专业课程设计内容与要求.doc

电子线路课程设计实践内容安排一、实践步骤教学目标课程设计实践关键针对电子技术基础内容，培养学生独立进行电子设计能力。学生经过独立查阅资料、设计、安装和调试能够完成特定功效电子电路。二、实践步骤教学内容依据教学纲领基础要求，培养和提升学生在软件和硬件设计方面基础实战能力，此次实践步骤内容分为2个部分，累计5个内容，累计20课时。第一部分为软件编程基础（8课时），针对单片机开设基于C语言硬件驱动程序设计，采取自制51学习开发板。第二部分为硬件设计（12课时），学生独立或合作（13人）完成一个特定功效电路。分为电路原理图和PCB设计、PCB制作加工制作、试验调试测试，3个基础内容。实践内容简述以下： 1、软件编程（2次，8课时；累计：30分）p 流水灯控制程序设计p 显示器和按键控制程序设计 内容：采取51单片机学习板，C编程实践。提交试验汇报。 2、硬件实作（3次，12课时；硬件40分、汇报30分，累计：70分） 依据下文列表题目和要求选择1个题目，完成对应制作内容。 内容：PCB设计制作、加工；调试、测试；数据分析等。 每个同学提交独立设计小论文，小论文基础要求以下：p 格式要求参考学校本科毕业设计要求撰写小论文。论文基础项目有：题目、作者、汉字摘要、汉字关键词、英文摘要（可省）、英文关键词（可省）、设计内容叙述、试验数据、总结和心得体会、参考文件、实物图片等多个基础步骤。正文图片、公式等按章节有序编号。全文汉字字数在4000字左右。论文撰写努力争取逻辑和条理清楚；设计思绪清楚、设计原理讲述透彻；程序书写有条理、有步骤图、关键语句有注释内容、函数申明清楚了然。p 风格和文档属性要求采取office Word文件格式，撰写风格清楚、美观。p 提交要求只提交电子文档材料。建立一个文件夹，以“学号姓名”命名（如“07115_张三”）内附：工程文件1份；小论文1份。 三、硬件实做题目以下题目学生自由组队或独立完成，但每组组员不得超出题目要求最多人数。于10月15前各班学习委员统计提交该班选题题目和小组组员名单。1、简易红外遥控系统设计（2人）设计一个采取红外方法控制电器开启和关闭系统，电器用LED表示，亮代表工作，灭代表停止。 基础要求（1）遥控对象：2个，用LED替换，亮表示工作。（2）发射机和接收机控制距离 1米。（3）不能采取现成收发机整机。 发挥部分（1）遥控对象增加到8个。（2）实现对风扇、台灯等供电电器开关控制。（3）其它实用功效。2、音频功率放大器设计（2人）设计并制作一台音频功率放大器。1、基础要求（1）频带范围 200Hz 10KHz，失真度 = 20dB。（3）输出功率 = 1 W (8欧姆负载)。（4）功率放大电路部分使用分立元件设计。 发挥部分（1）增加音调控制电路。（2）增加话筒输入接口，灵敏度 5mV，输入阻抗 20欧姆。（3）输出功率 = 10W (8欧姆负载)。（4）其它。3、调频无线话筒设计（2人）无线话筒在现实生活中应用十分广泛，中国调频收音机接收范围是88MHz到108MHz，依据所学知识，设计一款简易调频无线话筒，使工作频段在接收机接收频段内，在收音机中收听到无线话筒发出语音信号。 基础要求（1）频带范围 88MHz 108MHz以内。（2）话筒有效工作距离 5米。（3）最大频偏： 20米（3）其它。4、锁相频率合成器设计（2人） 基础要求（1）采取CD4046或NE567集成电路。（2）工作频率范围自定。（3）输出频点8个。 发挥部分（1）输出频点大于16个。（2）输出信号大小05Vpp可调，输出阻抗200欧。（3）其它5、可调直流稳压源设计（1人） 基础要求（1）输出电压：范围010V，连续可调，纹波小于10mV。（2）输出电流：500mA。（3）采取分立元件制作。 发挥部分（1）含有输出短路保护功效。