电子课程设计报告

电子课程设计报告（精选8篇）

电子课程设计报告 篇1

北京理工大学珠海学院

机械与车辆学院

电力电子课程设计报告

课程名称：

设计题目：

班级：

姓名：

学号：

指导教师：

设计时间：

北京理工大学珠海学院电力电子课程设计报告

目录

1、设计方案（双极性还是单极性PWM控制？）

①设计题目；

②主要技木指标和要求；

③方案选择及电路工作原理；

2、主电路设计说明(分模块)

3、控制电路设计说明(分模块)

4、Simulink仿真（选做）

5、实物调试过程及结果分析

调试过程的详细记录及实验结果讨论（说明是否达到设计指标的要求）该部分中应包括对实验结果（如所观测和记录的波形）的分析和解释等详 细内容；

6、收获和体会

7、参考文献

8、谢辞

附录

附录1：元件清单

附录2：Protel 99原理图

附录3：Simulink仿真图（选做）

电子课程设计报告 篇2

关键词：电子综合设计,实验,问题与方案

在2012年前, 湖南商学院 (以下简称“我院”) 只开设了“电子综合设计”课程 (实验包含其中) , 没有独立开设“电子综合设计实验”, 学生实践的机会较少, 在毕业找工作时发现和其它院校的学生在综合实践能力上存在一定的差距。为此, 我院从2012年开设了“电子综合设计实验”这门课程, 并作为实验教学改革课程, 学时数为48学时, 开设在第7学期。课程要求学生综合运用电子技术、EDA技术、传感与检测技术、单片机技术等专业知识和工程技能, 经过需求分析、资料查询、功能设计、方案论证、工艺制作、系统联调、分析总结等过程, 完成一个具有一定规模的复杂电子系统的规划、设计和实现。通过该课程的教学, 培养学生进行信息获取、系统分析与设计、项目分工与管理、科学研究、创新性思维的能力, 培养写作、演讲、交流沟通、团队协作等综合素质, 为将来走上工作岗位打下基础。

1 教学设计

由于课程开设在第7学期, 对象为大四的学生, 课程学习所需的专业知识和技能已经具备, 故在教学模式上, 充分发挥学生的主观能动性, 以学生研究性学习为主, 辅以教师的适时指导, 根据实际电子系统设计的需要, 按照先单元电路后电子系统的思路进行讲解。在教学方法上, 根据每一课题的不同特点, 采用项目教学、网上交流和讨论等多种教学形式, 切实提高学生的设计和动手能力。在教学手段上, 我们采用信息技术和传统教学方式相结合的形式, 阐述电子系统综合设计的理论。[1]

在实验内容选择上, 我们以全国大学生电子设计竞赛和湖南省大学生电子设计竞赛的题目为主, 学生可以独立完成, 也可以组成团队完成 (团队人数不得多于3人) 随机选定的课题项目。对于课程考核, 以考核综合能力为主, 特别鼓励创新。在项目完成后, 需要撰写项目设计报告, 提交设计作品和设计完整资料 (包括:硬件电路图和程序代码等) 对课程进行总结, 并进行演讲和答辩。教师根据学生所设计课题的创新性、功能指标的完成情况以及学生的演讲与答辩情况等进行综合考评, 确定课程成绩。

2 实施步骤

2.1 前期预习阶段

任何一门课程都需要一些前期的知识作为基础的, “电子综合设计实验”也不例外。该课程跨度大, 涵盖了大学前三年的绝大部课程的内容。因此我们对学生提出了前期预习的要求, 要求学生对前面学习过的模拟电子技术、数字电子技术、传感器、EDA等课程的基础知识进行梳理, 复习仿真软件proteus的使用, 单片机最小系统与接口电路的设计和软件编程等。

2.2 单元电路设计阶段

由于电子系统都是由单元电路构成的, 我们安排8学时进行一些常用的单元电路的设计, 每人独立完成指定的直流稳压电源和波形信号发生器等基本单元电路的设计和仿真。

2.3 综合课题设计阶段

这个阶段安排24学时, 2人或3人一组完成一个综合课题的设计。课题主要以全国大学生电子设计竞赛和湖南省大学生电子设计竞赛的题目为主, 学生自由组合, 每组派个代表在教师提供的选题中采用抽签的形式随机确定选题。要求每组进行系统方案比较与论证, 理论分析与计算, 软、硬件设计, 系统仿真并分析仿真结果, 写出总结报告, 最后分组进行演讲和答辩。

3 教学内容与方法

由于“电子综合设计”理论课程没有单独开设, 再加上学生也没有电子系统的相关知识, 所以在“电子综合设计实验”中既包括理论教学, 又包含课题设计。我们安排了16个课时讲授电子系统的相关理论, 教师通过讲解实际的电子系统设计课题, 让学生对电子系统有初步的认识, 培养他们的科学性、系统性、及全面性的分析问题、解决问题能力。相关理论主要包括:电子系统设计导论;常用传感器及其应用电路;模拟系统及其基本单元;数字系统设计;单片机系统设计, 电子系统设计举例等。最后以设计课题“水温控制系统的设计”为例讲解电子系统的设计, 主要内容包括: (1) 方案设计与比较, 即根据设计任务提出可行的设计方案, 并对各种方案的优缺点、性能、可靠性和成本进行比较论证, 确定最终的设计方案; (2) 主要电路设计与计算, 即讲解硬件电路的设计方法, 元器件的选取原则; (3) 软件的设计与实现, 即讲解软件设计原理及编程思路。

课题设计包括方案比较与论证、教师审核、软、硬件设计与仿真等过程。按照自愿的原则, 学生2-3人一组, 根据抽签选取的课题, 每个成员通过查阅文献拟定自己的设计方案, 然后经过小组讨论确定最后的设计方案。如果组内没有达到共识的话, 可以请求指导教师加以分析指导。然后, 各组根据最终确定的方案组内分工协作进行设计与仿真[1], 写出总结报告, 并进行演讲和答辩。

4 课程考核与效果

作为一门实验教学改革课程, 我们在考核方式上也作了改革。最终的成绩评定由平时成绩、实验操作成绩和设计创新三部分构成:

(1) 平时成绩占20%, 主要根据学生的出勤、课堂上的表现, 参与讨论及完成基本单元电路的情况评价;

(2) 实验操作成绩占30%, 实验操作成绩主要根据学生在课程实验中表现出来的对基本原理和方法的掌握程度, 操作的熟练程度, 以及对实验结果的分析能力等评价;

