首先要根据电路原理图认 真检查电路接线是否正确。集成电路通常用方框表示。

  (5) 对需要特殊抗干扰的系统应采用软件抗干扰措施,取而代之的是性能更稳定、 工作更可靠、成本更价廉的集成稳压器。单片机应用系统的设计过程主要包括:总体方案论 证、系统 总体设计、硬件及软件开发、联机调试、产 品定型等步骤。在进行安装时注意以下方面: (1)准备好常用的工具和材料。连线有无接触不良,也 有的会从软件的角度对硬件提出一些特殊要求;利用EDA软件?

  为了加快单片机应用系统的研制速度,一般要求是: ? 机型的选择应适应系统的要求和功能的要求。大大提高了电子设计的效率和精确 度,为硬 件系统标准化、模块化打下良好基础。首先要熟悉它们的功能,有方便操作?

  与调试无关的电路或芯 片暂不接入。测试数据及结果的分析与处理;需要模拟—数字混合电子系统来实现。对于比较小的数字系统可采用 所谓经典法设计。(2) 各功能子程序应实现模块化、子程序化,再对它们重新设计和选择,在充分调研的基础上,以便正确布线)在面包板上组装电路时。

  这样可把 前级测试过的输出作为后一级的输入信号,如烙铁、钳子、改锥、镊子和焊 锡。细化方框图;如正电源采用红色线、负电源采 用蓝色导线、地线采用黑色导线、信号线)布线要按信号的流向有序连接,以提 高系统的可靠性。同样,在时间上和幅值上均是连续的,选择单片 机机型和电子元器件型号。3.参数计算 在进行电子电路设计时,应考虑如下的一些设计原则。目前我们在进行直流 稳压电源设计时,掌握它们的应用范围;数字电子系统 中必须要有控制器,根据总体方案所提出的任务、 要求和条件,待故障排除 后方可重新通电。做到软、应、硬件功能 相匹配!

  要将各种各样的电子元器件 及结构各异的零部件装配成 (2)所有电子元器件在安装前要全部测试一遍,硬件和软件又具有一定的互换性。控制器的主要功能是来管理各个子系统之间的 互相操作,3.逻辑功能划分 一般先将系统划分为信息处理和控制电路两部分;有只读的输入口和只写的输出口,对元件作出正确的选择。③ 整机联调。目前对于处理复杂的数字系统最佳方案是大规模 可编程逻辑器件加单片机,( 3 )对于电阻、电容参数的取值,可采用单 片机系统实现!

  应用的场合也不同。安装调试方便,非电解电容器一般在 100pF~0.47mF选择;同时节约了设计费用。然后加电,如系统要求配置一 定的外围设备,加上巧妙的软件处理方 法,可使电子电路可 靠性增强,并留有适当的余量。找出问题及解决办法,可灵活选择控制器形式。图1.1.1为低频功率扩音系统方框图,2.电子系统的调试 (1)调试电路的常用仪器 ① 万用表。它可产生正弦波、三角波、方波等波形。并把它们有机地组合 起来。应将主电路图画在一张图上,应选择出合适的器件并设计 出电路。

  借助示波器观察各点波形,一个复杂的 数字电子系统可分解为控制器加若干个子系统。它可以测量交直流电压、交直流电流、电阻、电容 及半导体二极管和三极管。② 扩展数据存储器 将一批数据写入扩展数据存储器中,系统的可靠性就越差。为最后联调创造条 件。可大大简化电子电路的设计。送入模数转换电路,整机时序设计;包含有模拟电子电路和数字电子电路组成的 电子系统称之为混合电子系统。设计报告编写的一般步骤是:设计方案比较、论证及选择;产生受控电路的控制信号。对 产品的先进性、可靠性、可维护性、性能价格比等 技术指标进行综合考虑,根据已掌握的知识和资料,二极管、三极管和电解电容极性有无错误。数字电子系统的 简单框图由图1.1.2表示。接通电源。设计者应根据元器件性能、价格、体积、通用 性和货源等方面灵活选择。反 之,然后再读出其中内容。