（2）含有温度赔偿功效，输出电压不随温度改变发生漂移。（3）其它。6、红外障碍传感模块设计（1人）障碍检测传感器在智能机器人设计中相关键应用，障碍检测原理以下图所表示，它经过发射和接收红外光判定障碍物是否存在。应用时当障碍物落入检测范围内时接收器输出高电平表示，障碍物落入检测范围以外时接收器输出低电平表示。具体原理可参考红外光电开关传感器。障碍物红外光电开关传感器实物红外测障传感器工作原理 基础要求(1) 检测距离大于10cm。(2) 采取一般红外收发传感器，不得采取成品红外光电开关传感器。(3) 经过LED灯亮和灭表示检测结果。 发挥部分(1) 增加检测距离到50cm以上。(2) 检测距离可调。(3) 其它。7、简易电子琴（2人）声音是由物体振动而产生，乐音是有规律振动而产生。乐音最显著特点是有固定震荡周期。乐音有部分基础特征，如音调，音色等。音调高低是由振动频率来决定，乐谱里1，2，3，4，5，6，7 是日常熟悉音，它们其实是频率不一样周期信号。声音频谱范围约在几十到几千赫兹，下表给出了多种音调下音符频率对应关系。音符和频率对照表 单片机按键音频放大器扬声器简易电子琴组成原理若能利用程序来控制单片机某个输出脚不停输出“高”“低”电平，则在该口线上就能产生一定频率方波，将该方波放大后驱动扬声器就能发出一定频率声音，利用单片机定时器能够做到比较正确频率输出。一个简易电子琴结构图所表示。另外，相同频率信号实际上还有占空比差异，若还能控制“高”“低”电平连续时间，即改变输出波形占空比，就能够实现声音音色改变，这种控制就是PWM控制。利用51单片机同时实现频率控制和占空比控制比较困难，通常能做到发声频率正确控制，占空比控制需要高速单片机才能做到，不过部分特殊功效单片机内部集成有PWM控制器，单片机工作速度并不需要很高就能够做到频率和占空比正确控制，乐曲演奏效果就会愈加好。专业级电子琴发音比上述发声原理复杂多，因为声音是复杂，从频谱角度来看，乐声除了基波还有谐波分量，这些谐波对声音效果贡献一样关键。专业级电子琴采取波形合成技术，把每个发音做到很迫近真实乐器发音，效果就会好很多。在电子处理方面，波形合成技术不仅处理了一个乐器演奏一个音色效果，而且还很方便地实现乐器声改变，电子琴不仅能够模拟钢琴，还能模拟二胡、笛子、萨克斯等乐器演奏效果。从乐器发展史来看，电子技术带来是乐器发展全新概念万能乐器。不过，现在电子琴还不能完全替换多种乐器，原因还是因为声音复杂性。乐器发声实际上很复杂，完全波形合成还不能做到，电子琴发声也就只能做到迫近实际乐器发声，高标准演奏也只能是基础乐器。 基础要求(1) 关键处理器采取51单片机。(2) 最少8个按键。(3) 可弹奏简单乐曲。 发挥部分(1) 能自动演奏乐曲1首或以上。(2) 16个按键以上。(3) 其它。8、简易音调控制器设计（1人）设计采取运算放大器实现音调控制器。 基础要求(1) 频率范围40Hz15KHz。(2) 1KHz处增益0dB；100Hz、10KHz增益10dB以上可调。(3) 采取单电源供电。 发挥部分(1) 增加1音频功率放大器可驱动8欧扬声器25W。(2) 整个系统采取9V、2A单电源供电。(3) 配接适宜插头可用于计算机音响。9、LC谐振放大器设计（2人） 基础要求(1) 中心频率10.7MHz。(2) 带宽500KHz。(3) 采取分立元件实现。(4) 中心频率点增益30dB，带内波动小于1dB。(5) 输入输出特征阻抗50欧。 发挥部分(1) 尽可能使矩形系数靠近1。(2) 最大尺寸为5cm10cm，尽可能降低尺寸。(3) 尽可能提升电路信噪比，提升共模抑制能力。10、自拟题目依据实际情况，学生能够和指导老师协商设计制作其它课题，并确定出具体技术指标和设计要求，激励学生设计创作有新意电子作品作为本课程实践内容。