電路設(shè)計開發(fā)流程

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電路設(shè)計開發(fā)流程范文第1篇

關(guān)鍵詞：微課；高職院校；《電子技術(shù)》課程教學(xué)；應(yīng)用

當前，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人與人之間的交流和學(xué)習(xí)變得越來越高效便捷，“微理念”已深入人心。［1］在這樣的時代背景下，一種新的教學(xué)模式“微課”應(yīng)運而生并迅速興起。

一、微課的概念及特點

在國內(nèi)，“微課”最早由佛山教育局胡鐵生提出。胡鐵生認為“微課”是以教學(xué)視頻為主要載體、反映教師在課堂教學(xué)過程中針對某個知識點或教學(xué)環(huán)節(jié)而開展教與學(xué)活動的各種教學(xué)資源的有機組合。各種教學(xué)資源以一定的結(jié)構(gòu)關(guān)系和呈現(xiàn)方式共同營造了一個半結(jié)構(gòu)化、主題突出的資源單元應(yīng)用“生態(tài)環(huán)境”。［2］本研究認為：“微課”是一種學(xué)習(xí)資源，它以微視頻為核心，講解或分析某一單個知識點或技能點，可以是知識介紹或習(xí)題講解，也可以是技能操作等。“微課”是針對傳統(tǒng)單一資源類型的局限性而發(fā)展起來的一種新的教學(xué)資源建設(shè)和應(yīng)用模式，它的主要特點有：主題突出，針對性強；資源豐富，情境真實；短小精悍，使用便捷；半結(jié)構(gòu)化，擴充容易。［3］

二、高職《電子技術(shù)》課程教學(xué)中采用微課的必要性和可行性

《電子技術(shù)》作為高職院校電類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，知識面廣，實踐性強，地位重要。《電子技術(shù)》課程中學(xué)到的很多基本能力也被越來越多的用人單位和企業(yè)列為招聘人才的重要指標，比如電子線路的識圖能力、電子電路的故障檢修等。由此可見，高職《電子技術(shù)》課程教學(xué)同時肩負著“為學(xué)習(xí)專業(yè)課打基礎(chǔ)，為今后就業(yè)作保障”的雙重任務(wù)。但目前，一些院校《電子技術(shù)》課程的教學(xué)存在問題，教學(xué)效果不佳。很多院校還是采用知識本位的以講授為主的教學(xué)方法，實踐課的設(shè)置還多以驗證性實驗為主、綜合應(yīng)用性實驗較少，缺乏以任務(wù)為驅(qū)動的引導(dǎo)，學(xué)生被動地聽課、參與度不高，學(xué)生的實際需求容易被忽視，學(xué)習(xí)主動性差，這樣不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。因此，如何結(jié)合高職《電子技術(shù)》課程特點，并針對當前教學(xué)中出現(xiàn)的問題進行教學(xué)改革，顯得十分緊迫。“微課”具有學(xué)習(xí)時間短、授課內(nèi)容靈活、主題性針對性強、課程資源構(gòu)成多樣、情景真實等特點，［4］將“微課”運用到高職高專《電子技術(shù)》課程教學(xué)中，將很好地解決傳統(tǒng)授課方式中存在的問題。“微課”還可以滿足不同學(xué)生的個性化需求，學(xué)生可以根據(jù)自己在本課程中知識和技能的掌握情況，利用“微課”多遍著重學(xué)習(xí)個人掌握的薄弱環(huán)節(jié)。并且，在《電子技術(shù)》課程中引入“微課”，使學(xué)生處于主動探究問題、解決問題的情境中，還有助于鍛煉學(xué)生的高階思維能力。［5］

三、高職《電子技術(shù)》微課設(shè)計開發(fā)與應(yīng)用

（一）《電子技術(shù)》微課內(nèi)容設(shè)計與開發(fā)

1.素材的選擇與分析

本研究“微課”設(shè)計主要依據(jù)教材是《電子技術(shù)項目教程》（北京大學(xué)出版社，2014年7月第2版，徐超明、李珍主編），該教材是“十二五職業(yè)教育國家規(guī)劃教材”。該教材的特點是“以項目為載體，將知識融入工作任務(wù)；做中帶學(xué)，實現(xiàn)職業(yè)能力培養(yǎng)；結(jié)合實驗與仿真，提高教學(xué)質(zhì)量”，這和本文的微課研究思想不謀而合。全書共7個項目，分別是：直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作、擴音機的制作與調(diào)試、信號產(chǎn)生電路的設(shè)計與制作、加法器的測試與設(shè)計、搶答器的設(shè)計與制作、數(shù)字鐘的設(shè)計與制作、電子電路綜合訓(xùn)練，每一個項目中又有多個任務(wù)。其中，項目1—項目3屬于模擬電子技術(shù)部分，是對二極管和三極管常用電路、集成運放等知識的運用；項目4—項目6是對組合邏輯電路和時序邏輯電路知識的應(yīng)用，屬于數(shù)字電子技術(shù)部分；項目7選取最基本、最普及的通信終端設(shè)備之一電話機作為綜合實訓(xùn)內(nèi)容。本研究選定《電子技術(shù)項目教程》教材中的重點知識點和技能點作為微課開發(fā)素材，最終確定了6個有代表性的重點任務(wù)來作為“微課”設(shè)計的案例。包括：“二極管應(yīng)用電路制作”“基本放大電路分析測試”“比例運算放大電路制作”“三人表決電路設(shè)計制作”“數(shù)據(jù)選擇器應(yīng)用電路設(shè)計”和“計數(shù)器的設(shè)計”。

2.微課開發(fā)的工具與環(huán)境

CamtasiaStudio是本文開發(fā)“微課”主要用到的軟件工具，輔助工具軟件是MicrosoftOfficePow⁃erPoint2007（該軟件我們都很熟悉，這里不再贅述）。下面介紹制作微課視頻非常好用的Camta⁃siaStudio軟件。CamtasiaStudio軟件是TechSmith公司研發(fā)的、集屏幕錄影和視頻編輯于一體的軟件套餐。該軟件功能非常強大，除了能進行屏幕錄影外，還能進行視頻的剪輯、編輯、個性化制作，還具有視頻播放與視頻劇場功能。在此軟件環(huán)境下，用戶能非常方便地進行屏幕錄像的配聲，還可以添加字幕、剪輯視頻，還有動畫轉(zhuǎn)場等功能。CamtasiaStudio軟件的運行主界面見圖1。

