專業(yè)課程設計內容與要求

電子線路課程設計實踐內容安排一、實踐步驟教學目標課程設計實踐關鍵針對電子技術基礎內容，培養(yǎng)學生獨立進行電子設計能力。學生經過獨立查閱資料、設計、安裝和調試能夠完成特定功效電子電路。二、實踐步驟教學內容依據(jù)教學綱領基礎要求，培養(yǎng)和提升學生在軟件和硬件設計方面基礎實戰(zhàn)能力，此次實踐步驟內容分為2個部分，累計5個內容，累計20課時。第一部分為軟件編程基礎（8課時），針對單片機開設基于C語言硬件驅動程序設計，采取自制51學習開發(fā)板。第二部分為硬件設計（12課時），學生獨立或合作（1～3人）完成一個特定功效電路。分為電路原理圖和PCB設計、PCB制作加工制作、試驗調試測試，3個基礎內容。實踐內容簡述以下：1、軟件編程（2次，8課時；累計：30分）流水燈控制程序設計顯示器和按鍵控制程序設計內容：采取51單片機學習板，C編程實踐。提交試驗匯報。2、硬件實作（3次，12課時；硬件40分、匯報30分，累計：70分）依據(jù)下文列表題目和要求選擇1個題目，完成對應制作內容。內容：PCB設計制作、加工；調試、測試；數(shù)據(jù)分析等。每個同學提交獨立設計小論文，小論文基礎要求以下：格式要求參考學校本科畢業(yè)設計要求撰寫小論文。論文基礎項目有：題目、作者、漢字摘要、漢字關鍵詞、英文摘要（可省）、英文關鍵詞（可?。⒃O計內容敘述、試驗數(shù)據(jù)、總結和心得體會、參考文件、實物圖片等多個基礎步驟。正文圖片、公式等按章節(jié)有序編號。全文漢字字數(shù)在～4000字左右。論文撰寫努力爭取邏輯和條理清楚；設計思緒清楚、設計原理講述透徹；程序書寫有條理、有步驟圖、關鍵語句有注釋內容、函數(shù)申明清楚了然。風格和文檔屬性要求采取officeWord文件格式，撰寫風格清楚、美觀。提交要求只提交電子文檔材料。建立一個文件夾，以“學號＋姓名”命名（如“07115_張三”）內附：工程文件1份；小論文1份。

三、硬件實做題目以下題目學生自由組隊或獨立完成，但每組組員不得超出題目要求最多人數(shù)。于10月15前各班學習委員統(tǒng)計提交該班選題題目和小組組員名單。1、簡易紅外遙控系統(tǒng)設計（2人）設計一個采取紅外方法控制電器開啟和關閉系統(tǒng)，電器用LED表示，亮代表工作，滅代表停止?；A要求（1）遙控對象：2個，用LED替換，亮表示工作。（2）發(fā)射機和接收機控制距離>1米。（3）不能采取現(xiàn)成收發(fā)機整機。發(fā)揮部分（1）遙控對象增加到8個。（2）實現(xiàn)對風扇、臺燈等供電電器開關控制。（3）其它實用功效。2、音頻功率放大器設計（2人） 設計并制作一臺音頻功率放大器。 1、基礎要求（1）頻帶范圍200Hz——10KHz，失真度<5%。（2）電壓增益>=20dB。（3）輸出功率>=1W(8歐姆負載)。（4）功率放大電路部分使用分立元件設計。發(fā)揮部分（1）增加音調控制電路。（2）增加話筒輸入接口，靈敏度5mV，輸入阻抗>>20歐姆。（3）輸出功率>=10W(8歐姆負載)。（4）其它。3、調頻無線話筒設計（2人） 無線話筒在現(xiàn)實生活中應用十分廣泛，中國調頻收音機接收范圍是88MHz到108MHz，依據(jù)所學知識，設計一款簡易調頻無線話筒，使工作頻段在接收機接收頻段內，在收音機中收聽到無線話筒發(fā)出語音信號?；A要求（1）頻帶范圍88MHz ～108MHz以內。（2）話筒有效工作距離>5米（3）最大頻偏：<50KHz。發(fā)揮部分（1）能在兩個以上頻點切換。（2）工作距離>20（3）其它。4、鎖相頻率合成器設計（2人）基礎要求（1）采取CD4046或NE567集成電路。（2）工作頻率范圍自定。（3）輸出頻點8個。發(fā)揮部分（1）輸出頻點大于16個。（2）輸出信號大小0～5Vpp可調，輸出阻抗200歐。