电子与技术课程设计教学大纲DOC.docx
《电子与技术课程设计教学大纲DOC.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子与技术课程设计教学大纲DOC.docx（28页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
电子与技术课程设计教学大纲DOC
电子与技术课程设计教学大纲
一、课程编号：
08020181课程名称：
电子与技术课程设计
适用专业：
电子信息科学与技术
课程类别：
专业课
开课学期：
第四、五学期
实验学时：
第四学期8学时，第五学期8学时学分：
0.5分
二、开课实验室：
电子技术实训基地
三、实验教材及参考书
教材：
樊英杰、许海根主编，《电子技术实践教程》，第一版，西北工业大学
出版社，2006.8。
参考书：
[1]康华光.电子技术（数字部分），第五版，高等教育出版社：
2005
[2]康华光.电子技术（模拟部分），第五版，高等教育出版社：
2005
四、课程的性质、目的
《电子技术课程设计》是在“电子技术”课程之后,集中安排的重要实践性教学环节。
学生运用所学的知识,动脑又动手,在教师指导下,结合某一专题独立地开展电子电路的设计与实验,培养学生分析、解决实际电路问题的能力。
它是高等学校电子工程类专业的学生必须进行的一种综合性训练。
五、课程的任务与要求
1.教学任务
课程设计的任务一般是让学生设计、组装并调试一个简单的电子电路装置。
需要学生综合运用“电子技术”课程的知识，通过调查研究、查阅资料、方案论证与选定；设计和选取电路及元器件；组装和调试电路，测试指标及分析讨论，完成设计任务。
课程设计不能停留在理论设计和书面答案上，需要运用实验检测手段，使理论设计逐步完善，做出达到指标要求的实际电路。
通过这种综合训练，学生可以掌握电路设计的基本方法，提高动手组织实验的基本技能，培养分析解决电路问题的实际本领，为以后毕业设计和从事电子电路实际工作打下基础。
课程设计主要是围绕一门或几门课程的内容所做的综合练习。
题目出自实际电路，一般没有固定的答案。
但由于电路比较简单、定型，又不是真实的生产、科研任务，所以学生基本上能有章可循，完成起来并不困难。
这里的着眼点是让学生从理论学习的轨道上逐步引向实际方面来，把过去熟悉的定性分析、定量计算逐步和工程估算、实验调整等手段结合起来，掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法。
这对今后从事技术工作无疑是个启蒙训练。
2.教学要求
从课程设计的任务出发,应当通过设计工作的各个环节,达到以下教学要求:
（1）巩固和加深学生对电子电路基本知识的理解，提高他们综合运用本课程所学知识的能力。
（2）培养学生根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。
通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法。
（3）通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件，电路组装、调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
（4）掌握常用的仪器、设备的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整机指标的测试方法，提高学生的动手能力和从事电子电路实验的基本技能。
（5）了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，能按设计任务书的要求，完成设计任务，编写设计说明书，正确地反映设计与实验的成果，正确地绘制电路图等。
（6）培养严肃、认真的工作作风和科学态度。
通过课程设计实践，帮助学生逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点。
