电子产品设计制作
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《电子产品设计与制作实训》教案第一章:电子产品设计与制作概述1.1 教学目标让学生了解电子产品设计与制作的基本概念、流程和原则。
培养学生对电子产品设计的兴趣和热情。
1.2 教学内容电子产品设计的定义与目的电子产品设计的基本流程电子产品设计的原则与注意事项1.3 教学方法讲授法:讲解电子产品设计的基本概念、流程和原则。
互动法:引导学生讨论电子产品设计中的注意事项。
1.4 教学资源教材:电子产品设计与制作实训教材。
课件:电子产品设计流程、原则与注意事项的PPT。
1.5 教学评估课堂问答:检查学生对电子产品设计基本概念的理解。
小组讨论:评估学生在讨论中的表现和思考能力。
第二章:电子元器件识别与选用2.1 教学目标让学生熟悉常用电子元器件的名称、符号、功能和特性。
培养学生正确选用电子元器件的能力。
常用电子元器件的分类与功能电子元器件的符号与识别电子元器件的选用原则与方法2.3 教学方法讲授法:讲解常用电子元器件的名称、符号、功能和特性。
实践操作法:引导学生识别和选用电子元器件。
2.4 教学资源教材:电子产品设计与制作实训教材。
课件:常用电子元器件的PPT。
实物:常用电子元器件。
2.5 教学评估课堂问答:检查学生对常用电子元器件的了解。
实践操作:评估学生在识别和选用电子元器件的能力。
第三章:电子产品电路图设计3.1 教学目标让学生掌握电子产品电路图的设计方法和技巧。
培养学生绘制电子产品电路图的能力。
3.2 教学内容电子产品电路图的类型与特点电子产品电路图的设计方法与步骤电子产品电路图的绘制技巧与注意事项讲授法:讲解电子产品电路图的类型、特点和设计方法。
实践操作法:引导学生绘制电子产品电路图。
3.4 教学资源教材:电子产品设计与制作实训教材。
课件:电子产品电路图设计方法与步骤的PPT。
工具:电路图绘制软件。
3.5 教学评估课堂问答:检查学生对电子产品电路图设计方法的理解。
实践操作:评估学生在绘制电子产品电路图的能力。
电子产品设计流程导言电子产品设计是一个复杂而严谨的过程,它涉及多个环节,包括需求分析、概念设计、详细设计、原型制作、验证测试等。
本文将详细介绍电子产品设计的流程,以便提供一个清晰的指导,帮助设计师顺利完成产品开发。
1. 需求分析在开始电子产品设计之前,首先需要进行需求分析。
需求分析的目的是明确产品的功能需求、性能需求、用户需求等。
通过与客户沟通并了解其期望,设计团队能够确保在产品设计过程中满足用户的期望。
需求分析包括以下几个步骤: - 收集用户需求:与客户详细沟通,了解他们对产品的期望和需求。
- 定义功能需求:根据用户需求,明确产品需要具备的功能。
- 确定性能需求:根据产品的应用场景和使用要求,明确产品的性能指标。
2. 概念设计概念设计是将需求分析得到的信息转化为一个初步的设计方案的过程。
其目标是确定产品的整体框架和基本功能。
在概念设计阶段,设计团队通常会进行一系列的头脑风暴和草图绘制,以快速生成多个概念并评估其可行性。
在概念设计阶段,设计团队需要完成以下任务: - 确定产品的整体结构:包括外形设计、功能组成等。
- 生成初步的产品草图:通过手绘或使用设计软件绘制初步的产品草图。
- 进行初步的功能评估:评估各个概念的优劣、可行性和可实现性。
3. 详细设计在确定了初步的概念设计之后,设计团队需要进行详细设计。
详细设计是将初步的概念设计方案进一步完善,确定产品的具体细节和技术实现方案的过程。
在详细设计阶段,设计团队需要考虑材料选择、电路设计、外围接口设计等方面的内容。
详细设计包括以下任务: - 选取合适的材料:根据产品的需求和要求,选取适合的材料进行制造。
- 进行电路设计:根据产品的功能需求,设计相应的电路,并进行电路模拟和优化。
