電路設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程

前言：想要寫(xiě)出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇電路設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程范文，相信會(huì)為您的寫(xiě)作帶來(lái)幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫(xiě)作思路和靈感。

電路設(shè)計(jì)開(kāi)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(dāng)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(lái)越高效便捷，“微理念”已深入人心。［1］在這樣的時(shí)代背景下，一種新的教學(xué)模式“微課”應(yīng)運(yùn)而生并迅速興起。

一、微課的概念及特點(diǎn)

在國(guó)內(nèi)，“微課”最早由佛山教育局胡鐵生提出。胡鐵生認(rèn)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(guò)程中針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而開(kāi)展教與學(xué)活動(dòng)的各種教學(xué)資源的有機(jī)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(yíng)造了一個(gè)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(rèn)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(gè)知識(shí)點(diǎn)或技能點(diǎn)，可以是知識(shí)介紹或習(xí)題講解，也可以是技能操作等。“微課”是針對(duì)傳統(tǒng)單一資源類(lèi)型的局限性而發(fā)展起來(lái)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(diǎn)有：主題突出，針對(duì)性強(qiáng)；資源豐富，情境真實(shí)；短小精悍，使用便捷；半結(jié)構(gòu)化，擴(kuò)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(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，知識(shí)面廣，實(shí)踐性強(qiáng)，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(lái)越多的用人單位和企業(yè)列為招聘人才的重要指標(biāo)，比如電子線(xiàn)路的識(shí)圖能力、電子電路的故障檢修等。由此可見(jiàn)，高職《電子技術(shù)》課程教學(xué)同時(shí)肩負(fù)著“為學(xué)習(xí)專(zhuān)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(wèn)題，教學(xué)效果不佳。很多院校還是采用知識(shí)本位的以講授為主的教學(xué)方法，實(shí)踐課的設(shè)置還多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主、綜合應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)較少，缺乏以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的引導(dǎo)，學(xué)生被動(dòng)地聽(tīng)課、參與度不高，學(xué)生的實(shí)際需求容易被忽視，學(xué)習(xí)主動(dòng)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(diǎn)，并針對(duì)當(dāng)前教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)改革，顯得十分緊迫。“微課”具有學(xué)習(xí)時(shí)間短、授課內(nèi)容靈活、主題性針對(duì)性強(qiáng)、課程資源構(gòu)成多樣、情景真實(shí)等特點(diǎn)，［4］將“微課”運(yùn)用到高職高專(zhuān)《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(wèn)題。“微課”還可以滿(mǎn)足不同學(xué)生的個(gè)性化需求，學(xué)生可以根據(jù)自己在本課程中知識(shí)和技能的掌握情況，利用“微課”多遍著重學(xué)習(xí)個(gè)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(dòng)探究問(wèn)題、解決問(wèn)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(jì)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

（一）《電子技術(shù)》微課內(nèi)容設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

1.素材的選擇與分析

本研究“微課”設(shè)計(jì)主要依據(jù)教材是《電子技術(shù)項(xiàng)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(guó)家規(guī)劃教材”。該教材的特點(diǎn)是“以項(xiàng)目為載體，將知識(shí)融入工作任務(wù)；做中帶學(xué)，實(shí)現(xiàn)職業(yè)能力培養(yǎng)；結(jié)合實(shí)驗(yàn)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(shū)共7個(gè)項(xiàng)目，分別是：直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作、擴(kuò)音機(jī)的制作與調(diào)試、信號(hào)產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)與制作、加法器的測(cè)試與設(shè)計(jì)、搶答器的設(shè)計(jì)與制作、數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作、電子電路綜合訓(xùn)練，每一個(gè)項(xiàng)目中又有多個(gè)任務(wù)。其中，項(xiàng)目1—項(xiàng)目3屬于模擬電子技術(shù)部分，是對(duì)二極管和三極管常用電路、集成運(yùn)放等知識(shí)的運(yùn)用；項(xiàng)目4—項(xiàng)目6是對(duì)組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路知識(shí)的應(yīng)用，屬于數(shù)字電子技術(shù)部分；項(xiàng)目7選取最基本、最普及的通信終端設(shè)備之一電話(huà)機(jī)作為綜合實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。本研究選定《電子技術(shù)項(xiàng)目教程》教材中的重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)作為微課開(kāi)發(fā)素材，最終確定了6個(gè)有代表性的重點(diǎn)任務(wù)來(lái)作為“微課”設(shè)計(jì)的案例。包括：“二極管應(yīng)用電路制作”“基本放大電路分析測(cè)試”“比例運(yùn)算放大電路制作”“三人表決電路設(shè)計(jì)制作”“數(shù)據(jù)選擇器應(yīng)用電路設(shè)計(jì)”和“計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)”。

2.微課開(kāi)發(fā)的工具與環(huán)境

CamtasiaStudio是本文開(kāi)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(qiáng)大，除了能進(jìn)行屏幕錄影外，還能進(jìn)行視頻的剪輯、編輯、個(gè)性化制作，還具有視頻播放與視頻劇場(chǎng)功能。在此軟件環(huán)境下，用戶(hù)能非常方便地進(jìn)行屏幕錄像的配聲，還可以添加字幕、剪輯視頻，還有動(dòng)畫(huà)轉(zhuǎn)場(chǎng)等功能。CamtasiaStudio軟件的運(yùn)行主界面見(jiàn)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(gè)重要任務(wù)（其中模擬電子技術(shù)部分3個(gè)，數(shù)字電子技術(shù)部分3個(gè)）進(jìn)行“微課”設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。以《三人表決電路設(shè)計(jì)制作》的微課視頻制作為例來(lái)說(shuō)明微視頻設(shè)計(jì)制作的過(guò)程。《三人表決電路設(shè)計(jì)制作》是《電子技術(shù)》課程數(shù)字電子技術(shù)部分的一個(gè)設(shè)計(jì)性案例，屬于組合邏輯電路設(shè)計(jì)的典型案例。該案例涉及的知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)包括：基本邏輯門(mén)電路邏輯功能、常用中規(guī)模集成芯片管腳圖的識(shí)圖方法、組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法、會(huì)根據(jù)邏輯電路圖正確地搭建電路等。在對(duì)該案例微視頻的制作進(jìn)行了設(shè)計(jì)、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(kāi)PPT課件，在MicrosoftOfficePowerPoint2007下錄制完成，經(jīng)過(guò)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(guò)程設(shè)計(jì)與應(yīng)用

