PG电子平台电子产品设计与制作的要点doc电子产品设计要点 方案设计 典型电子产品组成：传感器、模拟电路、数字电路、微处理器系统、电源、人机接口、信号输出等。 其中大部分可自成产品，如：电源、放大板、单片机（DSP）系统板。 在部分产品中可能确实某些组成部分，或某些组成部分结合成一体。 微处理器 微处理器 系统 人机接口模块 模拟电路 信号输出模块 电源 数字电路 传感器 激励源 电子产品设计重点：1.模拟电路——模拟电路是测控产品的重中之重，决定产品设计的成败；2.微处理器系统——它是核心，测控产品的其他部分都需与微处理器连接（输入或输出），在它的指挥下工作。 传感器原理及其激励 1. 传感器原理：敏感原理，使用条件，精度影响因素，灵敏度； 2. 激励：大部分传感器需要外部电激励才能工作（如：正弦波激励、方波激励、恒压激励、恒流激励、恒温激励、恒功率激励）。 模拟电路设计 运放掌握：（输入、输出、输入输出）轨对轨、单双电源、供电电压、功耗、温度特性、精度指标、摆率（速度）。 根据同一封装中运放的个数分为单运放、双运放、四运放。除通用运放外还有：比较器、仪用放大器、功放等。 二极管、三极管（场效应管、晶体管） 电阻、电容、电感、电位器选用 数字电路设计 不是必须选项，可有可无，有时其功能可以用微处理器或模拟电路取代，常用数字电路： 1. 组合逻辑电路：译码器 2. 时序逻辑电路：触发器、计数器 3. 电子开关电路：CD4051、4052、4053 微处理器系统设计 微处理器： 单片机、DSP、FPGA 常用单片机：有8位、16位、32位单片机。 PIC（8位、16位）、430（16位）、ARM（32位）、FREESCALE（8位、16位）、AVR（8位）、51（8位）。 工业应用要注意是否需要专用复位芯片、是否需要光电隔离、 单、双、多微处理器技术： 多微处理器用于复杂系统设计，CPU间通讯方式：I2C，SPI，SCI，并口。 电源技术 常用电源： DC-DC模块及DC-DC电路： 分类：降压型、升压型、隔离型、不隔离型、宽输入型 DC-DC模块可在市场购买（金升阳科技等），DC-DC电路常用34063设计 AC-DC模块：主要用于LED电源、小家电 开关电源：按需要的输出电压、功率在市场购买 线性电源：由整流、滤波、稳压等组成，按需要的输出电压、功率设计或在市场购买 电池：锂电池、镍氢电池、纽扣电池、干电池、蓄电池，进行便携式产品设计需要设计充电及保护电路。 电源电路常用元件： 固定输出电压的三端集成稳压模块：78XX系列、79XX系列、（固定的）1117系列； 输出电压可变的三端集成稳压模块LM317、337及（可调整的）1117等； 便携式产品常用（超）低压差、低功耗稳压模块：凌特LTXX等； 基准电压源：TL431、REF29XX等； 正变负芯片：ICL7660. 人机接术 LED、LCD、红外遥控、无线遥控、键盘、鼠标、触摸屏 信号输出 模拟量输出：4-20mA电流输出，电压输出，频率输出。 开关量输出：功率控制元件：可控硅、光电隔离器、隔离栅、功率管、继电器、接触器、电磁阀。 数字量输出： 1. 总线、CAN、USB、以太网等。 RS485、RS232通讯中常用MODBUS协议。 在各类数据总线通讯中用CRC校验进行纠错。 2. 无线通讯模块 Zigbee模块，GPRS/GSM模块，wifi模块，SimpliciTI模块 工具软件使用 电路板设计：Protel、AD，熟悉元器件库、元件封装、焊盘过孔大小和形状、电源线、信号线、布局。 单片机开发：IAR，MPLAB IDE，wave和keil FPGA开发：需要掌握硬件描述语言、开发环境 系统软件开发：组态软件、VC、VB、C++ 仿真软件：MATLAB 常用仪器工具 示波器、信号发生器、频率计、万用表、电烙铁、吸锡器 数据处理方法与技术 测控产品中最常用的是各种数字滤波技术、PID调节、线性化处理等。 相关理论知识：傅里叶变换、谱分析、小波分析、神经网络等。 常用资料、网站 21ic，61icPG电子官方网站，利尔达，炜盛，TI，MAXIM 学习方法 注意积累常用各类设计的经典设计、常用元器件技术资料：对常用经典设计原理要深入理解，做到知道如何能够在新的应用中怎样改动可满足新的使用要求，好的常用元器件技术资料要及时整理、分类，以便以后阅读。 遇到不懂的问题尽量自己解决，学一样东西本身不是目的，在学习过程中掌握学习的方法才是重要的，网络资源非常丰富，要充分利用。学习的方法因人而异，需要自己探索。 有些问题自己确实弄不清楚，可有较好基础的学长、同学请教，同学间的互学非常重要，有时要学的太多，可分工各学一部分，再交流。 同学间交流还解决不了的问题，要想老师（自己导师或其他老师）请教，老师可能给出解决问题的方法，也可能给出解决问题的思路或建议。 IC卡 有很多产品使用IC卡，如：水表、电表、煤气表、、校园卡等。 IC卡是将一个微电子芯片嵌入卡基中，做成的卡片。?IC卡读写器内CPU通过一个接口电路与IC卡相连并进行通信。 根据实际应用系统的不同，可选择并行通信、半双工串行通信和I2C通信等不同的IC卡读写芯片。 分为接触式IC卡和非接触式IC卡。 非接触式IC卡又称射频卡，该类卡与IC卡设备无电路接触，通过非接触式的读写技术进行读写。其内嵌芯片除了CPU、逻辑单元、存储单元外，增加了射频收发电路。。该类卡一般用在使用频繁、信息量相对较少、可靠性要求较高的场合。? 系统设计、调试方法和步骤 方案很重要，成熟的设计师应能提出多种可行的设计方案，在这些能满足功能要求的方案中再筛选出抗干扰能力强、可靠性高、性价比高的方案，不要追求豪华、流行设计，原则只有一个：选最合适的方案。 电子产品可靠性随着所用元器件数量的增加而降低，所以在功能相同的方案中要选元器件数量少、电路板小的设计。430单片机内部资源多，基本不需扩展，采用类似430单片机的处理器可减少元器件数量、缩小电路板尺寸。 对以前没用过的电路一定要在网孔板或面包板实验，满足要求后再用于印刷电路板设计，以前用过的电路可直接用于印刷电路板设计。 步骤： 检查电源是否有问题（有时要带负载检查）； 检查模拟电路是否有问题； 检查数字电路、微处理器电路是否有问题； 检查人机接口、信号输出电路是否有问题。 其他 结构设计，光学设计，液压气动，常用材料及标准件。
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