电子系统设计装调及报告的写作.ppt
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1、 全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训电子系统设计、报告写作电子系统设计、报告写作及答辩及答辩 全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训二、电子设计竞赛二、电子设计竞赛试题类型分析与选择试题类型分析与选择一、电子系统设计与装调一、电子系统设计与装调四、电子设计竞赛中非理性因素分析与探讨四、电子设计竞赛中非理性因素分析与探讨设计总结报告写作、系统设计总结报告写作、系统测试及答辩测试及答辩三、电子设计总结报告的写作三、电子设计总结报告的写作五、现场测试与答辩五、现场测试与答辩 全国电
2、子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训一一 电子系统设计与装调电子系统设计与装调 1 1、电子设计与装调的主要内容与要求、电子设计与装调的主要内容与要求 2 2、电子电路设计的基本方法、电子电路设计的基本方法3 3、电子电路的组装与调试、电子电路的组装与调试 4 4、电子电路干扰的抑制、电子电路干扰的抑制 5 5、电子电路故障的诊断、电子电路故障的诊断 全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训1 1、电子设计与装调的主要内容与要求、电子设计与装调的主要内容与要求 1 1)、理论设计)、理
3、论设计 (1 1)功能和性能指标分析)功能和性能指标分析 (2 2)系统设计)系统设计 (3 3)原理电路设计)原理电路设计 (4 4)可靠性设计)可靠性设计 (5 5)电磁兼容特性设计)电磁兼容特性设计(抑制干扰的措施抑制干扰的措施)(6 6)调试方案设计)调试方案设计 全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训1 1、电子设计与装调的主要内容与要求、电子设计与装调的主要内容与要求 2 2)、安装与调试)、安装与调试 3 3)、基本能力要求)、基本能力要求 (1 1)知道电子产品或小系统的设计流程)知道电子产品或小系统的设计流程,学会电路
4、的设计学会电路的设计方法(方案论证、电路设计、选择器件、应用方法(方案论证、电路设计、选择器件、应用EDAEDA工具仿真)工具仿真)。(2 2)掌握器件性能特点(晶体管、集成块选用,阻容元)掌握器件性能特点(晶体管、集成块选用,阻容元件标称值、误差等)。件标称值、误差等)。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训1 1、电子设计与装调的主要内容与要求、电子设计与装调的主要内容与要求 (3 3)熟悉设计工艺(正确焊接、合理布线、控制分布参)熟悉设计工艺(正确焊接、合理布线、控制分布参数、选择接地、印刷板制作等)。数、选择接地、印刷板制作等)
5、。(4 4)掌握电路调试方法(元器件性能测试、误差综合分)掌握电路调试方法(元器件性能测试、误差综合分析、故障排除)。析、故障排除)。(5 5)学会观察现象的方法,能分析判断逻辑推理取得正)学会观察现象的方法,能分析判断逻辑推理取得正确结果、并能正确记录与处理数据,用简洁的语言清晰、准确结果、并能正确记录与处理数据,用简洁的语言清晰、准确、严密地表达方案论证及实测结果。确、严密地表达方案论证及实测结果。(6 6)培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。)培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训1 1
6、、电子设计与装调的主要内容与要求、电子设计与装调的主要内容与要求 4 4)、电子电路设计应遵循的基本原则)、电子电路设计应遵循的基本原则 (1 1)满足系统功能和性能的要求。)满足系统功能和性能的要求。(2 2)电路简单,成本低,体积小。)电路简单,成本低,体积小。(3 3)电磁兼容性好。)电磁兼容性好。(4 4)可靠性高。)可靠性高。(5 5)系统的集成度高。)系统的集成度高。(6 6)调试简单方便。)调试简单方便。(7 7)生产工艺简单。)生产工艺简单。(8 8)操作简单方便。)操作简单方便。(9 9)耗电少。)耗电少。(1010)性能价格比高)性能价格比高。全国电子设计竞赛赛前培训全国电
