智能电子产品设计与制作工作单

《电子产品设计与制作》课程标准课程负责人：赵慧娴学校：内蒙古机电职业技术学院电力系统自动化技术专业教学资源库共建共享联盟课程指导小组二〇一七年三月《电子产品设计与制作》联盟课程标准一、课程基本信息适用专业：电力系统自动化技术适用对象：高职三年制课程类别：专业限选课修课方式：选修教学时数：28学时总学分数：1学分二、课程定位及课程设计思路（一）课程定位《电子产品设计与制作》课程是在学生完成相应的专业技术课程之后开设的一门专业限选课程，该课程是连接校内学习与企业实践的创新类课程。

该课程主要讲述triz创新理论和电力行业QC成员进行创新创效活动的基本内容及triz 理论在其中发挥的作用等。

让学生充分了解电力行业QC活动的全过程，并对电力行业创新的典型案例及创新思路、方法有较为深入的理解。

（二）课程设计思路本课程的教学内容的设置充分考虑专业的办学层次、办学条件、办学环境、培养目标以及学生知识结构与市场需求的关系。

体现职业教育就业导向、能力本位的指导思想，体现以职业素质为核心的全面素质教育培养，并贯穿于教育教学的全过程。

（1）根据毕业生将从事的职业岗位（群）要求，按企业要求毕业生必须了解哪些知识、掌握什么技术、具备哪些能力，按“简洁实用、够用，兼顾学生后续发展”的原则选择教学内容。

（2）注重呈现形式生动活泼，配套多媒体资源丰富，激发学生的学习兴趣和求知欲。

（3）注重学生本课程学习成绩的评价，采用过程性评价和结果性评价相结合的评价体系，注重学生平时知识的积累和能力的培养。

要兼顾对学生的关键能力，以及基本素质、创新精神、创造能力、个性培养和发展等各个维度的关注。

结合平时作业、课堂作业、考试及学习态度等进行综合评价。

（4）本课程设计即反映新知识，行业标准，又充分反映新知识、新技术、新工艺、新方法，并体现相关国家、行业规范及职业标准。

三、课程目标本课程采用多种教学模式相结合的形式进行教学，包括：理实一体教室、多媒体教室、实训室等，通过教师对各类典型工作任务的分析和讲解后，学生以独立或小组合作的形式借助参考教材、技术相关资料，制定各步骤工作计划，完成绝缘设备的测试和常见防雷设计。

《智能电子产品设计与制作》课程整体教学设计一、管理信息课程名称：《智能电子产品设计与制作》制定时间：课程代码：所属部门：信息工程学院制定人：批准人：二、基本信息学分：6 课程类型：应用电子技术专业的专业基本技能课学时：72 先修课程：《单片机原理》《C语言编程》《模拟电路》《数字电路》授课对象：18 光伏1、 2班后续课程：三、课程设计1．课程目标设计(1)能力目标总体能力目标：通过电子产品实际的制作过程，掌握电子产品设计的一般步骤和方法，从而掌握电子产品在设计和制作过程中应该掌握的知识和技能。

为在今后从事专业工作打下坚实的基础。

单项能力目标：②掌握常用电感器的基本结构和工作原理；②掌握51单片机编程的基本方法，掌握常用电子元器件的使用方法；③能独立书写操作规程；④掌握电子产品制作过程中的故障排查方法，等以及相关技术指标；⑤具备检测结果分析的能力，掌握器件的操作规范。

(2)知识目标①掌握常用传感器的常用基本知识；②掌握C语言的编程方法；③掌握电子电路的分析方法；2．课程内容设计3．能力训练项目设计4.进度表设计5.第一堂课设计梗概单片机基础知识由任课教师介绍什么是单片机，它的作用是什么，介绍它的内部结构以及在产品设计中所扮演的角色。

