工作环境监测系统(课设)

1、1工作环境监测系统工作环境监测系统2014年年2月月2v一、课程的目的v 本课程设计是对电类专业本科生进行综合能力培养的实践课程，是培养学生电子电路系统工程设计能力的重要实践教学环节。 v通过本课程，学生应做到： v建立电子系统的概念，合理利用各单元电路 v掌握电子系统设计的基本理论和基本方法 v掌握查阅有关资料和使用器件手册的基本方法 v掌握用电子设计自动化软件设计与仿真电路系统的基本方法 v提高工程实践能力和创新意识 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统3电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统二课程任务及课程安排课程任务及课程安排:1.

2、设计并制作一个满足设计并制作一个满足设计任务书设计任务书功能功能和指标要求的完整的电子系统（同专业和指标要求的完整的电子系统（同专业13人一组，自由组合，分组完成）人一组，自由组合，分组完成）2.时间安排时间安排 第九周第九周第十六周第十六周3.撰写设计报告（独立完成）撰写设计报告（独立完成）4.答辩（独立完成）答辩（独立完成）4 三.课程设计基本方法系统级、子系统级、单元级、系统级、子系统级、单元级、元件级元件级适合层次分明的大系统适合层次分明的大系统适合手头已有现成的单元电适合手头已有现成的单元电路或模块，系统不太复杂，层次不太分明路或模块，系统不太复杂，层次不太分明在确定核心技术和电路的

3、前提下在确定核心技术和电路的前提下利用手头现有模块组装，短时间做系利用手头现有模块组装，短时间做系统级设计统级设计电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统5 6单元电路的设计 （1）各单元电路设计，可参考一些典型的实用电路，或者将某各单元电路设计，可参考一些典型的实用电路，或者将某几个电路巧妙地组合起来实现某个功能。这时要与选择的元器几个电路巧妙地组合起来实现某个功能。这时要与选择的元器件进行配合，如果元件选择合适，则电路实现起来就比较简单。件进行配合，如果元件选择合适，则电路实现起来就比较简单。 （2）单元电路可用计算机仿真实验。比如，滤波器、放大器参单元电路可用计算

4、机仿真实验。比如，滤波器、放大器参数调整比较繁琐，需要进行多次调整才能达到技术指标的要求。数调整比较繁琐，需要进行多次调整才能达到技术指标的要求。 （3）如果在计算机仿真实验，修改电路参数，观测电路的性能如果在计算机仿真实验，修改电路参数，观测电路的性能指标，就方便得多，实验效率也高。指标，就方便得多，实验效率也高。 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统6 四电子系统设计一般步骤电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统1.根据任务要求确定系统最终形态、外观、功能和根据任务要求确定系统最终形态、外观、功能和使用方法使用方法 2.设计系统总体方案

5、，计算系统参数及性能指标，设计系统总体方案，计算系统参数及性能指标，系统仿真，做实验对系统关键技术进行验证，根据系统仿真，做实验对系统关键技术进行验证，根据仿真和实验结果对方案进行修改。应多拟定几种方仿真和实验结果对方案进行修改。应多拟定几种方案，从中比较选择案，从中比较选择 3.绘制硬件结构框图，将整个系统分解为多个单元绘制硬件结构框图，将整个系统分解为多个单元模块模块 4.元器件选型，分别设计和调试单元试验电路，含元器件选型，分别设计和调试单元试验电路，含可编程器件测试软件编写。编写好程序后的可编程可编程器件测试软件编写。编写好程序后的可编程器件可当成具有所需功能的专用器件来看器件可当成具

6、有所需功能的专用器件来看 75.系统试验电路（原型机）联调，确定最终系统试验电路（原型机）联调，确定最终的硬件电路方案的硬件电路方案 6.设计或选择产品外壳和元器件封装设计或选择产品外壳和元器件封装 7.综合产品外壳、布局要求和元器件封装绘综合产品外壳、布局要求和元器件封装绘制印刷电路板制印刷电路板 8.焊接电路并完成硬件制作焊接电路并完成硬件制作 9.系统软件编写与完善系统软件编写与完善 10.系统总体调试系统总体调试 11.系统功能及参数测试系统功能及参数测试 12.撰写技术文档（设计报告、使用说明书）撰写技术文档（设计报告、使用说明书） 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工

