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电子电路设计与制作范例6篇

作者:小编    发布时间:2024-04-30 19:18:41    浏览量:

  江南APP《电子线路板设计与制作》课程是高职院校电子类、自动化类等专业的一门专业基础课。对本课程的教授,我们选用protel 99这款软件的应用来讲述,最终实现对电子线路板的设计与制作。protel 99这款软件是一款将所有设计工具集成于一身,实现从电路原理图到最终印制电路板设计的全过程的应用型软件,是目前最为流行、应用最为广泛的电路设计制版软件。因此,对本课程的实现我们选用这款软件作为载体进行教授。

  这门课程是一门实际操作非常强的课程。根据课程教学内容并要考虑到我院学生的特点,结合以往教学的教学经验,如何提高课堂学习效率,让学生能熟练、高效的掌握Protel 99软件的应用,并能为将来就业奠定基础,是教育教学改革需要探讨的问题。

  如何才能采取一种更贴近学生实际的职业教育教学方式,使教学技能满足学生掌握基础的理论知识和专业知识,又能掌握进入社会后所需的基本技能,同时还要结合本院学生的特点量身定做计划,成为目前面临的教学问题。因此,我们对以上问题进行分析和总结,对教学必须进行改革。

  (1)《电子线路板设计与制作》教材一直以来有很多版本,但都缺乏典型项目实例的详解和分析。或者实例不够合适,内容零散,学生学了前面忘了后面。因此,在课程教学过程中,要选择典型实例,且实例选择设计应遵循由易到难、由简单到复杂的过程;要注重实际应用性,结合所学知识,让学生掌握Protel 99的基本功能以及操作方法和技巧,从而达到学以致用的目的。

  因此,在对教材的选择上,我们综合考虑以上问题,最终选用电子工业出版社出版的,由孟祥忠主编的《电子线路制图与制版― Protel 99》这本教材。本教材区别于其他教材的最大特点是它对该课程的教学内容进行了调整、优化,完全采用项目的教学方法,并且引入典型的企业项目为实例进行详细的分析,打破了传统的以内容为章节导向的方式,从而改善理论知识和实践的完整性和系统性。这门课本从一开始就采用完整的案例去进行讲述,在每个章节学完后,学生都能完整的了解的整个电子线路板的设计过程,而不是零散的知识点的堆积。除了情境一讲解软件的基本操作外,情境二为三音电子门铃设计,情境三为基于单片机的电子琴设计,情境4为串行接口电路设计等案例,将所有知识点逐步放在不同案例中。案例由简单开始,每个章节逐步深入,加大难度,从实际教学效果来看,这样的教学思维能更好的调动学生的兴趣,教学效果明显提高了。

  (2)虽然对于职业教育,我们不停地在改变教学方法,但传统的教学手段仍然以教师教授法为主,不利于调动学生的兴趣和积极性,更不利于学生提出问题、分析问题、解决问题能力的培养。虽然现在教学引入了多媒体课件,但传统的教学模式导致大多数教师仅仅依赖于“读”课件,导致教师对知识点讲解不透彻,更不用说去深入了解学生的学习情况,学生也没有足够的想象空间。

  然而,对于《电子线路板设计与制作》这门课程而言,需要更多是实践,是让学生直接的在机房去练习,空有的理论是没有实际意义的。因此,我们通过多年的实际经验总结,将这门课程完全放在机房去讲授,做到以学生的“学”为主,教师的“讲”为辅,采用项目式的教学方法,使学生的主动参与性增强了,现场实践操作能力也得到了锻炼。采用讲解和练习相结合,做到对实例的示范性讲述完后,马上让学生进行类似操作直到掌握这个知识点为止。同时,教师要善于利用各种方式,让学生愿意听,调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣。例如,在制作多媒体PPT课件时,不仅内容要丰富,而且应该更加直观、形象、生动地展示出课程实践性的相关信息,引起学生的注意力,激发学生学习的主动性。当然,课程结束后,对学生的掌握情况要及时了解,多和学生进行沟通交流,不仅仅是单纯的解决一个具体的问题,而是要引导他们去解决学习中遇到的各种困难和问题,培养学生的问题解决能力。

  (3)由于《电子线路板设计与制作》不仅仅是理论知识的学习,更重要的是实际的操作,是一门实践性很强的课程,这就要求教师不但具备扎实的理论基础,还要有实际经验和工程实践的能力。如果老师单纯按照教材的安排,进行软件的讲述和简单应用,那么,学生很难在有限的时间内熟练掌握电路板的实际制作过程。