(3) 设计创新占50%, 设计创新根据团队完成课题的情况、撰写的总结报告、答辩表现等进行综合评价。

由于综合课题的难度和工作量不尽相同, 所以在评定成绩时会乘上一个难度系数 (1-1.5) ;同时要求各组对自己的设计进行10分钟的陈述, 对表现优秀者将给予适当的的加分;撰写的总结报告, 要求结构完整、格式规范、内容充实, 叙述详实, 实验数据真实可靠, 对于优秀的总结报告, 亦给予适当的加分奖励, 并指导和推荐学生公开发表。

最终成绩的评定:以组为单位, 给定成绩, 但会考虑各成员在课题中的贡献。答辩陈述时, 每个组员必须参与, 内容可自行分配确定。但回答提问时, 不能替代。

从课程实施的情况来看, 基本单元电路部分因为题目相同, 所有学生都能完成这一阶段的内容。通过基本单元电路的设计, 学生的元器件的选型和替代能力、文献检索能力、仿真软件的熟练程度等均有了不同程度的提高, 所有人均信心满满地投入到综合课题的设计中。在综合设计课题设计阶段中, 各个小组的题目各不相同, 难度也不尽相同, 各小组的成员能力也存在一定的差异, 虽然所有的小组均完成了设计报告的撰写和演讲答辩, 但从系统功能的完成情况来看, 有三分之一的小组很好地完成了系统设计和仿真, 实现了要求的全部基本功能和大部分的扩展功能;三分之一的小组实现了要求的全部基本功能;另外三分之一的小组实现了要求的大部分基本功能。

5 教学中的问题及对策

由于这门课程最终的综合设计课题各个小组是不同的, 学生要完成自己小组的课题就必须独立思考, 因此最大限度地发挥了自身的主观能动性, 积极投入到课题的设计中, 工程实践能力得到了一定程度的提升。

我们在教学实践过程中, 也发现了一些问题: (1) 虽然我们在课程的前期阶段安排了学生对模拟电子技术、数字电子技术、传感器、EDA等课程的基础知识、proteus等设计软件的使用, 以及单片机硬件系统的设计和软件编程进行了预习, 但由于学生对这些课程的掌握程度和学习自觉性不同, 预习效果差别很大, 因此, 考虑在今后的教学中引入预习考核机制, 把预习环节的效果计入平时成绩; (2) 随着新的集成器件的不断出现, 原来电子设计大赛的题目用新器件来做的话, 电路会简单得多, 而且性能指标也可以得到提升, 但由于课程开在第7学期, 学生面临考研和找工作等问题, 课后投入课题的时间有限, 所以大部分还是没有采用新器件, 创新性显得不足, 以后考虑加大创新性在最终成绩评定中的比重; (3) 学生在设计的过程中需要查阅大量的文献, 在实验室通过校园网进入学校的图书馆可以进行相关资料的查阅, 但受到图书馆资源的限制, 一些最新的资料无法找到, 这也是导致课题创新性不足的一个原因; (4) 工科学生普通会做不会说, 不会写, 这在课程的演讲、答辩过程和撰写的设计报告中体现得淋漓尽致, 有的学生仿真操作和原理非常清楚, 但自我陈述的时候却常常表达不清楚或表述不严谨, 有的小组撰写的设计报告格式不规范, 重要的支撑材料没有, 报告显得空洞乏力, 缺乏说服力。今后在单元电路的训练过程中提前引入演讲和答辩环节, 为最终的演讲和答辩打下基础, 同时平时要加强设计报告撰写的训练; (5) 由于学校经费的原因, 在这门课程中我们所做的设计还只能停留在仿真阶段, 实物制作和测试要放在后续的工程设计的课程设计中做。而且在proteus软件中, 经常会遇到学生选用的器件在库里面找不到的情况, 这也极大地影响了学生的设计积极性。如果要更好地发挥这门课程的作用, 学校在实验经费方面还应加大投入; (6) 由于这门课程的综合性很强, 对任课教师的理论和实践能力的要求也较高, 任课教师的自身能力也有待进一步提高, 因此希望可以给任课教师提供更多的培训机会, 以更好地提升教学效果。

参考文献

[1]潘克修.“电子系统综合设计”课程教学的实践[J].电气电子教学学报, 2012 (12) .

[2]黄智伟, 主编.全国大学生电子设计竞赛训练教程[M].2版.北京:电子工业出版社, 2011.

电子综合设计课程创新改革 篇3

【关键词】电子综合设计 实践能力 创新能力 系统化 教学改革

Abstract： In order to solve the general problems in electronic comprehensive designing course， this paper proposed a new systematic reform scheme including basic courses， comprehensive project designing， evaluation system and integration of information resources for improvement of student？蒺s practical ability and innovative ability.

Key words： electronic comprehensive designing， practical ability， innovative ability， systematism， teaching reform

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）06-0141-02

电子综合设计是一门具有极强综合性的实践类课程，区别于一般的课程实验，它更多地考察学生综合动手设计能力，需要学生前期具有各类电子技术知识的积累和电子设计自动化工具的使用能力[1]。

1.课程现状分析：

许多大专院校都开设了电子综合设计课程，目的是培养学生的综合动手设计能力，由于各种原因，课程并没有真正达到预期的效果，总结为以下几点：

（1）电子综合设计是电子技术的综合应用，是各类电子基础课程的扩展和提升。但目前电子综合设计课程普遍缺少与基础类课程的关联性，不利于学生对开发技能的进阶学习。

（2）电子综合设计课程时间周期较长，参与人数较多，学生以小组为单位完成较为复杂的课题设计，需要一大批掌握综合设计能力的老师全程指导，目前的现状是大学教师普遍缺乏实践动手能力，掌握的开发能力也较为单一，制约了学生创造力的发展。

（3）电子综合设计考察的是学生对于各项电子开发技能的综合应用，课题的设计应覆盖更广知识面。而目前设计的课题很少从综合的系统设计层面考虑，不能让学生得到较为全面的锻炼。

（4）大多数院校多以配套实验教材作为学生信息资源，实时性较差，很多时候会出现一本实验教材使用很多年，学生设计完全跟不上电子技术的更新。

2.教学改革方法研究：

2.1 教学改革目标分析

作为一门实践类课程，需要充分贯彻理论联系实际的思想，以学生动手实践为主体，发挥学生在教学体系中的主观能动作用。教学改革从以下三点目标开展：

（1）建立创新的实践教学结构体系，理论课程和实践课程有机结合，通过合理安排教学计划，保持课程教学连贯性，使学生尽可能的掌握多种开发技能。

（2）将教师队伍建设和评价体系相结合，以评价体系作为辅助，通过项目开发、专业技能的定向培训等方式培养一批骨干教师，形成一个有层次的教学梯队。

（3）以激发学生的自主创新能力为目标[2]，开发涵盖广范围专业知识，迎合社会技术热点，具有实用价值的系统性课题；建立电子综合设计信息数据库，缩短学习入门时间，让学生将更多的精力放在创新设计上。