7、子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训2、电子电路设计的基本方法、电子电路设计的基本方法电子电路设计的一般流程电子电路设计的一般流程选选择择总总体体方方案案硬硬件件单单元元电电路路设设计计选选择择元元器器件件计计算算参参数数仿仿真真软软件件设设计计与与调调试试画画出出总总电电路路草草图图实实验验和和测测试试系系统统仿仿真真画画出出正正式式的的总总体体电电路路图图 全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训2、电子电路设计的基本方法、电子电路设计的基本方法(1 1)提出原理方案。对课题的任务、要求和条件进行仔)提出
8、原理方案。对课题的任务、要求和条件进行仔细的分析与研究,找出其关键问题是什么,然后根据此关键细的分析与研究,找出其关键问题是什么,然后根据此关键问题提出实现的原理与方法,并画出其原理框图。问题提出实现的原理与方法,并画出其原理框图。(2 2)分析方案的可行性和优缺点,一般应通过实验加以)分析方案的可行性和优缺点,一般应通过实验加以确认。确认。(3 3)比较方案。)比较方案。(4 4)确定总体方案。)确定总体方案。(5 5)画出较详细的框图。)画出较详细的框图。选择总体方案的一般过程:选择总体方案的一般过程:1 1)、总体方案的选择)、总体方案的选择 全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前
9、培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训2、电子电路设计的基本方法、电子电路设计的基本方法选择方案时应注意的问题:选择方案时应注意的问题:关系到全局的电路要深入分析比较,提出各种具体关系到全局的电路要深入分析比较,提出各种具体电路,找出最优方案。电路,找出最优方案。不要盲目热衷于数字化方案。不要盲目热衷于数字化方案。要特别注意各单元电路的相互配合,少用接口(转要特别注意各单元电路的相互配合,少用接口(转换)电路。换)电路。即要考虑方案的可行性,还要考虑性能价格比、可即要考虑方案的可行性,还要考虑性能价格比、可靠性、功耗和体积等实际问题。靠性、功耗和体积等实际问题。总体方案中软、硬件
10、的功能划分。通常在软件可能总体方案中软、硬件的功能划分。通常在软件可能的情况下,尽可能采用软件来实现。的情况下,尽可能采用软件来实现。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训2、电子电路设计的基本方法、电子电路设计的基本方法2)2)、硬件单元电路的设计与选择、硬件单元电路的设计与选择(1 1)根据设计要求和已选定的总体方案的原理框图,确)根据设计要求和已选定的总体方案的原理框图,确定各单元电路的设计要求,必要时应详细拟定主要单元电定各单元电路的设计要求,必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标。路的性能指标。(2 2)按前后顺序分别设计各单
11、元电路。)按前后顺序分别设计各单元电路。(3 3)单元电路之间的级联设计)单元电路之间的级联设计 电气性能相互匹配。主要有阻抗匹配、线性范围匹电气性能相互匹配。主要有阻抗匹配、线性范围匹配、负载能力匹配、高低电平匹配等。配、负载能力匹配、高低电平匹配等。单元电路之间的信号耦合方式:直接耦合、阻容耦单元电路之间的信号耦合方式:直接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光电耦合。合、变压器耦合和光电耦合。数字系统的时序配合。数字系统的时序配合。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训2、电子电路设计的基本方法、电子电路设计的基本方法 3)3)硬件电路中
12、元器件选择与参数计算硬件电路中元器件选择与参数计算(1 1)选择元器件:)选择元器件:首先根据具体要求和设计方案选择元器件,每个元器件首先根据具体要求和设计方案选择元器件,每个元器件应具有哪些功能和性能指标,是否满足单元电路对元器件性应具有哪些功能和性能指标,是否满足单元电路对元器件性能指标的要求;其次哪些元器件市场上能买到,性能价格比能指标的要求;其次哪些元器件市场上能买到,性能价格比如何,体积多大。如何,体积多大。一般情况下,选择集成电路,集成电路的选择可以大大一般情况下,选择集成电路,集成电路的选择可以大大简化电路的设计,使成本下降。但在特殊场合下,如频率高、简化电路的设计,使成本下降。