本研究在制作完成6段微視頻后，進(jìn)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(dòng)化專(zhuān)業(yè)1班使用。本研究進(jìn)行“微課”設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)時(shí)，學(xué)生們已基本學(xué)完課程知識(shí)，即將進(jìn)入復(fù)習(xí)階段，所以，本研究選定該教材中的重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)作為微課開(kāi)發(fā)素材，提供給正處于復(fù)習(xí)階段的15級(jí)電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生，幫助學(xué)生有針對(duì)性地復(fù)習(xí)重點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)效率。15電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)1班共51人，均有智能手機(jī)，任課教師在課前把本節(jié)課要復(fù)習(xí)內(nèi)容對(duì)應(yīng)的微視頻通過(guò)QQ群或微信提前發(fā)送到每個(gè)學(xué)生的智能手機(jī)和電腦上，方便學(xué)生上課時(shí)在老師的指導(dǎo)下通過(guò)微視頻來(lái)復(fù)習(xí)本節(jié)重點(diǎn)。

1.基本教學(xué)流程設(shè)計(jì)

《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(jī)等移動(dòng)設(shè)備通過(guò)“微課”進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，當(dāng)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(shí)的過(guò)程。同時(shí)，學(xué)生會(huì)在具體的情境下提出問(wèn)題，再通過(guò)小組分工協(xié)作探究來(lái)實(shí)現(xiàn)其知識(shí)能力的構(gòu)建。然后是評(píng)價(jià)總結(jié)，教師檢查學(xué)生任務(wù)的完成情況或者通過(guò)學(xué)生小組自檢或互檢，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，這期間，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思并給出優(yōu)化建議。整個(gè)過(guò)程完成后，學(xué)生增加了知識(shí)、鍛煉了技能，也提高了發(fā)現(xiàn)、探究、解決問(wèn)題的能力和學(xué)習(xí)能力；另一方面，教師通過(guò)思考、構(gòu)思、搜集資料設(shè)計(jì)與制作“微課”并組織課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“微課”學(xué)習(xí)后，自身專(zhuān)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(jì)

本文研究的基于“微課”的具體教學(xué)流程設(shè)計(jì)如圖6所示。

（三）《電子技術(shù)》“微課”應(yīng)用效果與評(píng)價(jià)

1.考核成績(jī)分析

考核成績(jī)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(duì)比來(lái)進(jìn)行的。第一次考核是在課程內(nèi)容學(xué)完之后還未進(jìn)行“微課”應(yīng)用時(shí)進(jìn)行。第二次考核是在將“微課”應(yīng)用到15電氣自動(dòng)化專(zhuān)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(jìn)行的。兩次考核項(xiàng)目都是在題庫(kù)中隨機(jī)抽取1個(gè)綜合應(yīng)用項(xiàng)目，類(lèi)型相同，分值相同，時(shí)間相同（都是滿(mǎn)分100分、時(shí)間100分鐘）。考核完成后對(duì)15級(jí)電氣自動(dòng)化1班51名學(xué)生的考核結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。忽略試題細(xì)微的難度差別和學(xué)生知識(shí)掌握熟練程度的差別，15電氣自動(dòng)化1班的平均成績(jī)?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(jiàn)，在復(fù)習(xí)課中應(yīng)用“微課”能明顯提升學(xué)生知識(shí)和技能的掌握程度。

2.對(duì)學(xué)習(xí)者的問(wèn)卷調(diào)查分析

在“微課”應(yīng)用結(jié)束后，對(duì)51名學(xué)生進(jìn)行了調(diào)查，問(wèn)卷調(diào)查主要包括以下3個(gè)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(duì)微課設(shè)計(jì)和微視頻制作的滿(mǎn)意程度。問(wèn)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(shí)發(fā)現(xiàn)其中的不足，以便總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。調(diào)查問(wèn)卷共發(fā)出51份，回收有效問(wèn)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(jìn)行學(xué)習(xí)；77.1%的學(xué)生認(rèn)為微課能提高自己對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣；81.1%的學(xué)生認(rèn)同微課提高了自己的自學(xué)能力；85.5%的學(xué)生認(rèn)為微課能幫助自己更好地掌握知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)；77.8%的學(xué)生認(rèn)為微視頻內(nèi)容簡(jiǎn)潔、針對(duì)性強(qiáng)；76.1%的學(xué)生認(rèn)為微視頻中的知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)劃分合理；81.3%的學(xué)生認(rèn)為微視頻中關(guān)于知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)的講解清晰、全面；95%以上的學(xué)生認(rèn)為微視頻的畫(huà)面質(zhì)量好、聲音清晰。通過(guò)考核成績(jī)分析和調(diào)查問(wèn)卷分析結(jié)果可見(jiàn)，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(kāi)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(gè)個(gè)小的知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)為單位，和傳統(tǒng)的以課時(shí)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(gè)性化的學(xué)習(xí)需求和當(dāng)今時(shí)代教育信息化的要求，并能切實(shí)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(shí)踐探索研究對(duì)促進(jìn)該課程的教學(xué)改革、促進(jìn)教學(xué)有效性的實(shí)現(xiàn)有著重要意義。本研究的建設(shè)成果也能為其它專(zhuān)業(yè)、其它課程的“微課”應(yīng)用提供有價(jià)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(guò)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(tái)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(jì)和開(kāi)發(fā)。

參考文獻(xiàn)：

［1］張靜然.微課程之綜述［J］.中國(guó)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(shì)［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(duì)策研究［J］.現(xiàn)代教育技術(shù)，2014（2）.