7、作环境监测系统8 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统 五数据传输监测系统的技术指标和基本要求数据传输监测系统的技术指标和基本要求1.设计目的设计目的 （1）加深对模拟电路数字电路理论概念的理解，培养自主研究性思维。（2）通过分析、研究、计算，训练学生的分析问题解决问题的能力。（3）培养撰写设计性、研究性报告的能力。9 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统.知识点知识点传感器、运算放大器、比较器、组合电路、时序电路以及A/D、D/A转换的工作原理。发挥部分：调制解调技术等。10v.应用背景应用背景v自动化工业生产或大型设备，经常需要对生产

8、过程或运行状态的各种参数实以及环境时进行巡回检测监视及报警，以确保系统的稳定运行。在日常生活中也可以对我们的周围环境进行监测，保证生活工作的安全。 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统11 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统.要求要求:（1）基本要求）基本要求1) 1)设计设计数据传输监测电路，与报警显示电路。检测数据传输监测电路，与报警显示电路。检测信号为模拟信号（可以是温度信号为模拟信号（可以是温度t t 直流电压直流电压V VDCDC、交流、交流电压电压v vACAC、要求为：要求为：正常直流电压：正常直流电压：V VDCDC=(

9、1.5=(1.55)V5)V，显示直流电压值，显示直流电压值, ,指指示灯示灯5 5灯依次流水往复灯依次流水往复, ,流水速度流水速度0.50.5秒。秒。 当当V VDCDC1.5V5V5V时，显示直流电压值时，显示直流电压值, ,指示灯指示灯7 7灯依次流水灯依次流水往复往复, ,流水速度流水速度0.20.2秒秒, ,并且间歇闪烁，间歇时间为流水并且间歇闪烁，间歇时间为流水3 3秒间歇秒间歇1 1秒。报警。报警模式为模拟救护车音响。秒。报警。报警模式为模拟救护车音响。2 2）检测信号为交流电压实现以上功能。）检测信号为交流电压实现以上功能。3 3）实现无线传输异地报警。（可采用模块）实现无线

10、传输异地报警。（可采用模块）12 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统（2）发挥部分）发挥部分1 1）正常工作温度：室温）正常工作温度：室温, ,显示温度值。当显示温度值。当t30t30o oC C时，时，报警。报警模式为模拟救火车音响。报警。报警模式为模拟救火车音响。2 2）实现无线传输异地报警。（自主实现调制、解）实现无线传输异地报警。（自主实现调制、解调部分）调部分） 3 3）自动循环监测）自动循环监测3 3路数据。路数据。13电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统（3）思考）思考）测试传输数据过程中，有噪声干扰如何祛除？设计出电路。

11、）如何测试传输速率）如何异地传输数据（无线传输）。解决传输过程误码问题14 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统 六数据传输监测系统的方案设计数据传输监测系统的方案设计.方案选择方案选择方案一、方案一、放大器传感器A/DAC/DC显示比较保持报警15 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统方案二、方案二、S/H放大器传感器模拟开关D/AA/D控制VACtVDC显示AC/DC控制电路比较报警710716 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统.单元电路()传感器传感器的种类传感器的种类：声音传感器、压力传感器、温度传

12、感器、湿度传感器、光敏传感器、气敏传感器等声音传感器声音传感器：温度传感器：AD590 温度传感器热敏电阻驻集体麦克风-55+15017 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统()放大电路RWUoR5R4A2R2R3UiR1A118 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统() AC-DC转换电路19 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统（）A/D转换电路20 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统()报警电路VDD5VQ12N1132AD11N4148R110kR210kR34.7kR41

