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電子設計論文范文1
知識面廣,內容涵蓋多個專業領域新技術的應用,學生在連續四天三夜內完成賽題的設計、制作及調試,并寫出設計報告。競賽考察學生的設計能力、實踐動手能力,對學生的心理素質及團隊精神是一個極大的挑戰。在競賽的過程中,學生應用各種資源,不斷提升自己的學習能力、發展創新能力。通過對連年來競賽作品、設計報告的分析,發現在參賽學生中,以下問題較為普遍。(1)對專業前沿知識了解不足,缺乏對新器件、新技術的應用;(2)知識面較窄,綜合分析、設計運用能力不夠,創新能力較差;(3)實踐動手及調試能力不足。
2.依托電子設計競賽推動電子信息工程專業教學改革
學生在競賽中出現的問題,充分說明了在現行的教學過程中,缺乏對學生能力的培養,教學內容沒有跟上當代科技的發展,必須進行教學改革。
2.1依托競賽充實教學內容,更新教學體系
隨著科技的高速發展,學科之間相互交叉滲透,電子設計競賽的題目正朝著新器件、新技術及新應用方面發展,賽題綜合性強,設計指標要求高。傳統的教學內容和課程體系已不能滿足科技的發展,這就需要我們更新教育理念,擴充教學內容。對學生的專業知識結構進行有效的整合,構建新的課程體系,在新課程體系中增設一些綜合性課程設計,在畢業設計和課程設計中鼓勵學生制作電子實物,以加強學生的工程實踐能力。在信息和電子技術飛速發展的今天,相關專業課程內容更新快,課程的內容不僅要有基礎知識和專業知識部分,同時還應該注重學科前沿知識,把新技術、新應用充實到教學中。要在有限的學時里增加新知識,我們必須對授課內容做相應調整,在基礎課中減少基本公式推導等理論性論證過程。在專業基礎課中增加實用性電路設計的實例,而在專業課的教學過程中則需擴充一些綜合性電路系統設計的案例。通過相應案例的分析、設計過程來加強學生分析問題、解決問題的能力,強化學生綜合運用知識的能力。教學方法上應采用多樣化的教學手段,激發學生自主性學習熱情,培養學生創新性思維,改變傳統的“滿堂灌”,以及教學過程中只注重知識的傳授,忽視對學生綜合應用能力的培養,尤其是創新能力培養的現象。適當地采用啟發式、討論式以及案例教學方法,有意識地把實際工程案例中的某些問題留給學生,引導學生通過思考、討論、自學等方法解決實際問題,增強學生的成就感,提高學習興趣,培養他們的自主學習能力、解決問題能力和創新能力。
2.2依托競賽促進實驗教學改革
實驗教學的宗旨是促進學生對理論知識的理解,培養學生動手實踐能力、提升學生創新能力的發展。目前,我國還有相當數量的高校在教學過程中沒有擺脫傳統教育理念和模式,存在著偏重知識輕視能力、偏重繼承輕視創新、偏重理論輕視實踐的教育觀[2]。在這種教育思想的指導下,實驗教學過程中驗證性實驗占主導地位,綜合性、設計性實驗分量不足。這種實驗教學模式培養的學生只滿足于對書本知識的理解,動手能力不強、創新思維不足、難于將書本知識融合到實踐中,解決不了實際問題,很難滿足當今社會發展的需求。因此,勢必要對實驗教學進行改革。針對目前實驗教學中存在的問題,借助電子設計競賽的推動,按照訓練層次,重新整合原有的實驗,劃分為以下三個部分。
2.2.1驗證性實驗
驗證性實驗的教學目的是訓練學生對常用基礎性儀器及基本電子器件的正確使用,驗證課堂教學中的基本理論。通過驗證性實驗加深對理論知識的理解,培養學生正確紀錄實驗數據,并能夠對數據的正確性做出分析、處理。實驗內容要盡可能多地涉及理論教學中的重要知識點,實驗過程中要對電路的測量和調試方法做重點訓練。完成驗證性實驗后,學生應該掌握信號源、示波器等常用儀器的使用方法,同時應具備測量和調試簡單電路的技能。為后面的綜合、設計性實驗奠定基礎。
2.2.2綜合性實驗
綜合性實驗的目的是訓練學生對多種儀器綜合使用的技能及對綜合性電路的組建、調試的能力。實驗采用模塊化結構,將基本的單元電路組合成具有一定功能的小系統電路,實現電路系統的設計。通過綜合性實驗,學生應具備小系統電路的構建、安裝、調試的能力,查閱器件手冊及網絡查詢資料的能力,初步具備現場處理問題的能力。
2.2.3設計性實驗