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

［5］張艷艷.微項(xiàng)目學(xué)習(xí)在高職《計(jì)算機(jī)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(jì)開(kāi)發(fā)流程范文第2篇

1利用PDM平臺(tái)實(shí)現(xiàn)圖文檔和設(shè)計(jì)過(guò)程管理

PDM系統(tǒng)是企業(yè)進(jìn)行項(xiàng)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(jì)變更管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理（BOM管理）、項(xiàng)目管理、ECAD和MCAD設(shè)計(jì)工具集成等功能。電路設(shè)計(jì)的原理圖、PCB等設(shè)計(jì)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(jìn)行PDM系統(tǒng)中進(jìn)行流程簽署和歸檔。

2構(gòu)建電子元器件數(shù)據(jù)庫(kù)

電子元器件數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)包括兩部分內(nèi)容：（1）電子元器件數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)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(cè)等元器件信息。（2）EDA圖庫(kù)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(hào)庫(kù)、PCB封裝庫(kù)等。建立電子元器件數(shù)據(jù)庫(kù)信息平臺(tái)，具有電子元器件信息查詢(xún)、檢索、使用、維護(hù)等功能。按照優(yōu)選目錄建立電子元器件數(shù)據(jù)庫(kù)，主要包括：物料編碼、生產(chǎn)廠家、技術(shù)參數(shù)、器件手冊(cè)和EDA圖庫(kù)（原理圖符號(hào)庫(kù)、PCB封裝庫(kù)）等。元器件信息庫(kù)建設(shè)的基礎(chǔ)是結(jié)合企業(yè)實(shí)際制訂各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以及管理流程實(shí)現(xiàn)建庫(kù)規(guī)范化，減小出錯(cuò)率，保證電路符號(hào)與封裝圖的繪制過(guò)程有序可控，保證建庫(kù)使用的元器件信息準(zhǔn)確無(wú)誤且為最新資料，確保電路符號(hào)與封裝符號(hào)庫(kù)的正確對(duì)應(yīng)關(guān)系。EDA圖庫(kù)建設(shè)是電子元器件數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的重點(diǎn)，首先是制定立足于設(shè)計(jì)要求、符合國(guó)標(biāo)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建庫(kù)規(guī)范，第二步是依照規(guī)范制作原理圖符號(hào)庫(kù)、PCB封裝庫(kù)等信息。原理圖符號(hào)庫(kù)符合規(guī)范性、統(tǒng)一性、屬性的可繼承性等特點(diǎn)。PCB封裝庫(kù)要符合統(tǒng)一分類(lèi)、規(guī)范焊盤(pán)設(shè)計(jì)等要求。元器件信息庫(kù)建設(shè)，要考慮ECAD工具的要求、平臺(tái)管理繼承的要求進(jìn)行整合，通過(guò)電子元器件數(shù)據(jù)庫(kù)與ECAD設(shè)計(jì)工具的集成，設(shè)計(jì)人員可直接查詢(xún)、使用元器件信息和EDA圖庫(kù)。

3實(shí)現(xiàn)PDM和電子元器件數(shù)據(jù)庫(kù)的集成應(yīng)用

集成應(yīng)用的思路是：設(shè)計(jì)師運(yùn)用ECAD設(shè)計(jì)工具進(jìn)行電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)，直接從電子元器件數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取元器件的基本信息、原理圖符號(hào)、PCB封裝進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和PCB布線(xiàn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完成后將設(shè)計(jì)結(jié)果輸出到PDM數(shù)據(jù)庫(kù)，PDM根據(jù)電子元器件數(shù)據(jù)庫(kù)元器件種類(lèi)的信息進(jìn)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(kù)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(qǐng)批準(zhǔn)后，PDM系統(tǒng)向元器件庫(kù)新增元器件信息；選擇元器件的符號(hào)、封裝文件由元器件管理員在EDA電子元器件庫(kù)創(chuàng)建和維護(hù)。EDA電子元器件庫(kù)管理元器件完整屬性信息、符號(hào)、封裝。（3）線(xiàn)路設(shè)計(jì)時(shí)，ECAD設(shè)計(jì)工具AltiumDesigner（或Mentor等）直接調(diào)用EDA庫(kù)內(nèi)的電子元器件進(jìn)行設(shè)計(jì)。線(xiàn)路圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成后，通過(guò)集成檢入圖紙到PDM系統(tǒng)時(shí)，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(jì)師通過(guò)Altium選用電子元器件必須經(jīng)過(guò)規(guī)格化審查，如果選用了電子元器件庫(kù)中不存在的元器件，PDM系統(tǒng)將阻止設(shè)計(jì)輸出。

4結(jié)束語(yǔ)