  因此,对于这门操作性很强的课程而言,教师需要掌握大量的实际经验,最好能有和企业直接合作的经验,做到理论联系实际,才能提高自己的专业素质,才有可能充实课堂教学的内容,从而提高教学质量。

  (4)我们是高职院校,自然,教学目标和本科院校有所不同。我们要非常清楚职业院校的教学目标和教学内容,才有可能做到有的放矢。高职院校教育主要培养的是技术应用型人才,在教学实践环节中,要以应用、就业为导向,要不断提升学生的动手能力、基本技能和理论知识水平,这也是提高高职院校学生职业技能的重要手段。

  对于《电子线路板设计与制作》这门课程来说,更要注重对实际动手能力的培养,让学生通过对Protel 99这款软件的学习,掌握对原理图的绘制和对印刷电路板的整个制作流程。教学结束后,学生要能独立的实现电路原理图和印制电路板的设计,为以后的学习和工作奠定基础。同时,本院处在一个电子产业非常发达的地方,那么对于这方面的人才也是非常急需的,所以,我们应该以就业为导向,使培养出来的学生只要掌握一门技能,就能很好的就业。

  《电子线路板设计与制作》是一门操作性很强的课程,我们通过长时间的经验积累,发现问题,解决问题,通过不断的调整、改善教学方法,让学生对这门课程的学习更有兴趣,使得学生能真正的提高自己的知识和技能。

  [1] 陈峦,马小洁,姜波.基于工程项目开发实践的专业课程教学改革[J].教育研究,2009(1):132-133.

  《电子电路制作技术》以电子产品为载体,采用项目层次教学,产教融合为一体,让学生“在学中做,在做中学”,通过原理图设计、电路制作和调试,项目验收等环节,使学生掌握电子电路制作技术相关技能,适应社会的需求,符合人才培养目标。本课程通过完成典型实训项目(典型电子产品),达到培养学生实用电子线路设计与制作能力的目的。采用工学结合的教学模式、项目教学法,教学活动参照企业岗位的工作过程,总体流程:“(1)获取信息、明确任务。(2)制定计划、安排进度。(3)选择方案、做出决策。(4)任务实施、完成工作。(5)对照要求、检查控制。(6)总结评估、提出改进。”六个教学步骤来设计。电子电路制作技术是电子信息类各专业必不可少的重要实践环节,它包括设计方案的选择、设计方案的论证、方案的电路原理图设计、印制板电路(即PCB)设计、元器件的选型、元器件在PCB板上的安装与焊接,电路的调试,撰写设计报告等实践内容。电子电路制作技术的全过程是以实践操作为主,教师的讲授、指导、讨论和研究相结合为辅的方式进行。根据实训项目的要求,对设计思路、设计方案等展开讨论。

  电子电路制作技术是电子信息类相关专业实践课程体系核心课程之一,积累十余年实践经验,已成为学院课程建设的亮点。本课程至2006开始设置,课程名为电子实习,以收音机组装为载体培养学生的电子工装技能,系统集成和调试技能;2017年至今,课程名为电子电路制作技术,运用OBE教育理念,通过对行业企业需求调研分析后,充实了课程内涵,学生可结合理论学习提出不同的设计任务;改进了教学方法,采用探究式、翻转教学等方法发挥学生主体作用,激发学习兴趣。

  本课程是学生进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端,是对理工科专业学生进行科学实验训练的重要基础。训练学生理论联系实际,培养学生初步的实验能力,良好的实验习惯以及严谨的科学作风,使学生具有良好的实验素质,同时又为后继的课程打好基础。

  本课程要求使AltiumDesigner为设计工具,完成原理图、PCB板的设计、布局;依托新一代信息技术综合训练中心,对PCB电路进行热转印、蚀刻、打孔、焊接、调试检测等提高学生电子电路制作设计能力。课程项目内容多样化,课程内容包括:幸运转盘,无线收发话筒,小音响,多彩摇摇棒等。与学生兴趣相结合,加入实用元素,学生对制作产品感兴趣,能驱动其进行更深入的学习,并能使学生在完成任务的过程中,提高动手能力和综合能力。课后作品可以在生活中使用,一举多得。