設計性實驗的目的是培養學生自主學習能力、設計動手能力、組織管理能力及創新能力。可以是老師出題,也可以學生自擬題目,針對題目,學生首先查閱資料,擬定實驗方案,設計出實驗電路。然后自己進實驗室,通過實驗器件、儀器和設備完成實驗課題。在設計性實驗的全部過程中學生是實驗的主體,老師只扮演啟發和點撥的角色。設計性實驗賦予學生很大的空間,在這種模式下,學生可以獨立思考,大膽實驗,使自己的創新思維得以體現,通過設計性實驗學生應基本具備應用綜合知識解決實際問題的能力。
2.3以競賽促進大學生科技創新活動的開展,培養創新能力
科技創新活動是培養大學生創新能力的不可或缺的手段,是教學工作的延伸。培養學生的創新能力是社會賦予高校的職責,也是當代大學生所應具備的潛質。為了把科技創新活動開展得更好,須從以下幾方面入手。
2.3.1學校應加強制度建設,提高管理水平。學校要建立起對學生科技創新活動進行組織和管理的規章制度。設立科技創新活動基金,用于獎勵在此項活動中表現突出的學生和指導教師,調動師生的積極性,推動科技創新活動長期有效的開展。另外,可以通過成立電子協會、電子興趣小組、創新活動小組等多樣化的形式,吸引學生參與到課外科技活動中來。
2.3.2采取有效措施,調動老師和學生的積極性。在學校科技創新活動中教師發揮著非常重要的作用。為調動教師積極性,保證學生創新活動的層次和質量,學校應認可指導教師的付出,撥專項經費,建立、開放創新實驗室,配備有實踐經驗的教師指導學生科技創新活動。學校還可以通過制定指導教師工作量,成立科技創新活動指導小組,落實指導教師職責,開展評獎評優等方法促進教師在學生科技創新活動中的積極性。對于學生,學校則可以通過學分對換、設立創新基金等形式,獎勵在活動中成績顯著的學生。在創新活動中指導教師要切實起到引領和點撥的作用,首先應保證對學生的指導時間,定期給學生開辦講座,使學生了解專業發展的前沿,組織學生參與到項目研究中來,以提高學生科技創新素質和科研水平,促進科技創新活動的深入開展。
2.3.3建立創新實驗室,加大開放力度。無論科技創新活動,還是學科競賽都離不開實驗室。學校應建立專門用于此類活動的創新實驗室,添置活動所需的實驗設備。更新實驗室管理辦法,設置實驗室開放經費,增加實驗室開放時間,安排開放性實驗教學,把開放性實驗教學納入學分中,有意識地使開放性實驗和科技創新活動相融合,為學生參加學科競賽搭建良好的平臺,為課外科技創新活動奠定重要的基礎。
3.結束語
電子設計論文范文2
汽車電子設計已成為汽車系統設計中的重點和難點。傳統方式下的汽車設計者不得不借助各種機械的、液壓的、電子的汽車零部件以驗證汽車各子系統的功能,開發周期長,成本居高不下。為了縮短開發周期、降低開發成本,人們引入了SABER仿真技術進行汽車系統技術的驗證和開發。SABER仿真技術通過對整個汽車系統進行有效的建模和分析,能夠節約大量的試驗設備和試驗時間。國際上幾大跨國汽車公司都已使用SABER仿真技術進行設計,如美國通用、大眾、克萊斯勒等。目前,國內有泛亞技術中心能夠運用此項技術與通用(北美)進行同步開發。
1SABER軟件仿真技術
SABER軟件是一個在數學模擬及硬件設計方面功能卓著的仿真工具。對于復雜的混合信號設計和驗證問題,SABER軟件為設計工程師提供了一種功能強大的混合信號行為仿真器。由于混合信號硬件描述語言——MAST的支持,SABER軟件實現了單一內核混合信號及混合技術的仿真,完全改變了模擬電路仿真的現狀。SABER軟件在混合技術領域具有多個仿真引擎,可以分別處理不同領域的設計單元,且遵循相應的守恒定律,支持電力系統、機電一體化、機械系統、電子系統、光電控制系統、液壓系統等系統單元?,F在,SABER軟件在汽車和飛機制造領域已得到廣泛的應用。尤其是在汽車制造領域,許多歐美公司已將它定為行業標準,并投資SABER軟件的發展以不斷滿足新的設計需要。
SABER軟件具有明顯的優勢:分析從SOC到大型系統之間的設計,包括模擬電路、數字電路及混合電路;通過單一的混合信號仿真內核就可以提供精確有效的仿真結果;通過對穩態、時域、頻域、統計、可靠性及控制等方面的分析來檢驗系統性能。
SABER仿真器能夠讓設計人員對從汽車的最初設計方案(方框圖)到由實際電路和機械實現的完整系統進行仿真。這種能力對于復雜運動控制系統的設計(如ABS系統、安全氣囊系統、發動機控制系統、車身控制系統等)尤為重要。
2汽車電子仿真技術的應用