六、课程设计的内容与安排
1.课程设计题目的选择
课程设计题目选择的是否合适，直接关系到学生完成的情况和教学效果。
必须根据教学要求、学生实际水平、能完成的工作量和实验条件，恰当的选题。
争取让不同程度的学生,经过努力能完成课程任务,在巩固所学知识，提高基本技能和能力等方面有所收获。
电子技术课程设计题目其主要内容均是电子电路课程中学过的知识，而且多是应用集成电路组成的实用电子装置，具有一定的实用性和趣味性，反映了电子技术的新水平。
这些题目有的以数字电路为主，有的以模拟电路为主，还有包含数学和模拟电路的综合性题目。
它们的设计指标不仅符合教学要求，并且都是从学生实际出发选定的课题内容，设计与安装调试方法难易适中。
2.课程设计内容及要求
课程设计任务书应写明:
（1）设计题目
（2）主要技术指标和要求
（3）给定的条件和所用的仪器设备
（4）参考文献等
教学中讲解必要的电路原理和设计方法，如果需要深化和扩展学过的知识，还要补充讲授有关的内容，帮助学生明确任务、掌握工程设计方法。
学生在教师指导下选择设计方案，进行设计计算，完成预设计。
预设计方案经过教师审查通过后，即可开始安装和调试。
安装调试是课程设计的重点和难点，教师要加强对学生的指导。
尤其在电路出现异常现象或故障时，要帮助学生按照量测观察、查找原因、调整电路、再进行实验的步骤，解决电路中的问题。
电路调试达到设计要求后，学生要对设计的全过程作出系统总结报告，按照一定格式写出设计说明书。
课程设计说明书主要内容有:
（1）设计题目；
（2）主要指标和要求；
（3）方案选择及电路工作原理；
（4）单元电路设计计算,元器件的选择,画出电路图等；
（5）安装、调试中遇到的问题,解决的方法以及实验效果等；
（6）电路性能指标测试结果,是否满足要求及对成果的评价；
（7）收获、体会和改进设计的建议。
3.教学安排
电子技术课程设计16学时完成，根据学院耗材申购及管理制度，分两个学期进行，前一学期主要完成电路的设计，撰写部分设计报告，并根据所设计的电路申购所需耗材。
考虑课时数偏少，一般分组进行，每三人为一小组，共同完成一个设计课题，每五个小组（约15人）为指导教师计8课时，可安排一名指导教师担任教学任务，指导教师的主要职责是实施教学任务，并对学生设计的电路正确性把关；后一学期主要完成电路的制作与调试，并撰写完整的设计报告，指导教师的主要职责是指导调试方法、作品验收、组织答辩、收缴完整的设计报告，考核评定成绩并上交，每五个小组（约15人）为指导教师计8课时。
课程设计一般可分为七个阶段:
（1）预设计阶段:
包括教师授课、方案论证，在前一学期开学初期进行。
（2）设计计算和完成预设计，在前一学期第12周前完成。
（3）教师对设计电路把关性审核，在前一学期第14周前完成。
（4）学生申购元器件耗材，在前一学期第15周完成。
（5）教师收齐学生的元器件耗材申购（纸质文档和电子文档），并报送实验中心相关人员，在前一学期第16周完成。
（6）安装调试阶段:
包括组装电路（学生在开放性实验室自行完成）、调试和检测（教师指导完成）,完成实际电路。
在后一学期3-14进行。
（7）总结报告阶段:
包括总结设计工作,写出设计说明书、组织答辩及最后的考核评定。
在后一学期16周前完成。
七、课程设计的教学方法
电子技术课程设计作为集中实践性教学环节,应着重提高学生的自学能力,分析、解决问题的能力和动手进行电路实验的能力。
可以采用合作研究教学模式，即借鉴大学生电子设计竞赛的模式，三人一组，每组一题，学生分工合作，既可以相互讨论研究，达成目的，又可以培养学生的合作互助精神。
指导教师的作用主要有三个，一是对学生设计的电路的正确性把关，二是学生制作实物时，指导测试、调试方法，三是指导课程设计报告的撰写方法。
为了培养学生自学能力，需根据设计任务提出参考书目，让学生自学就可以了。
对于设计或实验中可能碰到的重点、难点，只要通过典型分析和讲解，启发学生的思路和自学的方法，以便达到举一反三的作用。
