硬件工程师的实习报告

电子科技大学成都学院2009届毕业生实习报告实习报告题目关于在桂林优利特医疗电子有限公司从事硬件工程师岗位的实习报告学生姓名专业集成电路设计与集成系统学号系（分院）微电子技术系指导教师职称8030项目主管电子科技大学成都学院2009届学生毕业实习计划表学生名称邹栋学号2540710106实习单位指导教师韦会宇实习单位名称及地点实习方式及实习时间实习方式：校外实习实习时间：2009年2月22日至2009年5月18日实习目标及要求通过俩个月的实习，参加公司统一组织的入职培训，学习公司企业文化、安全消防、文件编写等；完成公司布置的实习毕业设计题目，熟练运用AltiumDesigner6电路设计软件设计电路原理图和pcb图，并制作手工板实现功能；全面熟悉所在公司生化部门的研发环境和电子硬件类开发工具，了解新一代生化分析仪并协助组装仪器和调试，完成公司安排部分研发工作。实习内容和安排1.2009.2.23-2009.2.28参加公司组织的入职培训（如：安全消防、着装礼仪等）。2.2009.3.2-2009.4.10完成公司布置的毕设：基于光电二极管微小信号的采集电路的设计、验证。3.2009.3.2-2009.4.10学习焊接技术、常用的仪器（万用表、示波器）、元器件的认识（芯片手册的阅读）。4.2009.3.2-2009.4.10学习AltiumDesigner6电路设计软件（绘制毕设电路原理图和PCB电路图）、基于单片机的下位机电路及程序开发。5.2009.4.10-2009.5.18协助组装和调试公司新产品8060生化分析仪,并参与生化分析仪条码识别系统部分电路和程序的编写。实习单位意见关于在桂林优利特医疗电子有限公司从事硬件工程师岗位的实习报告一、实习单位及岗位简介一）实习单位的简介桂林优利特医疗电子有限公司是优利特集团公司的下属公司之一，优利特集团是中国一流的医学检验诊断产品制作商、供应商和服务商，拥有尿液分析系统、血细胞分析系统、生化分析系统、免疫诊断与基因诊断系统、POCT诊断产品、检验信息管理系统六大产品系列。20多年来，优利特始终致力于为全球医疗机构提供最优质的诊断产品，已成为各级医疗机构临床诊断的首选品牌。优利特尿液分析仪曾连续两年获得国家卫生部基础医疗建设两项千台大型招标项目，成为迄今为止唯一一个连续两年获得国家专家组认可的尿液分析仪品牌，并在世界银行贷款、总后卫生部装备、武警卫生部装备、国家医疗救治体系、国家计生委采购、各级政府采购和援外等项目中频频中标。今天，优利特产品行销全球近100个国家和地区，累计拥有10万用户；在中国设有56个营销服务中心，近400家特约维修站，拥有800多家分销商，3000多家经销商；一流的营销网络让更多的人受益于优利特产品的领先技术和服务。二）实习岗位的简介在桂林优利特医疗电子有限公司实习，所在的部门是全自动生化分析仪研发部，这是一个全新的刚起步的部门，作为一名全自动生化分析仪硬件工程师，主要的任务硬件电路的设计、下位机程序的编写和电路的调试。一台全自动生化分析仪的研发我的主要工作是实现PC上位机和仪器的主板下位机间的通信来实现仪器的全自动化控制，而一台全自动生化分析仪主要的全自动运动部件是由样本盘、试剂盘和反应盘机构部件组成，各加到反应盘的试剂和样本都是机器臂来完成的，这些机器臂的协调合作运动都是依托硬件工程师的设计的主板电路和驱动电路控制步进电机来实现的。全过程概述为主板电路通过RS232串口接收上位机传来的命令信号，然后主板通过485总线发送命令给驱动板，完后驱动板驱动步进电机去带动机器臂和各盘来完成各个动作的控制。这过程包括了硬件电路的设计（如设计主板电路及相应的PCB板）和下位机软件程序设计（基于MCU的C程序），而调试也是非常重要的流程。记得主管常说一个电路的开发，电路和软件的设计可能占开发时间的40%，而剩下的60%基本上可能都是在调试，一个好的电路系统都是在调试的过程中来完善的。