汽車在投產之前要經過大量的測試試驗,對原設計不斷地進行修正往往會耗費大量的物力和時間。在設計階段,對各種狀況進行模擬仿真、修正、完善設計,能夠提高效率、縮短開發周期。使用SABER軟件進行仿真,主要分為3個階段:建立數學模型、對系統原理進行仿真和對仿真模型進行修改檢驗。
2.1建立數學模型
所謂計算機仿真就是將實際系統的運行規律用數學形式表達出來,它們通常是一組微分方程或差分方程,然后通過計算機采用數值求解法求解這些方程。
在仿真之前,首先對系統原理圖中的所有零部件進行抽象化,建立數學模型,繪制系統的數學模型。為了對電路或系統進行計算機仿真,經常需要開發一個或一組模型。要研究電路的詳細特性,可能要求對物理器件建模,有時還需要對大型電路或系統建模。系統模型可能無需和器件模型一樣詳盡,但作為大系統仿真的一部分,系統模型仍然非常有用。零部件數學模型的質量直接關系到仿真結果的準確性。通過對數學模型各種參數屬性的設置來模擬零部件的功能,同時,經過大量計算和試驗,不斷修正、完善數模。對于同一類零部件可以共用一個(或一類)模型,通過調整數模參數值來實現零部件的更迭。這對于縮短開發周期、節省開發成本,起著至關重要的作用。
在一定外界條件(即輸人或激勵,包括外加控制與外加干擾)的作用下,從系統的一定初始狀態出發,所經歷的由其內部的固有特性(即由系統的結構與參數所決定的特性)決定了整個動態過程。研究系統及其輸人、輸出三者之間的動態關系,即可確定其性能的屬性。圖1是汽車音響系統中揚聲器的物理模型,其中In_pfUIn_m作為輸人信號、由電磁學可知,可以進一步將其簡化為力f(t)輸人。
于是可將其進一步簡化為質量-阻尼-彈簧系統,如圖2所示,圖2中m、c、k分別表示質量、粘性阻尼系數、彈簧剛度。對系統而言,質量受外力f(t)的作用,質量位移為y(t)(實際揚聲器銜鐵的振幅),系統的動力學方程為my"(t)cy''''''''(t)ky(t)=f(t),y(o)=yo,y''''''''(o)=y''''''''。
其中,y(0)與y''''''''(0)分別為質量的初位移與初速度,這就是在輸人作用于系統之前系統的初始狀態。顯然,此系統在任何瞬間的狀態完全可以由質量的,y(t)與y''''''''(t)這兩個變動著的狀態(即狀態變量)在此瞬間的取值來刻畫。因為y(t)在此瞬間的取值代表了位移的情況,y''''''''(t)在此瞬間的取值代表了y(t)在此瞬間的變化趨勢(速度)的情況。
還有一種更直接的建立數學模型的方法,就是模擬硬件描述語言(AHDL)的含義。MAST就是一種AHDL,Saber仿真器可以仿真用MASTAHDL描述的網表。
零部件的模型是建立在大量計算和試驗基礎上的,SABER軟件提供了大量的零部件庫文件,對于類似的零件只需修改其屬性參數值即可。
2.2對系統原理進行仿真
在仿真過程中,將數學模型轉變成為計算機上運行的仿真模型,是由SABER軟件系統來完成的,并同時根據仿真模型編制出仿真程序。通過對系統的仿真,可以隨時得出各個子系統或零部件的瞬時工作狀態及性能參數變化,如電壓、電流、功率、轉矩等各參數的波形。通過對這些波形與實際試驗的結果進行對比分析,找出兩者的差別,從而修正原設計。
如先前所提及的,安全性和舒適性的需求導致了新的、高能耗的負載。這些負載可能隨著汽車產品的進一步電子化,汽車電子控制裝置得到更多的應用,所消耗的電能也將大幅度地增加?,F有的12V動力電源已滿足不了汽車上所有電氣系統的需要,今后將采用集成的42V起動機-發電機供電系統,發電機最大輸出功率將由目前的1.4kW提高到8kw左右,發電效率將會達到80以上。伺時,電壓等級的提升還將同時帶來許多新的問題。12V/42V汽車雙電壓系統原理圖如圖3所示。
在雙電壓系統中,把用電設備分成兩部分:中小功率負載由14V電壓供電,如室內燈、中控鎖、收音機、儀表、車載導航系統等主要為車身電子設備;大功率負載,如電控機械制動裝置、電控機械氣門正時裝置、三元催化轉換加熱器、電控懸架等,主要為發動機、底盤系統電子設備,由42V電壓供電。此雙電壓供電系統有兩個關鍵器件,一個是DC/DC變換器,它能把交流發電機輸出的42V高電壓轉變為14V的電壓。另一個,是裝在發動機和變速器之間的起動-發電機,借助一個半導體整流-逆變功率變換器,它不僅充當交流發電機,發出42V的高電壓,而且在發動機起動時還作為起動機用。由于它是直接起動發動機,起動時間僅為0.5s,所以噪聲很小。