设计中还要教给学生查阅资料、使用工具书的方法，让他们遇到问题时，不是立刻找老师，而是通过独立思考，小组相互研究讨论，查阅资料和书籍，寻找答案。
要提高学生独立分析、解决问题的能力，必须为学生提供在设计实践中自己锻炼的机会和条件。
引导学生自主学习和钻研问题，明确设计要求，找出实现要求的方法。
鼓励学生开动脑筋、大胆探索，发挥主动性和创造性。
在时间安排上要留有余地，保证学生有条件独立地解决设计和实验中的问题。
同时,要采用经验交流、集体讨论、课题报告等形式，互相启发、集思广益。
要提高动手实验的能力,关键是启发学生把动脑和动手结合起来。
学生从设计、计算、选择元器件开始,到按照需要自己拟定实验内容和操作步骤、自选仪器设备、独立测试和记录，并对实验结果做出分析、处理，做出合格的电路,始终由自己动手完成,有利于增长实践的能力。
八、成绩组成及判定标准：
1、成绩组成：
（1）理论设计与总结报告:
包括方案论证、电路工作原理、单元电路设计计算、元器件的选择、总电路工作原理、总图与总结设计工作、写出设计说明书。
理论设计与总结报告成绩占总分20%。
（2）安装调试:
包括组装电路、调试和检测,完成实际电路。
安装调试成绩占总分60%
（3）考核：
每人进行口试答辩。
考核成绩占总分20%。
2、判定标准：
A．理论设计与总结报告成绩：
90分：
设计认真，很好地完成设计任务。
方案论证正确，电路工作原理清楚，单元电路设计计算正确，元器件的选择正确合理，和总电路工作原理分析正确及画出的总电路图规范，总结完整，设计说明书规范。
80分：
设计认真，较好地完成设计任务。
方案论证正确，单元电路设计计算无明显错误，元器件的选择正确，和总电路工作原理分析较清楚及画出的总电路图较规范，总结较完整，设计说明书较规范。
70分：
基本完成设计任务。
总电路工作原理分析较清楚。
单元电路设计计算和元器件的选择有一些小错误。
总结一般，设计说明书不够规范。
60分：
未完成所有的设计任务。
总电路工作原理分析不够清楚。
单元电路设计计算和元器件的选择有错误，设计说明书不规范。
60分以下：
只完成设计任务的小部分，总电路工作原理分析不清楚。
单元电路设计计算和元器件的选择有错误，设计说明书不规范
B．安装调试成绩
90分：
组装电路正确，调试电路方法科学，测试结果正确。
很好地完成调试任务。
调试中能迅速而正确地分析和排除故障，动手能力强。
80分：
组装电路正确，调试电路方法比较科学，测试结果较正确。
较好地完成调试任务。
调试中能分析和排除故障，动手能力较强。
70分：
组装电路比较正确，调试电路方法一般，测试结果基本正确。
完成调试任务。
调试中能分析和排除小故障，动手能力不够强。
60分：
组装电路和调试电路方法有小错误，经指出后能改正错误。
完成测试任务。
60分以下：
组装电路和调试电路方法有小错误，经指出后不能改正错误。
没有完成所有测试任务。
C．考核成绩
90分：
口试中能正确回答所有问题，回答正确，基本知识扎实，能分析调试电路中可能出现的一切问题及解决问题的方法。
80分：
口试中能正确回答一些问题，回答正确，基本知识较扎实，能分析调试电路中可能出现的一般问题及解决问题的方法。
70分：
口试中回答问题基本正确，基本知识一般，尚能分析调试电路中可能出现的小问题及解决问题的方法。
60分：
口试中能正确回答简单问题，能分析调试电路中出现基本的问题及解决问题的方法。
60分以下：
口试中不能回答问题，基本知识不扎实。
设计中有创新思想的可适当加分。
九、基本设备与器材配置（开放性实验室设备及工作平台）
序号
仪器名称
数量
序号
仪器名称
数量
1
示波器
10
2
直流稳压电源
10
3
数字万用电表
10-20
十、参与本大纲编写人员
编写人：
谢月新
实验室主任：
曾晓华
附1、课程设计参考题目
湘南学院物电系电子科学与技术课程设计题目及要求
一、脚步声控制照明灯
要求：
1.白天光线较强，照明灯不会点亮；
2.晚上又脚步声照明灯被点亮，脚步声小时后灯亮延时十秒再自动熄灭；
3.元件：
