电子系统综合设计与训练指导书

电子系统综合设计与训练指导书编者：陈巍曾宪阳陆欣云南京工程学院工程基础实验与训练中心前言：本课程是南京工程学院工程基础实验与训练中心系统集成专业、自动化学院相关专业课程体系与内容的教学改革的产物，是组成南京工程学院电工电子类专业技术基础课平台课程的课程之一，也是最重要的的一门实践性课程。

其目的是通过以工程实践或社会生活为背景的综合电子系统的研究、设计与实现，使学生能将已学过的模拟电路、数字电路与EDA技术、微机原理、单片机、嵌入式系统等多门课程知识综合运用于电子系统的设计中，从而培养学生知识综合应用及电子系统设计的能力，这是在所有实践性课程中最具活力，最能培养学生的自主学习与实践能力、培养学生创新思维的课程之一。

在教学中可以根据学生兴趣爱好及所在的各学科专业的实际要求，选择不同的实践课题。

授课方式：本课程是研讨型实践课程，采用教师授课、自主学习与研究、演讲与讨论、设计与实践、答辩与验收等多种教学方式。

课程学时：课内总学时120学时，其中：授课10学时，专题讲座10课时，讨论40课时，实践60学时（实践2课时作1学时）；课内外学时比例：1:1适合范围：电类专业本科生先修课程：大学物理（含半导体器件物理）、电路分析基础、电子技术基础（模拟、数字）、单片机技术或嵌入式系统。

第一部分：模拟电子技术、数字电子技术混合设计项目项目一、正弦信号产生、转换计数显示电路的设计【项目内容】设计一个数模混合系统，包括信号的产生、转换、脉冲计数、译码、显示等。

电路应实现的具体功能与技术指标如下：1.基本要求(1)设计一个正弦信号产生电路，要求输出信号频率可调。

频率范围为500～1000Hz。

(2)设计一个正弦转方波变换电路，要求方波输出为TTL电平。

(3)设计一个分频器，要求能够对方波脉冲信号进行分频(4)设计一个计数、译码、显示电路，要求能够对分频后的脉冲信号进行计数，并显示计数脉冲个数，用三位数码管显示。

2.提高要求（5）完成分频器电路分频系数可控。

数字电子技术综合实训指导书实训指导书目录第一节课程设计的目的及要求---------------------------------- 3 第二节数字电子电路的设计方法 --------------------------------4 第三节数字电路的安装、调试方法-------------------------------9 第四节数字电路设计内容及原理简介-----------------------------14 第五节设计说明书的要求---------------------------------------19第一节综合实训的目的及要求一、目的要紧目的，是提高学生在数字集成电路应用方面的实践技能，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力，树立严谨的科学作风，。

学生通过电路设计、安装、调试、整理资料等环节，初步把握工程设计思想与方法，训练组织电路开发工作的差不多技能，学会编写设计文件，逐步了解开展科学实践的程序。

二、差不多要求通过课程设计各环节的实践，同学们应达到如下要求：1．把握数字电路分析和设计的差不多方法；2．把握数字电路的安装、调试以及故障分析的专业技能；3．具备查阅资料，应用资料分析和解决问题的能力。

三、课程设计的任务：1．完成一规定电路的安装与调试2．完成一任选电路的设计、安装和调试四、课程设计完成的内容：1．数字电路设计书2．符合设计功能的电路第二节数字电子电路的设计方法数字电路系统一样由输入电路、操纵电路、输出电路、时钟电路、脉冲产生电路和电源等部分组成。

输入电路要紧作用是将被信号加工变换成数字信号、其形式包括各输入接口电路。

比如用正弦波振荡器产生信号，要通过放大器对柔弱信号进行放大与整形后，才能得到数字信号，有些模拟信号要通过模数转换电路转换成数字信号后再进行处理。

在设计输入电路时，必须第一了解输入信号的性质及接口条件，以满足设计要求。

操纵电路的功能是将信息进行加工处理，并为系统各部分提供所需的各种操纵。

《电工电子综合实训》实训指导书思路和方法每当物体通过光电开关，光电开关的输出电压就发生一次变化，这个变化的电压信号输入至单片机STC89C52，通过软件控制并以LED液晶屏加以显示，便可以实现对物体的计数统计光电转换：R1210kR13182kR1620kR17180m R19200R18180m65412U2OPTOCOUPLER-NPNVCC321411U3:ALM837ALE30EA31PSEN29RST9P0.4/AD4P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427AT89C52PROGRAM=SS.hex总电路：九、设计报告格式、内容：1.设计报告的组成报告由封面、中文摘要、目录、正文、参考文献、附录等部分组成。