2.2教学改革方法实现

教学改革主要从四个方面实现：基础课程建设改革、实践项目改革、评价体系改革和信息资源改革。

（1）基础课程建设改革：综合各门相关课程的特点，建立各门课程实验的关联性。如前所述，电子综合设计课程是各门基础课程设计的扩展和提升，可以将电子综合设计的内容划分为多个模块，根据模块的不同功能和不同的难度分解在不同的课程设计内容中。在电子综合设计课程阶段，综合应用各种开发技能，将每种模块功能实现提升，同时整合各个模块完成较大规模的系统设计。

（2）实践项目改革：课题的设计结合当前的技术热点，更能有利于提高学生的兴趣，同时也能提升学生以后进入社会的竞争力[3]。考虑到电子综合设计的难度分配，将整个电子综合设计分解成两个教学单元：第一个教学单元完成系统基本功能的设计；第二个教学单元以实现的基本功能为平台，学生自主实现创新性设计。

（3）评价体系改革：建立双向评价体系，评价内容包括四个方面的内容：学生对课题的评价、学生对老师教学质量的评价、老师对学生课程完成质量的评价、学生评优。根据学生对课题的评价，对课题内容进行更新或者淘汰，有利于课程自身的发展；学生对于老师教学质量的评价有利于课程教学质量的提升以及教师队伍的建设；老师对学生的评价及学生评优有利于培养学生的竞争意识和优化设计能力。

（4）信息资源改革[4]：改变传统编写实验教材的方式，建立信息资源数据库，将每个课题的相关内容进行整合，包括必要开发工具及其使用指南等，同时数据库能够实现实时更新。学生在进行课题设计的时候能够通过访问数据库查阅所需要的资源，缩短学习入门的时间，提高设计的效率。

3.总结：

本文通过分析电子综合设计与实践课程在应用中存在的共性问题，提出一种创新性的改革方案，通过分别对基础课程建设、实践项目、评价体系和信息资源进行改革达到提升电子综合设计课程整体教学质量的目的。

参考文献：

[1]田淑珍，杨士强在硬件实验中培养学生的创新实践能力.计算机教育，2012（19）：39-41.

[2]苏小红， 梁佳， 童志祥. 发掘本科生创新潜能， 提升创新意识和实践能力[J]. 计算机教育， 2009（19）： 4-9.

[3]范伟， 黄贤英， 徐世军. 计算机应用型人才培养创新模式思考. 计算机教育， 2011（17）： 13-15.

[4]陈新龙，胡国庆.电工电子层次化E-Learning的提出及其建设.现代教育技术.2010（20）：82-84.

作者简介：

电子课程设计报告 篇4

1.报告封面

2.目录

3.任务书

4.系统原理介绍（要包含总原理图）

5.单元电路原理介绍

6.芯片及电子元器件介绍（应包含主要元器件、芯片的识别方法、符号图、作用等说明）

7.电路调试及错误检测、排除方法

8.课程设计小结

9.元器件清单

10.课程设计成绩表

数电课程设计数字电子钟报告 篇5

数字电子技术课程设计报告

题目：

时间：

院校：

班级： 组员：

数字钟的设计与制作 09-10学年 武汉纺织大学机电工程学院测控技术与仪器专业《数字电子技术》课程设计报告

数字电子技术课程设计报告

一． 设计目的

数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。

因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.二．实现功能

1．要求内容

1）时以24为周期 2）分和秒以60为周期 3）能显示时、分、秒

4）具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间

2.发挥内容

1）星期的显示

2）计时过程具有报时功能

三．元器件

1．洞洞板2块

2．0.47uF电容1个 3．100nF电容1个

4．共阴八段数码管7个 5．网络线10米

6．CD4511集成块7块 7．CD4060集成块1块 8．74HC390集成块4块 9．74HC51集成块1块

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10．74HC00集成块4块 11．74HC30集成块1块 12．10MΩ电阻5个 13．74HC00集成块4块 14．L7805三端稳压管1个 15．30pF瓷片电容2个 16．9V电池1块

17．单刀双掷开关2个 18．单刀单置开关1个 19．74HC10集成块1块

各个芯片引脚图 1． CD74HC390

2．L7805稳压管

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3． CD4060

4． CD4511

5．74HC10

6．74HC30

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7．74HC51

8．74HC00

四、原理框图

1．数字钟的构成

数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不

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可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

（a）数字钟组成框图

2． 晶体振荡与分频电路

（b）晶体振荡器

晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32.768KHz的方波信号，可保证数字

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钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用ＴＴＬ门电路构成；另一类是通过ＣＭＯＳ非门构成的电路，本次设计采用了后一种。如图（b）所示，无源晶震、电容和电阻构成晶体振荡器电路，CD4060实现分频。值得注意的是无源晶振是没有极性的，与电容C1、C2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确

晶体XTAL的频率选为32.768KHZ.该元件专为数字钟电路而设计,其频率较低,有利于减少分频器级数.从有关手册中,可查得C1,C2均为30pF.当要求频率准确度和稳定度更高时,还可接入校正电容并采取温度补偿措施.由于CMOS电路的输入阻抗极高,因此反馈电阻R可选为10MΩ.较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性.2HZ

1HZ

（c）二分频

通常实现分频器的电路是计数器电路,一般采用多级2进制计数器来实现.例如,32768Hz的振荡信号分频为1HZ的分频倍数为32768(215),即实现该分频功能的计数器相当于15极2进制计数器.常用的2进制计数器有74HC393等.本实验中采用CD4060来构成分频电路.CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高,而且CD4060还包含振荡电路所需的非门,使用更为方便.CD4060计数为14级2进制计数器,可以将32768HZ的信号分频为2HZ。再通过二进制计数器，将2Hz信号转化为1HZ，作为秒输入信号。

3． 时间计数电路

一般采用10进制计数器如74HC390等来实现时间计数单元的计数功能。由其内部逻辑框图可知，其为双2-5-10异步计数器，下降沿触发，并每一计数器均有一个异步清零端（高电平有效）。秒个位计数单元为１０进制计数器，无需进制转换，只需将QA与ＣPB（下降沿有效）相连即可。CPA与１ＨZ秒输入信号相连，QD可作为向上的进位信号与十位计数

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单元的CPB相连。

秒十位计数单元为６进制计数器，需要进制转换。将１０进制计数器转换为６进制计数器的电路连接方法如图 ２.４所示，其中Ｑ２可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CPA相连。

分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同，只不过分个位计数单元的Ｑ３作为向上的进位信号应与分十位计数单元的ＣＰＡ相连，分十位计数单元的Ｑ２作为向上的进位信号应与时个位计数单元的ＣＰＡ相连。