電路設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程范文第3篇

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 教學(xué) 仿真 PROTEUS

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）08（a）-0135-02

“機(jī)電一體化技術(shù)”課程是機(jī)械制造及其自動(dòng)化和機(jī)械電子工程等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)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(jī)控制部分和檢測(cè)部分是以單片微機(jī)（MCU）接口技術(shù)為核心的實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，因此，本課程需重點(diǎn)強(qiáng)化人機(jī)、機(jī)電、計(jì)測(cè)等環(huán)節(jié)的實(shí)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(jī)接口系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)和仿真方法，是提高機(jī)電專(zhuān)業(yè)教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)機(jī)電工程開(kāi)發(fā)型人才的一個(gè)重要內(nèi)容。

1 課程教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問(wèn)題

目前，涉及“機(jī)電一體化技術(shù)”課程中微機(jī)接口控制方面的核心教學(xué)環(huán)節(jié)是接口電路設(shè)計(jì)與程序設(shè)計(jì)，微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容貫穿于課堂教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)中。而在這幾個(gè)方面都不同程度存在一些問(wèn)題。

1.1 課堂理論教學(xué)

在課堂教學(xué)中，主要介紹微機(jī)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(jī)電專(zhuān)業(yè)學(xué)生一開(kāi)始接觸這些知識(shí)點(diǎn)時(shí)，知識(shí)體系抽象，學(xué)習(xí)起來(lái)不好理解、費(fèi)力，而且單片微機(jī)內(nèi)部資源的應(yīng)用、接口和程序運(yùn)行過(guò)程等沒(méi)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(lèi)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(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)

在課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)中實(shí)踐環(huán)節(jié)，大多數(shù)學(xué)校都會(huì)采用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱（臺(tái)）來(lái)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并且主要完成一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)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(jiǎn)單連線(xiàn)，下載固件程序，記錄實(shí)現(xiàn)結(jié)果。學(xué)生完成若干實(shí)驗(yàn)后，對(duì)電路實(shí)驗(yàn)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(méi)深入掌握其本質(zhì)內(nèi)容，所以當(dāng)學(xué)生初次接觸實(shí)驗(yàn)箱（臺(tái)）時(shí)，一旦接錯(cuò)線(xiàn)或電路出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，非常容易造成實(shí)驗(yàn)設(shè)備的損壞。另外，在使用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱（臺(tái)）時(shí)，一旦出現(xiàn)不能遠(yuǎn)行的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，原因查找更為困難。由于實(shí)驗(yàn)箱（臺(tái)）系統(tǒng)比較復(fù)雜，維護(hù)也很困難，難以對(duì)損壞的部件維修，只能更換設(shè)備，會(huì)帶來(lái)費(fèi)用上的增加。

1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)

常規(guī)的畢業(yè)設(shè)計(jì)流程是：對(duì)機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)，并按照自己的設(shè)計(jì)方向（如機(jī)械結(jié)構(gòu)部分、電控系統(tǒng)部分、系統(tǒng)控制軟件部分）細(xì)化設(shè)計(jì)內(nèi)容。對(duì)于電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向題目，一般根據(jù)機(jī)電系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊，首先設(shè)計(jì)出整體理論電路原理圖，并以該電路為參考，購(gòu)買(mǎi)元器件；其次，按照電路原理圖在面包板上進(jìn)行電路搭建，最后，把寫(xiě)好的程序用編程器下載到單片微機(jī)實(shí)驗(yàn)板上運(yùn)行調(diào)試。在實(shí)際操作過(guò)程中，由于學(xué)生電路設(shè)計(jì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)很少，會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，如電路設(shè)計(jì)的缺陷、電路搭建過(guò)程中出現(xiàn)的漏焊、錯(cuò)焊以及元器件的故障問(wèn)題，都會(huì)給設(shè)計(jì)過(guò)程帶來(lái)很大的麻煩，因此，有必要尋找一種簡(jiǎn)單有效的工具來(lái)解決這些問(wèn)題，PROTEUS仿真軟件的出現(xiàn)能夠?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程帶來(lái)有效的幫助。

2 PROTEUS仿真軟件

伴隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，各種仿真系統(tǒng)為實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)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(jī)學(xué)習(xí)、單片微機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中，常用的軟件主要有Keil C51、Wave 等相應(yīng)的專(zhuān)用開(kāi)發(fā)軟件。對(duì)于Keil C51軟件來(lái)說(shuō)，主要是進(jìn)行MCS51單片微機(jī)控制軟件的編譯調(diào)試，Wave可以進(jìn)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(jì)出系統(tǒng)目標(biāo)板才行。而能仿真微處理器的軟件PROTEUS，是目前能夠很好的進(jìn)行單片微機(jī)及器件仿真的工具。

PROTEUS仿真軟件的功能特點(diǎn)如下：

（1）符合單片微機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，可以仿真的單片微機(jī)包括目前常見(jiàn)的MCS51系列、MicroChip PIC系列、AVR系列和ARM7等。并支持微機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中所使用的大量存儲(chǔ)器件和和接口芯片。

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

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

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

（5）PROTEUS能和Keil C51無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)直接聯(lián)調(diào)，在程序設(shè)計(jì)的過(guò)程中將程序虛擬下載到仿真電路中進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的測(cè)試和結(jié)果分析。

3 PROTEUS在單片微機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用[2]

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

針對(duì)以往教學(xué)環(huán)節(jié)中的各類(lèi)問(wèn)題，仿真工具為實(shí)踐教學(xué)提供了一個(gè)有效的輔助手段。借助PROTEUS可以對(duì)MCU和其電路進(jìn)行有效的功能及過(guò)程仿真，并帶有豐富的資源庫(kù)，學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)更多的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的局限性。并且PROTEUS能夠替代硬件實(shí)驗(yàn)板和仿真器實(shí)現(xiàn)“軟硬件聯(lián)機(jī)”調(diào)試，到仿真結(jié)果與預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果一致時(shí)，便可以購(gòu)置硬件，進(jìn)行硬件電路搭建調(diào)試。采用這種設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)方式效率高，控制電路調(diào)整便捷，不需要購(gòu)置額外大量的實(shí)驗(yàn)材料，就能夠完成前期大量的預(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和測(cè)試過(guò)程，可以極大的拓展學(xué)生的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。