3.微視頻案例

如前所述，本研究選取《電子技術(shù)》課程中具有代表性的6個重要任務(wù)（其中模擬電子技術(shù)部分3個，數(shù)字電子技術(shù)部分3個）進行“微課”設(shè)計開發(fā)。以《三人表決電路設(shè)計制作》的微課視頻制作為例來說明微視頻設(shè)計制作的過程。《三人表決電路設(shè)計制作》是《電子技術(shù)》課程數(shù)字電子技術(shù)部分的一個設(shè)計性案例，屬于組合邏輯電路設(shè)計的典型案例。該案例涉及的知識點和技能點包括：基本邏輯門電路邏輯功能、常用中規(guī)模集成芯片管腳圖的識圖方法、組合邏輯電路的設(shè)計方法、會根據(jù)邏輯電路圖正確地搭建電路等。在對該案例微視頻的制作進行了設(shè)計、規(guī)劃后，錄制了該案例的微視頻。該案例是借助Cam⁃tasiaStudio軟件制作完成的，它在CamtasiaStudio環(huán)境中的界面如圖2所示。做好PPT課件后，打開PPT課件，在MicrosoftOfficePowerPoint2007下錄制完成，經(jīng)過降噪等一系列后期處理后，最終生成了格式為MP4的播放視頻。該案例的微課視頻播放截圖如圖3所示。

（二）《電子技術(shù)》微課的教學(xué)過程設(shè)計與應(yīng)用

本研究在制作完成6段微視頻后，進入了“微課”的教學(xué)應(yīng)用階段。6段微課均在本校15電氣自動化專業(yè)1班使用。本研究進行“微課”設(shè)計開發(fā)時，學(xué)生們已基本學(xué)完課程知識，即將進入復(fù)習(xí)階段，所以，本研究選定該教材中的重點知識點和技能點作為微課開發(fā)素材，提供給正處于復(fù)習(xí)階段的15級電氣自動化專業(yè)學(xué)生，幫助學(xué)生有針對性地復(fù)習(xí)重點，提高學(xué)習(xí)效率。15電氣自動化專業(yè)1班共51人，均有智能手機，任課教師在課前把本節(jié)課要復(fù)習(xí)內(nèi)容對應(yīng)的微視頻通過QQ群或微信提前發(fā)送到每個學(xué)生的智能手機和電腦上，方便學(xué)生上課時在老師的指導(dǎo)下通過微視頻來復(fù)習(xí)本節(jié)重點。

1.基本教學(xué)流程設(shè)計

《電子技術(shù)》課程的“微課”應(yīng)用流程如圖4所示。圖5為本研究的“微課”應(yīng)用教學(xué)模式。首先，在教師的深入引導(dǎo)下，學(xué)生使用智能手機等移動設(shè)備通過“微課”進行自主學(xué)習(xí)，當然也可以是小組形式的自主學(xué)習(xí)，這也是學(xué)生建構(gòu)知識的過程。同時，學(xué)生會在具體的情境下提出問題，再通過小組分工協(xié)作探究來實現(xiàn)其知識能力的構(gòu)建。然后是評價總結(jié)，教師檢查學(xué)生任務(wù)的完成情況或者通過學(xué)生小組自檢或互檢，對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進行點評，這期間，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生進行反思并給出優(yōu)化建議。整個過程完成后，學(xué)生增加了知識、鍛煉了技能，也提高了發(fā)現(xiàn)、探究、解決問題的能力和學(xué)習(xí)能力；另一方面，教師通過思考、構(gòu)思、搜集資料設(shè)計與制作“微課”并組織課堂學(xué)習(xí)活動，指導(dǎo)學(xué)生進行“微課”學(xué)習(xí)后，自身專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力也得到了提升。［6］

2.具體教學(xué)流程設(shè)計

本文研究的基于“微課”的具體教學(xué)流程設(shè)計如圖6所示。

（三）《電子技術(shù)》“微課”應(yīng)用效果與評價

1.考核成績分析

考核成績分析是基于“微課”應(yīng)用前和“微課”應(yīng)用后兩次考核的結(jié)果對比來進行的。第一次考核是在課程內(nèi)容學(xué)完之后還未進行“微課”應(yīng)用時進行。第二次考核是在將“微課”應(yīng)用到15電氣自動化專業(yè)的復(fù)習(xí)課中輔助教學(xué)，在“微課”應(yīng)用結(jié)束后進行的。兩次考核項目都是在題庫中隨機抽取1個綜合應(yīng)用項目，類型相同，分值相同，時間相同（都是滿分100分、時間100分鐘）。考核完成后對15級電氣自動化1班51名學(xué)生的考核結(jié)果進行統(tǒng)計。忽略試題細微的難度差別和學(xué)生知識掌握熟練程度的差別，15電氣自動化1班的平均成績?yōu)?9.6分，比前一次考核（在“微課”應(yīng)用之前）的平均分72.8分提升了大約9.3%。其中，最高分提升約9.0%，最低分提升約7.2%。由此可見，在復(fù)習(xí)課中應(yīng)用“微課”能明顯提升學(xué)生知識和技能的掌握程度。

2.對學(xué)習(xí)者的問卷調(diào)查分析

在“微課”應(yīng)用結(jié)束后，對51名學(xué)生進行了調(diào)查，問卷調(diào)查主要包括以下3個方面：是否喜歡利用微課學(xué)習(xí)；使用微課后的效果感受；對微課設(shè)計和微視頻制作的滿意程度。問卷調(diào)查的目的是為了了解《電子技術(shù)》“微課”的應(yīng)用效果，及時發(fā)現(xiàn)其中的不足，以便總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)。調(diào)查問卷共發(fā)出51份，回收有效問卷48份，有效回收率為94.1%。調(diào)查結(jié)果顯示，80%以上的學(xué)生喜歡利用微課進行學(xué)習(xí)；77.1%的學(xué)生認為微課能提高自己對該課程的學(xué)習(xí)興趣；81.1%的學(xué)生認同微課提高了自己的自學(xué)能力；85.5%的學(xué)生認為微課能幫助自己更好地掌握知識點和技能點；77.8%的學(xué)生認為微視頻內(nèi)容簡潔、針對性強；76.1%的學(xué)生認為微視頻中的知識點、技能點劃分合理；81.3%的學(xué)生認為微視頻中關(guān)于知識點和技能點的講解清晰、全面；95%以上的學(xué)生認為微視頻的畫面質(zhì)量好、聲音清晰。通過考核成績分析和調(diào)查問卷分析結(jié)果可見，微課在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效果以及提升學(xué)生自學(xué)能力等方面都有顯著效果。

四、總結(jié)