2.2.2起動機/發電機系統
大功率起動機與發電機(IntegratedStarter/Alternator,ISA)的轉矩特性一致,因此,集成兩種設備于一體在技術上是可行的,在經濟上的效益也顯而易見。如圖4所示的輸出功率與內燃機曲軸轉速的關系曲線,ISA讓內燃機的速度達到600v/min的起動速度,然后切換到發電模式。由于42V系統能夠提供足夠的電能,發動機在極短的時間內起動且在點火前達到更高的轉速,這樣可以降低低轉速下的排放,換句話說,使得汽車重起動變得更加容易。
2.2.3雙電壓系統中42V供電系統
在運行中,雙電壓系統的電壓隨著轉速變化而變化,電壓峰值對電器元件的影響是非常明顯的。圖5所示的是雙電莊系統中42V供電系統的變化曲線,非常清晰地顯示了在轉速急劇變化時電壓的瞬時值,此脈沖電壓峰值在電氣系統設計和選擇電子電器元件時有著非常重要的參考價值。
在仿真過程中,主要分兩種類型進行。為了描述簡單,這里將42V與14V分開進行討論。第一種方法,全部打開所有的電子設備,可以觀察到整個系統及各個電子器件的電壓、電流波形,以及各個電子電器設備互相切換或同時打開時的電壓、電流波形。同時,很方便地觀察到在拋載狀況時的峰值電壓波形,局部拋載或全部拋載對系統的影響。
2.2.414V供電系統
14V電壓系統主要用于各控制單元,對波形要求甚高。若峰值電壓及電流產生嚴重的脈動,使蓄電池兩端電壓產生脈動干擾,控制單元搭鐵(蓄電池負極)電位也將隨之產生脈動干擾。如果這個干擾脈沖幅值過大,就會造成原有信號的丟失,引起控制失靈。觀察峰值電壓的波形,判定是否符合系統要求。14V線路上的電壓波形如圖6所示。
2.3對仿真模型進行修改、檢驗
通過對系統的仿真,得出的初步結果往往不能與理想的目標相一致,還需要通過分析研究,以及與試驗進行對比,對系統原理或數學模型進行修改。SABER提供多種仿真分析,如:直流工作點分析、交流小信號分析、順態分析、蒙特卡羅分析(在模型參數值浮動范圍內隨機取樣,對所取的參數進行分析,檢驗器件參數在一定范圍內浮動對輸出的影響)、零極點分析等。結合多種分析,加以對仿真模型的完善。
電子設計論文范文3
創新開放實驗室的建設目的就是為學生提供一個平臺,讓學生在理論學習的同時,還能得到實踐能力的鍛煉,同時,通過將課堂所學知識運用到實際之中,使學生能更好的理解書本所傳頌的理論知識,可以避免傳統填鴨式教學而造成的“高分低能”現象。創新開放實驗室絕不僅僅是課堂教學的輔助或從屬,而是理論學習的開拓和升華,是現代化教育培養高素質人才的至關重要的一環。電子設計創新開放實驗室主要針對電子技術、信息工程技術、自動化技術和數字控制技術等實踐性和應用性較強的專業,面向企業需求提供滿足行業實際需要的技術型和專業型人才,其特點就是理論知識和實踐能力結合緊密,在教學、管理、實踐的過程中,重視學生的動手能力,培養學生的創新意識。近幾年,有部分高校開始探索新的教育方法。廣泛開展各種創新科技活動和電子設計比賽,不僅充分利用實驗室資源,發揮了電子設計創新實驗室的重要作用,還加強了學校與學生、學校與企業、企業與學生之間的交流,讓學生得到了更好的鍛煉,真正體現了素質教育的理念。
2創新開放實驗室存在的主要問題
2.1實驗設備落后
電子設計實驗室對培養學生動手能力、應用知識能力、開發設計能力和實際操作能力具有非常重要的作用,而實驗設備是發揮實驗室教學功能的基本保障。然而,有部分高校對實驗設備的重視不足,導致實驗室中儀器設備沒能得到及時的更換,儀器陳舊、落后,部分甚至損壞卻沒有專人來維修。落后的儀器設備根本無法滿足教學的需要,延誤實驗進程,大大影響了實驗室發揮其本來價值。此外,電子設計的有關實驗存在一定危險性,陳舊落后的實驗設備也是安全隱患之一,可能會威脅到教師和學生的人身安全。
2.2缺乏有效的管理
目前,創新開放實驗室正處在邊探索邊建設的階段,很多高校都存在著實驗室管理不到位的問題。根據調查,有部分高校的實驗室平均使用率不足60%,而大型電子儀器設備的利用率更低。這就說明我們的實驗室資源沒有得到有效的利用。究其根本,儀器設備的購置計劃不合理、教學和科研實驗的安排脫節、及其儀器設備的管理模式與方法落后是主要原因。此外,實驗室和相應院系之間的工作不連貫也是常見問題之一。不到位的管理工作會導致各實驗室不能進行有效的動態化管理,工作缺乏條理,還會出現人員編制混亂,資金周轉出現紕漏等一系列失誤,最終將影響實驗室發揮其的本來功能。