功率集成电路家分立元件;
二、报警声响发生器
要求：
1.能发出消防车报警，救护车报警灯的报警声;
2.输出功率≥1W
要求：
1.当池中水位低于设定点时水泵自动抽水；；
3.元件：
NE555时基电路加分立元件；
三、水位控制器
2.当水位到达设定点时水泵自动停止；
3.元件：
NE555电路加分立元件；
4.说明：
水泵工作可用灯泡亮灭进行模拟；
四、金属探测器；
要求：
1.能探测木材中≥5mm深处的残留铁钉；
2.当探测到金属物时能用声或光报警；
3.元件：
与非们加分立元件，探头可用带铁芯线圈自制；
五、循环灯
要求：
1.有四路输出，单循环；
2.能带动6V小灯泡四只；
3.元件：
J-K触发器、555时基电路、分立元件；
六、数字水位探测器
要求：
1.能测出水位的高度，精度韦1/16；
2.能输出数字形式（即二进制）；
3.能以模拟电压输出；
七、直流电压升压器
要求：
1.输入电压30V；输出电压45V；
2.输出电流能达到0.5A；
八、上下课铃声识别系统
要求：
1.设计一个开关电路仅对学校的上课、下课铃声敏感；
2.铃声来时输出高电平；
3.能识别出上课铃声和下课铃声；
九、厕所冲水控制器
要求：
1.能识别有无人进出厕所；
2.当进出人数每达6人次时，电路输出一个脉冲；
十、步进电机及启动电路
要求：
1.利用数电知识设计一个步进电机驱动电路；
2.能由两根线的输入电平组合使电机能向前进、后退、保持；
十一．教室用电节能控制电路
要求设计制作一个控制电路，当天黑时有声音一楼灯亮，有人上楼梯时2楼灯亮,当人数少于一定时只有2楼灯亮，否则3楼开始亮，以此类推。
十二．带保护装置的水塔自动进水装置
要求设计制作一个带保护装置的水塔自动进水装置，要求有水满、进水、水量不足指示，当水位低时要自动进水，满时要及时断电，水位过低时也要断电保护。
十三、题目：
多路输出直流稳压电源的设计与制作
要求设计制作一个多路输出直流稳压电源，可将220V/50HZ交流电转换为多路直流稳压输出：
+12V/1A，-12V/1A，+5V/1A，-5V/1A，+5V/3A及一组可调正电压
十四．水温控制系统的设计与制作
要求设计制作一个可以测量和控制温度的温度控制器，测量和控制温度范围：
室温~800C，控制精度±10C，控制通道输出为双向晶闸管或继电器，一组转换接点为市电220V，10A。
十五、半导体三极管β值测量仪
设计任务和要求
设计制作一个自动测量三极管直流放大系数β值范围的装置。
1、对被测NPN型三极管值分三档；
2、β值的范围分别为80～120及120～160，160～200对应的分档编号分别是1、2、3；待测三极管为空时显示0，超过200显示4。
3、用数码管显示β值的档次；
4、电路采用5V或正负5V电源供电。
十六、商店迎宾机器人电路:
一、设计基本要求：
1、能判断顾客进门与出门，在有顾客进门时“欢迎光临”，出门时“谢谢光临”
2、能实时统计来访人数及当前店内人数，并用数码管显示出来
3、电路设计要求有抗干扰的措施
4、统计误差不超一人
5、电路设计不能用MCU，只能应用普通中小规模集成电路芯片。
成本控制在20元内
二、原理框图
十七、多种波形发生器
1、设计要求
用中小规模集成芯片设计制作产生方波、三角波和正弦波等多种波形信号输出的波形发生器，具体要求如下：
1）、输出波形工作频率范围为0.02HZ~20KHZ，且连续可调；
2）、正弦波幅值±10V，失真度小于1.5%；
3）、方波幅值±10V；
4）、三角波峰-峰值20V，各种输出波形幅值均连续可调。
2、原理框图
1）、用正弦波振荡器实现
图2-1波形发生器原理框图
2）、用多谐振荡器实现
十八、双工对讲机
一、设计要求
用中小规模集成芯片设计并制作一对实现甲、乙双方异地有线通话的双工对讲机，具体要求如下：
1、用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响；
2、对讲距离30m~500m；
3、电源电压为9V，PO≤0.5W。