13、但在特殊场合下,如频率高、电压高、电流大或要求低噪声等,仍须采用分立元件。电压高、电流大或要求低噪声等,仍须采用分立元件。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训2、电子电路设计的基本方法、电子电路设计的基本方法 (2 2)计算参数时应注意:计算参数时应注意:各元器件的工作电压、电流、频率和功耗等应在各元器件的工作电压、电流、频率和功耗等应在允许的范围内,并留有适当裕量。允许的范围内,并留有适当裕量。对于环境温度、交流电网电压等工作条件,计算对于环境温度、交流电网电压等工作条件,计算参数时应按最不利的情况考虑。参数时应按最不利的情况考虑。
14、涉及元器件的极限参数时,必须留有足够的裕量,涉及元器件的极限参数时,必须留有足够的裕量,一般按一般按1.51.5倍左右考虑。倍左右考虑。在保证电路性能的前提下,尽可能设法降低成本,在保证电路性能的前提下,尽可能设法降低成本,减小器件品种,减小元器件的功耗和体积,为安装调试创减小器件品种,减小元器件的功耗和体积,为安装调试创造有利条件。造有利条件。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训2、电子电路设计的基本方法、电子电路设计的基本方法 4)4)、软件设计与调试、软件设计与调试 (1 1)软件设计的主要内容)软件设计的主要内容 细化流程图中
15、各模块的功能细化流程图中各模块的功能 确定算法及其表达式,给定取值上下限或精度。确定算法及其表达式,给定取值上下限或精度。编写程序清单。编写程序清单。程序自身调整。程序自身调整。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训2、电子电路设计的基本方法、电子电路设计的基本方法 (2 2)软件设计与调试的一般步骤)软件设计与调试的一般步骤 根据产品需要,确定框架,划分模块,确定人机交互根据产品需要,确定框架,划分模块,确定人机交互或通信的方式与代码,输入输出接口;或通信的方式与代码,输入输出接口;确定每个模块的算法、数据结构和存储模式;确定每个模块
16、的算法、数据结构和存储模式;用流程图等方法,画出信息加工流向;用流程图等方法,画出信息加工流向;根据选定的语言,编程与调试,生成执行文件;根据选定的语言,编程与调试,生成执行文件;确定用户界面(如显示、打印、键入、通信、执行部确定用户界面(如显示、打印、键入、通信、执行部件的驱动等程序)。件的驱动等程序)。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训2、电子电路设计的基本方法、电子电路设计的基本方法5)、画出总体电路图 画总电路图的一般方法画总电路图的一般方法:(1 1)画总电路图通常从输入端或信号源画起,信号由左向)画总电路图通常从输入端或
17、信号源画起,信号由左向右传输,电压由上向下依次降低。右传输,电压由上向下依次降低。(2 2)采用国际标准符号画电路,尽可能把总电路画在同一)采用国际标准符号画电路,尽可能把总电路画在同一张图样上,如果电路比较复杂,可采用分图。张图样上,如果电路比较复杂,可采用分图。(3 3)允许将某些元器件的图形符号(例如开关、按钮)分)允许将某些元器件的图形符号(例如开关、按钮)分成几个部分,分别绘在图面的不同部分;成几个部分,分别绘在图面的不同部分;(4 4)电路图的引线应该与主题栏平行或垂直,引线的弯角)电路图的引线应该与主题栏平行或垂直,引线的弯角地方要成直角。在电器上是相连接的两条相交引线,在交叉点
18、地方要成直角。在电器上是相连接的两条相交引线,在交叉点处要用黑圆点标记,反之,交叉点处无黑圆点。处要用黑圆点标记,反之,交叉点处无黑圆点。(5 5)电路图中的中大规模集成电路,通常用框图形式表示。)电路图中的中大规模集成电路,通常用框图形式表示。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训3、电子电路组装与调试、电子电路组装与调试电路组装与调试的流程 全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训1)1)、电子设计调试的基本知识、电子设计调试的基本知识 在大学生电子设计的过程中,一般的调试步骤
19、为:电源调试单元电路调试单板调试联调。调试不仅包括软件调试,还包括硬件调试。在调试中出现故障,需要随时排除,下面仅就调试的技巧进行说明。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训 调试的常用方法调试的常用方法 调试和排查故障的基本思路为“排除法”。一个故障的出现,可能涉及许多因素,在检测时,应采取排除法,逐一排除引发故障的各种可能因素,最后查出故障的所在。1)1)、电子设计调试的基本知识、电子设计调试的基本知识 全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训 故障检查的基本方法包括:(1)电