时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同，但是要求，整个时计数单元应为１２进制计数器，不是１０的整数倍，因此需将个位和十位计数单元合并为一个整体才能进行１２进制转换。利用１片７４ＨＣ３９０实现１２进制计数功能的电路如图（d）所示。

六进制电路

由74HC390、7400、数码管与4511组成，电路如图一。

U1A3123U2A12Com74HC00D74HC00DU5SEVEN_SEG_COM_KABCDEFGU3AV1 32Hz 5V141INA1INB21CLR31QA1QB1QC1QD5677126U413DADBDCDD5OAOBOCODOE1211109151474HC390D43~ELOF~BIOG~LTVCC5V4511BD将十进制计数器转换为六进制的连接方法

十进制电路

由74HC390、7400、数码管与4511组成，电路如图二。

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U4A3126U4B4574HC00D74HC00DComU3SEVEN_SEG_COM_KU1AV1 60Hz 5V141INA1INB21CLR31QA1QB1QC1QD5677126U213DADBDCDD5OAOBOCODOE12111091514ABCDEFGVCC5V74HC390D43~ELOF~BIOG~LT4511BD十进制接法测试仿真电路六十进制电路

由两个数码管、两4511、一个74HC390与一个7400芯片组成，电路如图三。

双六十进制电路

由2个六十进制连接而成，把分个位的输入信号与秒十位的Qc相连，使其产生进位，电路

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图如图四。

ComComSEVEN_SEG_COM_KU1B6453U1A12U4SEVEN_SEG_COM_KU7U11BABCDEFG64513DADBDCDD5OAOBOCODOE~ELOF~BI~LTOG1211109151421CLR141INA1INB3U10A12ABCDEFG74HC00D74HC00DU3B15122INA2INB142CLR132QA2QB2QC2QD11109U2712674HC00D74HC00DU8A31QA1QB1QC1QD5677126U913DADBDCDD5OAOBOCODOE12111091514VCC5V74HC390D43U1C891011U1D12134511BD74HC390DComVCCU643~ELOF~BI~LTOG5VSEVEN_SEG_COM_K74HC00D74HC00DABCDEFG84511BDComU15C91011U16DSEVEN_SEG_COM_K1213U14U3A131INA1INB21CLR1QA1QB1QC1QD5677126U513DADBDCDD5OAOBOCODOE1211109151474HC00D74HC00DU12B15122INA2INB142CLR132QA2QB2QC2QD111097126U13DADBDCDD5OAOBOCODOEABCDEFG***14V1 100kHz 5V474HC390D43~ELOF~BI~LTOGVCC74HC390D5V43~ELOF~BI~LTOG4511BD4511BD

二十四进制

星期

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由1个十二进制电路、2个六十进制电路组成，因上面已有一个双六十电路，只要把它与十二进制电路相连即可。

4．译码驱动及显示单元电路

选择ＣＤ４５１１作为显示译码电路；选择ＬＥＤ数码管作为显示单元电路。由CD4511把输进来的二进制信号翻译成十进制数字，再由数码管显示出来。这里的LED数码管是采用共阴的方法连接的。

计数器实现了对时间的累计并以8421BCD码的形式输送到CD4511芯片，再由4511芯片把BCD码转变为十进制数码送到数码管中显示出来。

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5．校时电路

由74CH51D、74HC00D与电阻组成，校正电路有分校正和时校正两部分。

IO1VCC正常输入信号5V校正信号R1IO2U2C9108小时校正电路J110Mohm74HC00D注意：分校时时，不会进位到小时。U11111213910U2DKey = A12R210MohmIO313U2A8123时计数器IO574HC00D1123674HC00D正常输入信号校正信号R3U3A10Mohm12U2B456分计数器IO6IO44574HC00D74HC51D3J274HC00DKey = B分钟校正电路分校正时锁定小时信号输入R410MohmU3B456图中采用基本RS触发器构成开关消抖动电路，其中与非门选用74HC00；对J1和J2，因为校正信号与0相与为0，而开关的另一端接高电平，正常输入信号可以顺利通过与或门，故校时电路处于正常计时状态，当开关打向上时，情况正好与上述相反，这时电路处于校时状态。74HC00D数字钟设计－校时电路部分

数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。即为用COMS与或非门实现的时或分校时电路，In1端与低位的进位信号相连；In2端与校正信号相连，校正信号可直接取自分频器产生的1HZ或2HZ（不可太高或太低）信号；输出端则与分或时个位计时输入端相连。当开关打向下时，因为校正信号和0相与的输出为0，而开关的另一端接高电平，正常输入信号可以顺利通过与或门，故校时电路处于正常计时状态；当开关打向上时，情况正好与上述相反，这时校时电路处于校时状态。

实际使用时，因为电路开关存在抖动问题，所以一般会接一个RS触发器构成开关消抖动电路，所以整个较时电路就如图。

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带有消抖电路的校正电路

6．整点报时电路

在59分51秒、53秒、55秒、57秒、59秒的时候，蜂鸣器报时

五、总接线元件布局简图

整个数字钟由时间计数电路、晶体振荡电路、校正电路、整点报时电路组成。

其中以校正电路代替时间计数电路中的时、分、秒之间的进位，当校时电路处于正常输入信号时，时间计数电路正常计时，但当分校正时，其不会产生向时进位，而分与时的校位是分开的，而校正电路也是一个独立的电路。

电路的信号输入由晶振电路产生，并输入各电路。

七、芯片连接总图

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接线图

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八、总结

1． 实验过程中遇到的问题及解决方法

a、测试过程中有1七段显示器不能正常工作

首先通过万用表检测各接线是否正确，是否出现了短路或者虚焊的情况，最后证明接线并美誉什么问题，最后我们通过并联另一显示器的方法检测出此显示器已损坏，然后就换了一个好的显示器。

b、各段电路的测试方法

我们首先在面包板上把电源的发生和频率的发生电路全部连接好，并检测其正常工作，然后每接好一部分电路就用其检测，没问题后再进行下一步的工作。

c、最后把电路全部接好后让数字钟走了一天后，数字钟出现数字显示不稳定和不能正常工作的情况

因为在数字钟正常工作的时候我们并没有去碰它，所以并不可能出现部分线断掉或者短路的情况，最后我们把主要检测重点就放在了对电池电压的检测和对各集成块的检测上面，最后检测出三端稳压管的输出电压只有3V,低于正常输出的5V电压，然后我们再对电池的输入电压进行检测，输入电压为8V，满足三端稳压管的输入条件，至此可以判断是三端稳压管出现的问题（可能由于工作时间过长而烧掉）。换上一新三端稳压管后，电路又恢复正常工作。