3.2 PROTEUS虛擬實(shí)驗(yàn)室引入機(jī)電課程的課堂教學(xué)

在機(jī)電一體化技術(shù)課程的接口設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中：

第一，應(yīng)先采用PROTEUS進(jìn)行實(shí)例演示，增強(qiáng)教學(xué)生動(dòng)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(duì)應(yīng)戶(hù)外建筑物的霓虹燈控制電路）、交通信號(hào)燈控制電路及戶(hù)外LED顯示屏控制電路、LCD顯示電路（對(duì)應(yīng)各類(lèi)智能儀器儀表中的顯示控制電路）、步進(jìn)電機(jī)控制電路等，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)演示。讓學(xué)生對(duì)微機(jī)及接口系統(tǒng)有一個(gè)直觀認(rèn)識(shí)，明白局部系統(tǒng)和完整的控制系統(tǒng)的含義，清楚微機(jī)在機(jī)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(jī)系統(tǒng)中的基本概念，并掌握微機(jī)系統(tǒng)控制體系的難點(diǎn)，例如：MCS51系列單片微機(jī)中的P3口作為準(zhǔn)雙向口的概念，如何應(yīng)用是較難掌握的一個(gè)問(wèn)題；中斷如何產(chǎn)生并進(jìn)行終端響應(yīng)的概念；八段LED顯示器的位選和線(xiàn)選如何區(qū)別；串行通信如何實(shí)現(xiàn)等接口設(shè)計(jì)過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，均可借助PROTEUS進(jìn)行演示，并且在演示過(guò)程中，可以用不同（紅藍(lán)）顏色顯示芯片引腳狀態(tài)變化的功能，可以通過(guò)單步調(diào)試的方法觀察微機(jī)接口各引腳電平變化情況，通過(guò)改變程序內(nèi)容或指令，觀察運(yùn)行效果，從而掌握各程序語(yǔ)句含義，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生的有效快速掌握。

第三，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也可借助信號(hào)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(jì)數(shù)器對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行控制信號(hào)的輸入、運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)時(shí)檢測(cè)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(jī)電一體化課程接口設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)只能用到實(shí)驗(yàn)箱（臺(tái)）的固定模塊、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)過(guò)程單調(diào)且實(shí)驗(yàn)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(jì)步驟，創(chuàng)造了更多的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)，提高了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣，并且學(xué)生的機(jī)電一體化系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力得到很好的鍛煉。

3.3 機(jī)電專(zhuān)業(yè)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)綜合能力提升

學(xué)生的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，學(xué)生應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有硬件實(shí)驗(yàn)條件，利用PROTEUS進(jìn)行電路原理圖的設(shè)計(jì)與仿真，并在相應(yīng)的硬件電路上進(jìn)行進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，仿真程序在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)環(huán)境下運(yùn)行，驗(yàn)證實(shí)物效果；借助此環(huán)節(jié)，系統(tǒng)和熟練掌握PROTEUS各個(gè)功能。在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，導(dǎo)師可以讓學(xué)生根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，規(guī)劃和設(shè)計(jì)機(jī)電系統(tǒng)或微機(jī)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(jìn)行后期的詳細(xì)設(shè)計(jì)，這將最大限度的培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)。在詳細(xì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，學(xué)生采用PROTEUS進(jìn)行電路原理圖設(shè)計(jì)，編制測(cè)試程序、系統(tǒng)控制程序并調(diào)試，等各項(xiàng)仿真目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后再購(gòu)置器件進(jìn)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(cuò)誤而造成硬件投入，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰烷_(kāi)發(fā)能力。

4 結(jié)語(yǔ)

將PROTEUS軟件引入機(jī)電一體化技術(shù)課程的各個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和創(chuàng)新能力，提高了教學(xué)效率，對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有現(xiàn)實(shí)意義。而且由于其仿真過(guò)程直觀，操作靈活，必將收到良好的教學(xué)效果，為機(jī)電一體化技術(shù)接口設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)提供了良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

參考文獻(xiàn)

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

電路設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程范文第4篇

關(guān)鍵詞：低壓小管徑 燃燒機(jī) 負(fù)壓燃燒 電路設(shè)計(jì)

柳鋼醫(yī)院是下屬于柳鋼（集團(tuán)）公司的一所大型國(guó)家二級(jí)甲等綜合醫(yī)院，擔(dān)負(fù)著整個(gè)柳北片的近十萬(wàn)人的衛(wèi)生保健工作，近年來(lái)在集團(tuán)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(tái)1噸手動(dòng)爐，醫(yī)院的食堂、洗衣房、消毒等醫(yī)療用氣無(wú)法供應(yīng)，經(jīng)常出現(xiàn)供汽不足的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響醫(yī)療業(yè)務(wù)的正常開(kāi)展，為此醫(yī)院決定購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)三噸的燃?xì)忮仩t解決現(xiàn)存的問(wèn)題，招標(biāo)湘潭鍋爐產(chǎn)品WNS-3到貨后在現(xiàn)場(chǎng)小管徑低壓民用煤氣條件下廠家雖做了改進(jìn)仍無(wú)法正常運(yùn)行。主要原因是國(guó)產(chǎn)WNS系列燃油燃?xì)忮仩t為正壓燃燒狀態(tài)，以3噸爐為例，每小時(shí)燃?xì)饬看蠹s在300至500立方米，壓力要求5-15KPa左右，供氣管徑150mm。對(duì)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(wèn)題，但現(xiàn)城市煤氣壓力考慮安全因素設(shè)計(jì)在1Kpa。分布到各商業(yè)和生活區(qū)終端用戶(hù)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(dá)到要求。經(jīng)咨詢(xún)多家知名國(guó)內(nèi)外品牌燃燒機(jī)供應(yīng)商均無(wú)法提供可用的燃燒機(jī)，后供銷(xiāo)雙方經(jīng)友好協(xié)商達(dá)成共同設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)低壓煤氣工業(yè)鍋爐的協(xié)議，要進(jìn)一步改造才能達(dá)到要求。