高職《電子技術(shù)》“微課”開發(fā)不僅是教育教學(xué)理念的革新，也是學(xué)習(xí)方式的變革。“微課”以一個個小的知識點、技能點為單位，和傳統(tǒng)的以課時或單元章節(jié)為單位的教學(xué)資源相比，更容易被學(xué)生吸收、消化，更能適應(yīng)學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)需求和當今時代教育信息化的要求，并能切實提高學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。“微課”在高職《電子技術(shù)》課程教學(xué)中的實踐探索研究對促進該課程的教學(xué)改革、促進教學(xué)有效性的實現(xiàn)有著重要意義。本研究的建設(shè)成果也能為其它專業(yè)、其它課程的“微課”應(yīng)用提供有價值的參考。目前本研究中“微課”使用是將微視頻和其它“微課”資源通過QQ、微信的方式共享給學(xué)生，還缺乏“微課”學(xué)習(xí)網(wǎng)站等“微課”平臺建設(shè)，下一步要加快“微課”學(xué)習(xí)網(wǎng)站建設(shè)，不斷完善《電子技術(shù)》“微課”研究設(shè)計和開發(fā)。

參考文獻：

［1］張靜然.微課程之綜述［J］.中國信息技術(shù)教育，2012（11）.

［2］胡鐵生.“微課”：區(qū)域教育信息資源發(fā)展的新趨勢［J］.電化教育研究，2011（10）.

［3］胡鐵生，周曉清.高校微課建設(shè)的現(xiàn)狀分析與發(fā)展對策研究［J］.現(xiàn)代教育技術(shù)，2014（2）.

［4］李玉平.微課程——走向簡單的學(xué)習(xí)［J］.中國信息教育技術(shù)，2012（11）.

［5］張艷艷.微項目學(xué)習(xí)在高職《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》課程教學(xué)中的應(yīng)用研究［D］.西安：陜西師范大學(xué)，2013.

電路設(shè)計開發(fā)流程范文第2篇

1利用PDM平臺實現(xiàn)圖文檔和設(shè)計過程管理

PDM系統(tǒng)是企業(yè)進行項目管理、流程管理和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的核心系統(tǒng)，主要有：電子圖文檔管理、工作流管理（電子審簽）、設(shè)計變更管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理（BOM管理）、項目管理、ECAD和MCAD設(shè)計工具集成等功能。電路設(shè)計的原理圖、PCB等設(shè)計數(shù)據(jù)、元器件匯總表、裝配圖、電路圖等圖文檔，需按照要求進行PDM系統(tǒng)中進行流程簽署和歸檔。

2構(gòu)建電子元器件數(shù)據(jù)庫

電子元器件數(shù)據(jù)庫建設(shè)包括兩部分內(nèi)容：（1）電子元器件數(shù)據(jù)庫平臺建設(shè)，主要包括物料編碼、生產(chǎn)廠家、技術(shù)參數(shù)、器件手冊等元器件信息。（2）EDA圖庫建設(shè)，包括與相關(guān)ECAD工具密切相關(guān)的部分，比如原理圖符號庫、PCB封裝庫等。建立電子元器件數(shù)據(jù)庫信息平臺，具有電子元器件信息查詢、檢索、使用、維護等功能。按照優(yōu)選目錄建立電子元器件數(shù)據(jù)庫，主要包括：物料編碼、生產(chǎn)廠家、技術(shù)參數(shù)、器件手冊和EDA圖庫（原理圖符號庫、PCB封裝庫）等。元器件信息庫建設(shè)的基礎(chǔ)是結(jié)合企業(yè)實際制訂各類標準和規(guī)范，以及管理流程實現(xiàn)建庫規(guī)范化，減小出錯率，保證電路符號與封裝圖的繪制過程有序可控，保證建庫使用的元器件信息準確無誤且為最新資料，確保電路符號與封裝符號庫的正確對應(yīng)關(guān)系。EDA圖庫建設(shè)是電子元器件數(shù)據(jù)庫建設(shè)的重點，首先是制定立足于設(shè)計要求、符合國標、行業(yè)標準和企業(yè)標準的建庫規(guī)范，第二步是依照規(guī)范制作原理圖符號庫、PCB封裝庫等信息。原理圖符號庫符合規(guī)范性、統(tǒng)一性、屬性的可繼承性等特點。PCB封裝庫要符合統(tǒng)一分類、規(guī)范焊盤設(shè)計等要求。元器件信息庫建設(shè)，要考慮ECAD工具的要求、平臺管理繼承的要求進行整合，通過電子元器件數(shù)據(jù)庫與ECAD設(shè)計工具的集成，設(shè)計人員可直接查詢、使用元器件信息和EDA圖庫。

3實現(xiàn)PDM和電子元器件數(shù)據(jù)庫的集成應(yīng)用

集成應(yīng)用的思路是：設(shè)計師運用ECAD設(shè)計工具進行電子線路設(shè)計，直接從電子元器件數(shù)據(jù)庫中獲取元器件的基本信息、原理圖符號、PCB封裝進行電路設(shè)計和PCB布線設(shè)計，設(shè)計完成后將設(shè)計結(jié)果輸出到PDM數(shù)據(jù)庫，PDM根據(jù)電子元器件數(shù)據(jù)庫元器件種類的信息進行規(guī)格化檢查。主要流程是：（1）元器件新增和更改流程在PDM系統(tǒng)內(nèi)發(fā)起和執(zhí)行審批。在PDM系統(tǒng)中提供元器件數(shù)據(jù)庫操作的入口管理，可設(shè)置、定義元器件數(shù)據(jù)增加、變更的業(yè)務(wù)流程。（2）申請批準后，PDM系統(tǒng)向元器件庫新增元器件信息；選擇元器件的符號、封裝文件由元器件管理員在EDA電子元器件庫創(chuàng)建和維護。EDA電子元器件庫管理元器件完整屬性信息、符號、封裝。（3）線路設(shè)計時，ECAD設(shè)計工具AltiumDesigner（或Mentor等）直接調(diào)用EDA庫內(nèi)的電子元器件進行設(shè)計。線路圖紙設(shè)計完成后，通過集成檢入圖紙到PDM系統(tǒng)時，解析原理圖并調(diào)用PDM系統(tǒng)的電子元器件部件，創(chuàng)建出原理圖的元器件BOM。設(shè)計師通過Altium選用電子元器件必須經(jīng)過規(guī)格化審查，如果選用了電子元器件庫中不存在的元器件，PDM系統(tǒng)將阻止設(shè)計輸出。