2． 设计体会

通过这次对数字钟的设计与制作，让我们了解了设计电路的程序，也让我们了解了关于数字钟的原理与设计理念，要设计一个电路总要先用仿真仿真成功之后才实际接线的。但是

武汉纺织大学机电工程学院测控技术与仪器专业《数字电子技术》课程设计报告

最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且，在仿真中无法成功的电路接法，在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以，在设计时应考虑两者的差异，从中找出最适合的设计方法。

通过这次学习让我们各个芯片能够完成什么样的功能，使用芯片时应该注意哪些要点。同一个电路可以用那些芯片实现，各个芯片实现同一个功能的区别。另外，我们设计要从市场需求出发，既要有强大的功能，又要在价格方面比同等档次的便宜。

通过这次学习，让我们对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。

3． 对设计的建议

希望在我们动手制作之前，老师能够多给点集成块让我们选择，同一功能但是可以用不同的片子去实现其功能。另外在提供片子的时候应该准备好有多余的片子，因为我们谁也不能保证每一个片子都能够正常工作。

4． 未解决的问题

a用74HC390D的片子作为十进制时为什么也需要置零？

因为74HC390D本身就是十进制的片子，但当我们在试验箱上测试其功能时，当我们在十进制的情况下不置零，此时显示器上的数字就出现不稳定的情况，并且也不会按正常的加法去计数，当接了置零后，显示器就正常工作了。

b、24进制时其各位为什么不需要1010的置零输入？

电子课程设计报告 篇6

一． 设计目的„„„„„„„„„„„„„„„

二． 实现功能„„„„„„„„„„„„„„„

三． 制作过程„„„„„„„„„„„„„„„

四． 原理框图„„„„„„„„„„„„„„„

4.1 数字钟构成„„„„„„„„„„„„„„„

34.2设计脉冲源„„„„„„„„„„„„„„„

44.3 设计整形电路„„„„„„„„„„„„„„

4.4 设计分频器„„„„„„„„„„„„„„„

4.5 实际计数器„„„„„„„„„„„„„„„

64.6 译码/驱动器电路的设计„„„„„„„„„„„ 7

4.7 校时电路„„„„„„„„„„„„„„„„ 8

4.8 整点报时电路„„„„„„„„„„„„„„

4.9 绘制总体电路图„„„„„„„„„„„„„

五． 具体实现„„„„„„„„„„„„„„„

5.1电路的选择„„„„„„„„„„„„„„„

5.2集成电路的基本功能„„„„„„„„„„„„ 10

5.3 电路原理„„„„„„„„„„„„„„„„

六． 感想与收获„„„„„„„„„„„„„„„ 12 七． 附

录 „„„„„„„„„„„„„„„ 数字电子技术课程设计报告

一、设计目的

数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。

数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。

钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

石英数字钟，具有电路简洁，代表性好，实用性强等优点，在数字钟的制作中，我们采用了传统的PCMS大规模集成电路为核心，配上LED发光显示屏，用石英晶体做稳频元件，准确又方便。

二、实现功能

① 时间以12小时为一个周期； ② 显示时、分、秒；

③ 具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间； ④ 计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时； ⑤ 为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。

三、制作过程

1.确立电子数字计时器的制作思路

要想构成数字钟，首先应有一个能自动产生稳定的标准时间脉冲信号的信号源。还需要有一个使高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号的分频器电路，即频率为1HZ的“秒脉冲”信号。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器 中进行计数。由于计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，24小时=1天，这就需要分别设计60进制，24进制，（或12进制的计时器，并发出驱动AM；PM的标志信号）。各计数器输出的信号经译码器/驱动器送到数字显示器对应的笔划段，使得 “时”、“分”、“秒”得以数字显示。

任何数字计时器都有误，因此应考虑校准时间电路，校时电路一般采用自动快调和手动调整，“自动快调”是利用分频器输出的不同频率脉冲使得显示时间自动迅速的得到调整。“手动调整” 是利用手动的节拍调整显示时间。

2.查阅资料绘出各部分的电路图(详见原理框图)

数字计时器的设计方法：（1）设计脉冲源（2）设计整形电路（3）设计分频器（4）设计计数器（5）译码器/驱动器（6）设计校时电路

3.按所设计的电路去选择、测试好元器件、并装配成为产品

4.准备设计论文答辩

四、原理框图

1．数字钟的构成

数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

数字钟组成框图

2．设计脉冲源

自激式振荡电路有：自激多谐振荡器，激间歇振荡器这次我们选择晶体振荡器原因如下: 由于通常要求数字钟的脉冲源的频率要十分稳定、准确度高，因此要采用石英晶体振荡器，其他的多谐振荡器难以满足要求。石英晶体不但频率特性稳定，而且品质因数很高，有极好的选频特性。晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。石英晶体振荡器的频率取决于石英晶体的固有频率，与外电路的电阻电容的参数无关一般情况下，晶振频率越高，准确度越高，但所用的分频级数越多，耗电量就越大，成本就越高，在选择晶体时应综合考虑。

一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用ＴＴＬ门电路构成；另一类是通过ＣＭＯＳ非门构成的电路，本次设计采用了后一种。如图（b）所示，由ＣＭＯＳ非门Ｕ１与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，Ｕ２实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻Ｒ１为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容Ｃ１、Ｃ２与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个１８０度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。

（a）CMOS 晶体振荡器（仿真电路）

3．设计整形电路

由于晶体振荡器输出的脉冲是正弦波或是不规则的矩形波，因此必须经整形电路整形。我们已学过的脉冲整形电路有以下几种：削波器、门电路、单稳态电路、双稳态电路、施密特触发器等。通过查阅资料主要使用施密特触发器：

门电路组成的整形电路

4.设计分频器

分频器 —— 能将高频脉冲变换为低频脉冲，它可由触发器以及计数器来完 成。由于一个触发器就是一个二分频器，N个触发器就是 2N个分频器。如果用计数器作分频器，就要按进制数进行分频。例如十进制计数器就是十分频器，M进制计数器就为M分频器。若我们从市场上购买到石英晶体振荡器其频率为32768HZ，要想用该振荡器得到一个频率为1HZ的秒脉冲信号，就需要用分频器进行分频，分频器的个数为2N =32768HZ，N =15 即有15个分频器。这样就将一个频率为23768HZ的振荡信号降低为1HZ的计时信号，这样就满足了计时规律的需求：60秒=1分钟，60分=1小时，24小时=1天。

5．设计计数器

计数器的设计，以触发器为单元电路，根据进制按有权码或无权码来编码，采用有条件反馈原理来构成。当 “小时” 的十位为2；个位为3时，只要个位数

“分”

有进位时，就应使十位的“小时 ”的位数归零，因此24小时进制计数器要采用有条件反馈的设计。（12进制计数器也同理）；但应在归零的同时发出驱动AM（上午）、PM（下午）标志的信号。