封面按要求填写。

摘要中文摘要字数应在400字左右，关键词(3至5个)，英文摘要与中文摘要内容要相对应；目录按三级标题编写，要求层次清晰，且要与正文标题一致，主要包括摘要、正文主要层次标题、参考文献、附录等；正文正文包括绪论(或前言、慨述等)、主体(总体方案、系统硬件设计、软件设计)、结论。

报告要求符合科技论文格式，正文文字应在5000字以上；参考文献必须是学生本人真正阅读过的，以近期发表的杂志类文献为主，图书类文献不能过多，且要与报告内容直接相关。

附录电路图及源程序。

2.设计报告的书写（１）报告要用A4纸打印，打印正文用宋或楷体小四号字，版面上空2.5cm，下空2cm，左右空2cm(靠装订线一侧增加0.5cm空白用于装订)。

一、实训目的本次综合电子设计实训旨在通过实际操作，提高学生的电子设计能力，加深对电子技术基础理论知识的理解，培养学生的创新意识和团队协作精神。

通过实训，学生能够掌握电子设计的基本流程，熟悉常用电子元器件的使用，提高动手实践能力和解决实际问题的能力。

二、实训环境实训地点：XX学院电子实验室实训设备：示波器、信号发生器、数字多用表、面包板、电子元器件（电阻、电容、二极管、三极管、集成电路等）实训软件：Multisim、Proteus等电子设计仿真软件三、实训原理本次实训主要围绕以下原理展开：1. 基本电路原理：学习电路的基本分析方法，包括基尔霍夫定律、节点电压法、回路电流法等。

2. 模拟电路原理：学习放大器、滤波器、振荡器等模拟电路的设计与调试。

3. 数字电路原理：学习逻辑门、触发器、计数器、译码器等数字电路的设计与调试。

4. 电子测量技术：学习使用示波器、信号发生器、数字多用表等仪器进行电路测量。

5. 电子设计软件：学习使用Multisim、Proteus等电子设计仿真软件进行电路仿真和PCB设计。

四、实训过程1. 选题与方案设计：学生根据实训要求，结合自己的兴趣和所学知识，选择合适的电子设计课题，并制定详细的设计方案。

2. 电路原理图绘制：使用电子设计软件（如Multisim）绘制电路原理图，并进行仿真测试，验证电路功能。

3. PCB设计：根据电路原理图，使用PCB设计软件（如Altium Designer）进行PCB设计，并生成Gerber文件。

4. 元器件采购与焊接：根据PCB设计文件，采购所需的电子元器件，并进行焊接。

5. 电路调试与测试：将焊接好的电路板安装到面包板上，使用示波器、信号发生器、数字多用表等仪器进行电路调试和测试，确保电路功能正常。

6. 撰写实训报告：总结实训过程中的心得体会，分析遇到的问题及解决方案，并提出改进意见。

五、实训结果1. 电路功能实现：成功实现了设计方案的预期功能，电路性能稳定，满足设计要求。

综合电子设计与实践任务书
一、设计题目：
增强型无线话筒
二、设计框图及原理：
话筒把声音转换成电信号，再经过音频放大器放大，此信号（音频信号）经
调制器调制振荡器的信号（也称载波）频率，从而使载波的频率按音频信号（也称调制信号）变化规律而改变。