4結(jié)束語

電路設(shè)計開發(fā)流程范文第3篇

關(guān)鍵詞：機電一體化 教學(xué) 仿真 PROTEUS

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）08（a）-0135-02

“機電一體化技術(shù)”課程是機械制造及其自動化和機械電子工程等專業(yè)的一門專業(yè)必修課，因此，學(xué)好該課程能為學(xué)生畢業(yè)后擇業(yè)打下良好基礎(chǔ)。而該課程的微機控制部分和檢測部分是以單片微機（MCU）接口技術(shù)為核心的實踐性很強的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，因此，本課程需重點強化人機、機電、計測等環(huán)節(jié)的實踐教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合仿真軟件能夠使學(xué)生充分掌握單片微機接口系統(tǒng)的電路設(shè)計和仿真方法，是提高機電專業(yè)教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)機電工程開發(fā)型人才的一個重要內(nèi)容。

1 課程教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題

目前，涉及“機電一體化技術(shù)”課程中微機接口控制方面的核心教學(xué)環(huán)節(jié)是接口電路設(shè)計與程序設(shè)計，微機控制系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容貫穿于課堂教學(xué)、課程實驗、課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)中。而在這幾個方面都不同程度存在一些問題。

1.1 課堂理論教學(xué)

在課堂教學(xué)中，主要介紹微機系統(tǒng)中的片內(nèi)資源及典型接口電路。傳統(tǒng)教學(xué)中，機電專業(yè)學(xué)生一開始接觸這些知識點時，知識體系抽象，學(xué)習(xí)起來不好理解、費力，而且單片微機內(nèi)部資源的應(yīng)用、接口和程序運行過程等沒有有效直觀的展示和表現(xiàn)，仍然停留在云里霧里的階段，甚至有些學(xué)生在學(xué)習(xí)完該內(nèi)容后，還不知道各類中斷服務(wù)程序是如何被執(zhí)行，其主要原因是缺乏有效的演示方法。

1.2 課程實驗與課程設(shè)計

在課程實驗和課程設(shè)計中實踐環(huán)節(jié)，大多數(shù)學(xué)校都會采用單片機實驗箱（臺）來完成實驗內(nèi)容，并且主要完成一些驗證性實驗，實驗過程單一，主要的硬件連接以及主程序都是現(xiàn)成的，學(xué)生要完成的任務(wù)就是：上電后做一些簡單連線，下載固件程序，記錄實現(xiàn)結(jié)果。學(xué)生完成若干實驗后，對電路實驗中所使用的硬件電路，芯片間的關(guān)系以及程序流程內(nèi)容并不怎么了解，并沒深入掌握其本質(zhì)內(nèi)容，所以當學(xué)生初次接觸實驗箱（臺）時，一旦接錯線或電路出現(xiàn)問題時，非常容易造成實驗設(shè)備的損壞。另外，在使用單片機實驗箱（臺）時，一旦出現(xiàn)不能遠行的實驗問題，原因查找更為困難。由于實驗箱（臺）系統(tǒng)比較復(fù)雜，維護也很困難，難以對損壞的部件維修，只能更換設(shè)備，會帶來費用上的增加。

1.3 畢業(yè)設(shè)計

常規(guī)的畢業(yè)設(shè)計流程是：對機電系統(tǒng)進行總體規(guī)劃和設(shè)計，并按照自己的設(shè)計方向（如機械結(jié)構(gòu)部分、電控系統(tǒng)部分、系統(tǒng)控制軟件部分）細化設(shè)計內(nèi)容。對于電控系統(tǒng)設(shè)計方向題目，一般根據(jù)機電系統(tǒng)的各個功能模塊，首先設(shè)計出整體理論電路原理圖，并以該電路為參考，購買元器件；其次，按照電路原理圖在面包板上進行電路搭建，最后，把寫好的程序用編程器下載到單片微機實驗板上運行調(diào)試。在實際操作過程中，由于學(xué)生電路設(shè)計和實踐經(jīng)驗很少，會出現(xiàn)各種各樣的問題，如電路設(shè)計的缺陷、電路搭建過程中出現(xiàn)的漏焊、錯焊以及元器件的故障問題，都會給設(shè)計過程帶來很大的麻煩，因此，有必要尋找一種簡單有效的工具來解決這些問題，PROTEUS仿真軟件的出現(xiàn)能夠為畢業(yè)設(shè)計過程帶來有效的幫助。

2 PROTEUS仿真軟件

伴隨著計算機軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，各種仿真系統(tǒng)為實際應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)提供了有力的保證，極大的節(jié)約了人力和物力。在以往的MCS51系列、PIC系列、ARM系列單片微機學(xué)習(xí)、單片微機系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)中，常用的軟件主要有Keil C51、Wave 等相應(yīng)的專用開發(fā)軟件。對于Keil C51軟件來說，主要是進行MCS51單片微機控制軟件的編譯調(diào)試，Wave可以進行軟件仿真，也可以在系統(tǒng)板上調(diào)試，并需要有相應(yīng)的仿真器而且需要先設(shè)計出系統(tǒng)目標板才行。而能仿真微處理器的軟件PROTEUS，是目前能夠很好的進行單片微機及器件仿真的工具。

PROTEUS仿真軟件的功能特點如下：

（1）符合單片微機軟件仿真系統(tǒng)的標準，可以仿真的單片微機包括目前常見的MCS51系列、MicroChip PIC系列、AVR系列和ARM7等。并支持微機系統(tǒng)開發(fā)過程中所使用的大量存儲器件和和接口芯片。

（2）仿真基于PROTEUS，能進行模擬電路分析、數(shù)字電路仿真、混合信號分析及頻率信號分析等電路分析。

（3）提供虛擬示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器、計數(shù)器、電表及虛擬終端等虛擬儀器儀表供選用，方便對仿真電路的虛擬測試分析。

（4）利用該軟件還可以方便的進行電路原理圖（SCH）的繪制和印刷電路板（PCB）的設(shè)計。

（5）PROTEUS能和Keil C51無縫集成，實現(xiàn)直接聯(lián)調(diào)，在程序設(shè)計的過程中將程序虛擬下載到仿真電路中進行運行狀態(tài)的測試和結(jié)果分析。