1、燃燒風(fēng)壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(zhǎng)約0.2m，焰色為亮藍(lán)色，煙道溫為120℃，測(cè)前風(fēng)壓1KPa。

2、電路改造設(shè)計(jì)及說(shuō)明

2.1 啟動(dòng)電路

啟動(dòng)電路由基本自鎖啟動(dòng)電路組成，整個(gè)電路的供電由空開(kāi)引自爐體控制電路，當(dāng)啟動(dòng)鈕按下信號(hào)經(jīng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)J2點(diǎn)火閥常閉點(diǎn)送到啟動(dòng)繼電器線(xiàn)圈J啟得電，J啟常開(kāi)點(diǎn)自鎖，燃燒機(jī)啟動(dòng)。本電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)是引入了由J2點(diǎn)火閥繼電器常閉點(diǎn)及風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)閥零位信號(hào)微動(dòng)開(kāi)關(guān)組成的風(fēng)門(mén)零位檢測(cè)電路，因?yàn)樵谌細(xì)鉅t點(diǎn)火瞬間如果風(fēng)門(mén)與主調(diào)節(jié)閥處于非零位狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致大量的煤氣涌入爐膛發(fā)生爆炸，所以點(diǎn)火瞬間必須保證主閥和風(fēng)門(mén)的零位，從電路上看如果點(diǎn)火時(shí)，J2常閉點(diǎn)打開(kāi)，如果閥位不在零位，則整個(gè)啟動(dòng)電路失鎖保護(hù)，實(shí)踐證明，現(xiàn)場(chǎng)曾發(fā)生多次電動(dòng)閥故障該電路均靈敏的進(jìn)行了保護(hù)，當(dāng)點(diǎn)火過(guò)程完成，J2閉合，電動(dòng)閥可以切入調(diào)節(jié)功能。

壓力控制電路設(shè)計(jì)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(jì)在風(fēng)機(jī)主回路中，原機(jī)是利用爐體上的壓力控制器控制，現(xiàn)改為在J啟啟動(dòng)繼電器常開(kāi)點(diǎn)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(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)是每次到壓停止后，回壓0.7MPa再啟動(dòng)可以完成所有風(fēng)機(jī)重要保護(hù)點(diǎn)的測(cè)試。風(fēng)壓是燃燒機(jī)正常燃燒的重要保障，如果負(fù)風(fēng)壓不夠，導(dǎo)致燃燒不完全，如果無(wú)風(fēng)壓則會(huì)導(dǎo)致無(wú)氧熄火后煤氣進(jìn)入爐膛引起爆炸；或在燃燒機(jī)噴嘴處燃燒造成燃燒機(jī)燒毀的故障。但風(fēng)壓開(kāi)關(guān)本身的故障和引壓管道的堵塞造成虛風(fēng)壓信號(hào)是常見(jiàn)問(wèn)題，因此必須設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單且能實(shí)現(xiàn)風(fēng)壓檢測(cè)開(kāi)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(hù)電路中，該電路的附圖如上，原理如下：風(fēng)壓檢測(cè)開(kāi)關(guān)正常的工作過(guò)程是啟動(dòng)信號(hào)經(jīng)AL2到風(fēng)壓開(kāi)關(guān)3號(hào)中點(diǎn)，經(jīng)開(kāi)關(guān)L低位送至CJ線(xiàn)線(xiàn)圈，CJ得電自鎖風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，爐膛產(chǎn)生風(fēng)壓傳導(dǎo)至風(fēng)壓開(kāi)關(guān)，風(fēng)壓開(kāi)關(guān)跳至H位，啟動(dòng)信號(hào)經(jīng)風(fēng)壓開(kāi)關(guān)的H位、CJ的閉合觸點(diǎn)送到SJ1延時(shí)吹掃繼電器，燃燒機(jī)進(jìn)入吹掃程序。假設(shè)風(fēng)壓引壓系統(tǒng)或風(fēng)壓開(kāi)關(guān)故障時(shí)的情況，如果風(fēng)壓回路堵塞或風(fēng)壓開(kāi)關(guān)故障，風(fēng)壓開(kāi)關(guān)不能跳到H位則不能啟動(dòng)延時(shí)吹電路。同樣因堵塞或風(fēng)壓開(kāi)關(guān)故障造成的風(fēng)壓開(kāi)關(guān)在H位不回跳形成的虛假信號(hào)，因CJ線(xiàn)圈不能得電自鎖，風(fēng)機(jī)電路不能啟動(dòng)，間接的完成了風(fēng)壓傳導(dǎo)管路和風(fēng)壓開(kāi)關(guān)的自診斷功能。