  本课程以任务为主线,学生为主体,将学生的学习活动与任务相结合,围绕任务展开学习,以任务的完成情况作为检验的重要依据,使学生主动探究、实践、思考后,运用相关知识解决问题的综合能力。在项目任务实施过程中,注重培养学生的自主创新意识,引导学生进行自主性的电子产品单元电路设计和规划。在学生自主创意设计的过程中,充分发挥学生的创新思维,丰富学生制作以及设计的多样性,提升学生设计制作的兴趣和积极性。通过创新思考、设计、电路规划及实训报告思考中,体现学生的学习效果。评价采用分阶段分评价的模式,重点评价学生的综合职业能力。

  本课程的考核方法采用五级制,包括平时考勤(占20%)、阶段考查(占40%)、功能考核(占20%)和设计报告(占20%)四个环节。平时考勤考核学生到课与遵守课堂纪律情况;阶段考查检查学生对每个任务的完成情况,以及阶段性成果,功能考核主要检查学生作品完成情况以及功能实现情况。通过平时考勤,确保学生都能积极参与课堂,通过任务考核和阶段性考查驱动学生去学习,并完成任务,最后功能考核是对学生最后成绩的肯定,也是学生对自己工作的认定,通过设计报告,锻炼学生撰写设计文案的能力,也是学生对整个设计工作的总结。

  本课程通过充分的社会企业调研,以“走出去,引进来”原则完成课程开发,大致分五个环节。图1电子电路制作流程图根据项目要求,完成元器件的选用。(2)完成原理图、PCB板图设计。(3)根据工程模式完成电路的焊接工作,达到良好的电气性能与机械强度。(4)通过电路调试与测试,掌握常用仪器仪表的使用。(5)项目答辩验收。

  《电子电路制作技术》通过理能联系实际,产教融合,对电路进行合理设计、制作、调试、验收为前提,综合提升学生工程实践能力。

  本课程通过完成典型项目,达到培养学生工程应用能力的提升。在开发典型项目任务时,既要考虑工作过程的真实性,也要考虑与教学规律相结合,考虑教学的适用性。因此,我们选择以下典型的项目任务:项目1:NE555多谐振荡器设计与制作;项目2:计数器设计与制作;项目3:LED显示设计与制作;项目4:对前面项目进行级联调试。

  本课程采用工学结合的教学模式,采用项目教学法,学习活动参照企业岗位的工作过程,大体按照“信息、计划、决策、实施、检查、评估”六步工作法来设计。对每一个项目,具体的教学过程如图2所示。(1)明确任务,制定计划:根椐项目,采用从上而下的方法分析任务要求,明确系统的设计任务要求,制定明确完整的计划,对方案进行选择(2)设计电路:在理论基础上,充分查阅相关文献,根据设计要求和已选定的总体方案的原理框图,确定对各单元电路的设计要求,必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标。注意各单元电路之间的相互配合,但要尽量少用或不用电平转换之类的接口电路,以简化电路结构、降低成本。拟定出各单元电路的要求后进行全面检查,无误后按顺序设计各单元电路。(3)制作、调试电路:电子电路的安装与调试在电子电路实践和电子工程技术中都占有非常重要的地位。它是把理论付诸于实践的阶段,也是将理论电路转换为实际电路和电子设备的过程。同时,这一过程也是对理论设计的检验、修改和完善。调试过程是利用符合指标要求的各种电子测量仪器,如示波器、万用表、信号发生器等。对安装好的电路或电子装置进行调整和测量,以保证电路或装置正常工作;同时,判别其性能的好坏,各项指标是否符合要求等。因此,调试必须按一定的方法和步骤进行。(4)验收:学生独立测试,教师对项目输出结果,电路制作工艺等方面进行评分(5)答辩:项目验收结束后,学生进行答辩,阐述项目设计方案,制作方法以及整个过程中的问题解决思路。(6)提出改进意见:教师对学生的工作有针对性的提出意见,便于后期整改。(7)撰写报告:写项目报告的写作,要求包含方案论证,设计原理,制作过程,输出数据参数等,误差分析。

  (1)学生的学习积极性和学习兴趣有了很大程度的提高。多数同学利用课余时间到实训室制作电路的情况。(2)学生的学习能力和动手能力有了较大的提高。多数学生基本能够看懂电路图,并能够按照电路图和设计要求制作和调试电路,能够撰写比较完整的项目设计报告。(3)从一开始遇到问题不知如何是好,到现在能分析问题,解决问题。(4)学生参加各种竞赛获得佳奖。由此看出,我们的教学改革已初见成效。