按规律,一般设计计数器的方法

秒部分：个位选用模10计数器；十位选用模6计数器 分部分：个位选用模10计数器；十位选用模6计数器 小时部分：模12计数器；或模24计数器 6.译码/驱动器电路的设计

在数字系统中常常需要将测量或处理的结果直接显示成十进制数字。为此，首先将以BCD码表示的结果送到译码器电路进行译码，用它的输出去驱动显示器件，由于显示器件的工作方式不同，对译码器的要求也就不同，译码器的电路也不同。数字显示的器件的种类：荧光管、辉光管、发光二极管、液晶显示屏等.译码器电路：此次我们选择的是LED共阳极发光二极管显示器 显示电路如下： 原理图

7．校时电路

校时电路是计时器中不可少的一部分因为当即时间与计时器时间不一致时，就需要校时电路予以校正。校时电路有两种方案：第一、校时用的脉冲可选用频率较高的不等的几种脉冲，从计数器的总输入端（秒计数器的第一级输入端）送入。

第二、校时用的脉冲，分别将秒脉冲送到“计小时”的计数器的输入端，“计分”的计数器输入端，但校时、校分时，应将原计数回路关闭或断开。校秒时可采用关闭或断开秒计数器的脉冲信号输入端使其停止计时 8．整点报时电路

电路应在整点前10秒钟内开始整点报时，即当时间在59分50秒到59分59秒期间时，报时电路报时控制信号。

当时间在59分50秒到59分59秒期间时，分十位、分个位和秒十位均保持不变，分别为5、9和5，因此可将分计数器十位的QＣ和QＡ、个位的QＤ和QＡ及秒计数器十位的QＣ和QＡ相与，从而产生报时控制信号。

实现方式：

说明：当时间在59分50秒到59分59秒期间时 分十位、分个 位和秒十位均保持不变，分别为5，9和5；因此，可以将分计数器十位的Qc和QA，个位的QD和QA及秒计数器十位的QC和QA相与，从而产生报时控制信号。IO1分计数器十位的Qc和QAIO2U1VCC15VVCC2345VIO3分计数器个位的QD和QAX18IO456114V_0.5WIO512秒计数器十位的QC和QA74HC30DIO6数字钟设计－整点报时电路部分 9.绘制总体电路图

五：具体实现

1、电路的选择：

我们采用了传统的PCMS大规模集成电路为核心，配上LED发光显示屏，用石英晶体作为稳频元件，准确又方便。

数字钟专用集成块如下：

a.译码/驱动电路：LM8361，M8560，LM8569，TMS3450NL，MM5457，MM5462集成电路，因为它在所有型号中静态功耗最低。其管脚图见图（12）

b.分频器:我们采用了CD4060。

c.反相器: 我们选用了CD4069（内含有六个反相器）。

2、集成电路的基本功能

（1）CD4060：它是一个十四级二分频器，它所产生的信号频率为30720HZ，经九级两二分频后，得到一个60HZ的脉冲信号，见图。

（2）CD4069反相器: F1—F6六个反相器，通过外接电路去控制各电路的工作状态，管脚见图：

（3）MM5462: 它是集译码/驱动电路为一体，它是60HZ时基24小时专用集成电路。1-4，6-12，22十三个端子是显示笔划输出的，1脚是四个笔划，其余每脚输出二个笔划，16脚为正电源，5脚为负电源，20脚睡眠输出是直流信号，由17脚动和关闭，由13脚调整至需要值，最大值59分钟倒计时。17脚是内部振荡器RC输入端，该振荡信号一是作为外部时基的备用，二是13闹输出的信号源。在我们选用的这套套件没有用20脚的睡眠功能。19脚为时基信号输入脚。14、15、18脚是操作控制端，若接高低电平各有不同的功能。值得注意的是所有的输出端均为低电平有效。

、3、电路原理：（见图原理方框图）

CD4060 CD4069 变压器将交流220V电压，变为双7.5V交流低电压，经全波整流后路经D

411 供显示屏驱动电路，而另一路经滤波后供主电路。由于时钟需要脉冲源，我们选用了JT，R1，C3和CD4060内部的两个反相器组成的晶体振荡器，目的是为了提脉冲源的稳定度，而脉冲源产生的波形不是规则的矩形波，因此，需经整形器整形后，送到下一级，由于脉冲信号源的频率较高，经CD4060九级分频及计数后变换低频脉冲信号。由13脚得到60HZ的脉冲信号一路送入MM5461的19脚，另一路去控制由F4，Q2，Q3组成的显示屏驱动电路。由于F4的倒相作用，使Q2，Q3和时基信号交替导通，形成间歇点亮显示屏，使它工作在正常状态。

当60HZ的信号从MM5461的19脚进入后，由控制电路各部分电路的正常工作经译码与驱动电路去控制显示屏各个应亮的端。

F1，F2，F3，R2，R8，C5，K1组成了一个“电子自锁式开关”，每控一次K1，F2的输出状态会改变，一路去控制MM5461的18脚，另一路去驱动显示屏右下点的发光二极管以指示该功能的工作状态。“亮”表示“闹钟时间已设置”，“灭”表示“闹设置取消”。

R7，Q1，FMQ组成闹输出放大电路，控制信号由MM5461的13脚输出。当响闹时，按下K5可使闹暂停并延时九分钟再闹，还可多次使用报时延时，响闹总时长59分钟。

由于MM5461无秒信号输出，故用F5，F6，R3，R4，C4组成秒信号发生器，经Q4去驱动显示屏中间的“冒号”闪动。电路中各开关的功能：

K1：闹钟时间的设置开关。K1+K5快调闹时间的设置。K1+K4慢调闹时间的设置

K2：时间的设置开关。K2+K5 快调时间的设置

K2+K4慢调时间的设置。K3：闹钟时间显示开关。单击K3可显示事先所设置的报时的时间 K4：慢调时间开关

K5：快调时间开关/暂停/显示

电路中，R10（1K）的作用，是防止开关操作工作时，正负电源短路。R13，R27，R9为限流电阻，它们决定显示亮度。

六：感想与收获

这次的比赛是我们三个人一起参加的，在比赛前的一段时间里，我们三个人的收获很大，具体有三点：（1）有利于我们学习能力的提高。这里所说的学习能力包括获取资料的能力、理解前人思路的能力、系统设计能力、动手能力、分析排除故障能力、表达能力等很多方面，而这段时间的经历，我们提高都很大。

（2）有利于我们团队精神的培养。在课堂之外实际的工作中，我们三人一般都要合作共同完成某一项目，这就非常需要团队精神，而这一点在课堂常规教学中得到的锻炼是很有限的。三个人必须互相信任、互相配合、分工合作，在顺境时小组成员要相互提醒保持冷静，逆境时要相互鼓励共度难关，出现问题时不能相互埋，这些与课堂教学强调独立性是有明显区别的。

