电子设计与开发项目

第八期全国电子专业人才师资培训班电子设计与开发项目主要内容电子设计与开发竞赛规则主要涉及知识电子设计与开发模拟题分析—电路功能、设计要求简述—基本元件介绍—电路设计（原理图）往届评分细则分析竞赛规则更多信息见大赛永久官方网站:预/决赛均采用封闭、限时方式按竞赛试题要求完成电路设计、组装及调试任务竞赛分值比例电路设计45%装调35%其它20%主要涉及知识（1）模拟/数字电路、高频电路、传感器、电力电子等相关知识及其应用—模拟电路：放大电路、集成运放运算电路、信号变换、信号产生电路、稳压电路等—数字电路：组合逻辑电路、时序逻辑电路—高频电路：高频振荡电路等—传感器：常见的声、光、力、温度等传感电路—电力电子：整流滤波、常见驱动电路等主要涉及知识（2）电子元器件知识及其应用—电阻、电容、电感等元器件识别：命名方法、分类、参数等—焊接技能常用仪器使用方面的知识—稳压电源、数字万用表、通用示波器等原理图绘制方面的知识—使用工具软件绘制原理图电子设计与开发模拟题分析电路功能简述计时器：设计并制作一个数字式定时开关，从“0”开始以一秒为间隔计时，当数码管显示为“9”时，发出开关信号，继电器开始工作；继电器工作2秒后，自动关闭。计时过程中，可通过按键随时清除数据，数码管显示“0”。计数器：光敏电阻及其相关电路取代脉冲发生单元，实现在“亮”、“暗”状态切换时，计数器计数；当计数到“9”后，发出开关信号；继电器开始工作，继电器工作2秒后，自动关闭。计数过程中，可通过按键随时清除数据，数码管显示“0”。电子设计与开发模拟题分析电路功能简述系统框图：外部开关操作计数器数码管显示秒脉冲发生单元单稳态电路继电器及驱动光敏电阻+比较器电子设计与开发模拟题分析设计要求简述—数字电路设计部分1.完成CD4060脉冲发生单元的制作，并使之输出1Hz脉冲信号；2.使用74HC192完成脉冲计数电路设计；3.完成数码管显示单元的制作，使之能够稳定工作；4.设计按键功能，当按键按下后，能够清零当前计数值；5.使用NE555及其它阻容元件设计一个暂稳态维持2秒的单稳态电路。电子设计与开发模拟题分析设计要求简述—模拟电路设计部分1.使用适当的元器件设计继电器驱动电路，使之能够稳定工作2.完成光敏电阻及其相关电路设计电子设计与开发模拟题分析主要芯片介绍—十进制同步加减计数器74HC192◆CPU：加计数时钟输入端，CPD：减计数时钟输入端◆PL：预置输入控制端，异步预置◆MR：复位输入端，高电平有效，异步清除◆TCU：进位输出，1001状态后负脉冲输出◆TCD：借位输出，0000状态后负脉冲输出电子设计与开发模拟题分析主要芯片介绍—14位二进制计数器/振荡器电路CD4060◆0：时钟输出端，/0：反向时钟输出端，1：时钟输入端◆Q4-Q10,Q12-Q14：计数器输出端◆典型应用电子设计与开发模拟题分析主要芯片介绍—共阴驱动BCD码—七段码译码器CD4511◆a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效◆A1、A2、A3、A4：8421BCD码输入端◆LT：测试输入端，用来检测数码管是否损坏◆BI：消隐输入控制端◆LE：锁定控制端A7B1C2D6LE5BI4LT3a13b12c11d10e9f15g14VDD16GND8U3CD4511BCNVCCGND300R4300R5300R6300R8300R9300R11300R12f9g10e1d2K3c4DP5b6a7K8DS1DpyBlue-CCGNDabcdefgVCCGND电子设计与开发模拟题分析主要芯片介绍—单时基芯片NE555◆1地GND◆2触发◆3输出◆4复位◆5控制电