调制后的信号经功率放大器放大，经天线发射。

接受器接收信号并解调，还原出声音。

本设计中的调制方式采用直接调频，它的基本原理是：利用调制信号直接控制振荡器的振荡频率，使其不失真地反映调制信号的变化规律。

一般来说，要用调制信号去控制载波振荡器的振荡频率，从而使载波振荡的瞬时频率按调制信号变化规律改变，这样就能够实现直接调频。

最
后将已调制的信号通过功率放大装置并通过天线将无线电波发射出去。

对于本实验的接收装置，使用普通的调频收音机即可。

三、功能设计
1、使用普通的调频收音机能清晰地接收到罩在玻璃罩内播放的MP3音乐；
2、在保证接收的声音清晰范围内，接收距离尽可能远；
3、作品尽可能小巧美观。

四、设计步骤：
1. 熟悉各个元器件功能，各个元器件管脚。

2. 设计各单元电路。

3. 综合各单元电路，画出整个电路原理图。

4. 做好实验前准备工作，检查所用仪器设备、导线、器件等。

5. 实验调试各单元电路。

6. 调试整个电路系统。

7. 解决所遇到的问题。

8. 检验整个系统是否达到设计要求。

9. 写出设计实验报告。

指导教师王振红
信息工程学院
2009年9月。

电子系统设计工程实训任务指导书电子系统设计工程实训任务指导书二〇一〇年二月前言电子设计工程实训任务指导书是为EDP-MCU-2000实验平台编写的实训配套参考书之一。

本任务书编写的目的在于为采用EDP-MCU-2000实验平台开展实践教学或进行电子设计工程师认证培训的有关院校提供一个参考的教学及培训思路。

本实训任务指导书的定位为电子系统设计类实践课程的教学，紧密结合EDP-MCU-2000实验箱的资源，以一个个独立又相互关联的系统或者准系统设计任务为内容，将相关知识点融合起来，达到电子工程实训的目的。

实训任务指导书按照对实验箱的使用情况分为三个部分。

第一部分的实训可以完全在EDP-MCU-2000实验箱上完成，第二部分是需要利用EDP实验平台的扩展模块才能完成的实验任务，第三部分则是需要学生自己设计制作扩展模块才能完成的任务。

各部分的任务相互独立，由易到难进行编排，尽量覆盖当前电子设计中所遇到的主要知识点。

由于时间原因，先期编写第一部分的任务，后续再陆续给出第二部分和第三部分的参考任务。

第一部分包括9个实训任务，计划参考培训学时40学时，每个培训实验4-6学时。

依据具体情况，可以集中在一周内完成，也可以分散在半个学期甚至一个学期内完成。

每个实验任务的选题既考虑到侧重的知识点，也同时突出实训任务的完整性与综合性，因此需要相关的先修课程如模拟电路、数字电路、单片机原理、C语言等做铺垫。

在开发工具选择问题上，本任务书中的首选工具是Keil和Proteus，不同院系亦可依据自己的实际情况酌情选用。

由于时间紧迫，任务书中出现的不妥之处，敬请读者批评指正。

电子设计工程师认证项目办公室二〇一〇年二月目录任务一 EDP电子工程实训的硬件开发 1任务二 EDP电子工程实训的软件开发 3任务三字符型LCD接口电路设计及应用 5任务四简易数字钟设计 6任务五简易数字电压表设计 8任务六简易温度监控器设计 10任务七简易正弦信号发生器设计 12任务八简易红外数据传输系统设计 14任务九简易数据采集与传送系统设计 15任务一 EDP电子工程实训的硬件开发1. 任务目的(1) 熟悉EDP-MCU-2000实验箱的结构与使用方法；(2) 掌握线性直流稳压电源的设计方法；(3) 熟悉Proteus软件的基本使用方法；(4) 熟悉电子工程实训硬件开发流程与方法。

电子系统综合设计与训练指导书编者：陈巍曾宪阳陆欣云南京工程学院工程基础实验与训练中心前言：本课程是南京工程学院工程基础实验与训练中心系统集成专业、自动化学院相关专业课程体系与内容的教学改革的产物，是组成南京工程学院电工电子类专业技术基础课平台课程的课程之一，也是最重要的的一门实践性课程。

其目的是通过以工程实践或社会生活为背景的综合电子系统的研究、设计与实现，使学生能将已学过的模拟电路、数字电路与EDA技术、微机原理、单片机、嵌入式系统等多门课程知识综合运用于电子系统的设计中，从而培养学生知识综合应用及电子系统设计的能力，这是在所有实践性课程中最具活力，最能培养学生的自主学习与实践能力、培养学生创新思维的课程之一。