3有效的建設措施
3.1加強硬件建設
要想學生能夠快速提升實踐能力,除了學生努力學習之外,實驗室的硬件條件也是必須配備齊全的。為了讓學生能夠有更好的學習環境,應專門劃分出一處建筑作為實驗室,室內學習用具齊全,網絡等多媒體設備完整。同時,根據電子設計的專業要求,應購置常用電子儀器等專業設備。另外,為了保證各實驗室能夠正常運行,實驗設備要有專人定期維護和管理,從而保證各儀器設備能夠正常的運行,提高其有效利用率。在實際的工作中,為了有效的開展對電子儀器設備的維修工作,并避免在維修中造成不必要的損失和時間的浪費,要求維修人員要熟悉相關電子儀器設備的基本工作原理,并掌握一定的維修技巧。教師在教學過程中也應該要求學生仔細了解、分析儀器設備發生故障時的現象和使用情況。只有這樣,才能保證實驗室能夠充分發揮其價值,為學生提供鍛煉的平臺,也減少因實驗操作錯誤而造成的人身傷害。
3.2嚴格管理制度
為了實現實驗室制度的有效落實與監督,必須組建創新實驗室管理隊伍,保障創新實驗室的開放時間及學生日常管理。為了讓學生得到充分的鍛煉,可以在開放創新實驗室的學生中選拔具有優秀組織能力和領導能力的高年級學生作為實驗室主管,低年級學生作為助管,共同對實驗室進行日常管理。不僅避免了實驗室和相應院系之間的工作脫節,還提高了學生的綜合水平。
4建設創新開放實驗室的重要意義
電子設計創新開放實驗室是電子信息專業重要的教學內容和學生組織,對于培養學生的實踐能力和創新能力具有重大作用,設立實驗室的核心環節是實踐教學,致力于培養具有較強社會適應能力和競爭能力的高端技術技能型人才,是探索新的教育方法,真正實現素質教育的重要一步。
5結語
電子設計論文范文4
(1)學生掌握的專業知識參差不齊,而電子設計所用的集成芯片種類型號繁多,學生必須學會自己查閱資料,尤其要會查閱英文資料。
(2)學生雖有一定的動手能力,但容易僅憑經驗拿到元器件直接在電路板上進行焊接,往往導致功能測試時糾錯困難。隨著計算機技術的飛速發展,學生利用計算機仿真軟件進行硬件原理圖的設計是發展的必然趨勢。
(3)學生制作出的電子作品外觀布局多樣,如何將設計好的電路進行科學PCB制板能力制板,才能方便焊接,且減少相互干擾,是設計最終成功的關鍵。
(4)學生在焊接技術不夠嫻熟,使得電子作品調試不能完全達到要求,焊接的好壞,直接關系到電子產品或制作的質量。為了取得好的賽績,必須著力培養學生電子設計制作的綜合能力,即查閱資料、硬件原理圖的設計、電路板的布線與制作、焊接功能測試能力。其中硬件原理圖的設計能力的培養是教學中的突出難點。
二、Proteus硬件仿真技術改革電子設計大賽教學內容
電子設計大賽采取理論教學與制作訓練結合的集訓思路對學生進行指導。理論部分進行模塊化分解包括:基本元件;傳感器;集成芯片部分。教師按此分類進行模塊化理論教學,學生通過模塊來構建自己的知識結構,形成個體獨特的知識體系。制作訓練部分包括:電子儀器和Proteus仿真軟件的使用;常用的基本單元模塊的設計和制作;綜合電子制作訓練。理論教學和制作訓練在時間安排上遵循交替進行原則,并增加了Proteus硬件仿真技術的應用。Proteus是英國Lab-centerelectronics公司于1989年開發的一款電路仿真軟件,擁有豐富的元器件、各種虛擬儀器、圖形化的分析功能,現已在全球50多個國家得到應用,廣泛應用于高校的大學生或研究生電子學教學與實驗以及公司實際電路設計與生產。Proteus主要由兩部分組成:ISIS原理圖設計仿真系統;ARES印制電路板設計系統。硬件原理圖的設計能力是困擾學生的突出難題,也是保障電子設計制作成功的重要前提。因此,在電子設計大賽中將主要應用Proteus軟件的ISIS原理圖設計仿真系統輔助教學。Proteus軟件硬件原理圖設計及仿真的具體步驟為:新建設計文件并設置圖紙參數和相關信息;放置元器件;對原理圖進行布線;利用ISIS提供的電氣規則檢查命令檢查原理圖,調整原理圖布局;電路運行調試。
三、Proteus硬件仿真技術在電子設計大賽中的教學實施
Proteus硬件仿真技術作為一種先進的教學手段,貫穿應用于電子設計大賽的理論教學和制作訓練教學全過程。