压◆6门限(阈值)◆7放电◆8电源电压电子设计与开发模拟题分析主要芯片介绍—单时基芯片NE555的主要应用◆单稳类：定延时，消抖动，分（倍）频，脉冲输出，速率检测等◆双稳类：比较器，锁存器，反相器，方波输出及整形等◆无稳类：方波输出，电源变换，音响报警，玩具，电控测量，定时电子设计与开发模拟题分析主要芯片介绍—双运放LM358◆1IN-,2IN-：反向输入端◆1IN+,2IN+：同向输入端—主要应用电路◆反馈放大◆运算电路：比例、积分、微分电路等◆电压比较器电子设计与开发模拟题分析电路设计、分析—CD4060脉冲发生电路频率：f≈1/(2.2RC)C≈1/(2.2*16*10uF)=2.84KQ913Q55Q47Q64Q1015Q121Q76GND8Q132Q814Q143CLK010CLK09RST12CLK111VDD16U4CD4060BCMVCCGND100kR1510uFC410kR17GND电子设计与开发模拟题分析电路设计、分析—74HC192计数器电路◆正向计数◆带复位控制◆计到“9”时输出控制脉冲，可以把进位信号作为控制信号P11Q12Q03CNTDWN4CNTUP5Q26Q37GND8P39P210PL11TCUP12TCDWN13MR14P015VCC16U1SN74LS192NVCCGNDS2SW-PB2.2kR3VCCGNDVCCCNTUPTC/UPD1D2D3D4电子设计与开发模拟题分析电路设计、分析—数码管驱动A7B1C2D6LE5BI4LT3a13b12c11d10e9f15g14VDD16GND8U3CD4511BCNVCCGND300R4300R5300R6300R8300R9300R11300R12f9g10e1d2K3c4DP5b6a7K8DS1DpyBlue-CCGNDabcdefgVCCGNDD1D2D3D4电子设计与开发模拟题分析电路设计、分析—单稳延时电路◆2秒延时tw≈1.1RCR≈2/(1.1*10uF)=182KTRIG2OUT3RST4CVOLT5THR6DISC7VCC8GND1U5NE555NVCCGND10uFC3200kR13暂稳态：1电子设计与开发模拟题分析电路设计、分析—继电器驱动电路◆PNP三极管、高电平有效Q1NPNK1Relay-DPSTD2Diode2.2kR16VCCGNDVCC300R14D3LED0GND电子设计与开发模拟题分析电路设计、分析—光敏检测、比较电路◆采用迟滞比较器，提高抗干扰能力R2VCCGNDVCCGND100kR10Vref84756U2BLM358N81432U2ALM358N100kR7100kR18往届评分细则分析电路设计—原理图设计正确、各功能模块实现、材料成本的考虑—往届电路设计评分样例电路设计一级指标分数二级指标分数得分电路图10分降压稳压4分4分频4分蜂鸣器发生2分波形8分成本2分功能10分JK4开关1分T7脉冲1分4分频4分降压稳压2分蜂鸣器发生2分往届评分细则分析装调—各功能模块逐一评分—往届装调评分细则样例产品装配一级指标分数二级指标分数得分少于5处扣1分5-10处扣3分10-20处扣5分20处以上扣10分电路调试一级指标分数二级指标分数得分控制电路工作1分运放波形发生电路工作1分直流电机控制电路、转速检测电路工作1分触摸调光灯电路工作1分往届评分细则分析其它—元器件识别、选型、电路板焊接—往届评分细则样例元件选择一级指标分数二级指标分数得分可控硅检测1分光敏电阻每空1分，共2分直流电机检测1分2W色环功率电阻识别每空1分，共2分自锁开关检测与识别5分电路板焊接一级指标分数二级指标分数得分少于5处扣1分5-10处扣3分10-20处扣5分20处以上扣10分