- 设计外围接口:确定产品与外部设备的接口设计,包括传感器、显示屏、按键等。
4. 原型制作在详细设计完成后,设计团队需要根据设计文件制作原型。
原型制作是为了验证设计的可行性和效果,以及进行最终用户测试和反馈收集。
智能电子产品的设计与制作现代科技发展迅猛,智能电子产品也越来越普及。
设计与制作优质的智能电子产品已经成为一个热门话题。
在这篇文章中,我将探讨智能电子产品的设计与制作,并分享几个我认为重要的技巧和注意点。
一、需求分析在设计智能电子产品之前,我们需要先进行需求分析。
这包括市场调查,确定目标用户和他们的需求,分析竞争对手和现有产品的特点等。
比如,我们想设计一款智能手环。
我们需要确定这个手环的功能,是单纯的计步器,还是可以监测心率、呼吸等身体指标。
我们还需要确定手环材质、颜色,以及是否需要防水防尘等特点。
二、外观设计外观设计是智能电子产品赢得消费者青睐的关键因素之一。
我们需要考虑产品的实用性和美观度。
在设计外观时,我们还需要注意以下几点。
1.设计风格不同产品需要的设计风格也不同。
如何将产品所需的功能与设计融合在一起,是设计风格的关键。
2.人性化设计我们要考虑设计是否符合人体工程学原理,是否易于操作,是否能够有效地解决用户的实际问题。
3.不失品质我们应该放在品质和造型之间平衡,力求让产品在美观和质量上达到完美的平衡点。
三、硬件设计硬件是智能电子产品的核心。
智能电子产品的硬件设计涉及到的内容很多,包括电路设计、材料选择、尺寸与韧度等多个方面。
1.电路设计电路设计是整个整个硬件设计中最为核心的一部分。
它决定了这个智能电子产品的基本功能。
在电路设计中,我们需要注意以下几点。
(1)物料的选择选择什么器件来实现电路功能相当重要。
通常来说,我们会选用价格合理、品质过硬、足够可靠的物料。
(2)定义架构首先要考虑要实现的功能。
在根据所需功能来定义电路输入、输出接口之前,我们还要考虑售价、尺寸和性能指标。
2.物料选择我们应该谨慎选择适合电路的物料。
选择的物料不仅影响整个电路实现的难易度,而且还会影响电路整体性能和寿命。
3.尺寸和韧度智能电子产品设计的时候,还要考虑材料的尺寸和韧度。
这样可以增加电子产品的稳定性和耐用性,减少对保护壳的压力。
电子产品设计与制作流程分析毕业设计首先是需求分析。
通过与用户沟通,了解用户需求和使用环境,明确产品的功能、性能和特性要求。
需求分析的关键是理解用户需求,并将其转化为具体的技术要求和规格。
接下来是系统设计。
在系统设计阶段,需要根据产品需求,设计整个系统的框架和架构。
包括系统的功能模块划分、硬件与软件的接口定义、模块之间的通信方式等。
在设计过程中需要考虑系统的可扩展性、可靠性和稳定性等因素。
硬件开发是电子产品设计与制作的重要环节之一、首先,根据系统设计的要求,进行电路的设计。
包括选择电子元器件、绘制电路原理图、设计PCB布局等。
然后,进行电路的制作和组装,包括PCB的刻板、元器件的焊接等。
最后,对电路进行测试和调试,确保硬件的正常工作。
软件开发是电子产品设计与制作的另一个重要环节。
根据系统设计的要求,进行软件的设计和编程。
包括编写驱动程序、界面设计、功能实现等。
在软件开发过程中,需要进行严格的测试和调试,确保软件的稳定性和可靠性。
制造是电子产品设计与制作中的关键环节之一、包括选材、生产工艺、组装等。
选材是根据产品的功能和性能要求,选择合适的材料和元器件。
生产工艺是根据产品的特点和要求,制定合理的工艺流程。
组装是将各个零部件组装成最终的产品,需要注意每个环节的细节和质量控制。
最后是测试阶段。
对制造好的产品进行功能测试、性能测试、可靠性测试等。
测试结果将反馈给设计和制造团队,用于进一步改进和优化产品。
总结起来,电子产品设计与制作流程包括需求分析、系统设计、硬件开发、软件开发、制造和测试等环节。
每个环节都有具体的步骤和要求,需要多个部门和团队间的协作和合作。
通过不断优化和改善流程,可以提高产品质量和生产效率,满足用户需求。