在教学中可以根据学生兴趣爱好及所在的各学科专业的实际要求，选择不同的实践课题。

授课方式：本课程是研讨型实践课程，采用教师授课、自主学习与研究、演讲与讨论、设计与实践、答辩与验收等多种教学方式。

课程学时：课内总学时120学时，其中：授课10学时，专题讲座10课时，讨论40课时，实践60学时（实践2课时作1学时）；课内外学时比例：1:1适合范围：电类专业本科生先修课程：大学物理（含半导体器件物理）、电路分析基础、电子技术基础（模拟、数字）、单片机技术或嵌入式系统。

第一部分：模拟电子技术、数字电子技术混合设计项目项目一、正弦信号产生、转换计数显示电路的设计【项目内容】设计一个数模混合系统，包括信号的产生、转换、脉冲计数、译码、显示等。

电路应实现的具体功能与技术指标如下：1.基本要求(1)设计一个正弦信号产生电路，要求输出信号频率可调。

频率范围为500～1000Hz。

(2)设计一个正弦转方波变换电路，要求方波输出为TTL电平。

(3)设计一个分频器，要求能够对方波脉冲信号进行分频(4)设计一个计数、译码、显示电路，要求能够对分频后的脉冲信号进行计数，并显示计数脉冲个数，用三位数码管显示。

2.提高要求（5）完成分频器电路分频系数可控。

《电子与技能训练》实训指导书课程编号：学时数：90适用专业：电子专业执笔人：修订日期：2014年8月《电子与技能训练》实训指导书概述一﹑实训前的准备工作1．认真预习实训指导书及教材中的有关部分，通过预习，充分了解本次实训的目有﹑原理﹑步骤和仪器的使用方法，并将实训目的﹑基本原理﹑实训电路﹑实训数据填写的表格写画在实训报告上。

2．进入实训室后，要熟悉电工综合实训台实训装置的结构及电源配备情况，选中本实训所用电源及接通电源时各开关动作顺序。

按指导书所列仪器清单，挑选所用实训电路板及测量仪表单元板，检查所用其他仪器设备是否齐全和符合实训要求。

二﹑电路板制作、安装与调试1．电路板制作按以下步骤认真做好：PCB图检查、打印前准备、打印、热转印前准备、热转印、腐蚀、钻孔、清洗板、涂松香水。

2．元件安装、焊接要符合电子工艺要求。

电路焊接，尽量做到一次完成，避免反复拆、焊。

3．线路焊接接好后,先由同组同学做好复查工作,再经经教师检查,方可接通电源调试。

三﹑数据的观测与记录观测并记录实训中的现象和数据是实训过程中最主要的步骤,必须认真仔细地进行。

1．测量数据前的试做检查为保证实训结果的正确,接通电路以后,不要忙于马上测量数据,而要先大致试做一遍,主要观察各被测量的变化情况和出现的现象是否与理论预料结果相符,如果出现非正常情况,应及时找出原因进行处理。

试做过程还可以发现仪表种类和量程设备的放置及操作是否方便等。

若有问题都选择是否合适, 应在正式实训之前解决。

数据的测量与记录2.测,,如果要测某一变化曲线试做无问题就可以读取数据被测量的最大值或最小值相量点的数目和间隔应选得合适。

测量点应选得应的点一定要测出；在变化曲线的较弯曲处，密一些，变化曲线较平滑处，测量点可取得稀一些。

测量点要分布在所研究的整个范围内，不要仅局限于某一小部分。

是合理选择测量点的选择，在试做时就要给予考虑。

图0-2-1 -测量点的一个例子。

利用指针式仪表测量数据时，目光应正对仪表（对有反射镜的仪表，在看到指针与它在镜中的影像重合时方可读数）。

可编辑修改精选全文完整版实验教学部分课内实验实验一测量放大电路（前端）一、实验目的1、自行设计与制作一个测量放大器，实现对弱信号的放大。

2、掌握微弱信号放大电路的原理与制作方法；3、在老师的指导下，学会自主完成设计与制作。

二、实验性能要求1、差模电压放大倍数A ud=1～500可调；2、差模输入电阻≥10MΩ；3、最大输出电压为±10V；4、共模抑制比K CMR≥105三、预习内容1、如何来测量放大器输入电阻？2、推导出输出U O和U1、U2的关系表达式？3、电路图图1-1可做那些改进？四、实验内容1、测量放大器的输入电阻：直接测量法和分压测量法。