  能正确识别、检测和选用常用电子元器件。能对典型电子电路进行分析和计算。能读懂实用电子电路原理图。能对照不同电路方案分析选择电路。能够根据电路原理图完成PCB的设计制作。能够按照电路原理图焊接实用电路。熟练使用万用表、信号发生器、示波器等常用仪器仪表。能够对制作完成的电路进行调试以满足设计要求。结合生产生活实际,培养对电子产品制作技术的学习兴趣和爱好,养成自主学习与探究学习的良好习惯;通过参加电子产品制作的教学活动,培养运用电工电子技术知识和工程应用方法解决电子产品生产过程中相关的实际问题的能力;强化安全生产、节能环保和产品质量等职业意识,养成良好的工作方法、工作作风和职业道德。

  摘 要:为了更好地服务中职电子电器应用与维修专业的《电子线路》课程教学,该文提出将“创客+竞赛”教育模式引入到中职《电子线路》实验设计环节中。基于“创客+竞赛”教育模式的定义,指出《电子线路》课程实验设计的现状及存在的问题。通过典型“多功能控制器”教学案例,发挥学生们的创新思维能力,让同学们从声控、光控、磁控、以及触摸四方面来实现楼梯灯的设计,实现了该课程实验与专业应用的紧密结合。

  为了更好地响应《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》提出的职业教育要“以服务为宗旨,以就业为导向”,以及总理提出的逐步形成“大众创业,万众创新”新局面,推进教育教学改革,创新型人才的培养在建设创新型国家的进程中发挥重要作用,成为了中职学校人才培养使命。但是,中职教育虽然一直强调“做中学,做中教”,但由于硬件设备的封闭性,不利于中职教师结合工作岗位要求来设计课程实验,很大程度上限制了学生们的创新思维提升。《电子线路》课程作为中职电子电器应用与维修专业最基础的一门课程,学生对其知识点掌握的好坏直接影响着其他课程的教学进程,为此,如何设计出既能激发学生学习兴趣,又能符合电子产品装配与调试技能大赛要求及工作岗位要求的《电子线路》实验,充分发挥学生们的创新能力,仍是当前中职《电子线路》课程教学研究的热点问题。

  电子产品装配与调试技能大赛集合了数字电路,模拟电路,电子测量等多门课程的知识,不但有效地检测了电子专业学生对电子元器件的认知程度及电路装配能力,还着重测试了学生们掌握电路性能与功能的调试分析能力,其影响力在逐步扩大,成为了中职学生充分展示自己技能的一个公正平台,发挥了技能竞赛在推动职业教育校企合作、质量提升、内涵发展中的重要导向作用[1]。创客主要是指基于自身的兴趣与爱好,努力将自己的创意想法转变成实物的学生[2]。学生们可以充分利用“教室”或“实验室”等创客空间,发挥自己的想像力,通过自己动手或与其他同学合作,创造出具有独创性的作品。该文所提出的“创客+竞赛”教育模式,是中职教育“做中学,做中教”的延伸和拓展,主要是指基于电子产品装配与调试技能大赛的要求与特点,让同学们结合生活中常见的电子产品,发挥自己的想像力,加以创新设计,制作出较为新颖的“电子产品”。主要是为了让学生之间发生思维碰撞,分享学生的创新想法,接触具有前沿科技技术的电子产品,提升学生的创新能力。

  当前,中职教育积极响应国家“做中学,做中教”的教育政策,《电子线路》课程实验设计和教学方法都有所改善和提升,但是一般的《电子线路》课程实验还局限在模拟实验箱和数字实验箱层面上,缺乏创新性和实用性。(1)《电子线路》课程实验设计内容“落伍”。中职学生基础差、自制力不高、缺乏良好的学习习惯,为此,教师在进行《电子线路》课程实验设计的时候,往往采用传统的实验箱的方法,通过“理论讲解+实际操作演示”的方法,学生“照葫芦画瓢”,缺乏创新性。这样的实验设计往往削弱了学生的学习兴趣,脱离了电子产品装配与调试竞赛的能力要求,更不能满足社会对中职学生具有“过强过硬”实际操作的要求。而且,《电子线路》课程实验设计内容相对固定,跟不上“时代”的发展,脱离了实际需求。(2)《电子线路》课程实验设计实施方式“呆板”。《电子线路》课程实验实施方式一般是按照每两到三个人一组,各自完成实验任务。这种方式虽然也能一定程度上锻炼学生们的动手操作能力,却没有给予同学们充分讨论的平台,难以与现实生活中的需求结合起来,更难以出现创新的“火花”,使得学生缺乏独立思考能力,不利于学生提升自身的综合能力。

