電子工程師項(xiàng)目式教學(xué)與訓(xùn)練

前言

　　目前我國的高等教育正處于前所未有的蓬勃發(fā)展階段，社會(huì)對人才的要求也越來越高，對于應(yīng)用性、技能型人才要求其應(yīng)具有與實(shí)際生產(chǎn)相關(guān)的技能和工作經(jīng)驗(yàn)，這樣學(xué)生畢業(yè)之后就可以很快投入到相應(yīng)的工作崗位，縮短學(xué)生職業(yè)化的進(jìn)程。傳統(tǒng)的高等教育模式對理工科人才的培養(yǎng)往往重理論輕實(shí)踐，理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，學(xué)校的實(shí)踐環(huán)節(jié)與生產(chǎn)實(shí)踐的實(shí)際情況相去甚遠(yuǎn)，因此畢業(yè)生在畢業(yè)后很難快速適應(yīng)崗位的要求。　　項(xiàng)目式教學(xué)作為目前一種新型的教育模式不斷受到人們的關(guān)注，它是指師生通過共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。作為項(xiàng)目式教學(xué)中的項(xiàng)目應(yīng)該有別于實(shí)際的項(xiàng)目，它的最終目的是服務(wù)教學(xué)，讓學(xué)生通過這樣的項(xiàng)目式教學(xué)過程獲得類似于實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)作的知識、經(jīng)驗(yàn)與技能，因此筆者認(rèn)為項(xiàng)目式教學(xué)應(yīng)該具有一個(gè)明確的設(shè)定任務(wù)，可以運(yùn)用教學(xué)相關(guān)的知識、技能去解決，在盡可能模擬實(shí)際項(xiàng)目的環(huán)境下，在一定時(shí)間內(nèi)主要由學(xué)生自己組織實(shí)施，由教師引導(dǎo)去完成設(shè)定項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。項(xiàng)目教學(xué)具有實(shí)踐性、體驗(yàn)性的典型特征，學(xué)生通過設(shè)定項(xiàng)目的實(shí)施過程來獲取知識、技能及解決問題的方法，并且把結(jié)果以設(shè)定的目標(biāo)來呈現(xiàn)。在這一過程中學(xué)生所得到的體驗(yàn)是課堂教學(xué)所無法達(dá)到的。