3 PROTEUS在單片微機教學(xué)中的應(yīng)用[2]

3.1 仿真工具在機電一體化課程微機控制教學(xué)環(huán)節(jié)的意義

針對以往教學(xué)環(huán)節(jié)中的各類問題，仿真工具為實踐教學(xué)提供了一個有效的輔助手段。借助PROTEUS可以對MCU和其電路進行有效的功能及過程仿真，并帶有豐富的資源庫，學(xué)生可以實現(xiàn)更多的實驗項目，改變傳統(tǒng)實驗項目的局限性。并且PROTEUS能夠替代硬件實驗板和仿真器實現(xiàn)“軟硬件聯(lián)機”調(diào)試，到仿真結(jié)果與預(yù)期設(shè)計結(jié)果一致時，便可以購置硬件，進行硬件電路搭建調(diào)試。采用這種設(shè)計和開發(fā)方式效率高，控制電路調(diào)整便捷，不需要購置額外大量的實驗材料，就能夠完成前期大量的預(yù)實驗過程和測試過程，可以極大的拓展學(xué)生的設(shè)計創(chuàng)新能力。

3.2 PROTEUS虛擬實驗室引入機電課程的課堂教學(xué)

在機電一體化技術(shù)課程的接口設(shè)計環(huán)節(jié)中：

第一，應(yīng)先采用PROTEUS進行實例演示，增強教學(xué)生動性和直觀性。教師可以提前制作好一些典型的應(yīng)用系統(tǒng)，如流水燈電路（對應(yīng)戶外建筑物的霓虹燈控制電路）、交通信號燈控制電路及戶外LED顯示屏控制電路、LCD顯示電路（對應(yīng)各類智能儀器儀表中的顯示控制電路）、步進電機控制電路等，并進行現(xiàn)場實驗演示。讓學(xué)生對微機及接口系統(tǒng)有一個直觀認識，明白局部系統(tǒng)和完整的控制系統(tǒng)的含義，清楚微機在機電系統(tǒng)中的作用和應(yīng)用情況。

第二，利用PROTEUS快速明確微機系統(tǒng)中的基本概念，并掌握微機系統(tǒng)控制體系的難點，例如：MCS51系列單片微機中的P3口作為準雙向口的概念，如何應(yīng)用是較難掌握的一個問題；中斷如何產(chǎn)生并進行終端響應(yīng)的概念；八段LED顯示器的位選和線選如何區(qū)別；串行通信如何實現(xiàn)等接口設(shè)計過程中的重點和難點，均可借助PROTEUS進行演示，并且在演示過程中，可以用不同（紅藍）顏色顯示芯片引腳狀態(tài)變化的功能，可以通過單步調(diào)試的方法觀察微機接口各引腳電平變化情況，通過改變程序內(nèi)容或指令，觀察運行效果，從而掌握各程序語句含義，最終實現(xiàn)學(xué)生的有效快速掌握。

第三，實驗過程中也可借助信號發(fā)生器、波形發(fā)生器、虛擬示波器、虛擬分析儀、發(fā)光管、電壓電流表、LCD與LED顯示器、虛擬串口、虛擬計數(shù)器對實驗進行控制信號的輸入、運行過程中的實時檢測和狀態(tài)顯示，很直觀判斷和了解不同電路的作用。

第四，在機電一體化課程接口設(shè)計的實驗環(huán)節(jié)，借助PROTEUS仿真軟件提供的豐富仿真器件資源，打破學(xué)生每次實驗時只能用到實驗箱（臺）的固定模塊、實驗項目簡單、實驗過程單調(diào)且實驗內(nèi)容少的局面，使學(xué)生深入了解接口電路的硬件原理及設(shè)計步驟，創(chuàng)造了更多的分析問題、解決問題的機會，提高了學(xué)生做實驗的興趣，并且學(xué)生的機電一體化系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)計能力得到很好的鍛煉。

3.3 機電專業(yè)學(xué)生的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)綜合能力提升

學(xué)生的課程設(shè)計環(huán)節(jié)，學(xué)生應(yīng)根據(jù)實驗室現(xiàn)有硬件實驗條件，利用PROTEUS進行電路原理圖的設(shè)計與仿真，并在相應(yīng)的硬件電路上進行進一步實驗，仿真程序在現(xiàn)有實驗環(huán)境下運行，驗證實物效果；借助此環(huán)節(jié)，系統(tǒng)和熟練掌握PROTEUS各個功能。在進行畢業(yè)設(shè)計時，導(dǎo)師可以讓學(xué)生根據(jù)畢業(yè)設(shè)計題目，規(guī)劃和設(shè)計機電系統(tǒng)或微機控制的總體結(jié)構(gòu)，在師生之間共同討論方案可行性之后，由學(xué)生進行后期的詳細設(shè)計，這將最大限度的培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識。在詳細設(shè)計環(huán)節(jié)，學(xué)生采用PROTEUS進行電路原理圖設(shè)計，編制測試程序、系統(tǒng)控制程序并調(diào)試，等各項仿真目標實現(xiàn)后再購置器件進行電路焊接和系統(tǒng)調(diào)試。采用這種形式可以降低因方案不正確或電路搭接錯誤而造成硬件投入，提高學(xué)生實驗?zāi)芰烷_發(fā)能力。

4 結(jié)語

將PROTEUS軟件引入機電一體化技術(shù)課程的各個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，提高了學(xué)生的實驗興趣和創(chuàng)新能力，提高了教學(xué)效率，對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)具有現(xiàn)實意義。而且由于其仿真過程直觀，操作靈活，必將收到良好的教學(xué)效果，為機電一體化技術(shù)接口設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)提供了良好的實驗平臺。

參考文獻

[1] 代啟化.基于PROTEUS的電路設(shè)計與仿真[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2006，234（19）：82-84.

電路設(shè)計開發(fā)流程范文第4篇

關(guān)鍵詞：低壓小管徑 燃燒機 負壓燃燒 電路設(shè)計

柳鋼醫(yī)院是下屬于柳鋼（集團）公司的一所大型國家二級甲等綜合醫(yī)院，擔(dān)負著整個柳北片的近十萬人的衛(wèi)生保健工作，近年來在集團公司的大力扶持下，醫(yī)療業(yè)務(wù)飛速的發(fā)展，醫(yī)院原有的一臺1噸手動爐，醫(yī)院的食堂、洗衣房、消毒等醫(yī)療用氣無法供應(yīng)，經(jīng)常出現(xiàn)供汽不足的現(xiàn)象，嚴重影響醫(yī)療業(yè)務(wù)的正常開展，為此醫(yī)院決定購買一臺三噸的燃氣鍋爐解決現(xiàn)存的問題，招標湘潭鍋爐產(chǎn)品WNS-3到貨后在現(xiàn)場小管徑低壓民用煤氣條件下廠家雖做了改進仍無法正常運行。主要原因是國產(chǎn)WNS系列燃油燃氣鍋爐為正壓燃燒狀態(tài)，以3噸爐為例，每小時燃氣量大約在300至500立方米，壓力要求5-15KPa左右，供氣管徑150mm。對于工業(yè)區(qū)或生產(chǎn)區(qū)域不論壓力或管徑都不存在問題，但現(xiàn)城市煤氣壓力考慮安全因素設(shè)計在1Kpa。分布到各商業(yè)和生活區(qū)終端用戶的支管直徑是50-80mm。而醫(yī)院基本分布在商業(yè)和生活區(qū)，必須使用3噸以上鍋爐才能達到要求。經(jīng)咨詢多家知名國內(nèi)外品牌燃燒機供應(yīng)商均無法提供可用的燃燒機，后供銷雙方經(jīng)友好協(xié)商達成共同設(shè)計開發(fā)低壓煤氣工業(yè)鍋爐的協(xié)議，要進一步改造才能達到要求。