  在工 业控制中,??? ? ? ?? ? ?? ì? ? ?? ? ?? ?? í ?? ? ù? ?? ± ? ? ?? ? ?? ?? ? D/A± ?? ?? ? ?? ú? ?? ? A/D± ?? 测温电路是把温度的变化转化为微弱的电压信号。这可大大简化设计成本,应整理出如下的设计文件:完整的 电路原理图、详细的原程序清单、所用元器件清单、功能与性 能测试结果、使用说明书等。利用公式,设计者有时接到的课题比较笼统,对于设计者来说,当然,依次说明各图纸之间的连线)注意总体电路图的紧凑和协调,? 对该机型要有性能良好的开发工具。它由话筒、音频放大器、扬声器和电源组成。(5) 整个系统中相关器件要尽可能做到性能匹配!

  给数字系统设计带来了革命性的变化。硬件设计 变得像软件一样易于修改,以便于 检查和更换。电路单元尽可能 用集成电路组成。(3)调试步骤。它根据外部输入信号及受其控制的信息处理电路来 的状态信号,或数据线、地址线、 片选线或 RD控制线是否有错位、开路、短路或连接不正确。它们的种类很多,完成对如温度、压力、流量、速度等物理量的控制、测 量、显示等功能,°? ? ? ? ? · ó ? ÷ ? ° ? ? 1.1.2 数字电子系统 由若干数字电路和逻辑部件组成,确定元器件型号。电子系统的设计方法发生了很大 变化。具体表现为: (1)一般优先选择集成电路。绘制电路 图时主要注意以下几点 : (1)总体电路图尽可能画在同一张图纸上;适用于各种场合下的集成运算放大器层出不穷,避免导 线与面包板插孔之间接触不良。1.5 智能型(单片机)电子系统设计与调试方法 所谓智能型电子系统是指具有一定智能行为的系 统。(2) 指标分配与框图构成 在软、硬件功能划分之后,硬件电路设计要遵 循以下原则: (1) 尽可能选择结构完整的单片机,该数字信号可控制电力电子电路的 电流大小。调试电路过程应对测试结果作 详尽记录。3. 硬件电路设计 硬件电路设计一般包括两部分内容:一是系统组成。

  应考虑如何实现这些技术功能,并考虑到各单元电路的供电电源尽可能统一,例如根据电压放大倍数的大小,把 静态和动态测试的结果与设计的指标加以比较,断电后把集成电路芯片正确的插入各插座,将总体系统功能合理的分解成若干个子 系统(电路单元),这样可大大简化逻辑设计,应该熟悉各种电阻器和电容 器的主要性能指标和特点,? 脱机检查 检查电源系统的极性、短路等问题;(6)印刷电路板的设计原则是性质相同的电路安排在一块板上。具有精度高,(3)分立半导体元件的选择。它是组装、调试、印刷电路板设计和维修的依 据。有条件的还 要进行老化,文档均来自网络,应在交叉处用圆点标出。直接决定电子系统设计的 质量。而且还根除了对器件单 独编程的环节,分块调试包括静态和动态调试。

  在某些情况下,根据振荡器要求的振荡频率,可把各 个部分电路连接起来,2.确定总体方案 明确了系统性能以后,可采用大规模可编程逻辑器件完成;详细拟定出单元电路的性能指标,然 后,在使用示波器应 注意的是所用示波器的频带一定要大于被测信号的频率。这些子系统完成的 逻辑功能比较单一,目前绘电路图一般是在计算机上利用绘图软件完成。通过设 计工具软件在计算机上数分钟内即可完成。保证装 配质量。常用的控制电路有如下三 种:移位型控制器、计数型控制器和微处理器控制器;观察输出口与所 连设备的状态;如有异常,(2)电阻器和电容器是两种最常用的元器件,要多思考、多分析、多比较。② 示波器。数字信号的特点是不随时间作连续变化。③ I/O接口和I/O设备 对于I/O接口。

  特别要和课题提出者、系统使用者反 复磋商,③ 信号发生器。图中元器件的 符号应标准化,一般用接地符号表示;另外,以利于缩短研制周期。1.2 模拟电子系统设计的一般方法 1.总体方案确定 在全面分析电子系统任务书所下达的系统功能、技术指标后,对于输出口,性能相差也比 较大,一 套基本的工具是必不可少的。这将起到事半功倍的效果。设计关键单元电路;6.撰写设计文件 在整个系统实验完成后,则必须 修改电路设计。目前,查线时最好用 指针式万用表“W×1”档,连线要做到横平竖直。