內(nèi)容概要

本書旨在通過項(xiàng)目式教學(xué)的方式來培養(yǎng)電子類專業(yè)的學(xué)生較快掌握作為一名電子工程師所必須具備的基本知識與技能，從而不斷滿足社會(huì)對高素質(zhì)技能型電子工程師的人才需求。
全書共8章，內(nèi)容包括：自動(dòng)升降旗控制器設(shè)計(jì)、全自動(dòng)電加熱鍋爐控制器設(shè)計(jì)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)、基于RS-485總線的多點(diǎn)溫度測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、基于
DDS的信號發(fā)生器設(shè)計(jì)、消旋控制器設(shè)計(jì)、數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)和超聲波測距儀設(shè)計(jì)等。每一章為一個(gè)完整的項(xiàng)目式教學(xué)訓(xùn)練案例項(xiàng)目，讀者可以利用這些案例項(xiàng)目，通過先剖析、模仿，再獨(dú)立設(shè)計(jì)、創(chuàng)新的過程來訓(xùn)練自己的技能。
本書可作為高職高專院校電子類專業(yè)高年級學(xué)生綜合技能培訓(xùn)、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽及高職高專院校電子類職業(yè)技能競賽的培訓(xùn)教材，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第1章 自動(dòng)升降旗控制器設(shè)計(jì) 
  1.1 引言 
  1.2 自動(dòng)升降旗控制器設(shè)計(jì)任務(wù)書 
  1.3 設(shè)計(jì)方案 
  1.4 硬件電路設(shè)計(jì) 
    1.4.1 I/O接口的整體設(shè)計(jì)思路 
    1.4.2 主控制器部分電路設(shè)計(jì) 
    1.4.3 顯示器接口設(shè)計(jì) 
    1.4.4 鍵盤接口電路設(shè)計(jì) 
    1.4.5 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路及其接口設(shè)計(jì) 
  1.5 軟件設(shè)計(jì) 
    1.5.1 概述 
    1.5.2 總程序結(jié)構(gòu)分析 
    1.5.3 鍵盤掃描程序設(shè)計(jì) 
    1.5.4 顯示程序設(shè)計(jì) 
    1.5.5 電機(jī)控制程序設(shè)計(jì) 
    1.5.6 其他功能 
  1.6 程序清單 
第2章 全自動(dòng)電加熱鍋爐控制器設(shè)計(jì) 
  2.1 引言 
  2.2 全自動(dòng)電加熱鍋爐控制器設(shè)計(jì)任務(wù)書 
  2.3 設(shè)計(jì)方案 
  2.4 硬件電路設(shè)計(jì) 
    2.4.1 鍵盤接口設(shè)計(jì) 
    2.4.2 LCD接口設(shè)計(jì) 
    2.4.3 時(shí)鐘芯片接口設(shè)計(jì) 
    2.4.4 串行E2PROM接口設(shè)計(jì) 
    2.4.5 溫度測量電路設(shè)計(jì) 
    2.4.6 加熱器和水泵控制電路設(shè)計(jì) 
  2.5 軟件設(shè)計(jì) 
    2.5.1 鍵盤掃描程序設(shè)計(jì) 
    2.5.2 LCD顯示程序設(shè)計(jì) 
    2.5.3 DS1302操作程序設(shè)計(jì) 
    2.5.4 AT24C02操作程序設(shè)計(jì) 
    2.5.5 TLC549操作程序設(shè)計(jì) 
    2.5.6 整體程序設(shè)計(jì)方案 
  2.6 程序清單 
第3章 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì) 
  3.1 引言 
  3.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)任務(wù)書 
  3.3 設(shè)計(jì)方案 
  3.4 硬件電路設(shè)計(jì) 
    3.4.1 主處理器及其外圍電路設(shè)計(jì) 
    3.4.2 功率驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 
  3.5 軟件設(shè)計(jì) 
    3.5.1 系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu) 
    3.5.2 子程序及中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì) 
  3.6 程序清單 
第4章 基于RS-485總線的多點(diǎn)溫度測控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 
  4.1 引言 
  4.2 多點(diǎn)溫度測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)書 
  4.3 設(shè)計(jì)方案 
  4.4 多點(diǎn)溫度采集控制器的硬件電路設(shè)計(jì) 
    4.4.1 概述 
    4.4.2 主機(jī)及人機(jī)交互電路設(shè)計(jì) 
    4.4.3 RS-485通信電路設(shè)計(jì) 
  4.5 溫度測量控制節(jié)點(diǎn)控制器設(shè)計(jì) 
    4.5.1 溫度測量控制節(jié)點(diǎn)控制器電路設(shè)計(jì) 
    4.5.2 DS18B20原理與操作 
    4.5.3 RS-485通信接口設(shè)計(jì) 
    4.5.4 其他電路 
  4.6 軟件設(shè)計(jì) 
    4.6.1 系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu) 
    4.6.2 主機(jī)程序設(shè)計(jì) 
    4.6.3 從機(jī)程序設(shè)計(jì) 
    4.6.4 RS-485總線通信程序設(shè)計(jì) 
  4.7 程序清單 
第5章 基于DDS的信號發(fā)生器設(shè)計(jì) 
  5.1 引言 
  5.2 基于AD9850的信號發(fā)生器設(shè)計(jì)任務(wù)書 
  5.3 設(shè)計(jì)方案 
  5.4 DDS信號發(fā)生器硬件電路設(shè)計(jì) 
    5.4.1 單片機(jī)系統(tǒng)及人機(jī)交互電路設(shè)計(jì) 
    5.4.2 DDS信號發(fā)生電路設(shè)計(jì) 
    5.4.3 低通濾波及放大電路設(shè)計(jì) 
  5.5 軟件設(shè)計(jì) 
  5.6 程序清單 
第6章 消旋控制器設(shè)計(jì) 
  6.1 引言 
  6.2 消旋控制器設(shè)計(jì)任務(wù)書 
  6.3 設(shè)計(jì)方案 
  6.4 硬件電路設(shè)計(jì) 
    6.4.1 主處理器及其外圍電路設(shè)計(jì) 
    6.4.2 功率驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 
  6.5 軟件設(shè)計(jì) 
    6.5.1 系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu) 
    6.5.2 數(shù)字濾波 
    6.5.3 數(shù)字PID算法 
    6.5.4 PWM波形的生成 
  6.6 程序清單 
第7章 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 
  7.1 引言 
  7.2 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)任務(wù)書 
  7.3 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)方案 
  7.4 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源硬件電路設(shè)計(jì) 
    7.4.1 單片機(jī)系統(tǒng)及人機(jī)交互電路設(shè)計(jì) 
    7.4.2 A/D及D/A轉(zhuǎn)換接口電路設(shè)計(jì) 
    7.4.3 模擬部分電路設(shè)計(jì) 
  7.5 程序設(shè)計(jì)原理 
  7.6 程序清單 
第8章 超聲波測距儀設(shè)計(jì) 
  8.1 引言 
  8.2 超聲波測距儀設(shè)計(jì)任務(wù)書 
  8.3 設(shè)計(jì)方案 
  8.4 硬件電路設(shè)計(jì) 
    8.4.1 主處理器及其外圍電路設(shè)計(jì) 
    8.4.2 超聲波發(fā)射與接收電路設(shè)計(jì) 
    8.4.3 顯示與按鍵電路設(shè)計(jì) 
  8.5 軟件設(shè)計(jì) 
    8.5.1 系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu) 
    8.5.2 按鍵1處理程序設(shè)計(jì) 
    8.5.3 其他按鍵處理程序設(shè)計(jì) 
    8.5.4 子程序及中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì) 
  8.6 程序清單

