电子产品的设计与制作

1、一、提高分析模拟或数字电路的能力。二、提高电子产品设计或制作的能力。三、为以后工作及进一步深造打基础。为什么要学习？课程考核与要求序号项目分值1平时设计30出勤5系统设计5单元1设计5单元2设计5单元3设计5电源设计52作品60成型、布局10焊接10成效20报告203创新10一、考查。二、过程性考核。 模拟路灯控制系统模拟路灯控制系统 一、任务设计并制作一套模拟路灯控制系统。控制系统结构如图1所示，路灯布置如图2所示。 图1 路灯控制系统示意图 图2 路灯布置示意图（单位：cm） 二、要求二、要求1基本要求基本要求（1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关）支路控制器有时钟功能，能设定、显示

2、开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯。灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯。（2）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。灯和关灯。 （3）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：当可移动物体：当可移动物体M（在物体前端标出定位点，由定位点确（在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达定物体位置）由左至右到达S点时（见图点时（见图2），灯），灯1亮；当亮；当物体物体M到达到达B点时，灯点时，灯1灭，灯灭，灯2亮；若物体亮；若物体M由右至左移由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。动时，

3、则亮灯次序与上相反。（4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。灯时间。（5）当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发）当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。 2发挥部分发挥部分（1）自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。（2）单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率应能在20%100%范围内设定并调节，调节误差2%。（3）其它（性价比等）。 三、说明1光源采用1 W的LED灯，LED的类型不作限定。2

4、自制的LED驱动电源不得使用产品模块。3自制的LED驱动电源输出端需留有电流、电压测量点。4系统中不得采用接触式传感器。5基本要求（3）需测定可移动物体M上定位点与过“亮灯状态变换点”（S、B、S等点）垂线间的距离，要求该距离2cm。四、评分标准四、评分标准项目项目 满分满分设计报告设计报告 方案比较与论证 方案描述、比较与论证 5 理论分析与设计 单元设计、系统设计 5 电路图和设计文件 完整性、规范性 5 测试数据与分析 系统测试、结果分析 5总分总分 20基本要求基本要求 实际制作完成情况 50发挥部分发挥部分 完成(1) 15 完成(2) 25 其它 10总分总分 50一、电子电路设计

5、的基本知识二、扩音机（音频放大器）的设计与制作三、交通灯控制器的设计与制作四、设计项目的检验学习内容思考：思考： 1、如何开展电子电路设计？、如何开展电子电路设计？ 2、电子电路设计要不要符合一定的原则？、电子电路设计要不要符合一定的原则？ 电子电路设计的基本知识设计内容设计方法电子电路设计电子电路设计系系统统设设计计单单元元电电路路设设计计功功能能或或指指标标分分析析画画出出电电路路图图初初稿稿审审图图仿仿真真和和实实验验画画出出正正式式电电路路图图电子电路设计的基本知识1、分析整理出更具体、更详细的数据。、分析整理出更具体、更详细的数据。2、分析的结果必须与原题目的要求进行对、分析的结果必

6、须与原题目的要求进行对照检查，以防遗漏。照检查，以防遗漏。一、电子电路设计的内容、方法一、电子电路设计的内容、方法（一）功能和性能指标分析（一）功能和性能指标分析电子电路设计的基本知识 （ 二）系统设计二）系统设计 1、方案设计的内容：实现系统的方法，系、方案设计的内容：实现系统的方法，系统的结构。统的结构。2、常用框图表示各种方案的基本原理。框、常用框图表示各种方案的基本原理。框图一般不必画得太详细，只要说明基本原图一般不必画得太详细，只要说明基本原理就可以了。理就可以了。电子电路设计的基本知识 3、设计方案不是轻而易举就能获得，要进、设计方案不是轻而易举就能获得，要进行广泛、深入的调查研究

7、，翻阅大量参考行广泛、深入的调查研究，翻阅大量参考资料，并进行反复比较和可行性论证。资料，并进行反复比较和可行性论证。4、在分析论证和设计过程中需要不断改进、在分析论证和设计过程中需要不断改进和完善，出现一些反复是难免的，但应尽和完善，出现一些反复是难免的，但应尽量避免方案上的大反复，以免浪费时间和量避免方案上的大反复，以免浪费时间和精力。精力。电子电路设计的基本知识 （三）三）单元电路设计单元电路设计1 1、选择单元电路的结构形式。选择单元电路的结构形式。2 2、参数计算。、参数计算。3 3、可靠性设计。、可靠性设计。4 4、电磁兼容性设计。、电磁兼容性设计。5、应注意各单元电路之间的相互配