实用电子小制作例随着科技的发展,电子制作已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
无论是DIY爱好者还是学生,都可以通过一些实用的电子小制作来锻炼自己的动手能力和电子技术知识。
以下是几个实用的电子小制作例:1.简易温度计制作材料:热敏电阻、电容、电源、LCD显示屏组件等。
制作方法:将电阻连接到LCD模块上,将LCD模块连接到Arduino开发板上,通过编程控制显示屏显示当前温度。
2.果蔬新鲜度监测器制作材料:蓝牙模块、温湿度传感器、电源、硅胶密封容器等。
制作方法:将温湿度传感器装入硅胶密封容器内,连接蓝牙模块与传感器,通过编程将监测到的数据发送到手机端,实时监测果蔬的新鲜度。
3.智能照明系统制作材料:光敏电阻、继电器模块、电源、LED灯等。
制作方法:将光敏电阻与继电器模块连接,将继电器模块与LED灯连接,通过编程控制光敏电阻感光敏感度,根据环境光线的明暗程度自动调节LED灯的亮度。
4.简易红外遥控器制作材料:红外接收器、红外发射器、电源、开关等。
制作方法:将红外接收器与红外发射器分别连接到电路中,通过编程控制红外发射器发射不同的红外信号,实现对设备的遥控控制。
5.蓝牙音箱制作材料:蓝牙音频模块、扬声器、电池等。
制作方法:将蓝牙音频模块与扬声器连接,连接电池供电,通过编程控制音频模块与手机蓝牙连接,实现音箱的无线播放功能。
以上仅是一些简单的实用电子小制作例,每个项目涉及的材料和步骤可能会有所不同,具体的制作过程还需根据实际情况和个人需求进行调整。
通过这些小制作,不仅可以提升自己的动手能力和电子知识,还可以将科技与生活结合起来,创造更多的实用产品。
实用电子小制作39例以下是39个实用电子小制作项目:1.电子温度计:使用温度传感器和LCD显示屏制作一个可以测量室内温度的仪器。
2.DIY闹钟:使用电子元件搭建一个简单的数字时钟或模拟时钟。
3. 智能家居控制系统:利用Arduino或Raspberry Pi等单板计算机制作一个可以控制家中灯光、温度和安防系统的智能控制器。
4.电子安全报警器:使用光敏电阻、震动传感器等电子元件制作一个可移动的安全报警器。
5.数码测距仪:利用红外线测距传感器和数码显示屏制作一个可以测量距离的仪器。
6.红外线遥控器:使用红外线发射器和接收器制作一个可以控制电视、音响等家电设备的遥控器。
7.电子水位报警器:利用浮子开关和蜂鸣器制作一个可以检测水位并发出警报的设备。
8.智能门禁系统:使用RFID读卡器和电子锁制作一个可以通过刷卡或密码验证的门禁系统。
9.DIY音乐播放器:通过集成电路和扬声器制作一个自己的音乐播放器,可以播放存储在SD卡或USB设备上的音乐。
10.音频频谱分析仪:利用麦克风和LED显示屏制作一个可以分析音频频谱的仪器。
11.DIY数字电子称:利用负荷传感器和液晶显示屏制作一个可以测量物体重量的电子称。
12.电子计时器:使用定时器集成电路制作一个简单的计时器,可用于记时间或倒计时。
13.DIY智能手环:利用加速度传感器和蓝牙模块制作一个可以追踪步数、心率等数据的智能手环。
14.电子天气预报器:使用温湿度传感器和LCD显示屏制作一个可以显示室内外温湿度和天气状况的装置。
15.DIY数字电子罗盘:通过磁力传感器和数码显示屏制作一个可以指示方向的电子罗盘。
16. 初级电子游戏机:利用Arduino或Raspberry Pi等单板计算机和液晶显示屏制作一个简单的电子游戏机。
17.DIY脑波传感器:使用神经传感器和心电图测量仪制作一个可以检测或测量脑波的设备。
18.自动植物浇水器:通过湿度传感器和电动水泵制作一个可以自动检测植物土壤湿度并浇水的系统。
电子产品设计流程电子产品设计是一个复杂而又精密的过程,它涉及到多个领域的知识和技能,需要设计师们在整个过程中做出各种决策。