章節(jié)摘錄

　　軟件設(shè)計(jì)是該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要組成部分，合理的軟件設(shè)計(jì)可以更好地發(fā)揮硬件的功能，甚至可以通過軟件設(shè)計(jì)補(bǔ)償硬件設(shè)計(jì)的不足，因此在涉及到單片機(jī)應(yīng)用的系統(tǒng)中，應(yīng)該認(rèn)真考慮軟件的設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮系統(tǒng)的性能。　　好的軟件設(shè)計(jì)應(yīng)該具有好的人機(jī)交互界面，即用戶可以方便地對設(shè)備進(jìn)行操作，輸入操作命令，而設(shè)備也通過友好、清晰的方式把相關(guān)的信息輸出給用戶，從使用的功能上看，好的軟件應(yīng)該在系統(tǒng)硬件的基礎(chǔ)上很好地實(shí)現(xiàn)設(shè)備設(shè)計(jì)的各項(xiàng)功能，達(dá)到相關(guān)的性能指標(biāo)。從軟件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來看，好的軟件設(shè)計(jì)應(yīng)該具有清晰的層次、合理的結(jié)構(gòu)，采用結(jié)構(gòu)化、模塊化的程序設(shè)計(jì)理念不僅可以提高編程的效率，而且也便于程序的維護(hù)修改及交流。　　1.5.2 總程序結(jié)構(gòu)分析　　對升降旗控制器的功能進(jìn)行分析，可以總結(jié)出該控制器主要應(yīng)實(shí)現(xiàn)如下三方面的功能：第一，通過人機(jī)交互界面設(shè)定系統(tǒng)的狀態(tài)及時(shí)間。系統(tǒng)上電缺省的情況為升國旗，因此升降過程的時(shí)間設(shè)定為43s，但是如果升降的不是國旗，則可以通過鍵盤設(shè)定新的升降旗時(shí)間；系統(tǒng)缺省的狀態(tài)為正常升旗或降旗，但也可以通過鍵盤設(shè)定為升半旗或降半旗狀態(tài)。第二，實(shí)現(xiàn)按照設(shè)定的時(shí)間升旗幟的功能。自動(dòng)升降旗控制器就是要實(shí)現(xiàn)升旗過程的自動(dòng)化控制，因此該功能是該控制器要實(shí)現(xiàn)的最重要的功能，要實(shí)現(xiàn)該功能，就要控制好電機(jī)的速度及電機(jī)提升的高度。第三，實(shí)現(xiàn)按照設(shè)定的時(shí)間降旗的功能。降旗與升旗的過程同樣也是該控制器要重點(diǎn)控制的過程。不管是在升旗操作中還是在降旗操作中都要區(qū)分是進(jìn)行正常的升降旗操作還是進(jìn)行半旗狀態(tài)下的升降旗操作，并分別予以控制。

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