因此摆在一个应届毕业生眼前的工作还是很艰巨的，系︵分院︶意见此次实习的目的主要是完成公司毕设基于光电二极管的微笑信号的采集与验证的同时来学习AltiumDesigner6电路设计软件和keilC51程序编辑调试软件，掌握基本的岗位技能，为以后的正式工作做好准备。我认为作为一名合格的医疗电子硬件工程师我认为应具备以下几方面能力:a)有扎实的模拟电路、数字电路、步进电机的工作原理、51单片机及相应的C程序开发等基本电子类课程的知识，熟悉各种常见的基本单元电路和开发工具（AltiumDesigner6、keilc51），并能运用万用表、示波器等调试工具进行调试和软件功能验证，程度要达到能快速的设计硬件PCB电路图、编写基于MCS-51单片机内核的扩展型单片机下位机程序。用AltiumDesigner6设计PCB板时要熟悉布板布线规则（如模拟数字部分电路的处理，电源线地线的处理等），因为一个应用系统都是基于PCB电路上的电路模块来控制实现的，一但板子没布好崩溃了就会导致整个系统的崩溃,作为一个合格的电子工程师，能绘制稳定的PCB是最基本标志。b)一台全自动生化分析仪是由机械机构和电子电路俩部分组成的，电子电路部分控制步进电机的工作来带动各机械机构来实现全自动化的协调工作，因此作为一名合格的医疗电子工程师除了电子类的能力外还应该具备相关机械运动部件的认识，这样才能有效的控制步进电机的转动角度和力度。c)具备一定的英语水平，能阅读各种英文芯片技术手册资料和及时了解国外同行的产品技术更新。当今国内电子行业采用的芯片，很大部分都是德州仪器等外国元器件公司的产品，很好会有中文的芯片手册，而且一个合格的工程师是不愿意去看中文手册的，因为该芯片出厂时候的测试都是基于手册中的参数和环境来测试的，只有读懂这些参数和设置才能成功应用到自己的电路中去。d)进入一个新的环境，能力是一个很广阔的概念，包括动手能力、自学能力、创新能力、适应环境能力、处理人际关系的能力，每个方面都可能关系到能否成功的融入到这个团队中去，这是成功最基础的一步。e)时时关注国内外同行产品的更新换代和技术指标，这样才能完善自己的产品，使自己不落后于潮流，才能使产品在国内外占有一席之地。二、实习内容及过程一）入职培训这是每位新员工到公司必修的第一周的安排，培训为期一周,培训的主要课程有：公司企业文化、开发文件编写规范、仪器开发、安全生产培训、开发人员的职业礼仪、5S管理和时间管理等课程。培训主要的目的是了解公司的企业文化背景和规范化以后的工作，这些课程里面的开发文件编写规范、职业礼仪和时间管理对个人快速的融入到开发这个团队中起了很重要的作用。刚到公司，什么都得重新学习，周边的环境也都是新的，为人处事其实最该修的第一课，跟同事的关系处理好了，做什么事情都会事半功倍。培训最明显的影响还是时间管理那课，这很好的约束了我们平时做的事情，做什么都是事先都有个规划的，按公司现有的规定有每周的周日志清单和每个项目任务单，这些都是很好的规划好自己要做的事情，随时跟踪进展情况和上报进度情况，这能及时的反应出个人工作的实际情况，并能得到及时的指导和改进，这对我们新员工来说是非常重要的流程。二）基本技能学习和公司毕业设计3月2到实习部门报到起，公司对新员工灌输一种对作为一名电子硬件开发工程师的常规思想是除去那些理论知识外，基本的研发技能那是要求非常扎实的，如焊接技术及光敏管采集光信号二阶有源低通滤波同相放大电路电压跟随缓冲器相关的常用元器件知识、万用表、示波器等工具的熟练使用。有了这些基础才能更出色的完成公司分派的任务。这阶段的安排为报到后的第一周起开始焊接技术的学习、学习AltiumDesigner6电路设计软件、完成公司安排的毕设项目。1）焊接技术的学习公司的电路板跟学校做的电路板是有很大差异的，直插元件少了贴片元器件多了，元件摆放的密度大了，什么都显得很微小了，对于贴片类的0805形式封装的电阻电容焊接起来基本都得靠镊子来操作。