内容简介

　　《基于案例的电子系统设计与实践》在内容上从基础软件入手，注重实用性，以案例的形式给出多个电子设计具体实现的方法。

　　本书共分13章，包括电子电路CAD设计基础与案例，四个模拟电子数字电子方面的设计案例、五个以单片机为主的设计案例。目的在于培养学生电子系统的综合设计能力，以适应信息时代对相关专业学生知识结构与实践能力的要求。本书的特点是结构新颖，选用的案例具有较强的实用性和层次性，内容上注重理论与实践相结合，着力加强实践性与工程性的训练。

　　本书除作为高等院校电子信息类专业的教材外，还可作为大学生课外电子制作、电子设计竞赛和相关工程技术人员的实用参考书与培训教材。

内页插图

目录

第1章印制电路板认知

1.1项目导读

1.2基础知识——印制电路板

1.2.1印制电路板的基本组成

1.2.2印制电路板的基本概念

1.2.3印制电路板的种类

1.2.4印制电路板的工作层面

1.3项目实训——印制电路板的设计与制作

1.3.1项目参考

1.3.2项目实施过程

第2章集成元件库设计

2.1项目导读

2.2基础知识——元件原理图库、PCB元件封装库

2.2.1元件原理图库编辑器

2.2.2常用的工作面板及操作

2.2.3元件原理图库的图纸属性

2.2.4元件原理图库的视图操作

2.2.5PCB元件封装库编辑器

2.2.6PCB Library工作面板

2.2.7PCB元件封装库的图纸属性

2.3项目实训——集成元件库的设计与元件制作

2.3.1项目参考

2.3.2项目实施过程

第3章电路原理图设计

3.1项目导读

3.2基础知识——电路原理图设计

3.2.1原理图编辑器

3.2.2Libraries工作面板

3.2.3原理图图纸的设置

3.2.4原理图优先选项

3.3项目实训——电路原理图设计

3.3.1项目参考

3.3.2项目实施过程

第4章印制电路板设计

4.1项目导读

4.2基础知识——PCB设计

4.2.1PCB编辑器

4.2.2PCB工作面板

4.2.3PCB优先选项

4.2.4电路板的规划设置

4.2.5PCB设计规则

4.3项目实训——PCB设计

4.3.1项目参考

4.3.2项目实施过程

第5章直流电源电路设计

5.0引言

5.1设计任务及要求

5.1.1设计任务

5.1.2要求

5.2系统整体方案设计

5.2.1设计原理

5.2.2各部分的电路设计

5.3元件参数选择

5.4电路仿真调试及部分结果图

5.5设计分析

第6章音频功率放大器设计

6.0引言

6.1设计任务及要求

6.2音频功率放大基础

6.2.1功率放大器常见名词

6.2.2功率放大原理及分类

6.3设计方案

6.3.1前置放大电路

6.3.2功率放大器

6.4仿真与实现

6.4.1前置放大电路的仿真

6.4.2功率放大器的设计

6.4.3仿真模拟结果

6.4.4实现方案所需元器件

6.5设计分析

第7章低通滤波器设计

7.0引言

7.1设计任务及设计要求

7.1.1设计任务

7.1.2设计要求

7.2原理分析

7.2.1滤波器的分类

7.2.2无源器件的频域模型

7.2.3运算放大器的基本原理

7.2.4滤波器电路分析

7.3电路设计

7.3.1Multisim使用入门

7.3.2有源低通滤波器的仿真电路设计

7.4仿真结果与验证

第8章数字显示定时报警器设计

8.0引言

8.1设计任务及要求

8.2设计方案

8.3硬件电路设计

8.3.1方波信号源设计

8.3.2计时与显示

8.3.3复位电路

8.3.4最后三秒声响部分

8.3.5停止电路

8.3.6总体电路

第9章超声波测距仪设计

9.0引言

9.1设计任务及要求

9.2设计方案论证

9.3系统硬件设计

9.3.1主控制模块

9.3.2主控芯片——STC89C52RC

9.3.3晶振电路

9.3.4复位电路

9.3.5显示电路——LCD12864液晶显示屏

9.3.6超声波测试模块

9.3.7报警电路设计

9.4软件设计

9.5系统测试及结果

9.5.1系统硬件测试

9.5.2系统软件测试

9.5.3测试结果

第10章电子密码锁设计

10.0引言

10.1设计任务及要求

10.2设计方案论证

10.3系统硬件设计

10.3.1电路总体构成

10.3.2矩阵键盘

10.3.3开锁控制电路

10.3.4报警电路

10.3.5密码存储电路

10.4系统软件设计

10.4.1系统程序设计流程图

10.4.2系统程序设计

10.5系统测试及结果

第11章函数信号发生器设计

11.0引言

11.1设计任务及要求

11.2系统整体方案设计

11.3系统硬件设计

11.3.1硬件电路总设计

11.3.2数模转换器DAC0832

11.3.3放大电路

11.3.4按键模块

11.3.5显示模块

11.4软件设计

11.4.1主程序流程图

11.4.2主程序

11.5系统测试及结果

11.5.1系统硬件测试

11.5.2系统软件测试

第12章数控稳压电源设计

12.0引言

12.1设计任务及要求

12.2系统整体方案设计

12.3系统硬件设计

12.3.1电源模块设计

12.3.2数控稳压输出模块

12.4软件设计

12.4.1主程序流程图

12.5系统测试及结果

12.5.1系统硬件测试

12.5.2系统软件测试

12.5.3测试结果

第13章智能温度测控系统设计

13.0引言

13.1设计任务及要求

13.2系统整体方案设计

13.3系统硬件设计

13.3.1主控制单元

13.3.2温度传感器DS18B20

13.3.3可控硅移相触发电路

13.4软件设计

13.4.1主程序流程图

13.4.2PID控制算法

13.5系统测试及结果

13.5.1系统硬件测试

13.5.2系统软件测试

参考文献

前言/序言

　　前言

　　“电子设计及实践”是电子信息类、电气信息类专业的一门实践课程。针对信息化社会中电子应用领域的不断扩大，结合目前普通高等院校应用教学的案例式教育理念的需要，我们编写本书。

　　传统的理论性教材注重系统性和全面性，但实用性和实际效果并不是很好。基于案例式的工程教育理论的教学模式注重学生综合能力的培养，在教学过程中以学生未来职业角色为核心，以社会需求为导向，兼顾理论内容与实践技术内容的个性化培养方案，将课内教学与课外实践活动融为一体，形成课内理论教学和课外实践活动的良性互动。通过教学实践表明，该种教学模式对培养学生的创新思维和提高学生的实践能力有很好的作用。

　　本书主要内容包括Protel电子电路设计软件安装与应用，基于模电、数电的设计案例，基于单片机的设计案例三大模块。第1~4章为电子线路设计软件Protel DXP 2004 SP2的使用教程； 第5~8章是模电、数电的案例设计，包括直流电源电路设计、音频功率放大器设计、低通滤波器设计、数字显示定时报警器设计； 第9~13章是单片机的智能控制案例设计，包括超声波测距系统设计、电子密码锁系统设计、函数信号发生器的设计、数控稳压电源设计、智能控温系统设计。本书以案例的形式讲述了众多贴近生活的电子系统的相关技术，目的是通过本书的学习，使读者了解和掌握多种电子系统的组成，并具有一定的电子系统软、硬件设计能力。

　　本书的主要特色：

　　（1） 突出设计能力的培养，突破传统教材章节编排知识的系统和逻辑，根据实际项目开发步骤，让读者在完成任务的过程中学习相关知识。以项目案例为核心，实践、实验与理论相结合，相互渗透，相互推动。

　　（2） 主要章节采用项目案例式设计，首先对所需要的基础知识、拟采用硬件设备进行详细介绍。根据设计要求，给出具体设计方案，并详细给出相关软件仿真。案例式设计，从实际应用出发，有利于激发学习兴趣，开拓读者思路。

　　（3） 本书的第一部分介绍Protel软件应用。通过项目的实训逐步掌握Protel软件的使用，为后面的案例章节做铺垫，使得初学者容易入手，由浅入深地学习。本书第二部分是模电、数电的案例，从项目的设计要求入手，分析方案，对各个部分进行具体设计，最后用软件仿真实现。本书第三部分是单片机案例设计，插入了大量的电路原理图分析、器件的应用分析，对案件采用C语言进行编程，并加以详细说明和注释，使读者较为容易地理解和掌握程序设计的思想。

　　（4） 本书的部分案例选取自大学生电子设计竞赛，对于初学电子设计的同学，建议循序渐进地进行阅读。本书的各个案例是按由易到难的顺序编排的，但各个项目相对独立，相关老师可以根据实际教学情况和学时进行选取。

　　本书由于天河、薛楠任主编，由卢迪教授任主审。第1~4章由薛楠编写，第7章由李鹏飞编写，第5、6章和第8~13章由于天河编写。由于时间及水平有限，书中难免存在错误与不足之处，恳请专家和广大读者批评指正。

　　在本书编写过程中得到了哈尔滨理工大学电气与电子工程学院、哈尔滨理工大学教务处的大力支持，在此表示感谢。在本书编写时也参考了许多同行专家的相关文献，在此向这些文献的作者深表感谢。

　　编者2016年9月