  基于“创客+竞赛”视野下,优化中职《电子线路》实验设计,替代原有的实验箱层面的实验,提高学生的动手操作能力和创新能力。该文选取电子线路竞赛中经常涉及到的内容――“多功能控制器”,将“创客”教育方式融入到该节课的实验设计过程中。(1)实验目的和内容。该实验旨在通过设计电路板,来模拟生活中常见的楼梯灯控制系统,以加深对电子线路在日常生活控制领域中实际应用的理解。通过让电路实现声控、光控、磁控、以及触摸四方面功能,延伸生活中楼梯灯的控制形式,帮助同学们加深理解“多功能控制器”电路工作原理。(2)实验方法与流程。为了更好地将“创客”教育引入到该次竞赛模式的《电子线路》实验设计过程中,该次实验注重创客教育实施环境的建设,并将其嵌入到“多功能控制器”实验环节中。①前期准备。首先,对学生们进行合理分组。在分组过程中,要注意将学习成绩、日常表现、兴趣爱好等方面因素进行综合考虑,让每一组同学都能有产生创新想法的可能性;其次,合理规划与建设“创客空间”,充分利用学校实验室的空间与硬件,给予同学们实践与交流的“创客空间”,通过“微弹幕”软件,建立线上讨论房间,及时让同学们交流与互动,实现虚实结合,提高学生对多功能控制器知识点的掌握程度;再次,任课教师对“多功能控制器”实验内容进行简单说明,通过微课形式下发实验任务书,传递该节课的实验原理及实验操作注意事项等内容。②“创客+竞赛”视野下中职《电子线路》实验实施。“多功能控制器”基本电路的设计,每个小组通过查找有关资料自行完成,主要包括掌握“多功能楼梯灯控制器”工作原理,合理规划电路布局,正确选择元器件,焊接元器件,功能调试几个环节。在该次实验实施过程中,教师要着重营造合作氛围,引导学生交流、分享自己的创新想法,共同设计出多功能的楼梯灯控制系统。③“创客+竞赛”视野下中职《电子线路》实验效果评估。教师在学生完成“多功能控制器”实验设计的过程中,要着重观察与记录遇到的问题,采用聚焦“创客”成果与创客任务实施过程的多元评价方法,通过网络在线分享经验,让每一组学生充分展示自己制作的“多功能楼梯灯控制系统”,增加答辩环节,交流实验作品完成的收获,以电子产品装配与调试技能大赛评分标准,给予每个小组实验成品客观性评价。

  电子产品装配与调试技能大赛为中职师生提供了一个展示电子专业技能的平台,对我国职业学校的教学改革起到了促进作用。将“创客”教育与“电子产品装配与调试技能大赛”联系起来,结合生活中常见的“多功能控制器”电路设计原理,给同学们充分的“创客空间”,设计出具有声控、光控、磁控、以及触摸四方面功能的楼梯灯控制系统。“创客+竞赛”视野下《电子线路》实验设计,不但加深学生们对《电子线路》课程的基础知识的理解程度,激发学生们的学习兴趣,还可以提升学生的创新实践能力和自我管理能力,为培养出更多更优秀的中职毕业生提供了更广阔的道路。

  电子设计自动化(EDA技术)标志着当今电子信息工程领域最新的发展动向,可以将电子研发产物从电路设计、性能分析到设计出IC版图和PCB版图的整个设计流程都运用计算机进行自动化模式处理。本文主要是通过EDA技术发展至今的作用与特点,并结合EDA技术在教学实践方面、元器件方面、电子设计过程方面应用的阐述来对EDA技术在几个不同方面发展应用的思考,并对我们在EDA实验实践课上通过对EDA技术的接触后将其与传统的固定硬件电路板作对比,思考其不同之处;对电子设计过程的发展与应用来作一个较为综合的阐述。