下面将介绍电子产品设计的一般流程,希望能够对正在进行电子产品设计的人员有所帮助。
首先,电子产品设计的第一步是需求分析。
在这一阶段,设计师需要与客户充分沟通,了解客户的需求和期望。
同时,也需要对市场进行调研,了解竞争对手的产品情况,以及市场的潜在需求。
通过需求分析,设计师可以确定产品的功能和性能指标,为后续的设计工作打下基础。
接下来是概念设计阶段。
在这个阶段,设计师需要进行头脑风暴,提出各种创意和构思。
通过对不同的设计方案进行评估和比较,最终确定最佳的设计方案。
概念设计阶段需要设计师们发挥他们的创造力和想象力,提出具有创新性和实用性的设计方案。
然后是详细设计阶段。
在这个阶段,设计师需要对概念设计进行详细的细化和完善,包括产品的结构设计、外观设计、电路设计等。
设计师需要考虑产品的制造工艺、成本控制、可靠性等因素,确保设计方案的可行性和实用性。
接着是原型制作阶段。
在这个阶段,设计师需要制作产品的原型样机,进行功能测试和性能验证。
通过原型制作,设计师可以发现设计方案中的问题和不足之处,及时进行改进和调整。
最后是产品试制和量产阶段。
在这个阶段,设计师需要根据原型样机的测试结果进行产品的试制和小批量生产。
通过试制阶段的测试和验证,最终确定产品的设计方案,并进行产品的大规模生产。
综上所述,电子产品设计流程包括需求分析、概念设计、详细设计、原型制作、产品试制和量产等阶段。
在整个设计过程中,设计师需要充分考虑产品的功能、性能、制造工艺、成本控制等因素,确保设计方案的可行性和实用性。
希望以上内容能够对电子产品设计的相关人员有所帮助。
消费电子产品结构设计流程1.确定产品需求:在设计消费电子产品之前,首先需要确定产品的需求。
这包括产品的功能、外观、尺寸、性能要求等。
产品需求的确定可以通过市场调研、用户需求调研等方式进行,以确保设计的产品满足消费者的需求。
2.概念设计:概念设计是指根据产品需求,进行初步的设计方案构思。
在这个阶段,设计师会进行产品的整体布局设计,确定产品的外形轮廓、按键布局、接口位置等。
同时,概念设计还包括对产品功能的初步规划和创新点的设想。
这个阶段的设计通常是以手绘或者2D/3D软件进行设计。
3.结构设计:在概念设计完成后,进入结构设计阶段。
结构设计主要包括产品内部结构、外壳设计等。
在这个阶段,设计师会制作详细的产品结构图,确定电路板的布局、元器件的安装位置、电池、传感器等模块的安装位置等。
同时,结构设计还需要考虑产品的易制造性、易维修性和成本控制等因素。
4.确定材料和工艺:在结构设计完成后,需要确定产品所使用的材料和工艺。
根据产品的需求和设计风格,选择适合的材料,如塑料、金属、玻璃等。
同时,根据产品的结构和设计要求,选择合适的加工工艺,如注塑、冲压、CNC加工等。
选定材料和工艺后,需要制作样机验证设计的可行性。
5.仿真与优化:通过计算机辅助设计软件进行结构仿真和优化,以验证设计的合理性和性能。
这可以帮助设计师快速找出设计中可能存在的问题,并提出改进方案,以确保产品的稳定性、强度和可靠性。
6.样机制作:根据结构设计和仿真优化结果,制作产品样机。
样机制作是产品开发过程中的一个重要环节,通过样机的制作和测试,可以不断修改和完善产品设计,以获得满足用户需求和市场要求的产品。
7.试产与调试:在样机制作完成后,进行试产与调试。
通过试产和调试,可以验证产品设计的可行性和性能,并进一步完善产品的细节和工艺流程。
8.量产与测试:在产品试产成功后,进行量产和测试。
在量产过程中,需要制定生产工艺和质量控制标准,确保产品的一致性和质量稳定性。
电子产品设计生产工艺流程在当今数字化时代,电子产品已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
从智能手机到电脑,从平板电脑到家用电器,电子产品在各个领域都发挥着重要作用。
而这些电子产品的设计和生产工艺流程也是十分复杂和精密的。
