《CDIO二级项目实训》教学大纲

1、CDIO二级项目实训 课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：电子信息工程实验班课程代码：22E12105学时分配：1周( 授课)+5周（实践）赋予学分：5学分先修课程：CDIO一级项目实训后续课程：CDIO三级项目实训课程性质与任务CDIO二级项目实训是电子信息工程专业实验班学生的一门专业实践课程。任务分流：一部分学生学习以现代电子电路技术为主的硬件设计技术，另一部分学生学习以STM32类单片机技术为主的软件设计技术。教学目的与要求教学目的：使学生具有使用运放设计电路的能力和使用STM类单片机研发产品的能力。要求：硬件方向以运算放大器权威指南为主要理论指导教材，每2周完成自学测试题和一个功能

2、模块电路；软件方向1-3周使用STM32视频教程，完成STM的入门和部分外设的应用，4-6周完成6个左右功能模块程序设计。教学内容与安排第一部分：硬件方向（6W）1.1参考自学测试样卷（1W）模电自学水平测试试卷 1. 运算放大器权威指南P18页，（3-3）-（3-6）给出的4个方程，说说作者是为了解决什么样的工程问题。 2.运算放大器权威指南P36页，“绝对不要让运放工作在增益小于1的情况下”，谈谈你是如何理解这一反常规思维的结论。 3.运算放大器权威指南P46页，图4-21并联使用缓冲放大器，使用中要注意哪些细节？ 4.运算放大器权威指南P57页，学完有源滤波器的设计技巧后，试设计一个输入

3、阻抗、输出阻抗都为2k，10kHz-12kHz的带通滤波器。 5.运算放大器权威指南P71页，在学习6.5.3节时，你联想到了什么？ 6.运算放大器权威指南P91页，输出信号能摆动到1.6V,也就是14dBm的输出功率。谈谈你是怎么理解的？ 7.简要分析下图工作原理。 8.运算放大器权威指南P125页，图11-8和图11-9，输出使用的电流反馈运放而不是电压反馈运放，为什么？ 9.设计一频率为3kHz的正弦波信号发生器。 10.使用一枚手机锂电池（3.7V）和无源器件，试设计一个电路，要求点亮一只额定功率为1W的LED二极管（设正常工作压降小于3V的某一恒定值），请给出电路图和设计过程。1.2

4、 参考功能模块电路(1W)集成运算放大器的应用 1、使用一片通用四运放芯片LM324组成电路框图见图1（a），实现下述功能：使用低频信号源产生ui1=0.1sin2f0t（V），f0=500Hz的正弦波信号，加至加法器的输入端，加法器的另一输入端加入有自制振荡器产生的信号uo1，u o1如图1（b）所示，T1=0.5ms，允许T1有+5%的误差。（a）集成运算放大器电路框图（b）自制振荡器信号波形图1集成运算放大器的应用图中要求加法器的输出电压ui2=10 ui1+ uo1。u i2经选频滤波器滤除u o1频率分量，选出f0信号为uo2，uo2为峰峰值等于9V的正弦信号，用示波器观察无明显失真

5、。uo2信号再经比较器后在1K负载上得到峰峰值2V的输出电压uo3。电源只能选用+12V和+5V两种单电源，由稳压电源供给。不得使用额外电源和其他型号运算放大器。要求预留ui1、ui2、uo1、uo2、uo3的测试端子。评分标准：1、设计与总结报告：方案比较、设计与论证，分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及误差分析。 （50）2、实际完成情况：（1）完成三角波产生器 （25） （2）完成加法器（25）（3）完成比较器 （25）（4）完成滤波器 （25）第二部分：软件方向（6W）2.1 STM的入门与外设的应用（3W）1.参考项目（1）STM32 I/O口的控制，定时器的

6、使用;（2）键盘与显示（3）多功能计算器的设计（4）STM32 ADC的使用;（5）1-5MHz频率计的设计（6）STM32与PC通信2.参考实例（STM32 ADC的使用）（1）要求：利用STM32内部的12位ADC对外部电压进行采集并显示。输入电压：直流0-3V;显示位数：不少于3位，0.00-3.00V;精度要求：不小于1%（参考4位半数字万用表）更新频率：0.5秒;注意事项：STM32内部AD电压采样有效范围是0-3.3V，由直流稳压电源作为信号源时一定要在直流电源与输入信号之间串入1k的电阻，防止过压击穿系统板。由函数发生器作为信号源时需要加直流偏置并注意输出电压范围，同时建议在函数

7、发生器与输入端之间串入1k的电阻。 （2）参考软件流程图。开始开始配置RCC/GPIO/ADC等寄存器组开启ADC转换读取AD值并显示延时图2 ADC应用参考软件流程图2.2功能模块程序设计（3W）1.参考项目采用STM32实现的智能节能风扇基于STM32的数字示波器设计基于STM32函数信号发生器的制作2.参考实例：基于STM32的数字示波器的设计已知输入信号电压范围：0-3.3V;输入信号频率：1HZ1MHZ;输入波形：直流、正弦波、三角波、矩形波;利用STM32内部AD把被测量的模拟信号转换成数字信号，并能在TFT液晶上正确显示波形。具体指标如下：（1）基础部分：具有x轴和y轴调节功能;坐标值与输入信号的参数一致;能稳定显示波形。（2）扩展部分：具有自动测频功能;具有FFT显示功能;能自动识别输入信号的波形。整体框图如图3所示。STM32STM32键盘5TFT屏幕AD转换信号输入图3 数字示波器框图软件设计参考流程图4所示。五、教学设备和设施在微机房完成PCB绘图,在开放实验室完成电路安装和调试。六、课程考核与评估侧重学习过程监控。把平时学习效果、作品效果和文档总结做一个积分表，每阶段的学习过程都有一定积分，积分总分即对应相应成绩等级。开始开始初始化按键