二、原理框图
图2-4双工对讲机原理框图
三、主要参考元器件
BH4100或LM386等两片，8Ω扬声器，电阻、电容若干。
四、扩展
电路所需工作电源。
十九、数字温度计
一、设计要求
温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。
本课题要求用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计，即用数字显示被测温度。
具体要求如下：
1、测量范围0～200度。
2、测量精度0.1度。
3、4位LED数码管显示。
二、原理框图
图2-18数字温度计原理框图
三、主要参考元器件
硅热敏晶体管，LM324，CC7107，电阻及电容若干。
四、扩展
温度超过40度报警。
二十、可编程字符显示器
一、设计要求
可编程字符（图案）显示，是指显示的字符或图案可以通过编制程序的方法进行灵活转换。
如列车次数与时刻表显示屏，商品广告宣传显示屏，舞台彩灯图案的显示等等，都是将显示的内容预先编程，再由控制电路或者计算机使要显示的内容按照一定的规律显示出来。
本课题要求用中小规模集成芯片设计并制作一个可编程字符显示器，具体要求如下：
1、显示四个以上字符（如“欢迎光临”）。
2、显示的字符清晰稳定。
二、原理框图
图3-3可编程字符显示器原理框图
三、参考器件
EPROM2764，16×16发光二极管矩阵显示屏，74LS54，74LS74，74LS93，NE555。
四、扩展
显示一幅图案。
二十一、倍频电路
要求：
设计、制作一倍频电路，能完成2倍频、4倍频（甚至更多）功能。
且这些倍频能通过拨动开关转换。
（振荡电路自行设计、制作，振荡频率应不低于11MHZ可用晶振来完成）
二十二、分频电路
要求：
设计、制作一分频电路，能完成1/2分频、1/4分频（甚至更低）功能。
且这些分频能通过拨动开关转换。
（振荡电路自行设计、制作，振荡频率应不低于11MHZ可用晶振来完成）
二十三、遥控开关
要求：
设计、制作一遥控系统，包含发射电路和接收电路。
遥控距离要求大于20米。
（能用一发射电路同时遥控四路以上的对象更好）
二十四、题目：
高保真音频功率放大器的设计与制作
要求设计制作一个高保真音频功率放大器，输出功率10W/8Ω，频率响应20~20KHZ，效率>60﹪，失真小。
二十五、自动电子钟
要求：
1．用24小时制进行时间显示；
2．能够显示小时、分钟；
3．每秒钟要有秒闪烁指示；
4．上电后从“00：
00”开始显示。
二十六。
双工对讲机的设计与制作
要求：
采用集成运放和集成功放及阻容元件构成对讲电路，实现甲乙双方异地有线通话对讲；用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响；电源电压+5V，功率〈=0.5W，工作可靠，效果良好！
要求有电路原理图，参数计算过程及仿真结果图！
所使用的芯片主要有8253定时计数器、8255A并行接口电路芯片。
通过系统通过按动键盘某一键使得内扬声器发出警报声，使得4个LED指示灯忽明忽暗，并通过液晶显示器显示相关警报信息。
可以用电桥＼LM741＼LM386来设计
二十七。
功率放大器
本设计以NE5532为中心，对输入信号进行前端放大，再经过复合管进行功率放大，构成一个完整的乙类功放。
当输入信号≤50mV，输出功率可以达到6W以上，带宽可以达到40KHz至几百KHz。
电源部为整个系统提供稳定的15V电压。
系统框图及原理
主要模块为：
电源模块、功率放大器模块等
电源模块为功率放大器提供稳定的15V电压，信号输入功率放大器模块，经过前级NE5532的放大，再经过8050、8550和D882组成的复合管的功率放大级，输出的即为我们要的
二十八。
智能抢答器的设计
1、该抢答器最多可供6名选手参赛，编号为1~6号，各队分别用一个按钮（分别为S1~S6）控制，并设置一个系统清零和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。