（3）有利于我们各种能力的锻炼。第一、不够细心比如由于粗心大意焊错了线，第二，是在学习态度上，这次培训是对我的学习态度的一次检验。我第一次体会到要作一名电子设计师，要求具备的首要素质是严谨。我们这次制作所遇到的多半问题多数都是由于我们不够严谨。第三，在做人上，我认识到，无论做什么事情，只要你足够坚强，有足够的毅力与决心，有足够的挑战困难的勇气，就没有什么办不到的。

电设赛场风云涌，各路英豪皆争雄。今朝罢去怀壮志，来届电赛再显锋！七：附录 电路原理总图：

附录

《电工电子技术》课程教学设计 篇7

1课程性质与教材分析

1.1课程性质

《电工电子技术》是融实践性、技术性、基础性为一体的课程。高职高专学生通过该课程可以获得基本的电子电工知识,为后续课程和专业课打好基础,也为今后从事工程技术工作和科学研究奠定一定的理论基础。

1.2教材分析

选用中国水利水电出版社出版,李中发主编,21世纪教育部高职高专新概念教材——《电工电子技术基础》。教材以国家职业教育目标为基础,突出给类学校培养目标,融电子技术、电工技术为一体, 强调实用性,着重培养学生的电子电工素养。

1.3重难点

重点:通过电路分析基础和正弦稳态电路开展电工知识与能力;掌握电子技术中的集成运算放大器、数字电路知识与能力。

难点:电机、变压器与控制部分;基本放大电路以及负反馈部分。

2教学目标

2.1知识目标

初步掌握简单电路的定理和分析方法,三相电路的基本知识,放大电路基础, 频率特性与多级放大器,功率放大器,运算放大器及其应用,直流稳压电源。

2.2技能目标

让学生将所学知识转化为解决实际问题的能力,推动实现校企无缝连接,完善职业技能。

2.3价值目标

通过学习,着力培养学生的团队合作精神、高尚的职业道德,完善自身素养,树立正确的世界观、人生观和价值观。

3教学内容及课时安排

( 如图1)

4教学方法与教学手段

整合教学资源,将教具直观化,充分利用各种有用的教育新技术,化整为零, 降低学生理解难度,实现高效学习。

注重学生主动性、积极性的发挥,例如讲到三相交流电路时,我们可以以本校电路情况为基础,将理论具体化用实验来验证理论的正确性,借助计算机学习Mulsitim,matlab等专业仿真软件,用仿真软件来进行辅助学习。

为了实现本课程的教学目标,在教法上采取:

4.1演示法

加强教师与学生双边互动,创设问题情境,完善教学过程,充分调动学生的积极性于主动性,尽量通过实物直观、语言直观来讲授知识,从而发展学生的能力, 实现其自主、合作、探究学习。

4.2实验法

通过大量的实验现象与数据,让学生对比分析,提高学生的分析能力与动手能力,加强学生对理论知识的理解深度。

5学习方法与考核方式

5.1归纳演绎法

一方面,让学生充分利用具体形象思维及抽象逻辑思维能力,从典型例题中探寻学习的过程与结果,实现思维的飞跃; 另一方面,培养学生自主学习、合作学习、 探究学习,提高解决问题的能力。

5.2实验学习法

充分吸引学生的注意力,让学生观察实验现象,搜集实验数据,分析与归纳实验结果,促使其将实验的学习与实际问题结合起来,将试验的分析能力、动手能力转化为职业技能。

5.3对学生进行形成性的考核测试

考核项目包括平时和项目实验成绩及期末考试成绩。

转变评价方式,既评价学生的学习过程,又评价学生的学习结果,以促进学生全面发展。把考核项目量化,实行百分制, 即平时成绩为30分,包括出勤次数、课上表现及作业完成情况;实践成绩为20分, 包括实践操作、资料搜集整理情况;考试成绩为50分,包括学生基本知识与能力。

6课程教学改革思路设计

降低验证性实验,提高实验的综合性、设计性;以市场为需求,在现代培养模式、产学一体化的基础上,强调学生的整体发展;走校企合作道路,整合专业课程, 树立系统完善的课程体系;注重学生职业能力,培养学生创新意识和创新能力。

6.1范例教学

强调学生学习、掌握最本质的理论知识,加强训练,在试验中不断调整学习目标和学习方法,促使学生树立良好的态度品质与价值观。

6.2内容教学

将学校的学习与企业岗位、电工资格考试结合起来,培养学生的职业生涯规划意识。

7结论

实践证明,本课程设计,教学效果非常明显, 课堂上感到抽象的知识点、在技能训练中能够得到很好的理解,增强了学生学习的兴趣,充分挖掘学生的潜能,培养学生创新与实际动手操作能力,提高学生的综合素质,符合以培养实用型、技能型人才的宗旨。

摘要：本文以《电工电子技术》课程为教学设计,从课程性质、教材分析、教学目标、内容及课时安排、教学方法 及手段、学习方法、课程教学改革思路设计来对本课程进行教学设计。

现代电子系统设计课程教学思考 篇8

关键词：现代电子系统设计；教学改革；综合素质

一、引言

现代电子系统设计是我校电子科学与技术专业（以下简称为“电子”专业）的一门选修课程。通过该课程的学习与实践，目的是使学生对现代电子系统设计及原理有一个较为完整和系统的认识，并具有一定工艺分析、解决工艺问题和提高产品质量的能力，可以掌握嵌入式系统开发的主要过程，从专业的角度对嵌入式计算机系统进行分析设计，并且掌握ARM处理器的体系结构。从课程的教学目的可知，本课程要求培养学生在知识综合应用和动手实践方面的能力，不仅要求学生具有扎实的基础知识和对知识的综合应用思维，还需要学生具有很强的动手能力和应用能力。

近年来，随着电子技术的发展，电子系统的设计方法和手段也在不断更新和进步。电子系统设计方法在快速发展的电子技术应用中不断受到挑战。从传统手工设计方法到EDA设计方法，从分立元件系统到集成电路设计，从PCB集成系统到芯片集成系统（SoC），从纯硬件系统设计到硬件与软件结合的系统开发，新型电子系统层出不穷，其设计理念也发生着革命性的变化。这使得企业不仅需要毕业生在进入该领域时具备良好的专业能力和素质，更需要他们了解和形成现代电子系统设计的团队思维方式和综合设计方法。同时，学校要促进教学知识与时俱进，培养符合社会需要的实用型工程技术人才，提高学生的就业竞争力；也要对现代电子系统设计课程的教学方法和教学模式进行深刻的思考和改进。