本文将对电子产品设计生产工艺流程进行详细介绍。
首先,电子产品的设计是整个生产工艺流程的第一步。
设计师需要根据市场需求和用户反馈来确定产品的功能和外观设计。
在这个阶段,设计师需要进行大量的市场调研和用户需求分析,以确保产品能够满足用户的需求并具有竞争力。
同时,设计师还需要考虑产品的可制造性和成本控制,以确保产品在生产阶段能够顺利进行。
一旦设计确定,接下来就是产品的原型制作。
在这个阶段,设计师需要利用CAD软件进行产品的三维建模,并制作出产品的原型样机。
这个阶段的关键是要确保原型样机能够准确地展现产品的设计理念和功能,同时还需要考虑原型样机的制造成本和制造工艺,以便在后续的生产阶段能够顺利进行。
一旦原型样机确定,接下来就是产品的生产工艺流程。
首先是材料采购和加工。
在这个阶段,生产商需要根据产品的设计要求和原型样机的制造工艺来选择合适的材料,并进行加工和制造。
这个阶段的关键是要确保材料的质量和加工工艺的精密度,以确保产品的质量和稳定性。
接下来是电子元器件的采购和组装。
在这个阶段,生产商需要根据产品的设计要求和原型样机的电路设计来选择合适的电子元器件,并进行组装和测试。
这个阶段的关键是要确保电子元器件的性能和稳定性,以确保产品的功能和可靠性。
最后是产品的组装和测试。
在这个阶段,生产商需要将材料和电子元器件进行组装,并进行产品的整机测试和调试。
这个阶段的关键是要确保产品的装配精度和测试准确度,以确保产品的质量和稳定性。
总的来说,电子产品的设计生产工艺流程是一个复杂而精密的过程。
从产品设计到原型制作,再到材料采购和加工,电子元器件的采购和组装,最后到产品的组装和测试,每一个环节都需要精密的操作和严格的控制,以确保产品的质量和稳定性。
电子产品的设计和制造流程介绍在现代社会中,电子产品已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
从智能手机到电视机,从笔记本电脑到平板电脑,电子产品无处不在。
但是,这些电子产品的设计和制造流程并不简单。
下面将详细介绍一下电子产品的设计和制造流程。
一、需求调研1.确定产品定位:通过市场调查和分析,确定电子产品的定位,例如面向年轻人、专业人群、家庭用户等。
2.收集用户需求:与潜在用户交流,了解用户对产品功能、外观、性能等方面的需求和期望。
3.竞品分析:分析市场上已有的类似产品,了解竞争对手的优势和不足。
二、概念设计与产品规划1.制定产品功能:根据用户需求和市场定位,确定产品应具备的主要功能。
2.制作原型:利用3D打印等技术,制作出初步的产品原型。
通过原型可以更直观地了解产品外观和操作性能。
3.评估产品:将原型交给设计师和工程师进行设计评估,确定产品在外观、结构和工艺等方面的可行性。
三、设计开发1.电路设计:根据产品的功能需求,进行电路设计、电路仿真和电路调试。
2.外观设计:由设计师制定产品外观设计方案,包括外观形状、颜色、材质等。
3.结构设计:确定产品的内部结构和外部组装方式,考虑产品的可维修性和制造成本。
4.软件开发:根据产品功能需求,进行软件的编程开发和调试。
四、制造生产1.原材料采购:根据设计所需原材料清单,与供应商进行采购协商,获得所需的元器件和材料。
2.生产组装:将电子元器件和外壳等组装到一起,形成完整的电子产品。
这一过程需要进行严格的质量控制和检测。
3.测试验证:对制造完成的产品进行性能测试和验证,确保产品符合设计要求。
4.包装出货:对产品进行包装,并进行入库管理,准备发货给销售渠道或客户。
五、售后服务1.质量保障:为电子产品提供一定的售后服务和保修期限,及时解决用户可能遇到的质量问题。
2.客户支持:提供用户使用手册、常见问题解答等支持材料,解答用户在使用过程中遇到的问题。
3.产品升级:根据市场反馈和技术发展,对产品进行升级和改进,推出新的版本或功能。