13、00kR5100kKey=A30%C110uFC210uFC310nFC410nF蜂 鸣 器8U1LM555CNGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2U2LM555CNGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2123456VDD791LED1LED2810021CPJKSH/LDQ3CT74195-1D3D2D1D0CrCPJKSH/LDQ3CT74195-2D3D2D1D0CrCPCRY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7CT74138A2A1A0S3S2S11101k6Q2Q1Q0Q2D61电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监

14、测系统(6) 监视电路22 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统(7)无线传输模块1：外接天线：外接天线2：数据输入：数据输入3：地：地4：正电源：正电源1：外接天线：外接天线2：数据输出：数据输出3：数据反相输出：数据反相输出4：工厂测试端：工厂测试端5：地：地6：正电源：正电源23 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统七七.参考文献参考文献 1 谢自美.电子线路设计实验测试.华中科技大学出版社（第二版）2000 2 路勇.电子电路实验及仿真.北京交通大学出版社 清华大学出版社，2004 3 侯建军电子技术基础实验、综合设计实验与课程设

15、计北京：高等教育出版社，2007 4 彭介华.电子技术课程设计指导.高等教育出版社，1997 5 毕满清.电子技术实验与课程设计.机械工业出版社，2001 6 高吉祥.电子技术基础实验与课程设计.电子工业出版社，2005张志利,蔡伟.基于AD590的温度测控装置研究J.自动化与仪器仪表,2001,24 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统八八.网络信息资源网络信息资源 元器件资料下载 http:/ http:/www.ic-on- http:/ http:/www.ic-on- 电子技术论坛（BBS） http:/ http:/ http:/ http:/ 25 电

16、子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统.系统测试 ()测试方法（含接线图） ()测试数据（表格） ()数据分析和结论 .系统使用说明 ()系统外观及接口说明 含23张实物照片 ()系统操作使用说明 .总结 ()本人所做工作 (）收获与体会 ()对本课程的建议 .参考文献 .设计任务要求 .、设计方案及论证 ()任务分析 文字说明及理论计算 ()方案比较 至少两种方案 ()系统结构设计 文字说明及原理框图 ()具体电路设计 完整的电路原理图及文字说明 .制作及调试过程 ()制作与调试流程 ()遇到的问题与解决方法 九九.设计报告要求设计报告要求26v十十.设计报告格式要求

17、设计报告格式要求 电子系统课程设计电子系统课程设计工作环境监测系统工作环境监测系统报告用A4纸按模板要求打印，正文版面上、下各空2.54cm，左、右各空3.17cm。 正文 第一层次标题用四号字，黑体，1.5倍行距，前后各0.5倍段间距； 第二层次标题用小四号字，黑体，1.5倍行距，前后各0.5倍段间距； 题序和标题之间空两个格，不加标点； 正文中文用五号宋体字，英文用五号Times New Roman字体，1.5倍行间距。 目录 目录内容用小四号宋体字，1.5倍行间距，目录页码应由系统自动生成。 图 正文中所有图均应有图题和序号，并在文中提及。序号采用“章节-序号”方式标注，“序号+空格+图

18、题”，置于图的正下方居中放置，小五号宋体字。例：“图3-1 系统总体构图”。 表 正文中所有表格均应有表题和序号，并在文中提及。需要采用“章节-序号”方式标注，“序号+空格+表题”，置于表的正上方居中放置，小五号宋体字。例：“表4-1 系统测试数据”。 式 正文中所有公式、算式均应有序号，并在文中提及。需要采用“章节-序号”方式标注，置于式子右侧并用圆括号括起来，靠右对齐，五号宋体字。例：“（式2-1）”。 参考文献 顶格写，按“作者.书名或文题.地名:出版社(或期刊)名,出版年份(或期刊卷期次)：页码”（中译本应在书名后加译者名）的次序排列。 报告格式应严格遵守规定要求，凡格式与要求不符的，成绩降一级处理。 27 电子系统课程