（3）其它5、可調直流穩(wěn)壓源設計（1人）基礎要求（1）輸出電壓：范圍0～＋10V，連續(xù)可調，紋波小于10mV。（2）輸出電流：500mA。（3）采取分立元件制作。發(fā)揮部分（1）含有輸出短路保護功效。（2）含有溫度賠償功效，輸出電壓不隨溫度改變發(fā)生漂移。（3）其它。6、紅外障礙傳感模塊設計（1人）障礙檢測傳感器在智能機器人設計中相關鍵應用，障礙檢測原理以下圖所表示，它經過發(fā)射和接收紅外光判定障礙物是否存在。應用時當障礙物落入檢測范圍內時接收器輸出高電平表示，障礙物落入檢測范圍以外時接收器輸出低電平表示。具體原理可參考紅外光電開關傳感器。障礙物紅外光電開關傳感器實物紅外測障傳感器工作原理障礙物紅外光電開關傳感器實物紅外測障傳感器工作原理基礎要求(1)檢測距離大于10cm。(2)采取一般紅外收發(fā)傳感器，不得采取成品紅外光電開關傳感器。(3)經過LED燈亮和滅表示檢測結果。發(fā)揮部分(1)增加檢測距離到50cm以上。(2)檢測距離可調。(3)其它。7、簡易電子琴（2人）聲音是由物體振動而產生，樂音是有規(guī)律振動而產生。樂音最顯著特點是有固定震蕩周期。樂音有部分基礎特征，如音調，音色等。音調高低是由振動頻率來決定，樂譜里1，2，3，4，5，6，7……是日常熟悉音，它們其實是頻率不一樣周期信號。聲音頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲，下表給出了多種音調下音符頻率對應關系。音符和頻率對照表單片機按鍵單片機按鍵音頻放大器揚聲器簡易電子琴組成原理若能利用程序來控制單片機某個輸出腳不停輸出“高”“低”電平，則在該口線上就能產生一定頻率方波，將該方波放大后驅動揚聲器就能發(fā)出一定頻率聲音，利用單片機定時器能夠做到比較正確頻率輸出。一個簡易電子琴結構圖所表示。另外，相同頻率信號實際上還有占空比差異，若還能控制“高”“低”電平連續(xù)時間，即改變輸出波形占空比，就能夠實現(xiàn)聲音音色改變，這種控制就是PWM控制。利用51單片機同時實現(xiàn)頻率控制和占空比控制比較困難，通常能做到發(fā)聲頻率正確控制，占空比控制需要高速單片機才能做到，不過部分特殊功效單片機內部集成有PWM控制器，單片機工作速度并不需要很高就能夠做到頻率和占空比正確控制，樂曲演奏效果就會愈加好。專業(yè)級電子琴發(fā)音比上述發(fā)聲原理復雜多，因為聲音是復雜，從頻譜角度來看，樂聲除了基波還有諧波分量，這些諧波對聲音效果貢獻一樣關鍵。專業(yè)級電子琴采取波形合成技術，把每個發(fā)音做到很迫近真實樂器發(fā)音，效果就會好很多。在電子處理方面，波形合成技術不僅處理了一個樂器演奏一個音色效果，而且還很方便地實現(xiàn)樂器聲改變，電子琴不僅能夠模擬鋼琴，還能模擬二胡、笛子、薩克斯等樂器演奏效果。從樂器發(fā)展史來看，電子技術帶來是樂器發(fā)展全新概念——萬能樂器。不過，現(xiàn)在電子琴還不能完全替換多種樂器，原因還是因為聲音復雜性。樂器發(fā)聲實際上很復雜，完全波形合成還不能做到，電子琴發(fā)聲也就只能做到迫近實際樂器發(fā)聲，高標準演奏也只能是基礎樂器?；A要求(1)關鍵處理器采取51單片機。(2)最少8個按鍵。(3)可彈奏簡單樂曲。發(fā)揮部分(1)能自動演奏樂曲1首或以上。(2)16個按鍵以上。(3)其它。8、簡易音調控制器設計（1人）設計采取運算放大器實現(xiàn)音調控制器?；A要求(1)頻率范圍40Hz～15KHz。(2)1KHz處增益0dB；100Hz、10KHz增益±10dB以上可調。(3)采取單電源供電。發(fā)揮部分(1)增加1音頻功率放大器可驅動8歐揚聲器2～5W。(2)整個系統(tǒng)采取9V、2A單電源供電。(3)配接適宜插頭可用于計算機音響。9、LC諧振放大器設計（2人）基礎要求(1)中心頻率10.7MHz。(2)帶寬500KHz。(3)采取分立元件實現(xiàn)。(4)中心頻率點增益30dB，帶內波動小于1dB