《级物理系工程设计》PPT课件

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1、工程设计西安电子科技大学李平舟课程性质：必修课1学分开课时间：第3小学期(1周)8/11/20211主要内容工程设计的目的工程设计安排工程设计内容工程设计系统方法概述8/11/20212工程设计的目的学会发现问题，分析问题，解决问题；学会思考，学会总结；学会做人，学会做事。8/11/20213工程设计安排1.选题：自选或教师指定；2.完成实验室：硬件（F313、F315），机房（F317）；3.完成时间：星火杯竞赛结素后一周内；4.提交资料：设计报告、设计作品、总结报告、课外获奖证书扫描件；5.可以不参加的学生：参加科研训练，大学生创新性

2、实验计划，电子设计竞赛，其它竞赛校级特等奖以上的学生（需要提供证书扫描件）；6.交流及设计报告提交：Pzhli@mail.xidian.edu.cn8/11/20214什么是工程？将自然科学的理论应用到具体工农业生产部门中形成的各学科的总称。即“理论”应用于“实际”，什么是工程设计？在实际应用背景下，按照任务要求,制定出工作方案和计划，设计出工作可靠、成本低廉和外型美观的产品。工程设计内容8/11/20215“工程设计”课程实施方法采用集中讲座与自学开放实验相结合的课程实施方法。集中讲授一次，自学其他内容。“工程设计”课程考核方法同学们必

3、须在规定的时间内完成其设计内容，并以报告或实物参与课程考核，成绩按照百分制。8/11/20216系统工程设计方法概述系统的组成系统设计文档的一般要求系统的工程设计方法设计题目的选择与分析应用环境的考察与分析总体方案的选择与论证总体方案的实现样机的安装与调试8/11/20217系统的组成分类示意图外界信息传感／输入电路信息处理电路输出电路负载信息反馈电路大功率系统系统设计模拟电子系统数字电子系统数／模混合系统光、机系统外观8/11/20218系统的工程设计过程产品的研制过程选题拟定性能指标预设计仿真与实验修改工艺设计制作样机试生产鉴定正式批

4、量生产电路设计工程设计8/11/20219系统的一般设计步骤选择总体方案设计单元电路选择元器件计算参数（仿真）画出总体电路图初稿和其他图审图实验和测试（系统仿真）画出正式的总体电路图8/11/202110工程设计的选题充分调查市场所需，防止闭门造车，劳而无功。对目前本领域中类似的系统所达到的功能水平作充分的了解和估计，保证设计的先进性和实用性。对题目所提出的性能和指标要进行可行性分析，查看有无类似系统电路或产品可借鉴，尽可能使用成熟技术，做到心中有数。难！8/11/202111创造力与个性的关联性①工作中的高度主动性(主体性的确定)；②从

5、新的视角看问题(观点的变革)；③把握事物的根本而非技术末节(本质的把握)；④按长远的尺度看问题(大局观点)；⑤对时代潮流的感悟性(时代感)；⑥不满足于现状的精神(创造的浪漫主义)；⑦不拘泥于权威；⑧对新事物的憧憬(强烈的好奇心)；⑨对工作的热忱与执着。8/11/202112总体方案的选择与论证总体方案的最佳表达方式是系统功能方框图！提出至少3个方案分析各方案的可行性和优缺点比较选择提出的方案越多越好！8/11/202113总体方案中软、硬件的功能划分如果系统中采用单片机等控制器件，就存在一个功能的实现可以采用软件编程也可以采用硬件电路直接

6、实现的情况。通常，软件实现成本低廉，速度低、实时性差。硬件实现速度快、实时性好，但系统复杂，成本高。在软件可能的情况下，尽可能采用软件实现。8/11/202114总体方案实例--电子钟的设计一.电路设计图1电源电路图8/11/202115图2电子钟电路图8/11/202116二.参数计算1.8个共阳LED显示器消耗电流每个显示器由8个发光二极管组成,每个发光二极管点亮电流10毫安,最大电流全亮80毫安;由于电路中6个共阳LED采用动态扫描点亮，既同一时间只亮一个，所以6个共阳LED和一个用的电流一样，如果电路采取静态点亮，那么8个共阳LE

7、D消耗的电流就是6×80=480毫安。2.89C51消耗电流最大消耗功率120毫瓦,5伏电压,电流24毫安以上主要器件消耗电流合计104毫安,根据系统工作的时间(每天工作8小时以下、全天候工作）选择供电电流为实际电流的2∽3倍，由于电子钟属于全天候工作设备，所以选择3倍，即312毫安≈300ma8/11/2021173.电源相关参数计算（负载电流300毫安）（1）7805散热片计算：散热绿W1=I×V1=0.3×（9-1.4-5）=0.3×2.6（最小2.4V）=0.78W，关于散热片面积的计算非常复杂，经过计算与经验对于铝质散热片基本上

8、采取每瓦6克的方法。（2）C1计算：C1=I×dt/du，I负载电流的变化值（本设计为70毫安）；dt为负载电流的变化时间小于1/24秒，既dt≤0.042；du一般取1V。计算得：C1=