  现在我们在学校所学习的电子电路比较复杂,在电路设计当中有很多的关于数字电路方面的知识和应用也包含其中,在电子设计当中会广泛的使用到可编程逻辑器件,因为可编程逻辑器件能够在提高系统的可靠性的同时增强设计的灵活性与可维护性,能够使电子线路的设计更加方便与快捷,EDA实验软件就是我们必不可少的软件工具。

  在学习EDA实践课的这段时间当中,通过老师对EDA软件的介绍与我们自己的实际操作操作看来,我认为EDA这个软件在进行电子电路设计时是非常方便的:

  ①我们在以往的电路实验当中都是自己对照着电路图来进行连线,电路图复杂一些就会将线路连接错,并且对于设计的电路而言工作频率低、干扰大,接线是固定的,使得有着比较大的局限性;而EDA实验软件采用了软开放结构,不仅能够在高频状态下工作,而且抗干扰能力强,我们在做实验时在软件上接好需要的连线,下载到电路仿真箱就能实现将模拟电路接通,如果过程中出现错误或连线错位等现象,软件就会自动弹出其对话框,这样就避免了电子元器件连通出错而导致的电路板故障和出现其它问题的迹象;这种软接线方式还能够定义好接线保存在计算机上方便下次实验时读取,如果是硬件就不能够做到。②在进行电子实践的设计中经常会用到显示电路,如果显示电路连接到了固定的引脚,导致实验时没有所需要的输入输出口就会浪费电子元件内部原本充足的资源;EDA实验软件用的是智能译码技术,与软件连接技术相似,在软件上设置好译码方式后,下载到实验箱上即可在实验箱上实现所要求的译码电路。③我们再做模电和数电实验室采用的都是固定的电路板,其接线全部固定,因此模式也无法改变,用人工接线固定的路板不便于观察;EDA可以采用各种多样性的设置模式来对软件进行多样化的设置,在对其模式进行选择设置的时候,电子元件会相互产生冲突并给出相应的提示,以防接线出错而造成不必要的损失。

  电子设计自动化的发展与使用不仅让我们对所学的知识中较为前沿的技术和器件加以了解,还能够让我们对现代化的电路电子的设计软件、性能及电子产品的设计和生产过程都有一个比较感性的认识,是我们能够更加直观的将课本上的理论知识与实践操作两者相结合。

  EDA技术是在电子设计中对于其它研发或模拟的方式来说其级别相对较高,以电子理论作为基础使得在制作过程中不需要用到基础的电路元器件模拟图,只需要确定所设计的目标后就可以直接在计算机上进行实际设计操作了,大大降低了对过于关注电路的细节而造成的约束及限制,提高了在设计中的拓展型、多样型的创造观念。

  EDA技术在计算机上的流程基本为系统划分、VHDL硬件描述语言的输入经编译器来完成代码仿真。其自动化的制作利用文本与图像线型编辑功能来进行设计描述。电子设计借助编译器进行编译排错,再将软件和硬件进行连接便于实施功能仿真,确认仿真无误后通过FPGA完成逻辑映射操作,即编程下载,系统设计完成。

  (1)在制作电路与元器件的布置时,延时时间具有无法估计的工况,自动编译会产生一部分多出线路,因此,在电子设计自动化的时候,反向器的个数不易为偶数并联连接;(2)在配置I\O口时,一定要将输入在没有空置的情况下进行接地,在驱动时要确定是有源信号;(3)在制作电子电路的时候,通常需要留出足够的逻辑单元和引脚,以满足将来可能会进行的延伸和变动时候的需求;(4)一定要对各个电子电路的元器件采取温度保护,以避免其在运行过程中温度对元器件的损耗。

  目前对于电子设计自动化的发展应用,可以通过软件来实现设计并对硬件功能进行全面的描述,最后由FPGA/CPLD得出设计结果;因此,同传统的电子电路制作相比较EDA技术在工业和电子信息化的领域中有着根本性的创新。在当前电路电子设计过程如此复杂化的环境下一旦脱离了EDA技术的支持或者说EDA技术没有更进一步的发展,必定就极其难以制作出大规模、多元化的集成电路。

  EDA技术的应用与发展对于电子领域而言是具有创新性的技术突破,就现代化的进程而言;不仅在于教学实践中,在电路电子设计中,EDA技术能够直接或是间接的应用是越来越多,越发的广泛,具有多功能、智能化的电子产品的设计其大规模、精小细的电路电子设计已经是离不开EDA技术的使用与支持了;并且EDA技术已成为当今最为核心的与电子电路设计密不可分的组成部分;EDA技术的发展可以带动或提高电子产品核心地位,促进电子领域不断地向着大规模集成化、多功能化、智能化、小型化等方面的发展。

  [1]陈瑾.电子工程设计的EDA技术研究分析[J].无线]王少坤.电子工程设计的EDA技术研究分析[J].电子测试,2016(08):156-157.