20、路检查法 (2)电压测量法 (3)电流测量法 (4)电阻测量法 (5)信号注入法 (6)其他方法 1)1)、电子设计调试的基本知识、电子设计调试的基本知识 全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训(1)电路检查法(直观检查法)这是一种最基本的方法,通过视觉、嗅觉、触觉等,直接观察在静态、动态及故障状态下的具体现象,从而直接发现故障部位或原因,或进一步确定故障现象,为进一步检查提供线索。包括断电观察和通电观察。具体分为加电加电检查和不加电检查检查和不加电检查两种情况。不加电检查的目的主要是查电路板线条间有无短路、粘连、虚焊、元件引脚触碰的情
21、况。加电检查可以观察故障现象,如电源不能启动、屏幕显示不正常等,据此判断故障的大体部位。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训(2)电压测量法 利用万用表测电路的工作电压,将测得值与参考值对照,利用电压差值来判断故障。参考值可通过经验估计、查电气手册等方式获得。测试时需要注意一下万用表电压挡的量程和类型等参数。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训(3)电流测量法 一般采用外接稳态电源供电,从稳态电源的电流表上观测电流值。通过测量工作电流,将测得值与参考值对照,来判断故障。全国电
22、子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训(4)电阻测量法 在不通电的情况下,用万用表电阻挡测有关测试点的正、反向电阻,用于检查电路有无开路、短路,若出现电阻值异常,可以初步判断该器件已经出现损坏。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训(5)信号注入法 在输入端加有源信号,在输出端观察电路响应,该方法可用于分段检查电路故障。采取信号注入法时应当注意,测试前应掌握输入信号的大小和对应的正确输出波形,用示波器观测真实输出后加以比对,并加以分析。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全
23、国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训(6)其他方法 接触检查法:接触检查法:如通过接触所怀疑元器件、部件时的手感,如烫手、振动、拉力大小、压力大小、平滑程度、转矩大小等情况,来判定相应器件是否出了故障。该法经验性较强。“看”:看元件有无明显的机械损坏,如破裂、烧黑、变形等;“听”:听工作声音是否正常,是否存在异响。“闻”:检查是否有异味,如是否存在烧焦的气味、电容电解液的味道等。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训(6)其他方法 “摸”:用手试探器件的温度是否正常,如器件太热或太凉。一些功率器件,工作起来会发热,若手摸上去为
24、凉的感觉,基本可以判定该器件没有工作。还有诸如部件替代法部件替代法、电容旁路法电容旁路法等方法。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训 故障排除的一般过程故障排除的一般过程调查研究是故障排除的第一步,应仔细研究故障现象,掌握第一手资料;进一步对作品进行有计划的检查,并作好记录,根据记录进行分析和判断。故障排除的首先确定检查故障的线索,先抓住主线索,一查到底;并且线索不能中断,中断了便不能深入下去。在排除故障时,还应遵循“由表及里”、“先易后难”、“先电源后负载”、“先静态后动态”的原则。2)2)调试的基本过程和步骤调试的基本过程和步骤
25、全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训2)2)调试的基本过程和步骤调试的基本过程和步骤 调试的基本步骤调试的基本步骤(1)在通电之前,各部件要先通过装配检验和分别调试;(2)检查确认系统的供电开关位置,确认电源即供电系统是否正常,正常后才能打开电源通电。(3)按照电路的功能模块,在调试方便的前提下,从前往后或从后往前依次接入电源,分别测量其工作状态是否正常。(4)当各级或各电路模块调试完成后,把它们连接起来进行统调。注意排除各部分相互之间的影响。全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前培训全国电子设计竞赛赛前
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