2、抢答器具有数据锁存功能,并将锁存数据用LED数码管显示出来，同时蜂鸣器发出间歇式声响（持续时间为1秒），主持人清零后，声音提示停止。
3、抢答先后的分辨率为5ms。
4、关S作为清零及抢答控制开关（由主持人控制），当开关S被按下时抢答电路清零，松开后则允许抢答。
输入抢答信号由抢答按钮开关S1~S6实现。
5、有抢答信号输入（开关S1~S6中的任意一个开关被按下）时，并显示出相对应的组别号码。
此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，指示灯依旧“保持”第一个开关按下时所对应的状态不变。
二十九。
数控步进直流调压电源
要求：
1.设计一个可以输出不同电压的步进式直流稳压电源，技术指导如下：
（1）.可输出16种不同的步进式输出电压。
（2）.步进幅度值为0.5V
（3）.可以通过发光二极管来指示输出电压的大小；
（4）.电路具有复位功能，复位时可使输出电压达到最小值（0.5V）。
三十。
交通灯控制电路的设计
要求：
1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求东西方向车道和南北方向车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为45秒。
时间可设置修改。
2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道；
3、黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。
4、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方法）。
5、同步设置人行横道红、绿灯指示。
三十一、题目：
红外遥控报警器
要求：
设计一个红外遥控报警器，当有人要遮挡红外光时应发出报警信号，无人遮挡红外光时报警器不工作（不发声）。
红外遥控器应由两部分组成：
红外发射电路和红外接收电路，各部分方框图如下所示：
基本要求：
1、设计一个红外遥控报警器
2、设计一个红外发射器，调整频率为30KHZ
3、设计一个红外接收器，当无人遮挡红外光时，报警器不发出报警信号，当有人遮挡红外光时，报警器发声，报警信号频率为800HZ
4、控制距离在2米以上
三十二、题目：
函数发生器
要求：
设计一个函数发生器，能产生方波、三角波、正弦波信号。
用LED显示其频率和波形参数，播报其频率和波形参数。
信号频率可通过键盘输入并显示。
基本要求：
1、输出频率范围：
100HZ—1KHZ和1KHZ—10000HZ两档
2、输出电压幅值可设，方波：
VP-P=12V
3、三角波：
VP-P=1V
4、正弦波：
VP-P>1V
三十三、题目：
声控闪光电路
一．设计要求
1设计一个简单的具有声控闪光功能声控闪光电路
2画出可实现的声控闪光电路图。
3用基本的电子器件组装电路，组装后调试看电路是否可实现声控闪光功能。
4写出设计、实验总结报告。
二、:
给定元器件清单
元件符号元件规格或型号元件名称
VT1、VT2、9014NPN小功率三极管（要求
）
4.7
碳膜电阻器
1
碳膜电阻器
10
碳膜电阻器
铝解电容器
铝解电容器
LED1、LED2发光二极管
MIC驻极体电容话筒
三十四、题目：
电梯楼层显示电路
设计并组装十层楼的电梯楼层显示电路。
设计十层电梯楼层显示电路。
其方框图如图1所示。
画出安装图。
电梯每经过一层，“楼层信号”输入一个脉冲。
电梯上升时“上升”为高电平，“下降”为低电平，下降时相反。
上升下降楼层较正信号
三十五、题目：
数控电压源
1设计要求
■运用所学的数字电子知识，和模拟电子知识进行电路设计。
■设计出的直流电源要求输出精度高，步进电压在1V左右，并且调整方便。
■使用通用器件
■要求输出电压在0~10V
2技术指标
■工作电压：
2-6V（典型5V）
■工作电流：
20mA（5
升级会员 