1.Proteus硬件仿真技術在理論教學中應用Proteus軟件提供了很多種類的虛擬仿真工具,包括探針、虛擬儀器、信號發生器、仿真圖表等。Proteus軟件的虛擬仿真模式包括交互式動態仿真和基于圖表的靜態仿真。采用虛擬演示實驗的方法,將Proteus仿真技術引入電子設計大賽理論教學環節,教師可以通過多媒體展示電路的仿真情況,形象地講解電路理論及原理,使學生清晰觀察到電路運行的現象、信號波形以及各種參數曲線,從感性上加深對電路原理與性能的理解,直觀地掌握教學內容,提高教學的效果與效率。以非門電路組成非對稱型振蕩電路為例,電路的基本工作原理是利用電容器的充放電。當輸入電壓達到非門的閥值電壓Vth時,非門的輸出狀態發生變化。因此,電路輸出地脈沖波形參數直接取決于電路中阻容元件的數值。通過Proteus軟件的交互式動態仿真方式,采用虛擬示波器輸出電路中的四處節點波形,從波形結果發現:非對稱型多諧振蕩器的輸出波形是不對稱的,輸出脈沖寬度tw1=RC,tw2=1.2RC,T=2.2RC。通過調節R和C值,可改變輸出信號的振蕩頻率,改變C實現輸出頻率的粗調,改變R實現輸出頻率的細調。
2.Proteus硬件仿真技術在制作訓練中應用
制作訓練采用循序漸進的方式進行,制作訓練初期主要是電子儀器和Proteus軟件的使用;從制作訓練中期開始,需針對常用的基本單元模塊進行設計與制作;制作訓練后期,以往屆賽題和模擬賽題為訓練內容進行綜合電子制作。通過分析往屆賽題發現,計數顯示電路的設計訓練是賽前培訓的重點之一?,F以一款數字顯示倒計時定時基本單元電路的設計為例,該電路適用于各種需要定時的場合,如電話定時、路燈定時、某一種狀態或過程控制定時等。按照Proteus硬件原理圖設計步驟,電路主要由計數脈沖產生電路、減法計數與數字顯示電路組成。其中計數脈沖產生電路可以由NE555芯片按照多諧振蕩電路進行接線,也可以由簡單的門電路產生,還可以由運放電路產生,此處簡要地用矩形波信號源表示計數脈沖輸入信號。減法計數與數字顯示電路主要由可預置4位二進制可逆計數器U1(74HC193)、U2(譯碼/驅動CD4511)、U3共陰極七段數碼管組成。R2與C1組成預置數電路,在通電瞬間對U1(74HC193)進行預置數9。之后,U1的4腳每接收到一個負脈沖,U1計數一次并減一,數碼顯示由9變成8,當定時時間一到,顯示器顯示0,并且U1的13腳TCD輸出一負脈沖,由該信號驅動各種執行元件,如晶體管、晶閘管、繼電器、光耦合器等。本電路作為一款通用基本電路,只需稍作改動就可實現多種功能,例如需要進行兩位數顯示,只需改用兩片74HC193分別對個位和十位進行計數,再用兩片CD4511驅動兩位數字顯示即可;如果需要實現倒計時定時報警功能,只需利用U1(74HC193)的13腳TCD作為觸發信號連接驅動蜂鳴器的執行電路即可。采用Proteus硬件仿真技術,在原理圖設計階段就可以進行評估,驗證所設計的電路是否達到要求的技術指標,還可以通過改變元器件參數使整個電路的性能最優化,大大節省了設計時間與經費,提高了設計效果和質量。
四、Proteus硬件仿真技術在電子設計大賽中實施的效果評價
1.Proteus為電子設計大賽提供了多媒體教學平臺
Proteus軟件為理論教學提供了先進的實驗、演示和電路分析。教師可以在多媒體教室中深入淺出地分析各種電路的特性,講解各種參數改變對電路的影響,幫助學生突破抽象的難點知識的理解,形成扎實系統的知識體系。
2.Proteus為電子設計大賽提供了虛擬實訓平臺
Proteus軟件所提供的一系列元件庫,既能實現實驗箱固定模塊的驗證功能,還能根據教學內容進行調整,整個過程不受時間、空間限制,突破了傳統實訓室的局限性,克服了學校經費不足和儀器設備不足對教學指導的困擾。
3.Proteus為電子設計大賽提供了創新平臺
Proteus軟件提供的硬件仿真功能,為電子設計大賽注入了活力,培養了學生科學的電子設計方法,有效地提高了學生針對實際問題進行電子設計制作的能力以及創新發揮的能力。
五、結語
電子設計論文范文5
1系統設計需求分析