2、共模放大倍数的测量改变电位器RW的数值，观看对共模输出的影响。

3、差模放大倍数的测量①调节RW的值，使得电压放大倍数A ud为10，记下此时RW的阻值并完成下列表格。

ud表格。

五、实验报告要求1、根据实验结果，整理实验数据，计算出共模抑制比K CMR；2、将实验过程中测得的电位器RW阻值代入U O和U1、U2的关系表达式，验证一下差模放大倍数理论值。

3、如果在测量差模放大倍数的操作中，输入为正弦波信号，该怎样测量？应注意哪些问题？实验二电压/频率转换电路一、实验目的理解压控振荡器（VCO）的原理和含义。

按照图2-1连接电路，该图实际上就是锯齿波发生电路，只不过这里是通过改变输入电压Vi的大小来改变波形频率，从而将电压量转换成频率参量。

二、预习内容1、指出图2-1中电容C的充电和放电回路。

2、定性分析用可调电压Vi改变Vo频率的工作原理，并推导出输出频率的表达式。

3、电阻R2、R4、R5和C的数值如图2-1中所示，求输出信号幅值为多少？当输入电压值为3V，输出频率为多少？4、改变稳压管的稳压值对电路会有何影响？图2-1 电压/频率转换电路三、实验内容按图2-1接线，用示波器监视V o波形。

按表2-1内容，测量电压——频率转换关系。

可先用示波器测量周期，然后再换算成频率。

电子系统综合设计与实践》教学大纲（课程编号8410397 学分-学时-实践4-64-40）东南大学电工电子实验中心一、课程的性质与目的本课程是东南大学电工电子类专业课程体系与内容的教学改革的产物，是组成东南大学电工电子类专业技术基础课平台课程的课程之一，也是最重要的一门实践性课程。

其目的是通过一个以工程实践或社会生活为背景的电子系统的研究、设计与实现，使学生能将已学过的模拟电路、数字电路以及单片机等知识综合运用于电子系统的设计中，从而培养学生知识综合应用及电子系统设计的能力，这是在所有实践性课程中最具活力，最能培养学生的自主学习与实践能力、培养学生创新思维的课程之一。

在教学中可以根据学生所在的各学科专业的实际要求，选择不同的实践课题。

本课程是研讨型课程，采用教师授课、自主学习与研究、演讲与讨论、设计与实践、答辩与验收等多种教学方式。

课程学时：课内总学时64学时，其中：授课11学时，专题讲座11课时，讨论11课时，实践31学时（实践2课时作1学时）；课内外学时比例：1：2适用范围：电类专业本科生先修课程：大学物理（含半导体器件物理）、电路分析基础、电子技术基础（模拟、数字）、信号与系统、单片机技术（微机）或嵌入式系统。

二、课程内容及教学要求1.授课内容（1）电子系统设计导论：介绍电子系统设计方法（自顶向下和自底向上）和系统实现过程，学习现代电子系统构建与设计的方法。

（2）单片机应用系统设计：掌握单片机应用系统的组成与构建，学习单片机应用系统资源配置、结构与总线设计、电源配置，掌握输入输出接口通道、人机交互等系统中各功能模块的设计与实现；掌握运用汇编与C语言进行单片机程序设计与程序调试方法。

（3）信号获取、处理、传输与执行：学习电子系统与外界信息交互（信号检测与执行控制）的方法、元件选择与电路设计。

（4）电子系统实现：以一个具体的综合性课题，将以上各部分内容贯穿起来综合运用，让学生学习电路与系统的搭试、构建、调试、测试的方法；向学生介绍电子系统的设计方法，电子系统工程实现中的工程问题。