使同学们了解本门课程在今后工作中起到的支撑作用，激发同学们的学习热情。

通过实训室的实训装置和仿真告诉同学们该怎么学、怎么用，怎么才能学得好，为以后的工作打下基础，使同学们认识到本课程的重要性。

本课程采用项目化教学，将学生按照学习能力强弱和基础好差搭配组合，布置课堂任务，来培养学生的学习能力和学习热情。

四、考核方案设计考核由平时成绩、期中笔试和期末笔试组成，具体比例如下：平时成绩（30%）、、期中考试（20%）、期末笔试（50%）。

五、教材、资料教材：陈海松.单片机应用技能项目化教材.北京：电子工业出版社，2013.。

项目任务书项目二 多路智力竞赛抢答器的设计在知识竞赛中，尤其是抢答型的知识竞赛中，为了知道是哪一组或哪一位学 生先答题，必须要有一个系统来完成这个过程。

在抢答过程中，如果只靠人的视 觉是很难判断先后顺序的， 因此在这种比赛中引入多路智力竞赛抢答器是非常有 必要的。

本项目介绍了两种不同的多路智力抢答器的设计方法，一种是主要基于 74LS175 构成的四路智力竞赛抢答器，另一种是基于 74LS148 的多路智力竞赛抢 答器。

2.1 基于 74LS175的四路智力竞赛抢答器的设计2.1.1 设计要求（1） 通过74LS175，555及门电路设计一个四路的智力抢答器。

（2） 通过4个发光二极管表示四路选手的抢答状态。

（3） 为节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答的开 始。

（4） 抢答器具有数据锁存功能，抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，则 相应的发光二极管就发光，此时封锁住输入电路，禁止其他选手抢答。

2.1.2 四 D 触发器 74LS175 芯片介绍74LS175是四上升沿的D触发器，其管脚排列如图2-1所示。

1. 74LS175管脚说明（1） CP：时钟输入端，上升沿有效。

（2） MR：清除端，又称公共置零端，低电平有效。

（3） D3D0 ：数据输入端。

~（4） Q3Q0 ：数据输出端。

~（5） Q3Q0 ：数据互补输出端。

~（6）V ：电源端，一般接5V。

CC（7） GND：接地端。

2. 74LS175功能说明74LS175的功能如表2-1所示。

表 2-1 74LS175 功能输入项 输出项 MR CP D Q Q L × × L HH ↑ H H L H ↑L LHHL×Q 0Q 由表2‐1可得出以下结论。

（1） 当清除端（MR ）为低电平时，输出端（Q）为低电平。

（2） 在时钟输入端（CP）上升沿作用下，数据输出端（Q）与数据输入端 （D）相一致。

本科毕业设计（2012届）题目智能型BMI体重指数测试仪的设计与制作学院专业班级学号学生姓名指导教师完成日期诚信承诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《智能型BMI体重指数测试仪的设计与制作》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。

承诺人（签名）：2012 年 05 月 09日摘要本设计主要设计BMI（Body Mass Index，身体质量指数）体重测试仪系统的信号处理过程，继而实现整个BMI体重测试。

BMI体重测试仪系统主要包括称重传感器、放大器、信号处理过程和液晶显示是整个系统的关键。

BMI测试过程：由传感器采集的电信号，经过一系列的信号处理过程和输入的身高值，由BMI=体重（kg）/(身高^2)得到最终的结果。

传感器由两个50kg的半桥称重传感器组成全桥，其称量范围是100kg。

BMI值最终由采集到的体重和用户输入的身高决定。

本BMI体重测试仪系统主要是由带A/D转换功能的单片机STC12C5A16S2控制单元，由电阻式应变片获取电信号，经AD620放大器、按键、显示模块以及软件程序来完成整个称重系统。