煤氣調(diào)節(jié)閥與風(fēng)門(mén)為聯(lián)動(dòng)閥，有兩個(gè)基本功能需要重新設(shè)計(jì)，一是吹掃時(shí)風(fēng)門(mén)最大，小于0.3MPa時(shí)與點(diǎn)火時(shí)風(fēng)門(mén)關(guān)閉到最小，大于0.3MPa時(shí)由智能表PID控制風(fēng)門(mén)和負(fù)荷，功能的實(shí)現(xiàn)是以各條件繼電信號(hào)的互鎖實(shí)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(diǎn)火常閉點(diǎn)，至CJ閉合點(diǎn)再到J4常閉點(diǎn)匯到調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥全開(kāi)，完成全風(fēng)壓吹掃；第二種狀態(tài)，吹掃結(jié)束J4常閉點(diǎn)打開(kāi)，下支路J3未檢到火處于打開(kāi)狀態(tài)，調(diào)節(jié)閥無(wú)信號(hào)回路，回到零位；第三種狀態(tài)，點(diǎn)火時(shí)刻J2常閉點(diǎn)斷開(kāi)，信號(hào)與調(diào)節(jié)閥斷開(kāi)，調(diào)節(jié)閥處于零位；第四種狀態(tài)，點(diǎn)火結(jié)束，J4斷開(kāi)，蒸汽壓力AL1小于0.3MPa斷開(kāi)，上下支路無(wú)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(jī)正常工作到蒸汽壓力大于0.3MPa，AL1閉合電流信號(hào)經(jīng)J2點(diǎn)、CJ點(diǎn)、AL1點(diǎn)、J3點(diǎn)進(jìn)入調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥受控調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)及負(fù)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(qiáng)迫閥位歸零的繼電信號(hào)。

燃?xì)忮仩t最核心的安全保障是一套雙冗余的氣動(dòng)雙推90度角閥，鍋爐的心臟是燃燒機(jī)，但燃燒機(jī)的心臟是氣動(dòng)主閥，選用氣動(dòng)閥是基于燃?xì)忮仩t的多方面要求考慮的，氣動(dòng)閥優(yōu)點(diǎn)是切斷速度快、防爆性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率低、斷電時(shí)能可靠復(fù)位歸零。為保證閥門(mén)泄漏而導(dǎo)致的爆炸事故，煤氣主閥還擔(dān)負(fù)了檢漏閥的任務(wù)。

（2）加入兩路噴嘴溫度監(jiān)測(cè)，一路為數(shù)字儀表，一路為溫度開(kāi)關(guān)，當(dāng)燃燒機(jī)產(chǎn)生爆燃、缺氧燃燒等不正常的燃燒狀態(tài)時(shí)以溫度升高的表現(xiàn)形式在噴嘴處體現(xiàn)。當(dāng)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(cè)：本爐原設(shè)計(jì)為前鼓風(fēng)機(jī)正壓燃燒，改為后引風(fēng)機(jī)負(fù)壓燃燒方式后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的問(wèn)題，就是當(dāng)爐膛、風(fēng)門(mén)阻塞時(shí)，實(shí)際爐膛負(fù)壓值很高，產(chǎn)生虛假信風(fēng)壓號(hào)，解決的辦法是在燃燒機(jī)進(jìn)風(fēng)口加一風(fēng)流量檢測(cè)器，原風(fēng)壓開(kāi)關(guān)作為冗余設(shè)計(jì)和風(fēng)機(jī)反相識(shí)別使用。

電路設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程范文第5篇

關(guān)鍵詞： SIM900A； 基站； 無(wú)線(xiàn)監(jiān)控； AT89S52

中圖分類(lèi)號(hào)： TN92?34； TM13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 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(guó)通信行業(yè)的迅猛發(fā)展，移動(dòng)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(lái)，4G基站的建設(shè)速度更是驚人，僅2014年中國(guó)4G基站數(shù)量就由近30萬(wàn)座增至多達(dá)100萬(wàn)，約占全世界新建4G基站市場(chǎng)的60%，根據(jù)粗略估計(jì)，我國(guó)目前通信基站數(shù)量已接近300萬(wàn)座[1]。

移動(dòng)通信基站是支持通信網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營(yíng)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(duì)該部分的管理與維護(hù)十分關(guān)鍵且非常必要。面對(duì)如此數(shù)量巨大的基站，我國(guó)的電信運(yùn)營(yíng)商目前的運(yùn)營(yíng)維護(hù)手段多是采用為每個(gè)基站配備專(zhuān)人進(jìn)行看管維護(hù)，其日常的運(yùn)營(yíng)管理成本巨大，實(shí)時(shí)性也難以達(dá)到要求[2]。因此，設(shè)計(jì)一款基站無(wú)線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)替代原有的人工看護(hù)，可以在很大程度上降低成本、節(jié)省勞動(dòng)力，具有重要的實(shí)用價(jià)值。

本文設(shè)計(jì)的基站無(wú)線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效地監(jiān)控基站內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)對(duì)基站發(fā)生的故障產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，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(jìn)行故障排除。

1 方案設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一款基于SIM900A的基站無(wú)線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)采集基站內(nèi)部相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行信息，并將這些信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)電傳輸?shù)姆绞剑l(fā)送到控制中心或者相應(yīng)的移動(dòng)終端。該基站無(wú)線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的總體框圖如圖1所示，AT89S52單片機(jī)通過(guò)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(lái)判斷和監(jiān)測(cè)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(guò)SIM900A模塊將相關(guān)信息發(fā)送到控制中心。同時(shí)系統(tǒng)可以通過(guò)外部按鍵輸入的方式設(shè)置需要接收基站運(yùn)行狀態(tài)信息的移動(dòng)終端（比如相關(guān)工程師的手機(jī)）。

2 硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)中根據(jù)用戶(hù)需要僅設(shè)計(jì)了空調(diào)設(shè)備的硬件監(jiān)控電路和數(shù)據(jù)接口，對(duì)于其他設(shè)備的監(jiān)控需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口和硬件驅(qū)動(dòng)電路。