1、燃燒風(fēng)壓系統(tǒng)的設(shè)計與改造

原爐膛壓為正壓燃燒，采用前鼓風(fēng)方式，噴嘴火焰長約0.2m，焰色為亮藍色，煙道溫為120℃，測前風(fēng)壓1KPa。

2、電路改造設(shè)計及說明

2.1 啟動電路

啟動電路由基本自鎖啟動電路組成，整個電路的供電由空開引自爐體控制電路，當啟動鈕按下信號經(jīng)啟動開關(guān)J2點火閥常閉點送到啟動繼電器線圈J啟得電，J啟常開點自鎖，燃燒機啟動。本電路設(shè)計要點是引入了由J2點火閥繼電器常閉點及風(fēng)門調(diào)節(jié)閥零位信號微動開關(guān)組成的風(fēng)門零位檢測電路，因為在燃氣爐點火瞬間如果風(fēng)門與主調(diào)節(jié)閥處于非零位狀態(tài)會導(dǎo)致大量的煤氣涌入爐膛發(fā)生爆炸，所以點火瞬間必須保證主閥和風(fēng)門的零位，從電路上看如果點火時，J2常閉點打開，如果閥位不在零位，則整個啟動電路失鎖保護，實踐證明，現(xiàn)場曾發(fā)生多次電動閥故障該電路均靈敏的進行了保護，當點火過程完成，J2閉合，電動閥可以切入調(diào)節(jié)功能。

壓力控制電路設(shè)計到蒸汽壓力控制和風(fēng)壓的控制。蒸汽壓力控制電路設(shè)計在風(fēng)機主回路中，原機是利用爐體上的壓力控制器控制，現(xiàn)改為在J啟啟動繼電器常開點后串入，到壓值為0.8MPa，重啟爐值為0.7MPa，利用了智能數(shù)字式蒸汽表的AL2上上限觸點，優(yōu)點是每次到壓停止后，回壓0.7MPa再啟動可以完成所有風(fēng)機重要保護點的測試。風(fēng)壓是燃燒機正常燃燒的重要保障，如果負風(fēng)壓不夠，導(dǎo)致燃燒不完全，如果無風(fēng)壓則會導(dǎo)致無氧熄火后煤氣進入爐膛引起爆炸；或在燃燒機噴嘴處燃燒造成燃燒機燒毀的故障。但風(fēng)壓開關(guān)本身的故障和引壓管道的堵塞造成虛風(fēng)壓信號是常見問題，因此必須設(shè)計一個簡單且能實現(xiàn)風(fēng)壓檢測開關(guān)是否正常的自診電路，附加功能要包含在風(fēng)壓的正常保護電路中，該電路的附圖如上，原理如下：風(fēng)壓檢測開關(guān)正常的工作過程是啟動信號經(jīng)AL2到風(fēng)壓開關(guān)3號中點，經(jīng)開關(guān)L低位送至CJ線線圈，CJ得電自鎖風(fēng)機啟動，爐膛產(chǎn)生風(fēng)壓傳導(dǎo)至風(fēng)壓開關(guān)，風(fēng)壓開關(guān)跳至H位，啟動信號經(jīng)風(fēng)壓開關(guān)的H位、CJ的閉合觸點送到SJ1延時吹掃繼電器，燃燒機進入吹掃程序。假設(shè)風(fēng)壓引壓系統(tǒng)或風(fēng)壓開關(guān)故障時的情況，如果風(fēng)壓回路堵塞或風(fēng)壓開關(guān)故障，風(fēng)壓開關(guān)不能跳到H位則不能啟動延時吹電路。同樣因堵塞或風(fēng)壓開關(guān)故障造成的風(fēng)壓開關(guān)在H位不回跳形成的虛假信號，因CJ線圈不能得電自鎖，風(fēng)機電路不能啟動，間接的完成了風(fēng)壓傳導(dǎo)管路和風(fēng)壓開關(guān)的自診斷功能。

煤氣調(diào)節(jié)閥與風(fēng)門為聯(lián)動閥，有兩個基本功能需要重新設(shè)計，一是吹掃時風(fēng)門最大，小于0.3MPa時與點火時風(fēng)門關(guān)閉到最小，大于0.3MPa時由智能表PID控制風(fēng)門和負荷，功能的實現(xiàn)是以各條件繼電信號的互鎖實現(xiàn)的。按流程分析：第一種狀態(tài)，啟爐后由蒸汽壓力為零，智能表輸出20mA電流，經(jīng)J2未點火常閉點，至CJ閉合點再到J4常閉點匯到調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥全開，完成全風(fēng)壓吹掃；第二種狀態(tài)，吹掃結(jié)束J4常閉點打開，下支路J3未檢到火處于打開狀態(tài)，調(diào)節(jié)閥無信號回路，回到零位；第三種狀態(tài)，點火時刻J2常閉點斷開，信號與調(diào)節(jié)閥斷開，調(diào)節(jié)閥處于零位；第四種狀態(tài)，點火結(jié)束，J4斷開，蒸汽壓力AL1小于0.3MPa斷開，上下支路無電流，調(diào)節(jié)閥處于零位全爐小火工作；第五種狀態(tài)，燃燒機正常工作到蒸汽壓力大于0.3MPa，AL1閉合電流信號經(jīng)J2點、CJ點、AL1點、J3點進入調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥受控調(diào)節(jié)風(fēng)門及負荷；J3的設(shè)立是為了在蒸汽壓力大于0.3MPa的狀態(tài)下，鍋爐重啟吹掃狀態(tài)下強迫閥位歸零的繼電信號。