在系統設計中,要確定用戶角色。在互聯網電子商務系統中,其角色為客戶。因為,角色并不是都表示人,也可以是外部系統。所以,本系統的數據庫處理角色就是一個外部系統。客戶在登陸到電子商務系統的首頁時,可以根據需求選擇商品,并能夠將商品加入到系統的購物車之中,然后用戶在判斷商品價值后,基于購買決策為商品付賬,就相當于完成一次電子商務交易,提升系統可用性[13-15]。在整個電子商務系統設計中,可以確保該電子商務系統設計完成后符合用戶實際應用需求。
2基于UML設計實現電子商務系統
2.1系統總體結構設計
采用UML對象建模,在財務軟件的客戶端與數據庫之間可以加入了一個中間層,將財務軟件應用程序的將業務規則、數據訪問以及合法性校驗等放到中間層進行處理。系統的客戶端采用JavaScript、Java等網絡編程語言編寫,其腳本程序簡單易用、靈活性強,可以控制整個Web頁面。其總體結構如圖1所示。
2.2系統功能設計
對于UML對象建模中,在設計電子商務系統中,能夠用統一的UML建模語言,構建電子商務系統,提升系統軟件的可用性。其電子商務系統功能設計如圖2所示。用戶管理:主要通過全局變量,記錄系統中的登錄用戶信息。商品管理:查看商品基本信息;根據商品名稱查看商品;對查詢結果進行操作。電子商務購物管理:用戶查看商品,選擇要購買的商品;能夠將用戶選中的商品加入到電子商務系統的購物車中,并且確保購物車信息也可以依據用戶需求變化,動態的更改購物車數據。
2.3分析電子商務系統業務流程
該電子商務系統是針對消費者購買商品設計的。消費者分為兩類,一類是會員,若是某會員要購買,直接登錄網站,就可以購買所需要的商品了;另一類是普通瀏覽者,該瀏覽者可以瀏覽網站基本信息,若要購買,則必須確保系統的用戶先進行注冊之后,才可以在該電子商務網站中購買展示的商品。并且,基于UML技術,用戶在注冊成系統用戶后,就可以選擇所需的商品,同時系統將會為用戶生成商品訂單,確保電子商務系統能夠滿足用戶使用需求。電子商務系統的主要業務流程,如圖3所示。
2.4UML建模設計
對象設計:UML對象建模中,確定設計模型中的類、關聯、接口和現實服務的算法。可以根據動態模型中的行為和功能模型中的用例描述確定類的服務,然后設計實現服務的數據結構和算法,主要是選擇能正確描述信息的邏輯結構和相應的能夠高效實現算法的物理結構。在UML中,一個系統由若干個用例圖描述,用例圖的主要元素是用例和角色。如圖,是在網上商店系統經理的用例圖如圖4。優化設計:UML對象建模中,還能夠從效率和清晰性角度優化對象模型[15],提高效率和調整繼承關系;采用抽象與具體的方法來優化繼承關系,增加派生屬性和派生關聯可以提高訪問效率,以實現財務軟件代碼共享、減少冗余。在UML中,顯示了互聯網電子商務系統的類圖。上圖顯示了從用戶登陸首頁選擇商品到結帳離開類之間的關系,分別由4種類圖組成。主要就是將JSP與Servlet技術聯合使用,從而實現對電子商務系統的用戶提供動態的內容服務。設計對象約束:基于UML對象建模的財務軟件設計中,無論是消費者、商戶還是銀行員工都可以通過Internet訪問該系統,完成各自授權的活動、工作。
3系統應用效益分析
以基于UML的電子商務系統開發為視角,以MyEclipse6.0開發平臺為開發環境,介紹基于UML建模技術,并結合實例說明面向對象軟件的工作過程。實踐表明,基于Java三層架構設計的軟件系統結構清晰、便于維護,具有代碼復用之功能?;赨ML設計出的互聯網電子商務系統,系統的結構清晰、便于維護,能夠構造一個科學準確的互聯網電子商務系統模型,提升系統設計質量,提升12.0%,將設計好的系統應用到實踐中發揮積極的應用效益。在本次電子商務系統設計中,基于UML技術,分析電子商務系統的建模開發工作,將UML應用到系統開發過程中,不僅可以提升系統開發工的靈活性,也可以提升系統的可擴展性與維護性,使設計完成的系統更具用戶使用性能,發揮積極應用效益。
4結論
綜上所述,在設計電子商務系統中,應用UML技術,具有應用價值,可以在實踐電子商務系統設計中推廣應用該技術。
作者:龐敏 單位:寶雞職業技術學院
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電子設計論文范文6
電子商務是買賣雙方通過Internet的信息流動來實現商品交換的。電子商務圖書交易系統不僅能有效解決傳統圖書交易中存在的客觀條件限制、工作效率低下等問題,也能進一步規范圖書交易活動;另外,網絡技術的發展也為信息系統的規劃、設計和實施提供了全新的技術支撐平臺和解決方案。
