电子系统设计竞赛说明

电子系统设计竞赛说明@yangtzeu.edu.cn长江大学电信学院LOGO内容平台说明1题目说明2系统设计方法3文档写作4LOGO平台说明硬件系统：根据所选题目——选择最熟悉的硬件系统平台功能模块：创新基地现有的一部分器件单面板制作LOGO题目说明1、温室控制系统设计要求：(1)温度检测：10°C----80°C，最小区分度0.1°C(2)温度范围可任意设定：20°C----60°C(3)冷却（如风扇）和加热控制：温度静态误差=1°C(4)显示被测量的值（数码管、LCD均可）发挥：冷却和加热的有效控制：当设定温度突变时，减小调节时间LOGO题目说明2、频率相位测量仪设计基本要求：(1)被测信号：正弦波、方波、三角波(2)频率测量a．测量范围：1Hz～100KHz；b．测量误差≤0.1。(3)相位差测量a．量程：0～360°；测量准确度：1°；分辨率：0.1°。b．信号频率范围：10Hz～10kHz；(4)显示被测量的值（数码管、LCD均可）发挥部分：a、信号幅度范围：0.5Vrms～5Vrms；b、测量精度提高10倍。LOGO题目说明3、可编程放大器系统设计基本要求：(1)放大器输入正弦信号电压峰峰值Vpp为5mV~5V，电压放大倍数为1~100倍可调，最大步进10倍，通频带为20Hz～200kHz，放大器输出电压无明显失真。(2)误差不大于5%。发挥部分：误差不大于2%。具有放大倍数的设置功能。提高通频带到1Hz～1MHzLOGO系统设计方法1.“Bottom-up”（自底向上）设计方法传统的电子系统设计一般是采用搭积木式的方法进行，即由器件搭成电路板，由电路板搭成电子系统。LOGO系统设计方法2.“Top－down”（自顶向下）设计方法在“Top－down”（自顶向下）的设计方法中，设计者首先需要对整个系统进行方案设计和功能划分，拟订采用一片或几片专用集成电路ASIC来实现系统的关键电路，系统和电路设计师亲自参与这些专用集成电路的设计，完成电路和芯片版图，再交由IC工厂投片加工，或者采用可编程ASIC（例如CPLD和FPGA）现场编程实现。LOGO系统设计方法将整个设计划分为系统级设计、子系统级设计、部件级设计、元器件级设计4个层次。第1步：行为描述与设计（将设计要求变为技术性能指标与功能的描述）第2步：结构描述与设计（实现技术性能指标与功能的子系统、部件或者元器件，以及相互连接关系、输入/输出信号、接口等）第3步：物理描述与设计（实现结构的材料、元器件、工艺、加工方法、设备等）LOGO系统设计制作步骤在电子系统设计中，作为控制器，单片机与可编程逻辑器件应用非常普遍，其设计过程如下图所示，可以分为明确设计要求、系统设计、硬件设计与调试、软件设计与调试、系统集成等步骤。LOGO系统设计制作步骤明确设计要求，确定系统功能与性能指标系统设计（器件选型，软件/硬件任务分配）软件设计与调试（选择与硬件配套的软件开发工具，确定数学模型，算法、数据结构，软件功能划分，子程序、程序模块设计与调试，模块联调）硬件设计与调试（最小系统板，接口电路，显示与键盘电路，功率控制电路，A/D与D/A电路，信号调理等电路设计制作与调试）注：最小系统板在竞赛中可以采用成品。系统集成（软件与硬件联调与修改）LOGO功能模块设计步骤1.明确设计要求2.确定设计方案3.设计制作LOGO功能模块设计步骤1.明确设计要求（1）对于数字子系统，需要明确的设计要求有：子系统的输入和输出？数量？信号形式？模拟？TTL？CMOS？负载？微控制器？可编程器件？功率驱动？输出电流？时钟？毛刺？冒险竞争？实现器件？（2）对于模拟子系统，需要明确的设计要求有：输入信号的波形和幅度、频率等参数？输出信号的波形和幅度、频率等参数？系统的功能和各项性能指标？如增益、频带、宽度、信噪比、失真度等？技术指标的精度、稳定性？测量仪器？调试方法？LOGO功能模块设计步骤2.确定设计方案数字电路占主体的系统，建议是采用单片机或者可编程逻辑器件，不选中小规模器件模拟子系统的设计方案与所选择的元器件有很大关系。建议：a．根据技术性能指标、输入输出信号关系等确定系统方框图；b.在子系统中，合理的分配技术指标，如增益、噪声、非线性等。将指标分配到方框图中的各模块，技术参数指标要定性和定量。c.要注意各功能单元的静态指标与动态指标、精度及其稳定性，应充分考虑元器件的温度特性、电源电压波动、负载变化及干扰等因素的影响。d.要注意各模块之间的耦合形式、级间的阻抗匹配、反馈类型、负载效应及电源内阻、地线电阻、温度等对系统指标的影响。e.合理的选择元器件，应尽量选择通用、新型、熟悉的元器件。应注意元器件参数的分散性，设计时应留有余地。f.要事先确定参数调试与测试方法、仪器仪表、调试与测试点，以及相关的数据记录与处理方法。LOGO功能模块设计步骤3.设计制作设计主要包括电路设计与印制板设计。（1）电路设计电路设计建议根据所确定的设计方案，选择好元器件，按照技术指标要求，参考元器件厂商提供的设计参考（评估板）以及参考资料提供的电路，完成设计。（2）印制板设计PCB设计时应遵守PCB设计的基本规则，注意数字电路与模拟电路的分隔、高频电路与低频电路的分隔、电源线与接地板的设计等问题。元器件布置不以好看为要求，而以满足性能指标为标准，特别是在高频电路设计时要注意。为了方便测试，PCB设计时应设置相关的测试点。LOGO文档写作实例：简易智能电动车www.themegallery.comwww.themegallery.com