燃氣鍋爐最核心的安全保障是一套雙冗余的氣動雙推90度角閥，鍋爐的心臟是燃燒機，但燃燒機的心臟是氣動主閥，選用氣動閥是基于燃氣鍋爐的多方面要求考慮的，氣動閥優(yōu)點是切斷速度快、防爆性能好、結(jié)構(gòu)簡單、故障率低、斷電時能可靠復(fù)位歸零。為保證閥門泄漏而導(dǎo)致的爆炸事故，煤氣主閥還擔(dān)負了檢漏閥的任務(wù)。

（2）加入兩路噴嘴溫度監(jiān)測，一路為數(shù)字儀表，一路為溫度開關(guān)，當燃燒機產(chǎn)生爆燃、缺氧燃燒等不正常的燃燒狀態(tài)時以溫度升高的表現(xiàn)形式在噴嘴處體現(xiàn)。當異常狀況瞬間主氣閥切斷阻止事故發(fā)生。

（3）爐前位風(fēng)量監(jiān)測：本爐原設(shè)計為前鼓風(fēng)機正壓燃燒，改為后引風(fēng)機負壓燃燒方式后會出現(xiàn)一個新的問題，就是當爐膛、風(fēng)門阻塞時，實際爐膛負壓值很高，產(chǎn)生虛假信風(fēng)壓號，解決的辦法是在燃燒機進風(fēng)口加一風(fēng)流量檢測器，原風(fēng)壓開關(guān)作為冗余設(shè)計和風(fēng)機反相識別使用。

電路設(shè)計開發(fā)流程范文第5篇

關(guān)鍵詞： SIM900A； 基站； 無線監(jiān)控； AT89S52

中圖分類號： TN92?34； TM13 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2016）03?0051?04

SIM900A?based wireless monitoring system for base station

SUI Junjie， XIAO Shiman， SHAO Weiheng， WU Shangquan

（The Fifth Electronics Research Institute， Ministry of Industry and Information Technology， Guangzhou 510000， China）

Abstract： To reduce the cost of daily operation management， improve the efficiency of operation management， and realize the real?time monitoring and maintenance of the key equipments inside the base station， a SIM900A?based wireless monitoring system for base station was designed. The SCM AT89S52 and SIM900A module are adopted in the system to conduct wireless data transmission. The real?time monitoring experiment for the air conditioning equipment in the base station was conducted and the ideal test results were obtained from it. The system has the advantages of stable operation， strong anti?interference ability， easy installation and low cost， and has a certain practical value and broad market prospect.

Keywords： SIM900A； base station； wireless monitoring； AT89S52

0 引 言

隨著我國通信行業(yè)的迅猛發(fā)展，移動通信基站的數(shù)量也急劇上漲，尤其是4G網(wǎng)絡(luò)推廣以來，4G基站的建設(shè)速度更是驚人，僅2014年中國4G基站數(shù)量就由近30萬座增至多達100萬，約占全世界新建4G基站市場的60%，根據(jù)粗略估計，我國目前通信基站數(shù)量已接近300萬座[1]。

移動通信基站是支持通信網(wǎng)絡(luò)安全運營的主體設(shè)施，也是確保通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境質(zhì)量的重要因素， 因而對該部分的管理與維護十分關(guān)鍵且非常必要。面對如此數(shù)量巨大的基站，我國的電信運營商目前的運營維護手段多是采用為每個基站配備專人進行看管維護，其日常的運營管理成本巨大，實時性也難以達到要求[2]。因此，設(shè)計一款基站無線監(jiān)控系統(tǒng)來替代原有的人工看護，可以在很大程度上降低成本、節(jié)省勞動力，具有重要的實用價值。

本文設(shè)計的基站無線監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效地監(jiān)控基站內(nèi)的設(shè)備運行狀態(tài)，及時對基站發(fā)生的故障產(chǎn)生報警信號，將相關(guān)故障信息傳遞至控制中心，通知相關(guān)技術(shù)人員進行故障排除。

1 方案設(shè)計

本文設(shè)計開發(fā)了一款基于SIM900A的基站無線監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實時采集基站內(nèi)部相關(guān)設(shè)備的運行信息，并將這些信息通過無線電傳輸?shù)姆绞剑l(fā)送到控制中心或者相應(yīng)的移動終端。該基站無線監(jiān)控系統(tǒng)的總體框圖如圖1所示，AT89S52單片機通過外部設(shè)備（比如空調(diào)設(shè)備、電源設(shè)備和其他相關(guān)設(shè)備）的數(shù)據(jù)輸入來判斷和監(jiān)測基站內(nèi)部的工作情況，并將基站的工作情況用RS 232串口通信的方式發(fā)送給SIM900A模塊，通過SIM900A模塊將相關(guān)信息發(fā)送到控制中心。同時系統(tǒng)可以通過外部按鍵輸入的方式設(shè)置需要接收基站運行狀態(tài)信息的移動終端（比如相關(guān)工程師的手機）。

2 硬件設(shè)計與實現(xiàn)

系統(tǒng)中根據(jù)用戶需要僅設(shè)計了空調(diào)設(shè)備的硬件監(jiān)控電路和數(shù)據(jù)接口，對于其他設(shè)備的監(jiān)控需要設(shè)計相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口和硬件驅(qū)動電路。

2.1 空調(diào)設(shè)備的硬件接口電路設(shè)計

對基站內(nèi)空調(diào)的開啟狀態(tài)進行監(jiān)測，本文選用手持式風(fēng)速儀的分體式風(fēng)輪探頭采集相關(guān)信息并進行判定。

手持式風(fēng)速儀的分體式風(fēng)輪探頭的工作原理是基于把機械轉(zhuǎn)動信號轉(zhuǎn)換成電信號，先經(jīng)過一個臨近感應(yīng)探頭，對轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動進行“計數(shù)”，并產(chǎn)生一個脈沖系列，再經(jīng)檢測儀轉(zhuǎn)換處理，即可得到轉(zhuǎn)速值[3]。在本文中，手持式風(fēng)速儀的分體式風(fēng)輪探頭產(chǎn)生的脈沖系列直接輸送到AT89S52單片機的計數(shù)器引腳，對該脈沖進行計數(shù)處理，判斷空調(diào)設(shè)備是否開啟。空調(diào)設(shè)備的硬件接口設(shè)計電路圖如圖2所示。

在圖2中，P1為風(fēng)速儀輸入接口，當空調(diào)設(shè)備開啟，風(fēng)速儀將輸出一定頻率的脈沖信號，該脈沖信號通過該接口，經(jīng)過[R4]和[C18]的上拉和濾波處理，在經(jīng)過74HC04非門的整形之后，將會得到比較干凈的脈沖波形，便于AT89S52單片機進行計數(shù)處理，整形之后的風(fēng)速儀脈沖波形仿真圖如圖3所示。