本设计运用LCD1602液晶分两行显示采集到体重值，用户输入的身高值和经系统处理过的BMI值和用户的身体质量状况，其直观、易读的特点将会受到用户的热爱。

显然由单片机控制的体重秤具备使用方便，直观，测量准确，成本低等特点。

此外，随着现代社会随着人们生活水平的提高，人们对自己的身体健康越来越关注，为此BMI体重测试仪越来越凸显出了其广泛的市场前景受。

若BMI体重测试仪广泛地使用在家庭生活中，将会为提高我国的人民的身体素质及延长平均寿命做出巨大贡献。

关键字：BMI；体重计；STC12C5A16S2；称重传感器；AD620ABSTRACTThis design mainly the design signal processing system of BMI weight tester, then realize the entire BMI weight test. BMI weight tester system mainly including weighing transducer, amplifiers, signal processing and liquid crystal display is the key to the whole system. BMI test process: from sensors to collect the electrical signals, after a series of signal processing and input height value, by BMI = weight (kg) / (height ^ 2) get the final outcome. The whole bridge weighing transducers composition of two 50kg half bridge weighing transducers and its range is weighing 100kg. BMI eventually is decided by the collected weight and the height of the user.The BMI weight tester system is mainly composed of taking A/D conversion function of the single chip microcomputer STC12C5A16S2 control units, by the resistance strain gauge type for electrical signal ,through the process of amplifier AD620, buttons, display module and software program to complete the whole weighing system. This design uses LCD1602 to display the collected weight value, the user input height value and the system with the body mass index (BMI) and the user's healthy condition .the intuitive and easy to read characteristics will be lively loved by users.Obviously the single-chip microcomputer control weight scales have characteristics of conveniently use, intuitive, high measurement accuracy, low cost etc. In addition, in modern society with the improvement of people's living standard, people take more and more attention on their health, therefore BMI weight tester more and more brings out its widespread market prospect. If the BMI weight tester widely used in the family, it wills be to improve our people's physical quality and made great contribution to extend life expectancy.Keywords: BMI；weight tester；STC12C5A16S2；weighing transducer；AD620目录1 引言......................................................... - 1 -2 概述......................................................... - 2 -2.1 电子称概述.............................................. - 2 -2.2 本设计方案思路.......................................... - 3 -2.3 研发方向和技术关键...................................... - 4 -2.4 主要技术指标............................................ - 4 -3 系统方法论证与选型........................................... - 5 -3.1 控制器部分.............................................. - 5 -3.2 数据采集部分的选择...................................... - 6 -3.2.1 传感器的选择....................................... - 6 -3.2.2 放大电路的选择..................................... - 9 -3.3 显示部分............................................... - 10 -4 硬件设计.................................................... - 13 -4.1 主控器电路............................................. - 13 -4.2 信号采集、放大电路..................................... - 16 -4.3 显示电路本设计......................................... - 17 -4.4 系统完成工作过程....................................... - 18 -5 软件设计.................................................... - 20 -5.1 总体方案............................................... - 20 -5.2 A/D转换部分程序流图 ................................... - 20 -5.3 LCD显示部分程序 ....................................... - 21 -5.4按键程序流图............................................. - 22 -6 制作与调试.................................................. - 24 -6.1 硬件电路的布线与焊接................................... - 24 -6.1.1 总体特点.......................................... - 24 -6.1.2 电路划分.......................................... - 24 -6.1.3 焊接.............................................. - 24 -6.2 实物图................................................. - 24 -6.3 误差分析............................................... - 26 -7 结论........................................................ - 27 - 致谢............................................................ - 28 -参考文献........................................................ - 29 - 附录A 系统电路图与PCB制板图................................. - 31 - 附录B 系统程序............................................... - 31 -1引言体重秤可以分为电子体重秤和机械体重秤，还可以分为带身高尺的体重秤和不带身高尺的体重秤。

《智能电子产品设计与制作》教学大纲学分：9总学时：144学时适用专业：电子信息工程技术专业1、课程定位《智能电子产品设计与制作》是电子信息工程技术专业课程体系中的一门主干课程，本课程的任务是通过本学习领域的技能培养，使学生具备智能仪器仪表应用系统的硬件模块设计能力，具备具体模块的电子线路的设计、焊接、调试能力，提高学生的实际操作能力，使用仪器仪表的能力，数据与结果的分析处理能力等。

2、课程目标本课程的课程目标是使学生掌握智能仪器仪表产品设计、制作、生产的基本步骤和要求，学生学习完本课程后应达到的具体能力目标为：学习情境1：数码管显示接口技术以单片机实验主板，单片机数码管实验板为学习载体，了解单片机的基本结构组成，学习单片机的存储器配置情况，了解掌握并行接口结构及使用注意事项，了解单片机的引脚功能。

（1）单片机的概念。

（2）单片机的基本结构组成。

（3）51单片机的存储器配置情况。

（4）并行接口结构及使用注意事项。

（5）单片机的引脚功能。

（6）数码管显示接口技术。

学习情境2：霓虹灯的设计与制作以单片机实验主板，单片机I/O实验板为学习载体，学习汇编语言指令系统的应用。

（1）单片机的指令时序。

（2）掌握汇编语言的的指令格式。

（3）常见的寻址方式的概念、寻址空间。

（4）算术运算指令。

（5）逻辑控制类指令。

（6）霓虹灯程序调试。

学习情境3：模拟交通灯系统设计与制作以单片机实验主板，交通灯实验板、面包板，相应电子元器件为学习载体，学习汇编语言指令系统。

（1）控制转移指令。

（2）位操作指令。

（3）伪指令的格式和用法。

（4）汇编语言程序设计方法。

（5）分支和循环程序编写与调试。

（6）排序、搜索等复杂程序的调试。

（7）模拟交通灯系统设计与制作。

学习情境4：智能LED电子钟的设计与制作以单片机实验主板，数码管实验板、面包板，相应电子元器件为学习载体，学习单片机中断系统的应用，了解串口原理的应用。

（1）中断的概念，中断系统及控制。

课程名称：智能电子产品设计与制作学分：4计划学时：64适用专业：应用电子技术1．前言1.1课程性质本课程是针对电子行业的电子产品开发技术员岗位从事电子产品开发的方案设计，是应用电子技术专业的一门拓展课。

先修课程是传感器技术与应用、微控制器选择与应用。

通过本课程的学习，使学生综合运用单片机、传感器、智能仪器的基本理论知识，开发设计单片机相关产品、单片机应用系统调试、测试与维护。

为从事嵌入式系统生产第一线的技术和管理工作打下坚实的基础。

1.2设计思路本课程的设计思路是以学生的职业能力为中心，以职业活动为导向，突出能力目标，以学生为主体，以项目任务作为载体进行能力的训练。

采用基于工作过程的教学模式，以真实的产品为项目载体来开展教学，让学生真正感受到日常实训与实际产品开发的区别，并体验社会对单片机工程师的要求。

通过各项任务模拟，进一步加强学生职业意识，提升职业素养。

2．课程目标2.1总体目标《智能电子产品设计与制作》课程是基于理论学习之上、旨在锻炼学生实际应用能力，培养学生的基于单片机的智能产品的设计能力，使学生达到能参与或独立设计开发简单的单片机相关产品。

通过本课程的学习，使学生具有单片机系统编程和设计的知识与技能，具备较高的职业素质，具有调试单片机系统程序和设计最小单片机系统的能力，能解决程序调试和系统设计中遇到的问题。

2.2具体目标2.2.1知识目标(1)掌握单片机内部资源的规划方法。

(2)掌握单片机系统中的基本技术概念，并在设计项目中灵活运用。

(3)掌握程序设计过程中解决常见问题的程序算法。

(4)掌握单片机产品的调试、测试的方法。

(5)掌握单片机产品设计过程中的成本控制方法。

2.2.2能力目标(1)能根据设计任务进行单片机造型。

(2)能根据项目设计要求，进行单元电路的设计。

(3)能对设计的任务进行软件程序功能划分。

(4)能用单片机产品开发工具进行软件编程、调试及软硬件联调。

(5)能熟练使用常用的工具和电子仪器，完成项目产品的参数、性能的测试。

《电子产品印刷电路板设计与制作》课程标准1、课程概述1.1课程定位“电子产品印刷电路板设计与制作”是电子信息工程技术、应用电子技术及电子工艺与管理专业教学计划实践性教学环节中的一个重要环节与必修课程，是一门基于职业和工作岗位分析，针对学生未来可能面对的岗位能力要求，按照通用PCB设计流程对学生进行PCB设计的专项能力培养和训练的实践性课程。

通过本课程的实训，使学生能够初步掌握常见电子线路原理图的绘制及PCB的设计方法，了解PCB的常见生产工艺流程，训练学生养成良好的PCB设计素养，为学生就业后从事电子产品辅助设计、电子产品生产等岗位奠定基础。

1.2与前后课程的联系“电子产品印刷电路板设计与制作”课程应在学生学完电路基础，电子工艺基础等课程以后进行，对于与相关课程紧密相关的PCB设计方法，可以在相关课程授课过程中通过实例进行实践训练，以增强学生的感性认识，提高课程的实际教学效果。

学生已经具备常用电子元器件的识别与电子装配焊接能力。

本课程对电子电路制作及测试、电子产品设计与制作实训、单片机应用实践等后续课程的实践技能训练提供支撑，与有关课程紧密相关的技能可以在上述课程的教学过程中结合相关的技能训练开展，不作为本课程的教学重点。

1.3课程设计思路1.3.1 课程设计理念（1）该课程是依据“高职高专电子信息类专业职业能力分析与岗位技能训练表”中的“电子产品研发”工作项目设置的。

其总体设计思路是：打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为基于工作过程的实践教学模式，以典型电子电路的PCB设计为对象，组织学生在完成典型电子线路的PCB设计实践中学习相关的知识，培养相应的职业能力。

以学生职业能力培养为中心，以职业活动为导向，在授课过程中介绍行业企业的PCB设计规范，充分体现高职课程教学职业性、实践性和开放性的要求，培养学生职业能力，提升职业素养。

课程内容突出对学生职业能力的实践性训练，相关知识均与所要完成的工作任务实践有密切联系，并充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要，融合相关职业岗位对知识、技能和态度的要求。

《电子产品设计与制作》课程教学设计与实践第一篇：《电子产品设计与制作》课程教学设计与实践《电子产品设计与制作》课程教学设计与实践摘要：针对目前《电子产品设计与制作》课程教学过程中存在的不足，提出了一种《电子产品设计与制作》课程教学设计与实施方案。

首先从教学理念、教学策略、教学过程、教学资源、学习效果评价五个方面进行分析设计，然后给出了课程的具体实施流程。

实践结果证明方案实施后学生的学习效果和教师的教学能力均有较大的提升。

关键词：电子产品设计与制作；教学设计；教学实践；教学过程中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）17-0144-02Abstract：Aiming at the current Shortcomings in the teaching process of Electronic product design and making curriculum，this paper puts forward a teaching design and practice scheme on it.Firstly，this paper analyzes and designs the teaching concept，teaching strategy，teaching process，teaching resources and learning effect evaluation，then presents the detailed implementing procedure of this course.The practical results show that both teacher and students are improved greatly after the implementation of the scheme.Key words： electronic product design and making，Teaching Design，Teaching Practice，Teaching Process《电子产品设计与制作》课程是电子信息类专业的一门综合实践课程，旨在培养学生利用前期所学的电子技术、单片机、EDA等课程知识完成实际电子产品设计与制作的能力，是一门非常重要的职业能力课程。

目录2017级信息技术公共课课程标准错误!未定义书签。

《办公应用》（课程编码XXXX）课程标准1《大学语文》(课程编码XXXX)课程标准错误!未定义书签。

2017级软件技术专业课程标准错误!未定义书签。

《SQL Server数据库技术》(课程编码XXXX)课程标准错误!未定义书签。

注意：目录格式按照上面格式，课程编码各系部提供。

《电子产品设计及制作》课程代码: （系部查询）课程名称：电子产品设计及制作课程类型: （理论+实践）课总学时：64学时理论学时：48学时实训学时：16学时学分：4学分适用对象: 2017级智能化楼宇专业、2017级交通专业先修课程：无第一部分前言一、课程性质及地位1、课程性质电子产品设计及制作是楼宇及交通专业的主要技术基础课。

它建立在电路基础、模拟电子技术、数字电子技术等课程的基础之上，本课程的任务是使学生学会使用Protel软件绘制电路原理图以及印制板电路图，为以后的学习和专业工作打下坚实的基础。

2、课程定位《电子产品设计及制作》对学生毕业后从事电子电路辅助设计岗位起着重要支撑作用。

本课程设计通过设计智能电子产品实物方式，采取项目教学的方法培养学生电子线路的组装调试能力、软件编程能力、智能电子产品设计及应用能力和创新能力，本课程及前修课程《电子技术》、《传感器及自动检测》和《电子产品制作实训》相衔接，共同培养学生将理论知识融到实际项目开发系统中的综合应用能力；及后继课程《毕业设计》、《顶岗实习》相衔接，共同培养学生对实际项目的综合设计、开发及应用能力。

为以后就业从事生产和科研工作提供较强的动手技能。

二、课程基本理念是一门集电子技术及设计理论为一休的综合性的交叉学科，它综合运用这两个学科的概念和方法，形成了自己独立的体系。

学习计算机网络基本原理课程之前，应很好地掌握计算机系统结构、计算机原理、计算机软硬件知识及通信所需的相关技术。

以解决显性知识及默会知识、必备知识及拓展知识、理论知识及实践知识融会贯通为目的，充分体现教学做一体化的行动导向教学模式，从而模拟真实工作过程，实施项目引导、任务驱动。