2.1 空調(diào)設(shè)備的硬件接口電路設(shè)計(jì)

對(duì)基站內(nèi)空調(diào)的開(kāi)啟狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，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(jìn)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(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，先經(jīng)過(guò)一個(gè)臨近感應(yīng)探頭，對(duì)轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行“計(jì)數(shù)”，并產(chǎn)生一個(gè)脈沖系列，再經(jīng)檢測(cè)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(jī)的計(jì)數(shù)器引腳，對(duì)該脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)處理，判斷空調(diào)設(shè)備是否開(kāi)啟。空調(diào)設(shè)備的硬件接口設(shè)計(jì)電路圖如圖2所示。

在圖2中，P1為風(fēng)速儀輸入接口，當(dāng)空調(diào)設(shè)備開(kāi)啟，風(fēng)速儀將輸出一定頻率的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)通過(guò)該接口，經(jīng)過(guò)[R4]和[C18]的上拉和濾波處理，在經(jīng)過(guò)74HC04非門(mén)的整形之后，將會(huì)得到比較干凈的脈沖波形，便于AT89S52單片機(jī)進(jìn)行計(jì)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(hào)頻率大概為230 Hz，因此通過(guò)計(jì)數(shù)便可以知道空調(diào)設(shè)備是否正常運(yùn)行。

2.2 AT89S52單片機(jī)電路設(shè)計(jì)

AT89S52是一款經(jīng)典的51系列單片機(jī)，在工業(yè)控制中應(yīng)用十分廣泛，它具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8 KB FLASH，256 B RAM，32位I/O引腳，看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，1個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路等[4]。由于其電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，程序編寫(xiě)調(diào)試方便，工作穩(wěn)定，抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使其在工業(yè)控制中倍受青睞，AT89S52單片機(jī)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(jī)最小系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單，僅需要下載電路和時(shí)鐘電路（[R1]和D1為電路設(shè)計(jì)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(jì)）。

2.3 E2PROM存儲(chǔ)器電路設(shè)計(jì)

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(diǎn)，而該基站無(wú)線(xiàn)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(dòng)終端的號(hào)碼，要求斷電或者復(fù)位后，相應(yīng)的信息不會(huì)丟失，因此本文選用了93C46這款E2PROM存儲(chǔ)器進(jìn)行相應(yīng)信息的存儲(chǔ)和讀取。

93C46產(chǎn)品采用Microware串行總線(xiàn)接口，讀寫(xiě)、擦除速度快，壽命可達(dá)100萬(wàn)次以上擦寫(xiě)，掉電保存數(shù)據(jù)長(zhǎng)達(dá)200年以上，可配置8位或16位存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，是使用很廣泛的E2PROM芯片[5]，其硬件設(shè)計(jì)電路如圖5所示。

Microware串行總線(xiàn)接口是由美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司提出，總線(xiàn)采用3根信號(hào)線(xiàn)：時(shí)鐘線(xiàn)、數(shù)據(jù)輸入線(xiàn)和數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)，所以也叫“三線(xiàn)制串行總線(xiàn)”。由于AT89S52單片機(jī)本身不帶三線(xiàn)制串行總線(xiàn)接口，所以在圖5中采用軟件模擬三線(xiàn)制串行總線(xiàn)來(lái)讀寫(xiě)93C46芯片。

2.4 RS 232通信接口電路設(shè)計(jì)

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

2.5 溫度傳感器采樣電路設(shè)計(jì)

為了能夠準(zhǔn)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(duì)基站內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)控，其硬件設(shè)計(jì)電路圖如圖7所示。

3 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本文給出系統(tǒng)簡(jiǎn)單的程序設(shè)計(jì)流程圖，如圖8所示。

在程序控制方面主要通過(guò)AT89S52單片機(jī)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(duì)于SIM900A模塊的調(diào)試是該系統(tǒng)的調(diào)試重點(diǎn)，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(gè)部分。以下給出了部分SIM900A模塊的驅(qū)動(dòng)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(shí)器工作方式

TH1=0xfd；

TL1=0xfd；

TR1=1；

SCON=0x50；

PCON=0x00；

TH0=0xb1； //設(shè)定定時(shí)器初值

TL0=0xe0；

ET0=1； //開(kāi)總中斷

TR0=1； //選擇定時(shí)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(dòng)終端號(hào)碼：

for（t=0；t

{

ES=0；

SBUF=tabal_1[t]；

while（！TI）；

TI=0；

ES=1；

}

DelaySec（3）；

發(fā)送當(dāng)前基站內(nèi)空調(diào)設(shè)備運(yùn)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(dāng)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(guò)采用AT89S52單片機(jī)、SIM900A模塊和相應(yīng)的傳感器件設(shè)計(jì)了一款簡(jiǎn)單的基站無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并用該系統(tǒng)對(duì)基站內(nèi)的空調(diào)設(shè)備和溫度信息進(jìn)行了無(wú)線(xiàn)監(jiān)控，得到了較理想的實(shí)驗(yàn)效果。該系統(tǒng)具有成本低廉、運(yùn)行穩(wěn)定和安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，節(jié)省了基站管理維護(hù)的成本，提高了管理效率，具有一定的實(shí)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 景龍剛.移動(dòng)通信基站維護(hù)研究[J].信息通信，2014（11）：185.

[2] 袁江，曹金偉，邱自學(xué)，等.基于WSN的糧庫(kù)溫濕度無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].測(cè)控技術(shù)，2012，31（4）：77?81.

[3] 文香桂.基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的煤礦監(jiān)測(cè)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.