本文以系統思想為指導,將圖書交易的商務理論與現代信息技術有機結合,研究并創建了一個適合現代化特征的圖書交易系統,從而有效地解決圖書交易中的信息管理需求。
二、基于Web的商務系統優勢分析
與傳統的圖書交易模式相比,本系統具有以下優勢:
1.擴展了圖書交易范圍。傳統的圖書交易,競爭不夠充分,交易效果也不理想,而利用圖書交易系統,可將圖書交易范圍擴大到全省、全國,既擴大了視野,也增加了經濟效益。
2.提高了工作效率,節省了交易時間。采用本系統實施圖書交易以后,業務流程全部放在網絡上進行,快速有效,經濟效益好。
3.節省大量費用開支。采用本系統以后,可大量減少傳統圖書交易方式中的差旅費、交通費、活動費等一系列費用。
三、系統設計思想及系統結構
1.設計思想
(1)基于大型數據庫的存儲和管理
采用SQLSERVER2005為后臺數據庫。
(2)采用+Server2005為開發環境
大部分程序在服務器端執行,當程序執行完畢后,服務器僅將執行結果返回給客戶端,既減輕了客戶端的負擔,也提高了信息交互的速度。
2.系統的概要設計
系統的主要邏輯結構如圖所示。
系統的主要部分包括:
(1)用戶信息管理部分。包括用戶登錄、圖書信息管理、客戶賬單信息管理。
(2)圖書信息管理部分。包括圖書類別管理、圖書交易管理。
客戶成功購物過程如下:
系統的大致流程如下:
四、系統數據庫設計
系統主要數據表如下:
管理員信息表:Admin(編號,用戶名,用戶密碼,權限)
圖書類別信息表:classinformation(類別編號,類別信息,是否在首頁顯示,順序)
送貨方式表:delivery(編號,送貨/匯款方式,價錢,順序)
訂貨信息表:orders(編號,訂單用戶名,訂貨日期,圖書編號,圖書訂購數量,訂單編號,狀態,收貨人,收貨地址,郵編,留言,匯款方式編號,送貨方式編號,性別,總金額,姓名,郵箱,電話,用戶編號)
圖書信息表:(圖書編號,圖書名稱,作者,出版日期,積分,詳注,目錄,市場價格,會員價格,訂購次數,察看次數,折扣,類別編號,添加日期,vip價格,出版社,ISBN,頁數,開本,版本,簡介)
五、系統的主要模塊及實現
系統按使用流程主要分為兩個功能模塊。
用戶信息模塊。包括客戶、系統用戶的信息注冊、查看和更新。
圖書信息模塊。對于客戶,列出圖書的有效信息,以供客戶購買。
具體實現模塊如下:
(1)數據連接公用模塊
數據連接方法:
SqlConnectionconn=newSqlConnection("server=localhost\\sqlexpress
;uid=sa;pwd=數據庫密碼;database=DatabaseName");
(2)用戶信息模塊
主要用來實現用戶的注冊、登錄及維護用戶基本信息。
(3)圖書信息模塊
主要是查看圖書信息列表、搜索圖書信息、顯示圖書信息;還能實現在線網絡客戶對圖書的購買、取消和完成結賬等功能。
系統圖書信息搜索中,又分為模糊搜索、高級搜索。
模糊搜索中,客戶可通過圖書大致類別信息查詢圖書信息列表。高級搜索中,客戶可通過選擇或輸入圖書的具體名稱、出版社、出版時間或圖書價格范圍來進行查詢。
(4)系統管理模塊
主要實現圖書基本信息的添加和刪除,客戶訂單信息管理,商品類別管理等。
(5)數據導出導入模塊
主要實現批量圖書信息的導入和圖書銷售信息的導出。
(6)財務管理模塊
主要實現財務信息管理。
六、系統安全性
系統采取了以下措施保證系統安全穩定。
1.身份鑒別和數字簽名。系統采用了身份鑒別和數字簽名技術,既防止收到偽造的信息,還要防止對方事后抵賴等問題。
2.分門別類管理用戶。系統將用戶分為:一般客戶、系統管理員、圖書管理員和財務管理員,不同的用戶擁有不同的權限。
3.系統日志。系統對某些重要的數據和關鍵性操作會自動記錄在系統日志中。
4.數據加密。系統采用了IDEA和MD5相結合的方法對數據進行了加密。
5.防火墻。主要目的是對受保護的網絡實現訪問控制。
七、結束語
基于WEB的圖書交易系統是借助先進管理思想,結合圖書交易實際情況而開發出來的產品化系統,該系統的實施,將使圖書管理、圖書交易、費用結算和財務管理等業務流程得到大幅度優化,工作效益得到提高,經濟效益得到改善,相信該系統有一定的推廣價值。
參考文獻: