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欧阳红 等 著

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• 电路原理
• 元器件
• 实操教程
• 新手入门
• 电子技术
• 项目制作
• 硬件开发

店铺： 北京爱读者图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302276876

商品编码：29594261396

包装：平装

出版时间：2012-03-01

基本信息

书名：电子产品设计与制作指导教程

定价：41.00元

作者：欧阳红 等

出版社：清华大学出版社

出版日期：2012-03-01

ISBN：9787302276876

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：大32开

商品重量：0.499kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书选用几种典型、实用的电子产品为载体，详细介绍了电子电路cad设计平台——proteldxp2004的各种基本功能和应用技巧，主要内容包括电子产品电路设计、元器件的检验与筛选、电子产品印制电路板设计与制作(proteldxp2004的原理图编辑系统和印制电路板设计系统)、电子产品焊接与装配。内容安排遵从从简单到复杂、由浅人深的原则，从而使读者掌握电子产品制作的基本知识，逐步形成利用proteldxp 2004平台设计制作电子产品的能力。
　　本书的特点是简单易懂、实用性强。本书系统地进行电子电路工程训练，并与全国高新技术考试计算机辅助设计(prote]平台)职业技术鉴定接轨。
　　本书适合作为高等职业院校电类专业“教学做”一体化课程的指导用书，也可供广大电子制好者阅读参考。

目录

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绪论
　学习情境1稳压电源的设计与制作
任务1稳压电源的设计与原理图绘制
　1.1稳压电源的设计
　　1.1.1稳压电源的性能指标
　　1.1.2稳压电源的基本组成
　　1.1.3稳压电路的保护措施
　　1.1.4设计一个分立元件组成的直流稳压电源.
　1.2计算机辅助设计
　　1.2.1proteldxp 2004简介
　　1.2.2proteldxp 2004 pcb设计入门
　　1.2.3protel dxp 2004设计管理器
　　1.2.4proteldxp 2004 sp2系统自动备份设置
　　1.2.5文档组织结构与文档管理
　1.3原理图的设计环境
　　1.3.1原理图编辑器
　　1.3.2原理图图纸属性设置
　　1.3.3原理图模板的制作和调用
　1.4原理图元器件的放置及属性设置
　　1.4.1装入元件库
　　1.4.2在图纸中放置元件
　　1.4.3元器件属性设置
　1.5原理图设计常用工具
　　1.5.1原理图工具栏的使用方法
　　1.5.2实用工具栏的使用方法
　　1.5.3调整元器件的基本操作
　　1.5.4绘图区域的放大、缩小、刷新等操作
　　1.5.5状态显示栏和命令状态栏的打开、关闭操作
　1.6稳压电源原理图的绘制
　　1.6.1原理图的一般设计流程
　　1.6.2创建稳压电源文件
　　1.6.3稳压电源图纸属性设置
　　1.6.4放置原理图元件并修改属性
　　1.6.5绘制导线
　　1.6.6整体编辑
　　1.6.7快速查找元器件符号和网络连接
　1.7电路原理图的后期处理
　　1.7.1检查电路原理图元器件的序号
　　1.7.2电路原理图电气规则检查
　　1.7.3生成网络表文件
　　1.7.4生成元器件材料清单
任务2稳压电源pcb的设计与制作
　2.1pcb的设计常识
　　2.1.1pcb结构
　　2.1.2pcb中的各种对象
　　2.1.3pcb的设计原则
　　2.1.4元器件排列方式的设计与要求
　　2.1.5电器元器件间的间隙设计
　　2.1.6电器之间的爬电距离
　　2.1.7焊盘的设计
　　2.1.8孔的设计
　　2.1.9印制导线的设计
　　2.1.10pcb图设计中应注意的几个问题
　2.2pcb干扰的产生及抑制
　　2.2.1地线干扰的产生及抑制
　　2.2.2电源干扰及抑制
　　2.2.3电磁场的干扰及抑制方法
　　2.2.4热干扰及抑制
　2.3稳压电源pcb的设计要求
　2.4稳压电源pcb图的设计
　　2.4.1创建pcb文件
　　2.4.2工作层面设置
　　2.4.3铜膜导线、焊盘、过孔、字符等的表示
　　2.4.4pcb编辑器的参数设置
　　2.4.5管理pcb编辑器画面
　　2.4.6规划电路板
　　2.4.7载人网络表
　　2.4.8pcb元件的布局
　　2.4.9自动布线规则设置
　　2.4.10自动布线
　　2.4.11手动调整布线
　2.5布线后pcb处理及drc检查
　　2.5.1pcb和原理图的双向更新
　　2.5.2金属填充
　　2.5.3pcb设计规则检查(drc)
　　2.5.4添加字符和重新编号及查看3d效果
　　2.5.5生成pcb报表及封装库
　　2.5.6pcb拼板
　2.6打印设计文件
　　2.6.1打印电路原理图
　　2.6.2打印pcb图
　2.7pcb类型与制作工艺
　　2.7.1pcb的种类
　　2.7.2pcb制作前的准备
　　2.7.3pcb的制作工艺
　2.8用热转印单面制板工艺制作稳压电源pcb
　　2.8.1热转印制作工艺
　　2.8.2热转印单面制板流程
　　2.8.3热转印制作步骤
　2.9制作pcb的安全操作规程
任务3稳压电源的安装调试与检测
　3.1电子产品制作过程中的安全操作规则
　3.2印制电路板的装配工艺
　3.3印制电路板的焊接
　　3.3.1印制电路板的处理
　　3.3.2元器件引脚与导线线头的处理
　　3.3.3焊点形状的控制
　　3.3.4元器件安装
　3.4稳压电源的安装、调试与检测
　3.5 稳压电源的测试
　　3.5.1稳压电源元器件的测试
　　3.5.2稳压电源的性能指标测试
　　学习情境2扩音机的设计与制作
任务4扩音机的设计与原理图绘制
　4.1扩音机电路设计
　　4.1.1扩音机电路的主要技术指标
　　4.1.2扩音机电路的设计要求
　　4.1.3扩音机前置放大电路设计(a1)
　　4.1.4音调控制电路的设计(a2)
　　4.1.5功率放大级电路的设计
　　4.1.6扩音机整机电路设计
　　4.1.扩音机电路元器件的选择
　4.2原理图环境参数的设置
　　4.2.1设置原理图环境
　　4.2.2设置图形编辑环境
　4.3原理图元器件设计
　　4.3.1创建新的原理图厍文件
　　4.3.2原理图元器件库编辑器
　　4.3.3手工法绘制库元件
　　4.3.4拷贝修改法绘制库元件
　　4.3.5检查设计的元件符号
　　4.3.6使用自己绘制的元器件符号
　4.4扩音机原理图的绘制
任务5扩音机pcb的设计与制作
　5.1pcb中的元器件
　　5.1.1pcb中元器件的组成
　　5.1.2pcb中的元器件封装
　　5.1.3常用元件及其封装形式
　5.2pcb封装库的封装设计
　　5.2.1元器件封装编辑环境
　　5.2.2采用手工绘制方式设计元器件封装
　　5.2.3利用元器件封装向导方式设计元器件》i茨
　　5.2.4对相似元器件封装的复制、修改
　5.3扩音机pcb的设计要求
　　5.3.1扩音机pcb制作要求
　　5.3.2典型元件封装尺寸
　5.4扩音机pcb的绘制
　　5.4.1使用pcb向导创建扩音机pcb文件
　　5.4.2从原理图加载网络表和元件到pcb
　5.5pcb的计算机辅助生产(cam)
　　5.5.ipcb制造文件输出
　　5.5.zpcb装配文件输出
　5.6用湿膜单面制板工艺制作扩音机pcb
　　5.6.1湿膜制板工艺
　　5.6.2用湿膜单面制板工艺制作印制电路板的流程
　　5.6.3扩音机电路板制作步骤
任务6.扩音机的安装调试与检测
　6.1电子产品常用图纸及识图方法
　6.2集成电路的检测
　6.3扩音机电路的安装与调试
　6.4扩音机电路性能指标的测试
　学习情境3数字钟的设计与制作
任务7数字钟的设计与原理图绘制
　7.1数字钟电路设计
　　7.1.1数字钟的功能要求
　　7.1.2数字钟电路系统的组成框图
　　7.1.3数字钟的结构原理
　　7.1.4主体电路的设计
　　7.1.5数字钟整体电路设计
　　7.1.6数字钟元器件的选择
　7.2层次原理图设计
　　7.2.1自顶向下设计层次原理图
　　7.2.2自底向上设计层次原理图
　7.3数字钟原理图的绘制
任务8数字钟pcb的设计与制作
　8.1pcb电磁兼容设计
　　8.1.1电磁兼容的一般知识
　8.2pcb在布线设置中的电磁兼容方法
　8.3pcb环境参数设置
　8.4数字钟pcb的设计要求
　8.5数字钟pcb图设计
　　8.5.1数字钟pcb布局与布线
　　8.5.2对pcb添加泪滴
　　8.5.3建立包地
　8.6用湿膜双面制板工艺制作数字钟pcb
　　8.6.1用湿膜制板工艺制作双面电路板的流程
　　8.6.2用湿膜工艺制作双面印制电路板的步骤及方法
　8.7制板废液处理
任务9数字钟的安装调试与检测
　9.1电子元器件的检测
　9.2贴片元件的手工焊接方法
　9.3电子产品焊接工艺
　9.4电子产品的组装工艺
　　9.4.1组装工艺概述
　　9.4.2组装前的准备工艺
　　9.4.3传统的组装工艺
　　9.4.4新兴的组装工艺
　9.5电子设备调试工艺
　　9.5.1调试前的直观检查
　　9.5.2调试方法
　　9.5.3注意事项
　9.6电子产品常见故障的分析与检测方法
　9.7电子产品技术指标的测试
　9.8电子产品的检验
　9.9电子产品技术资料的撰写
　9.10数字钟的安装、调试与检测
附录常用电路原理图符号和元器件封装
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《电子产品设计与制作指导教程》：一本面向未来的实践指南 在这个科技飞速发展的时代，电子产品已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、可穿戴设备到智能家居、汽车电子，它们以惊人的速度更新迭代，不断满足着人们日益增长的需求。然而，在这光鲜亮丽的产品背后，是一群默默耕耘的设计者和制作者。他们需要掌握扎实的理论知识，精湛的实践技能，以及对市场趋势敏锐的洞察力，才能将一个个创意转化为触手可及的现实。《电子产品设计与制作指导教程》正是为了赋能这些未来的创新者而生，它不仅仅是一本枯燥的教科书，更是一本充满启发、务实可靠的实践指南。 本书旨在为广大学子、电子爱好者以及初入行的新手提供一条清晰的学习路径，帮助他们系统地掌握电子产品的设计与制作流程。我们将从基础概念入手，逐步深入到复杂的系统集成，力求做到既有理论高度，又有实践深度，确保读者在掌握核心知识的同时，也能获得丰富的实操经验。 内容概览：构建知识体系，赋能实践创新 本书的结构设计紧密围绕电子产品从概念到成品的完整生命周期，主要涵盖以下几个核心部分： 第一部分：电子产品设计基础 电子元器件的奥秘： 任何电子产品都离不开基础的电子元器件，如电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成电路（IC）等。本部分将详细介绍这些元器件的种类、特性、选型原则以及在电路中的作用。我们将通过生动形象的比喻和实际应用案例，帮助读者理解这些“乐高积木”如何组合出各种功能。例如，我们会讲解不同类型电阻的功耗与精度差异，不同电容的滤波与耦合作用，以及三极管作为开关和放大器的两种基本工作模式。对于IC，我们会介绍其内部结构和功能划分，以及如何根据应用需求选择合适的芯片，例如微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）等。 电路原理与分析： 理解电路的运行原理是设计的基础。本部分将涵盖直流电路和交流电路的基本定律，如欧姆定律、基尔霍夫定律，以及重要的定理，如叠加定理、戴维南定理等。我们将通过大量的例题和仿真演示，帮助读者掌握分析复杂电路的方法，包括电阻串并联计算、功率分配、节点电压法、网孔电流法等。此外，我们还会引入交流电路的相量分析，解释阻抗、相位等概念，并探讨RC、RL、RLC电路的频率响应特性，为滤波器和振荡器等设计打下基础。 模拟电路设计入门： 模拟电路负责处理连续变化的信号，是许多电子系统不可或缺的部分。本部分将重点介绍放大电路的设计，包括单级放大器（如共射放大器、共集电极放大器、共基极放大器）的静态工作点设置、动态分析和频率特性。我们还将介绍多级放大器的级联技术，以获得更高的增益和更好的频率响应。此外，滤波器（低通、高通、带通、带阻）和振荡器（LC振荡器、RC振荡器、晶体振荡器）的设计原理与实现方法也将进行深入讲解，并辅以实际应用场景，例如音频信号的滤波处理、时钟信号的产生等。 数字电路设计基础： 数字电路处理的是离散的二进制信号，是现代电子设备的核心。本部分将从最基本的逻辑门（AND, OR, NOT, XOR等）开始，介绍组合逻辑电路的设计，如加法器、译码器、多路选择器等。随后，我们将深入到时序逻辑电路，讲解触发器（D触发器、JK触发器、T触发器）、寄存器、计数器等基本单元电路的设计和应用。我们还将介绍数字逻辑设计中常用的方法，如卡诺图化简法、真值表法等，并简要介绍硬件描述语言（HDL）如Verilog或VHDL在数字系统设计中的初步应用。 第二部分：电子产品系统设计与集成 微控制器（MCU）应用： 微控制器是许多嵌入式系统的“大脑”，能够实现复杂的控制和数据处理功能。本部分将详细介绍MCU的架构，包括CPU、存储器（Flash、RAM）、外设接口（GPIO、ADC、DAC、定时器、UART、SPI、I2C等）的原理和使用方法。我们将通过具体的实例，例如设计一个简单的温度监测系统、一个LED闪烁控制器，来展示如何编写程序（通常使用C语言）来驱动MCU实现各种功能。读者将学会如何配置MCU的时钟、中断，如何进行GPIO输入输出控制，如何通过ADC采集模拟信号，如何通过UART与PC进行通信等。 嵌入式系统开发： 嵌入式系统是电子产品设计的核心。本部分将从宏观层面讲解嵌入式系统的组成，包括硬件（MCU、传感器、执行器、电源管理、通信模块等）和软件（操作系统、驱动程序、应用层程序）。我们将介绍常见的嵌入式操作系统（如FreeRTOS、RT-Thread）的基本概念和使用方法，包括任务调度、进程通信、内存管理等。读者将了解如何进行嵌入式系统的硬件选型，如何进行嵌入式软件的开发、调试和优化。 通信接口与协议： 现代电子产品往往需要与其他设备或网络进行通信。本部分将重点介绍几种常用的通信接口和协议，包括串行通信（UART、RS232/RS485）、并行通信、USB通信、以及常见的无线通信技术（如Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee）。我们将深入讲解这些接口的工作原理，数据传输方式，以及在实际应用中的配置和调试方法。例如，如何使用UART与GPS模块进行通信，如何通过I2C控制OLED显示屏，如何构建一个简单的Wi-Fi连接的物联网设备。 传感器与执行器技术： 传感器是电子系统的“眼睛”和“耳朵”，用于感知外部环境；执行器则是系统的“手”和“脚”，用于影响外部环境。本部分将详细介绍各类常用传感器的原理和应用，例如温度传感器、湿度传感器、光敏传感器、加速度传感器、距离传感器等。同时，也将介绍各种执行器，如电机（直流电机、步进电机）、舵机、继电器、LED等。我们将通过实例演示如何将传感器采集到的数据转化为有意义的信息，以及如何控制执行器实现特定的动作。 第三部分：电子产品制作与实践 PCB（印刷电路板）设计： PCB是电子元件的载体，是将电路原理图转化为物理实体的关键。本部分将系统介绍PCB设计流程，包括原理图绘制、PCB布局、布线、过孔设计、电源和地线处理等。我们将使用主流的PCB设计软件（如Altium Designer、Eagle、KiCad）进行演示，指导读者如何根据设计需求生成规范的PCB文件，并讲解一些PCB设计中需要注意的技巧，例如信号完整性、电磁兼容性（EMC）等。 焊接与调试技术： 制作电子产品离不开焊接。本部分将详细讲解各种焊接技术，包括手工焊接（烙铁焊接、热风枪焊接）、回流焊等，并介绍焊接时需要注意的安全事项和技巧，以保证焊接的可靠性。焊接完成后，就需要进行调试。本部分将介绍常用的调试工具，如万用表、示波器、逻辑分析仪，以及调试方法，包括信号测量、问题定位、故障排除等。读者将学会如何通过调试来验证设计是否正确，并解决制作过程中遇到的问题。 外壳设计与制造： 一个好的电子产品不仅要有强大的功能，还需要有美观、耐用的外壳。本部分将介绍常用的外壳设计方法和材料，包括塑料注塑、3D打印、金属加工等。我们将讲解如何根据产品功能、人体工程学和生产成本来选择合适的外壳材料和制造工艺。读者将了解如何使用3D建模软件（如SolidWorks、Fusion 360）进行外壳设计，以及如何准备3D打印或CNC加工的文件。 项目实战与案例分析： 理论与实践相结合是学习的关键。本部分将提供多个循序渐进的实际项目案例，涵盖从简单的LED灯控制到较为复杂的智能家居设备、机器人小车等。每个案例都将详细介绍项目的需求分析、设计思路、关键技术点、制作步骤和调试方法。通过这些实战项目，读者将有机会将所学知识融会贯通，并获得宝贵的实践经验。同时，我们还将分析一些经典的电子产品设计案例，从中汲取灵感，学习成功的设计理念和技术方案。 本书特色： 结构清晰，逻辑性强： 从基础到进阶，层层递进，帮助读者建立完整的知识体系。 理论与实践并重： 既讲解深入的理论知识，又提供丰富的实践指导和项目案例。 图文并茂，易于理解： 大量插图、电路图、实物图和流程图，使抽象的概念形象化。 案例丰富，贴近应用： 涵盖各种类型的电子产品设计，贴近实际应用需求。 工具介绍，与时俱进： 介绍当前主流的设计和制作工具，帮助读者掌握前沿技术。 强调创新思维： 鼓励读者在掌握基本技能的基础上，发挥创意，设计出独具特色的电子产品。 《电子产品设计与制作指导教程》是一本集理论、实践、工具、案例于一体的综合性教材。我们相信，通过本书的学习，读者将能够： 扎实掌握电子产品设计的核心原理和技术。 熟练运用各种设计和制作工具。 独立完成从概念到原型制作的电子产品项目。 培养解决复杂技术问题的能力。 点燃创新火花，成为未来的电子产品设计师和创客。 无论您是电子专业的学生，还是充满激情的电子爱好者，亦或是希望进入电子产品设计领域的新人，本书都将是您不可或缺的学习伙伴。让我们一起，用双手和智慧，创造更多改变世界的电子产品！

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者在介绍一些基础知识的时候，用了非常生动形象的比喻，让我这个对电子领域不太熟悉的读者也能轻松理解。比如，在解释电路原理的时候，作者将电流比作水流，将电阻比作水管的阻力，这样一来，那些复杂的概念就变得简单易懂了。而且，书中还穿插了一些关于电子元件的小科普，比如不同材质的半导体有什么作用，不同封装的芯片有什么特点等等，这些虽然不是核心内容，但却能帮助我建立起更全面的知识体系。我尤其喜欢书中关于“元件选择”的章节，它不仅仅是列出各种元件的参数，而是结合实际应用场景，教我如何根据功能需求和成本效益来做出最佳选择，这对我未来的实际操作非常有指导意义。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我感觉自己对电子产品设计这个领域有了全新的认识。作者并没有仅仅停留在技术的层面，而是更加注重设计中的人文关怀和创新思维。书中有很多关于“以用户为中心”的设计理念的讨论，让我明白了好的产品不仅仅是功能强大，更重要的是能够真正解决用户的问题，带来愉悦的使用体验。我特别欣赏作者在书中提出的“跨界融合”的观点，他鼓励我们在设计过程中跳出固有思维，借鉴其他领域的优秀实践，从而创造出更具颠覆性的产品。这本书不仅是一本技术指南，更是一本启发创意、培养创新能力的宝典，它让我看到了电子产品设计背后无限的可能性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就很吸引人，简洁大方，一看就是那种可以放在书架上当摆设的，而且颜色搭配也很舒服，不是那种花里胡哨的。拿到手里也很有质感，纸张厚实，印刷清晰，翻阅起来手感很好，感觉作者在书的装帧上也花了不少心思。最让我惊喜的是，在正文开始前，作者还附带了一段非常诚恳的序言，讲述了自己创作这本书的初衷和一些心得体会，读起来特别亲切，仿佛和作者面对面地交流一样。序言里提到的那些关于设计理念和实践经验的分享，虽然只是开篇，但已经让我对这本书充满了期待，迫不及待地想深入了解书中的内容了。总的来说，这本书给我的第一印象非常好，无论是外观还是内涵，都传递出一种专业和用心的态度，让人觉得物超所值。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够将想法变成现实的东西非常着迷，所以当我在书店里看到这本书的时候，就立刻被吸引住了。书中的排版设计非常人性化，每个章节的结构都清晰明了，更容易让我抓住重点。而且，作者在讲解过程中，并没有使用过于晦涩难懂的术语，而是用了很多贴近生活的例子来辅助说明，这对于我这种初学者来说，简直是福音。我特别喜欢书里关于“概念可视化”的部分，它教会了我如何将脑海中的想法用图纸或者模型表现出来，这个过程本身就充满了乐趣。同时，书中还提到了很多关于创意激发的小技巧，比如如何从生活中捕捉灵感，如何进行头脑风暴等等，这些内容都非常实用，让我感觉自己离“创造”又近了一步。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我印象深刻的是它详尽的案例分析。作者挑选了几个不同类型的电子产品作为研究对象，从市场定位、用户需求分析，到功能设计、用户体验优化，都进行了深入的剖析。每一个案例都配有大量的图表和实物照片，让我能够清晰地看到产品的每一个细节。特别是一个智能家居设备的案例，作者详细讲解了它在用户交互设计上的巧妙之处，比如通过语音指令就能完成各种操作，以及如何通过App进行远程控制，这些都让我叹为观止。读完这个案例，我仿佛也参与了产品的设计过程，对产品的每一个决策都有了更深的理解。这种“实战演练”式的学习方式，比单纯的理论讲解要有趣得多，也更容易让我融会贯通。