8、合，但、应注意各单元电路之间的相互配合，但要尽量少用或不用电平转换之类的接口电要尽量少用或不用电平转换之类的接口电路，以简化电路结构、降低成本。路，以简化电路结构、降低成本。6、设计人员平时要注意电路资料的积累。、设计人员平时要注意电路资料的积累。电子电路设计的基本知识7 7、一般情况下，一般情况下，应查阅有关资料应查阅有关资料，以丰富，以丰富知识、开阔眼界，从而找到合用的电路。知识、开阔眼界，从而找到合用的电路。如确实找不到性能指标完全满足要求的电如确实找不到性能指标完全满足要求的电路时，也可选用与设计要求比较接近的电路时，也可选用与设计要求比较接近的电路，然后调整电路参数。路，然后调整电路

9、参数。电子电路设计的基本知识 （四）绘画电路图（四）绘画电路图 1 1、布局合理，排列均匀，稀密恰当，图面清、布局合理，排列均匀，稀密恰当，图面清晰，美观协调，便于看图，便于对图的理解和阅晰，美观协调，便于看图，便于对图的理解和阅读。读。 2 2、注意信号的流向，一般从输入端或信号源、注意信号的流向，一般从输入端或信号源画起，由左至右或由上至下按信号的流向依次画画起，由左至右或由上至下按信号的流向依次画出各单元电路。出各单元电路。电子电路设计的基本知识 3 3、绘图时应尽量把总电路画在一张纸上，、绘图时应尽量把总电路画在一张纸上，如果电路比较复杂，需绘制几张图，则应把主如果电路比较复杂，需绘制

10、几张图，则应把主电路画在同一张图纸上，而把一些比较独立或电路画在同一张图纸上，而把一些比较独立或次要的部分画在另外的图纸上。次要的部分画在另外的图纸上。 4 4、每一个功能单元电路的组件应集中布置、每一个功能单元电路的组件应集中布置在一起，便于看清各单元电路的功能关系。在一起，便于看清各单元电路的功能关系。 5 5、连接线应为直线，连线通常画成水平线、连接线应为直线，连线通常画成水平线或竖线，一般不画斜线。十字连通的交叉线，应或竖线，一般不画斜线。十字连通的交叉线，应在交叉处用圆点标出。在交叉处用圆点标出。 6 6、图形符号要标准，图中应加适当的标注。、图形符号要标准，图中应加适当的标注。 7

11、 7、数字电路中的门电路、触发器在总电原、数字电路中的门电路、触发器在总电原理图中建议用门电路符号、触发器符号来画，而理图中建议用门电路符号、触发器符号来画，而不按接线图形式画。不按接线图形式画。 电子电路设计的基本知识 （五）审图五）审图 1、先从全局出发，检查总体方案是否合适，、先从全局出发，检查总体方案是否合适，有无问题，是否有更佳方案。有无问题，是否有更佳方案。 2、检查各单元电路是否正确，电路形式是、检查各单元电路是否正确，电路形式是否合适。否合适。 3、模拟电路各电路之间的耦合方式有无问、模拟电路各电路之间的耦合方式有无问题，数字电路各单元电路之间的电平、时序等配题，数字电路各单元

12、电路之间的电平、时序等配合有无问题，逻辑关系是否正确，是否存在竞争合有无问题，逻辑关系是否正确，是否存在竞争冒险。冒险。 电子电路设计的基本知识 4、检查电路中有无烦琐之处，是否可以简化。、检查电路中有无烦琐之处，是否可以简化。 5、根据图中所标出的各元器件的型号、参数，、根据图中所标出的各元器件的型号、参数，验算能否达到性能指标，有无恰当的裕量。验算能否达到性能指标，有无恰当的裕量。 6、要特别注意检查电路图中各元器件工作是、要特别注意检查电路图中各元器件工作是否安全，是否工作在额定值范围内。否安全，是否工作在额定值范围内。 7、解决所发现的全部问题后，若改动较多，、解决所发现的全部问题后，

13、若改动较多，应复查一遍。应复查一遍。电子电路设计的基本知识 （六）仿真和实验六）仿真和实验 1、检查各元器件的性能、参数、质量能否满足、检查各元器件的性能、参数、质量能否满足设计要求。设计要求。2、检查各单元电路的功能和指标是否达到设计、检查各单元电路的功能和指标是否达到设计要求。要求。3、检查各个接口电路是否起到应有的作用。、检查各个接口电路是否起到应有的作用。4、把各单元电路组合起来，检查总体电路的功、把各单元电路组合起来，检查总体电路的功能，检查总电路的性能是否最佳。能，检查总电路的性能是否最佳。电子电路设计的基本知识 5、调试方案设计。调试方案设计。（1 1）有序、合理的调试方法）有序