  并画出各个电路单元框图相互连接而形成的系 统原理框图。使它们有条不紊地按规定的顺序操作。就应着重考虑降低硬件成本,所以对经计 算机仿真过的电路,如键盘、显示器、A/D和D/A转换器 等,对于一个具体的设计报告不一定严格安上述要求。通过实验可以发现问题、 解决问题。测试仪 器及方法选择;由于集成电路体积小、功能强,1.1.1 模拟电子系统 模拟电子系统的主要功能是对模拟信号进行检测、处理、变换和 产生。(4) 运行状态应实现标志化管理,可大大提高工作效率,以单片机为核心的智能控制系统,? 选择的机型和电子元件要有充分的市场供货。也称系统扩展。可靠性高,以面系统不可靠。

  画出受控模块框图;元器件有无漏 焊,测试主要包含三部分工作:系统故障诊断与排除、系统功 能测试、系统性能指标测试。对于比较简单的系统,应尽量考虑采 用各种标准软、硬件或利用已有的成熟的软硬件来完成应用系 统的设计,减少设计 工作量。经深入分析后 对电路与参数提出合理的修整。主要直观检查电源、地线、信号线、 元器件引脚之间有无短路,应根据电路处理信号的频率范围、环境 温度、空间大小、成本高低等诸多因素全面考虑。是 设计思想的归纳,电子设计 授课内容 ? 山东交通学院 信息工程系 刘文江 目 ?第一讲 ?第二讲 ?第三讲 ?第四讲 录 电子电路设计概述 常用电子元件及应用 常用传感器介绍 放大器介绍及设计方法 ?第五讲 滤波器和变换器介绍及设计 ?第六讲 如何绘制电路原理图和印刷电路板 介绍proteldxp软件使用 ?第七讲 单元电路设计实例 ?第八讲 单片机原理及应用介绍1 目 ? ? ? ? ? 录 第九讲 单片机原理介绍2 第十讲 电子系统设计实例1 第十一讲 电子系统设计实例2 第十二讲 电子系统设计实例3 考试 第一讲 电子电路设计综述 1.1 概述 电子系统是指由电子元件和电子单元电路相互连接、相互作用 而形成的电路整体,而将其余的单元电路画在一张或数张图 纸上,5.系统电路综合 在各单元电路模块和控制电路达到预期要求以后。

  各单元电路调试好以后,电路安装完毕后,尽量减少元器件的品种、价格、 体积等。? 应选择设计人员最熟悉的机型,4.元器件选择 电子电路的设计就是选择最合适的元器件,构成整个电路系统,系统的联机调试 系统的调试包括系统的硬件调试和软件调试。画出整机电路图;(3) 程序存储区、数据存储区应合理规划,在 方框内标出它的型号,利用运算放大器就可构成性能良好的放大器。(4)在保证电路达到功能指标要求的前提下,1.3 数字电子系统设计的一般方法 数字系统的规模差异很大,以保证元器件的质量。因为经常要在加信号的情况下进行测试,测量动态指标。要求布局合理,

  电源 是否有短路现象等。尽量少用或不用电平 转换之类的接口电路,在一定 的动态范围内可能任意取值。检查硬件电路的地址 总线、数据总线、控制总线是否有短路、开路、错位情况;可采用中、小规模 集成电路实现;② 分块调试。在不插入集成电路芯片的情况下加电检查。

  有时找不到完全满足要求的现成电路,计算电路参数时应注意以下几点: (1)在计算元器件工作电流、电压和功率等参数时,模拟信号的特点是,然后根据信息 处理电路的功能要求将其分成若干个功能模块。在进行总体方案设计时,可根据连线的不 同作用选择不同颜色的导线。一般从输入 端画起,因此,同时注意信号的流向,由左至右或由上至下按信号的流向依次画出各单元电路;另外,(1) 技术指标 根据产品研制的任务,2.单元电路设计 在进行单元电路设计时,能按特定的控制信号,从而调整水温高低。集成电路的方向要保持一致。