  电子电路实践教学是电子信息工程与通信工程专业的一门重要的实践性课程,它集电子电路设计、软件设计、电路仿真与调试于一体,目的是培养学生从事电子技术类工作的职业能力,在课程中体现为电子电路设计与制作的能力。该实践课程以电子产品为载体,强调以工作过程作为学生的主要学习手段,通过分析、设计、制作和调试实用电子电路,促进学生掌握现代电子技术专业技能,促进电子技术在工程中的应用,培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力,提高学生电子电路技术的实践技能,了解开展科学实践的流程和基本方法,并逐步形成严肃、认真、实事求是的科学作风,以满足社会对高技能人才的要求。

  为了培养学生的良好的学风,充分发挥学生的主观能动性,培养学生的综合能力和创新意识,保证实践项目顺利完成,对学生有下述要求。

  做实验前应认真阅读实验指导书,明确实验目的,了解实验原理、实验内容,掌握试验中所用仪器的性能和使用方法,掌握实验步骤及注意事项。

  进入实验室要遵守学生守则及实验室的各项规章制度,按照实验设计认真接线,合理布局,按照操作流程正确使用制作工具和测试设备。在实验过程中如果遇到问题,或仪器设备发生故障,应该立即切断电源并报告老师。在实验过程中要认真记录实验数据并及时保存,离开实验室时要将实验物品整理好并关闭电源。2.3实验后的要求做完实验后要求认真撰写实验总结报告。实验项目的最终结果需体现在实验总结报告中,因此实验总结报告是课程设计非常重要的环节。实验总结报告内容要齐全,应包括实验仪器的名称、型号和编号,实验所用耗材,实验电路原理图,实验结果,实验数据的整理,实验现象的分析、实验方法、仪器使用、问题分析、讨论、改进建议和总结等。实验总结报告完成后按要求及时交给老师。在整个教学过程中,理论知识的学习伴随实验任务的实施,做到融教、学、做为一体。

  (1)能正确识别、检测和选用电子元器件(2)能对电子电路进行分析和计算(3)能读懂电子电路原理图(4)能按照电路原理图在面包版上搭接实用电路(5)能按照电路原理图制作并焊接实用电路(6)熟练使用万用表、示波器等电子测量仪器进行电路参数的测量(7)能对制作完成的电路进行测量、调试以满足设计要求(8)能按要求完成实践课程的总结报告。

  每个项目均要提交电路实物、项目设计报告,并现场进行演示,最终以学生实际任务的完成情况、项目报告撰写情况和演示情况作为学业评价依据。总成绩的构成:项目考评成绩占总成绩的80%。平时成绩占总成绩的20%。即总成绩=平时成绩×20%+项目考评成绩×80%。考核标准:(1)良好①正确识别触发器、计数器、编码器、译码器、数码管,能检测其好坏。②能画出电路图,正确分析电路的工作原理。③具备较强的实操能力,基本能独立搭接、调试电路,要求布线清晰、合理。④按时完成项目设计报告,并且报告结构完整、条理清晰,具有较好的表达能力。⑤演示时回答问题正确,表述清楚。(2)优秀在达到良好的基础上,同时又具备以下条件①理论分析透彻、概念准确,能独立完成项目设计全部内容。②能客观地进行自我评价、分析判断并论证各种信息。(3)合格①对电路工作原理分析基本正确,但条理不够清楚;②能自主制作电路,但出现问题不能独立解决;③按时完成项目设计报告,报告结构和内容基本完整。(4)不合格有下列情况之一者为不合格①无故不参加项目设计;②未能按时递交操作结果或项目设计报告;③抄袭他人项目设计报告;④未达到合格条件。不合格的同学需重做本项目直到合格为止。

  电子电路实践课程改革历经两年的实际检验显示出巨大的效果,学生对实践课程的兴趣有很大提高,能制作出符合实验要求的产品,提升了学生对项目的想象力,创造力和执行力。这极大提高了学生应对社会发展的信心,提升了学生跟进信息技术发展的能力,证明了电子电路实践课程教学改革的效果。当然。改革不是一蹴而就的,需要持续不断的进步和完善,期待将来有更好的教学效果。