实习报告成绩评定长春工程学院纪律要求和成绩考核办法(纪律要求和成绩考核办法打印在封皮背面)1.实习过程必须听从教师指导,严格遵守安全操作规程。
不准违规操作,未经指导教师允许不准启动任何非自用设备、仪器、工具等;操作项目和内容必须按设计要求进行,特别要注意防止电烙铁烧烫伤、不用时要及时切断电源。
2.实习期间在教室内不准吸烟、吃食物(含零食),不准带无关人员到实习实验室活动,否则扣平时表现分。
3.参加本次实习时间不足三分之二或旷课3天以上者,不得参加本次考核,按不及格处理。
4.病事假必须有请假条,需经班主任或有关领导批准,否则按旷课处理。
5.过程考核和综合成绩在教师手册中要有记载。
6.成绩的考核由指导教师根据学生的平时表现(出勤、遵守纪律情况、学习态度、工作进展等)、实习报告、实习成果、现场操作、答辩等几个方面,结合考核纲要规定的各项成绩权重,综合后给出实习总成绩。
7.成绩评定采用五级分制,即优、良、中、及格、不及格。
8.实习结束一周内,指导教师提交实习成绩和实习总结。
实习日志注:实习日志“实习内容概述”要求手写,防止雷同抄袭,不允许打印。
《电子产品设计制作》报告一、设计制作目的与意义1.通过专项训练,验证所学的理论知识和实践技能,为进一步提高专业应用能力提供实践锻炼机会。
2.在指导教师和技术人员的指导下,通过实际项目的设计制作和操作,增强工程意识,并使工程技能得到综合训练,加深对专业或课程所学理论的认识和理解。
3.通过具体项目(简易电子琴、数字钟)的强化训练和针对性训练,借鉴CDIO工程教育模式,培养学生构思、设计、实现和调试电子产品设计研制的综合应用能力,以电子产品设计制作为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系等方式学习电子产品的设计、制作和调试过程。
4.通过对设计制作过程的考核,培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力。
5.通过撰写设计制作报告,培养训练书写规范和文字表达能力。
二、设计制作内容(一)八按键简易电子琴的设计制作1.任务功能说明与方案论证(1)任务功能说明采用AT89C2051CPU,设计时钟电路和复位电路,手动复位,3V供电(2节电池);PCB尺寸:长×宽=10cm×6cm,单面板。
具有电子琴输入按键8个,包含1~7和高音1,一排布局,左边为低音。
具有手动复位键1个,播放音乐和弹奏切换功能按键1个,在PCB图上标注“复位”、“功能切换”字样。
有发光二极管显示程序运行状态(用1个发光二极管指示对应的1个按键,实际是8个发光二极管,只用1个代表)。
采用扬声器输出声音信号。
实现电子琴功能并且至少有一首存储歌曲(编程文件为.HEX文件,小于2k)。
(2)方案论证电子琴有10个按键,一个作为模式转换按键,一个作为手动复位键,8个作为音符输入,另外实现用户存放的自动播放歌曲。
8个按键分别代表8个音符,包括中音段的全部音符,通过软硬件设计,模式转换按键触发外部中断,中断使程序跳转,实现模式转换,启动电子琴。
实验中每按下一个琴键,单片机能够根据检测到的键盘的位置,使喇叭发出不同频率(音调)的声音,等到按键放开之后,声音停止。
然后再继续扫描,看是否有键按下。
如此循环,即可实现基本的琴键功能。
图1 简易电子琴电路组成原理框图2.电路原理设计和PCB设计(1)电路原理设计复位电路图2 复位电路AT89C2051的复位是由外部的复位电路实现的复位是单片机的初始化操作,只需给AT89C2051的复位引脚RST加上大于两个机器周期(即24个时钟震荡周期)的高电平就可使AT89C2051复位。
如图3-2所示.当AT89C2051进行复位时,PC初始化为0000H,使AT89C2051单片机从程序储存器的0000H单元开始执行程序。
除了进入系统的正常初始化之外,当程序运行出错(如程序“跑飞”)或操作错误使系统处于“死锁”状态时,也需按复位键即RST脚为高电平,使AT89C2051摆脱“跑飞”或“死锁”状态而重新启动程序。