二、存在的问题

现代电子系统设计课程的传统教学模式主要包括理论授课和实践实验两个部分。理论授课主要包括对现代电子系统设计的方法、思维、工具、应用基础的介绍与强化，常用处理器及其体系结构的应用、设计、改进知识和FPGA重构思维、Altium Designer电路原理图及PCB绘制软件的使用，在本课程的教学授课过程中需要贯穿系统设计方法和设计思想。实践实验则以上机实验为主，进行规定实验内容的验证、观察和简单电路的原理设计。电子系统课程所存在的问题主要在教学方法和人才培养方面。

1.教学方法问题

在几年的教学过程中，笔者通过思考和分析课程教学中的问题以及学生的反馈意见，总结了以下几点问题：

（1）基础知识不牢。教师在课堂授课、实践过程中不能很好地将各门课程综合应用，各门课程间缺乏沟通，学生无法将所学知识串连起来，进行综合应用。

（2）教学内容有所欠缺。学生对处理器知识的理解和实际软件编程思维不够深刻，习惯于有实验手册指导条件下的惯性实验模式，一旦教师让他们进行开放性实验来完成设计时，就无法形成系统性思维，各自为战，团队意识不强。

（3）考核方法陈旧。课程的考核方式主要采用大众式的“本门课程成绩=平时成绩+期末考试成绩”的计算方式，学生疲于应付考试，应试态度明显，不去思考本门课程所学内容与先修课程和本学期其他课程的关联，只去死记硬背些条条框框，对于思考题和实际现象无法进行有效分析，形成了固化思维。

2.人才培养问题

除此之外，电子专业在人才培养方面也存在一些问题，主要体现在学生学习主动性以及创新活动的参与度上：

（1）2013年前，电子专业在全国大学生电子设计大赛、辽宁省机器人设计大赛、飞思卡尔杯智能汽车大赛（现更名为“恩智浦”杯智能汽车大赛）、大学生创新创业训练计划等体现和锻炼综合素质的活动中的参与度非常低，仅有3人次参与，这些都侧面反映出学生对所学习的C语言程序设计、模拟电子、数字电子、单片机原理、EDA与VHDL语言等课程的综合应用能力较差，学习和参与的主动性和积极性不高，综合设计能力不强。

（2）根据对学生就业数据的统计调查发现，学生在毕业后两年内从事与本专业相关的研发、技术设计、理论研究工作的人数不到畢业人数的20%，其他学生多选择改行。在校学生对本专业的认可度也普遍偏低，选择考研的学生中有90%选择了外校。

三、课程改进的方法

为使学生能够更好地掌握现代电子系统设计课程内容，并真正提高系统设计思维和教学效果，我系针对上面出现的问题进行思考，对所发现的问题进行教学环节的切实改进。

1.加强实践训练和实际电路设计

实际的动手训练和电路设计，需要具体分析常用电路原理和具体电路常见故障问题，并加强对学生实际设备操作和实用能力的培养。采用理论教学和实践教学结合的项目驱动方式，由教师结合实际工作经验和教学需要，对学生下发开发板、相关元器件，改变传统仅使用多媒体课件观看图片和以教师理论说教方式完成对电子系统各组成元器件的认知，以硬件电路的设计与开发实践项目为引导，使学生全程接触实际电路和处理器，以实际项目为驱动进行电子系统设计流程、方法、步骤的掌握和训练。教师将STC单片机公司和德州仪器公司赠送的开发板下发给学生，学生2～3人一组进行实际项目的开发和学习，由浅入深，从STC89C52、MSP430单片机开始，逐步接触ARM处理器，完成电路系统的设计与开发，为后续FPGA处理器设计打下良好的应用思维基础。

2.以科技学术活动为激励

学校以全国大学生电子设计大赛、辽宁省机器人设计大赛、飞思卡尔杯智能汽车大赛（现更名为“恩智浦”杯智能汽车大赛）、大学生创新创业训练计划等科技学术活动为激励，通过相关大赛培养学生的应用能力，激发他们的学习积极性和自主性。通过这几年的积极引导，笔者发现，学生在以上竞赛和活动的参与率上得到了明显提升，共获得全国大学生电子设计大赛省级竞赛一等奖、二等奖各2项，参与3人次；获批大学生创新创业计划国家级立项2项，省级立项3项，参与14人次；获智能汽车大赛赛区一等奖1项，二等奖2项，参与2人次；获辽宁省机器人设计大赛二等奖1项，三等奖1项，参与12人次；参与校级及其他各类科技学术活动50余人次。这些大赛不但提高了学生的专业综合素质，还提高了学生的总结能力、文档设计能力、电路设计和软件编程能力。

3.教学团队形式优化学生学习内容

本专业教师联合为同一教学团队，在提高教学质量和学生动手能力的目标下，尽量为学生设计一个统一的综合性题目，增强学生的能力，同时，使各门课程的知识点相辅相成、互相印证，使学生更容易将所学知识进行综合和理解。

4.考核办法改进

考核办法从六个方面考核综合训练完成的成绩，即报告、设计能力、动手实践能力、功能完成情况、课堂研讨回答所提出问题的程度以及综合训练过程中的工作态度等。其中，报告占14%、设计和实践能力占10%、功能完成情况占8%、训练设计掌握程度占6%、课堂研讨回答出的问题占7%、综合训练过程中的工作态度（考勤）占5%。在期末考试的试题中，要增加创见性题目。同时，教师可以鼓励学生发表学术论文，以学术论文替代期末考试。

增加小组设计和小组讨论环节，教师团队设定十组中等难度的综合应用设计题目，将学生按2～3人一组进行实践项目分组，完成设计白皮书（包括系统需求描述、功能概述、拟采取的解决方法），完成系统电路设计，绘制电路图、PCB文件，完成硬件焊接、软件编程并进行答辩。组员各负其责，完成各自项目中的任务，教师和学生一起进行实际项目的需求分析、设计步骤安排、实验验证等环节。这样，可以使学生在学习之余提高团队合作能力和综合运用知识的能力。经实际操作此过程，学生反应强烈，讨论和学习动力增加，分组实践情况如图所示。

分组实践现场

四、结束语

本文在现代电子系统设计课程教学和本专业教学的基础上，对本课程的教、学、练等三个方面进行设计和改进，发挥和突出本专业应用特色，并且从几年来的实践效果看，新的改进方法增强了学生学习的主动性和教学过程中的灵活性，提高了学生综合能力素质和成果比例。

参考文献：

[1]宋晓梅.现代电子系统设计教程[M].北京：北京大学出版社，2011.

[2]张金.现代电子系统设计[M].北京：电子工业出版社，2013.

作者简介：刘超（1981— ），男，辽宁省朝阳市人，硕士，讲师，研究方向：嵌入式系统、网络技术、FPGA结构。