14、、合理的调试方法（2 2）所需的仪器设备）所需的仪器设备（3）可能发生的问题和现象）可能发生的问题和现象（4）处理问题的方法）处理问题的方法（5）测试结果记录表）测试结果记录表 电子电路设计的基本知识 二、电子电路设计的基本原则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、电路简单，成本低，体积小。、电路简单，成本低，体积小。3、电磁兼容性好。、电磁兼容性好。4、可靠性高。、可靠性高。5、系统的集成度高。、系统的集成度高。电子电路设计的基本知识6、调试简单方便。、调试简单方便。7、生产工艺简单。、生产工艺简单。8、操作简单方便。、操作简单方便。9、耗电少。、耗电少。10、性能价

15、格比高。、性能价格比高。电子电路设计的基本知识（七） 电子设计报告 三、电子电路设计与制作报告三、电子电路设计与制作报告n课题名称课题名称;n内容摘要内容摘要;n设计指标设计指标(要求要求)n系统框图系统框图n各单元电路设计、参数计算和元器件选择；各单元电路设计、参数计算和元器件选择；n完整的电路图及对电路工作原理的说明；完整的电路图及对电路工作原理的说明；电子电路设计的基本知识n组装调试的内容，包括使用的主要仪器和仪表，组装调试的内容，包括使用的主要仪器和仪表，调试电路的方法和技巧，测试的数据和波形并调试电路的方法和技巧，测试的数据和波形并与计算结果比较分析，调试中出现的故障、原与计算结果比

16、较分析，调试中出现的故障、原因及排除方法因及排除方法;n元器件清单；元器件清单；n实际实际PCB图或布线图；图或布线图；电子电路设计的基本知识n总结设计电路的特点和方案的优缺点，指出课总结设计电路的特点和方案的优缺点，指出课题的核心及使用价值，提出改进意见和展望题的核心及使用价值，提出改进意见和展望;n心得体会；心得体会；n列出参考文献。列出参考文献。电子电路设计的基本知识扩音机项目选择扩音机项目选择扩音机项目选择一、设计任务：一、设计任务：设计一个对话筒输出信设计一个对话筒输出信号具有放大能力的扩音机电路。号具有放大能力的扩音机电路。二、设计要求：二、设计要求： 1)最大输出功率最大输出功率

17、8W。 2)负载阻抗为负载阻抗为8。 3)在通频带内、满功率下非线性失在通频带内、满功率下非线性失真系数不大于真系数不大于3。扩音机电路 4)具有音调控制功能，即用两只电具有音调控制功能，即用两只电位器分别调节高音和低音。当输入信号位器分别调节高音和低音。当输入信号为为1kHz时，输出为时，输出为0dB；当输入信号为；当输入信号为100Hz正弦波时，调节低音电位器可以正弦波时，调节低音电位器可以使输出功率变化使输出功率变化12dB；当输入信号为；当输入信号为10kHz正弦波时，调节高音电位器也可正弦波时，调节高音电位器也可以使输出功率变化以使输出功率变化12dB。扩音机电路 5)输出功率的大小

18、连续可调，即用输出功率的大小连续可调，即用电位器可调节音量的大小。电位器可调节音量的大小。 6)频率响应：当高、低音调电位器频率响应：当高、低音调电位器处于不提升也不衰减的位置时，处于不提升也不衰减的位置时，3dB的的频带范围是频带范围是80Hz6kHz，即，即BW=6kHz。扩音机电路 7)输入信号源为话筒输入，输入灵敏输入信号源为话筒输入，输入灵敏度不大于度不大于20mV。 8)输入阻抗不小于输入阻抗不小于50k。 9)输入端短路时，噪声输出电压的有输入端短路时，噪声输出电压的有效值不超过效值不超过10mV，直流输出电压不超过，直流输出电压不超过50mV，静态电源电流不超过，静态电源电流不

19、超过100mA。扩音机电路交通灯控制器项目选择交通灯控制器项目选择交通灯控制器项目选择一、设计任务：一、设计任务：设计一个设计一个十字路口的红、十字路口的红、绿、黄三色信号交通灯控制电路绿、黄三色信号交通灯控制电路。二、设计要求：二、设计要求： 1)用红、绿、黄三色发光二极管作信号用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯灯,主干道为东西向，有红、绿、黄三个灯；主干道为东西向，有红、绿、黄三个灯；支干道为南北向，也有红、绿、黄三个灯。支干道为南北向，也有红、绿、黄三个灯。红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外则给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外。交通灯控制器 2)由于主干道车辆较多而支干道车辆较由于主干道车辆较多而支干道车辆较少，所以主干道绿灯时间较长。当主干道允少，所以主干道绿灯时间较长。当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯。而支干道许通行亮绿灯时，支干道亮红灯。而支干道允许通行亮绿灯时，主干道亮红灯，