复位电路通常采用上电复位和按钮复位两种方式。
时钟电路图3 时钟电路时钟是单片机的心脏,单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准,有条不紊的一拍一拍地工作。
因此,时钟频率直接影响单片机的速度,时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。
AT89C2051单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,该高增益反向放大器的输入端为芯片引脚XTAL1,输出端为引脚XTAL2。
这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容,就构成一个稳定的自激振荡器。
按键电路图4 按键输入电路利用所给键盘的1,2,3,4,5,6,7,8,9九个键,能够发出8个不同的音调,而且有一个按键可以自动播放歌曲,要求按键按下时发声,松开延时一小段时间,中间再按别的键则发另外一音调的声音,当系统扫描到键盘按下,则快速检测出是哪一个按键被按下,然后单片机的定时器启动,发出一定频率的脉冲,该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后,就会发出相应的音调。
如果在前一个按下的键发声的同时有另一个按键被按下,则启动中断系统。
前面的发音停止,转到后按的键的发音程序。
发出后按的键的音调。
声光电路图5 声光电路驱动方式为独立端口驱动,占用P3.4端口。
用PNP管来放大,其中发射极接5V电源,集电极接扬声器,LED接P3.7,扬声器发声,LED频闪。
(2)PCB设计图6带黄框和文字的PCB图图7去掉黄框的PCB图3.软件设计与调试说明图8程序流程图4.硬件调试和存在的问题由于电路比较简单,焊接的也比较顺利,将硬件做好后,将生成的.HEX文件通过烧录器烧录到AT89C2051进行测试,效果比较满意,仿真时出现了一些问题,没有达到预想效果经检查是电路连接错误。
尝试了录音播放,没能实现。
(二)基于AT89C2051的智能数字电子钟设计1.任务功能说明与方案论证(1)任务功能说明全日历计时。
12/24小时转换。
大、小月,润年,周,自动追踪。
具有时间校准功能开关K,按住开关2秒钟后进入校准时间状态及换档和退出,快速点触用于调整时间数值。
(2)方案论证图9数字电子钟组成原理框图2.电路原理图设计和PCB设计(1)电路原理设计复位电路图10 复位电路AT89C2051单片机的复位是由外部的复位电路来实现的。
上电复位电路是—种简单的复位电路,只要在RST复位引脚接一个电容到VCC,接一个电阻到地就可以了。
上电复位是指在给系统上电时,复位电路通过电容加到RST复位引脚一个短暂的高电平信号,这个复位信号随着VCC对电容的充电过程而回落,所以RST引脚复位的高电平维持时间取决于电容的充电时间。
为了保证系统安全可靠的复位,RST引脚的高电平信号必须维持足够长的时间。
上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。
只要VCC的上升时间不超过1ms,就可以实现自动上电复位。
AT89C51时钟电路按键输入驱动位选六位数码管时钟电路图11 时钟电路AT89C2051单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,该高增益反向放大器的输入端为芯片引脚XTAL1,输出端为引脚XTAL2。
这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容,就构成一个稳定的自激振荡器。