  [1]高低频电路设计与制作[M].科学出版社,[日]铃木雅臣,邓学,2017

  [2]电子电路设计与实践[M].国防工业出版社,刘妍妍,周文良,2015

  在电子技术实验教学中,构建学生的电路设计理念,提高学生的电路设计能力,是教学的根本目的和核心内容[1]。数字钟电路的设计包括了时序逻辑电路、组合逻辑电路、数码管显示电路和脉冲信号产生电路等内容,内容涉及面宽、综合性强,是电子技术自主性实验教学的典型案例。文中采用了石英晶体振荡器电路、计数电路、动态扫描及译码驱动电路、显示电路和时钟校正电路,来实现该电路。

  本次设计的数字钟,实现对时、分、秒的数字显示,周期为24 h,显示满刻度为23时59分59秒,并具有校时功能。电路主要采用中规模CMOS集成电路,采用电池作电源,通过共阴极LED数码管显示时钟。该系统由秒脉冲产生模块、计数器模块、译码显示电路模块、动态扫描模块、校时模块组成。其中秒脉冲产生模块由晶体振荡器电路和两个分频器电路组成,动态扫描模块由动态扫描控制信号产生电路、计数器选通控制电路和数码管选通控制电路三部分组成,系统组成框图如图1所示。

  秒脉冲信号由石英晶体振荡器产生,由于晶体振荡器输出频率较高,为了得到1 Hz的秒信号,需要对振荡器的输出信号进行分频[2]。通常的分频器采用多级二进制计数器来实现。将32 768 Hz的高频方波信号经32 768(215 )次分频后得到1 Hz的方波信号供秒计数器进行计数,即实现该分频功能的计数器相当于15级二进制计数器。

  计数器电路用来完成60秒60分及24小时的计数工作,且秒计数器的进位脉冲作为分计数器的输入脉冲,同理分计数器的进位脉冲作为小时计数器的输入脉冲。“秒”、“分”、“时”计数器电路采用同步加计数器CD4518来完成。

  分计数器与秒计数器电路完全相同,只是脉冲输入不同,秒计数器是1 Hz,而分计数器是[160] Hz。

  时计数器为24进制计数器,设计原理与分秒计数器相同,不同之处在于反馈清零的状态不同,当十位(显示2)、个位为0100(显示4)时对计数器全部清零。把QB2和QC1 通过CD4081相与送给两个十进制计数器的复位端即可。

  采用脉冲分配器CD4022产生动态扫描信号DS0~ DS5,这6个信号在同一时刻只有一个为高电平,利用DS0~DS5控制模拟开关CD4066,当某个扫描信号为高时,所控制的四路模拟开关导通,从而把对应计数器的数据送给译码驱动电路,同时扫描信号要选通对应的数码管显示相应的数据。由于采用的是共阴极数码管,因此扫描信号通过达林顿晶体管整列MC1413才能选通对应数码管,当某扫描信号为高时,经过MC1413输出后变为低电平所对应数码管被点亮。脉冲分配器CD4022的输入脉冲CP的频率应该足够高,这里选用512 Hz(由4060第13脚提供)。

  数字钟电路的设计,涉及模拟电子技术、数字电子技术等多方面知识,将其列入自主实验内容,克服了以往实践教学形式单一、内容简单枯燥的缺点[8]。实验过程中要求学生独立完成设计。学生可以采用万能板焊接完成数字钟电路的制作,也可以绘制PCB电路图采用热转印的方法自制PCB电路板完成该电路的制作。实验过程中,学生表现出了浓厚的兴趣,纷纷表示获益匪浅。学生的电子电路设计、调试以及故障排除能力都有较大提高。

  [1] 李悦,孔维成,王宏干,等.数字钟实验电路的设计与仿真[J].电子设计工程,2012,20(14):5?7.

  [2] 田东.基于数字电路的硬件设计实施开放实验改革[J].中国现代教育装备,2006(5):60?62.

  [4] 阎石.数字电子技术基础[M].4版.北京:高等教育出版社,2001.

  [5] 谢自美.电子线路设计·实验·测试[M].2版.武汉:华中理工大学出版社,2000.

  [6] 高吉祥.电子技术基础实验与课程设计[M].北京:电子工业出版社,2002.

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