通过一周焊接元器件的锻炼，学会了怎么读各种元件的值和见识到了更多的陌生的器件（如串口接头DB-9等）。不过最大的收获还是从焊接板子中学习到工程师们布PCB板的经验，这对后面学习电路设计软件绘制PCB板图起了很重要的作用，这是很宝贵的学习机会，学习到如接口类器件要布在板子周边，而且要与模拟类电路分隔开来，还有模拟地和数字地的处理等。2）学习AltiumDesigner6电路设计软件可以说会一款电路设计软件那是作为硬件开发工程师最基本的要求，公司用的电路设计软件是AltiumDesigner6，这款软件基本上和学校学的Protel99SE的操作是兼容，只是该软件的工程性更强、快捷键更多，操作起来比Protel99SE更方便。基本上从接触到AltiumDesigner6到熟练操作该软件来画PCB板建库花的时间还是相对来说还是蛮少的，主要是有学校Protel做基础，这也是能提前公司毕设的原因。可是画板是一种经验性、规则性很强的工作，阅读、见识的板子越多，画的板子越多，就能画出更稳定更合理的电路板。通过这俩个多月的实习，在画板的感觉上发生了巨大的变化，其实画板也可以是一门艺术，有很多的讲究，甚至可以说画板也可以像画画那样，在视觉上可以画出非常美观的图案来。因所在部门是新部门，硬件工程师不多，这给我提供了很多的机会，后阶段陆陆续续的在指导工程师那接画了电源板和连线板部分，因没布板的经验，公司一般都是选择留部分给新员工来画。3）完成公司安排的毕设项目我选的公司毕设题目为：基于光电二极管微小信号的采集电路的设计、验证。公司的要求：用AD6软件绘制电路原理图、PCB图、制作手工板验证电路。这课题是与公司开发的产品是息息相关的，可以说这是生化分析仪的核心所在，仪器的检测结果都是靠这部分来采集的，这关系到仪器检测结果的准与不准。这个系统的实现可以说是对前面学习的基本技能和学校学的理论知识的综合运用，主要的功能是用光敏管采集光信号对其进行放大A/D转换后用单片机控制来显示该信号电压值。这个系统的设计分为元器件的选择、电路设计、绘制电路原理图及PCB图并手工制电路板、基于单片机程序的编写、电路的调试。a)元器件的选择运放选用Microchip公司的双运放MCP602，国产光敏管，12位A/D转换芯片选用Microchip公司的MCP3202以及4.096V基准电压芯片MCP1541，STC89C52单片机，四位共阴数码管，四位共阴数码管，CD4511BCD码驱动电路，0805贴片的电阻和电容，9013贴片封装的NPN管等b)电路设计电路分为模拟电路部分和数字电路部分，模拟电路部分由基于光敏管对光信号的I/V转化电路、二阶的有源低通滤波电路、同相放大电路组成,如下图1所示。4.096V基准电压12位A/D转换STC单片机系统CD4511驱动四位数码管显示图1系统模拟部分数字电路部分由A/D转换电路、单片机采集A/D转换结果电路、四位共阴数码管显示电路组成，如下图2所示。图2系统数字部分另外系统的电源外接+12V的直流电源经LM7805稳压芯片提供+5V电压（注意分模拟+5V数字+5V），单片机的下载部分电路由一个标准串口DB-9母头接口经MAX232电平转换芯片连到单片机。c)绘制电路原理图及PCB图并手工制电路板这部分主要是对前面电路设计软件AD6的一个实践锻炼，首先根据选用的芯片的手册建原理图库和PCB封装库，制作元器件的封装图，主要参考的是芯片手册中推介的芯片封装的尺寸，因考虑到是手工焊接电路板，各个尺寸均应该适当加大，这有利于手工焊接。然后根据设计的电路，绘制相应的电路原理图和相应的PCB板图。这部分的要求是在电路原理图要求画得简洁直观，在PCB布板时要考虑相关电路布板规则，因数字电路的噪声容限大而模拟的噪声容限就相对要小的多，因此模拟电路要远离噪声源，相应的处理方法为芯片旁带上旁路电容，电源分模拟电源和数字电源，相应的地线也分模拟和数字，模拟电路与数字电路在板子上要有一定的距离而且模拟电路要远离接口，因为接口带入的噪声是非常大的。而又因为是手工腐