数码管显示电路图12智能数字电子钟数码管显示电路显示部分主要器件为3只两位一体共阳极数码管,驱动采用PNP 型三极管驱动,各端口配有限流电阻,驱动方式为动态扫描,占用P3.0~P3.5 端口,段码由P1.0~P1.7输出。
冒号部分采用4个的红色发光二极管,驱动方式为独立端口P1.7驱动。
(2)PCB设计图13 智能数字电子钟PCB3.Proteus仿真说明首先是软件调试,在单片机开发综合实验装置上进行硬件仿真来调试程序是否正确执行。
试运行后,根据时钟运行情况来做一些相应的修改,比如说,时钟显示不稳定,易乱跳,显示乱码,是由于单片机的运行与程序的执行不能同步进行造成的,如某些需要复位的地方单片机没有立即复位就执行下一操作,造成了单片机运行混乱,因此应该将程序做一些修改,尽量减少跳转指令的使用而采用调用子程序的方法来代替。
而在修改了程序之后,时钟的运行就稳定了很多。
其次是实物调试,测试线路确定无误时连接5V 电源调试。
当连接到5V 电源的时候,数码管显示模糊不清,亮度很小,这是由于单片机管脚的输出电流太小不能够完全驱动数码管,因此需要在P1 的每个端口并联一个1K 的电阻使数码管有足够的亮度来显示。
主要器件简介AT89C51本设计使用的是美国Atmel 公司的AT89C51 单片机[1- 5],它作为控制系统的核心部件,除了具备数值计算功能外,还具有灵活强大的控制功能,以便实时检测系统的输入量和控制系统的输出量,实现自动控制。
LED数码管LED数码管要正常显示,就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码,从而显示出我们要的数位,因此根据LED数码管的驱动方式的不同,可以分为静态式和动态式两类。
动态显示驱动:数码管动态显示介面是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一,动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp "的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM增加位元选通控制电路,位元选通由各自独立的I/O线控制,当单片机输出字形码时,所有数码管都接收到相同的字形码,但究竟是那个数码管会显示出字形,取决于单片机对位元选通COM端电路的控制,所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开,该位元就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮。
透过分时轮流控制各个LED数码管的COM端,就使各个数码管轮流受控显示,这就是动态驱动。
在轮流显示过程中,每位元数码管的点亮时间为1~2ms,由于人的视觉暂留现象及发光二极体的余辉效应,尽管实际上各位数码管并非同时点亮,但只要扫描的速度足够快,给人的印象就是一组稳定的显示资料,不会有闪烁感,动态显示的效果和静态显示是一样的,能够节省大量的I/O口,而且功耗更低。
三、设计制作总结通过这次实训设计,我感觉收获了很多:通过这次的单片机实训,我加深了对单片机系列知识及其系统的认识。
但从中体现到了个系统开发设计的过程,让我受益匪浅。
在这次的实训中,让我更进一步的提高了动手能力,也重新复习了一次单片机的程序编程能力,在这期间,让我更加深刻了体会到了编程的思路,加强了对编程能力的理解和对相应资料的查阅。
本次课程设计是用AT89C2051单片机CPU,遇到了不少困难。
通过在前期的程序编写和几天的上机调试,使我又获得了很多新的知识,因为前期编写程序时查了很多资料学到了很多知识,这几天的调试更时获得很新的知识,因为程序中又很多的错误,为了修改错误必须看书或向别人请教,在这个过程中无意识的获得了很多知识。
同时也使我对单片机更感兴趣了,这点我觉得很重要,因为兴趣是最好的老师,相信在以后的单片机相关的学习中会表现的更好。