從圖3中可以看出，風(fēng)速儀輸出的脈沖信號頻率大概為230 Hz，因此通過計數(shù)便可以知道空調(diào)設(shè)備是否正常運行。

2.2 AT89S52單片機電路設(shè)計

AT89S52是一款經(jīng)典的51系列單片機，在工業(yè)控制中應(yīng)用十分廣泛，它具有以下標準功能：8 KB FLASH，256 B RAM，32位I/O引腳，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，3個16位定時器/計數(shù)器，1個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路等[4]。由于其電路設(shè)計簡單，程序編寫調(diào)試方便，工作穩(wěn)定，抗干擾性強等優(yōu)點，使其在工業(yè)控制中倍受青睞，AT89S52單片機的最小系統(tǒng)電路圖，如圖4所示。

從圖4中可以看出：AT89S52單片機最小系統(tǒng)的電路設(shè)計非常簡單，僅需要下載電路和時鐘電路（[R1]和D1為電路設(shè)計中的工作狀態(tài)指示燈，不屬于最小系統(tǒng)必須的電路設(shè)計）。

2.3 E2PROM存儲器電路設(shè)計

AT89S52的內(nèi)部FLASH存在斷電或者系統(tǒng)復(fù)位數(shù)據(jù)丟失的缺點，而該基站無線監(jiān)控系統(tǒng)要求系統(tǒng)能夠記錄相關(guān)的設(shè)備信息和控制中心或者相關(guān)技術(shù)工程師移動終端的號碼，要求斷電或者復(fù)位后，相應(yīng)的信息不會丟失，因此本文選用了93C46這款E2PROM存儲器進行相應(yīng)信息的存儲和讀取。

93C46產(chǎn)品采用Microware串行總線接口，讀寫、擦除速度快，壽命可達100萬次以上擦寫，掉電保存數(shù)據(jù)長達200年以上，可配置8位或16位存儲結(jié)構(gòu)，是使用很廣泛的E2PROM芯片[5]，其硬件設(shè)計電路如圖5所示。

Microware串行總線接口是由美國國家半導(dǎo)體公司提出，總線采用3根信號線：時鐘線、數(shù)據(jù)輸入線和數(shù)據(jù)輸出線，所以也叫“三線制串行總線”。由于AT89S52單片機本身不帶三線制串行總線接口，所以在圖5中采用軟件模擬三線制串行總線來讀寫93C46芯片。

2.4 RS 232通信接口電路設(shè)計

AT89S52與SIM900A間的數(shù)據(jù)傳輸是通過RS 232接口進行的，其接口設(shè)計電路圖如圖6所示。

2.5 溫度傳感器采樣電路設(shè)計

為了能夠準確監(jiān)控基站內(nèi)的工作溫度，系統(tǒng)采用DS18B20溫度傳感器對基站內(nèi)的溫度進行監(jiān)控，其硬件設(shè)計電路圖如圖7所示。

3 軟件設(shè)計與實現(xiàn)

本文給出系統(tǒng)簡單的程序設(shè)計流程圖，如圖8所示。

在程序控制方面主要通過AT89S52單片機和SIM900A模塊的通信，將基站設(shè)備信息發(fā)送到相應(yīng)的終端[6?8]。對于SIM900A模塊的調(diào)試是該系統(tǒng)的調(diào)試重點，其主要包括了：變量的聲明和定義、系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收幾個部分。以下給出了部分SIM900A模塊的驅(qū)動調(diào)試示例程序。

變量聲明和定義：

unsigned int counttime，count；

unsigned char code sms_text[14] = {"AT+CMGF=1＼r＼n"}；

unsigned char code tabal_1[28]={"AT+CMGS=＼"15124537343＼ "＼r＼n"}；

unsigned char code no[4]={"no "}；

unsigned char code yes[5]={"yes "}；

unsigned char code num[11]={"0123456789"}；

unsigned char displaynum[3]；

系統(tǒng)初始化：

void init_51（void）

{

TMOD=0x21； //設(shè)置串口和定時器工作方式

TH1=0xfd；

TL1=0xfd；

TR1=1；

SCON=0x50；

PCON=0x00；

TH0=0xb1； //設(shè)定定時器初值

TL0=0xe0；

ET0=1； //開總中斷

TR0=1； //選擇定時器0

EX0=1；

IT0=1； //外部中斷0下降沿觸發(fā)，IT0=0； 為低電平觸發(fā)

ES=1；

EA=1；

}

發(fā)送SIM900A控制指令"AT+CMGF=1＼r＼n"：

for（t=0；t

{

ES=0；

SBUF=sms_text[t]；

while（！TI）；

TI=0；

ES=1；

}

DelaySec（3）；

發(fā)送指令A(yù)T+CMGS=＼"15124537343＼"＼r＼n設(shè)定接收信息的移動終端號碼：

for（t=0；t

{

ES=0；

SBUF=tabal_1[t]；

while（！TI）；

TI=0；

ES=1；

}

DelaySec（3）；

發(fā)送當前基站內(nèi)空調(diào)設(shè)備運行狀態(tài)指示"no"：

for（t=0；t

{

ES=0；

SBUF=no[t]；

while（！TI）；

TI=0；

ES=1；

}

發(fā)送當前基站內(nèi)溫度值：

for（t=0；t

{

ES=0；

SBUF=displaynum[2?t]+0x30； SBUF=num[displaynum[2?t]]；

while（！TI）；

TI=0；

ES=1；

}

4 結(jié) 論

本文通過采用AT89S52單片機、SIM900A模塊和相應(yīng)的傳感器件設(shè)計了一款簡單的基站無線監(jiān)測系統(tǒng)，并用該系統(tǒng)對基站內(nèi)的空調(diào)設(shè)備和溫度信息進行了無線監(jiān)控，得到了較理想的實驗效果。該系統(tǒng)具有成本低廉、運行穩(wěn)定和安裝簡單等優(yōu)點，節(jié)省了基站管理維護的成本，提高了管理效率，具有一定的實用價值和廣闊的市場前景。

參考文獻

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[2] 袁江，曹金偉，邱自學(xué)，等.基于WSN的糧庫溫濕度無線監(jiān)測系統(tǒng)[J].測控技術(shù)，2012，31（4）：77?81.

[3] 文香桂.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的煤礦監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)[D].湘潭：湘潭大學(xué)，2013.

[4] 付永慶.電路基礎(chǔ)[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2009.

[5] 張慶雙.電子技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

[6] 高吉祥.模擬電子技術(shù)[M].3版.北京：電子工業(yè)出版社，2011.