導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇組合電路的設(shè)計(jì)步驟，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：組合邏輯電路設(shè)計(jì) 競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象 門電路多余輸入端

中圖分類號(hào)：TN492 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）08-0155-01

組合邏輯電路的設(shè)計(jì)是根據(jù)給定的邏輯功能要求，用最少的邏輯門加以實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，通常以電路簡(jiǎn)單，所用器件最少為目標(biāo)。

1 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)

在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)組合邏輯電路的設(shè)計(jì)過(guò)程覺(jué)得比較難，不知從何入手。筆者經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)，總結(jié)組合邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟大致如下：

（1）根據(jù)對(duì)電路邏輯功能的要求，列出真值表；

（2）簡(jiǎn)化和變換邏輯表達(dá)式；

（3）畫(huà)出邏輯圖。

當(dāng)然，上述設(shè)計(jì)步驟不是一成不變的，有些邏輯問(wèn)題較簡(jiǎn)單，某些設(shè)計(jì)步驟就可以省略。這三個(gè)設(shè)計(jì)步驟中，最關(guān)鍵的是第一步，即根據(jù)邏輯要求列真值表。在列真值表時(shí)需弄清楚以下三個(gè)方面的概念：1）輸入、輸出變量是什么？2）0、1代表的含義是什么？3）輸入輸出的關(guān)系是什么？

下面通過(guò)具體例子來(lái)說(shuō)明組合邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟與方法。

例如設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈故障報(bào)警電路，用與非門實(shí)現(xiàn)。交通燈有紅、黃、綠三色，只有其中一只亮為正常狀態(tài)，其余情況為故障狀態(tài)。

第一步：由題意找出輸入、輸出變量，列真值表。

題中出現(xiàn)紅、黃、綠三色交通燈，可分別用三個(gè)變量A、B、C來(lái)表示，其中每個(gè)變量1表示燈亮，0表示燈滅；Y表示電路是否報(bào)警，其中1表示報(bào)警，0表示不報(bào)警，根據(jù)題意，列出真值表，如表1所示。

第二步：將真值表寫(xiě)入卡諾圖如圖1所示，化簡(jiǎn)并轉(zhuǎn)換成與非結(jié)構(gòu)。

第三步：根據(jù)輸出邏輯式畫(huà)邏輯圖，如圖2所示。

綜上所述，可看出設(shè)輸入、輸出變量是邏輯電路設(shè)計(jì)的第一關(guān)鍵，只有變量設(shè)得恰當(dāng)，才能根據(jù)題意順利地列出正確的真值表。

2 組合邏輯電路設(shè)計(jì)中注意事項(xiàng)

上面介紹的是組合邏輯的一般設(shè)計(jì)方法，實(shí)際遇到的問(wèn)題往往比較復(fù)雜，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

2.1 注意組合邏輯電路的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)

組合邏輯電路設(shè)計(jì)時(shí)，都沒(méi)有考慮邏輯門的延遲時(shí)間對(duì)電路產(chǎn)生的影響。實(shí)際上，信號(hào)在通過(guò)連線和邏輯門電路時(shí)，都有一定的延時(shí)。延時(shí)的大小與連線的長(zhǎng)短和邏輯門的數(shù)目有關(guān)，同時(shí)還受器件的制造工藝、工作電壓、溫度等條件的影響。信號(hào)的高低電平轉(zhuǎn)換也需要一定的過(guò)渡時(shí)間。由于存在這兩方面因素，多路信號(hào)的電平值發(fā)生變化時(shí)，在信號(hào)變化的瞬間，可能與穩(wěn)態(tài)下的邏輯功能不一致，產(chǎn)生錯(cuò)誤輸出，這種現(xiàn)象就是電路中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)。冒險(xiǎn)現(xiàn)象降低了邏輯電路的可靠性，因此在設(shè)計(jì)組合電路時(shí)要盡量地發(fā)現(xiàn)和消除冒險(xiǎn)現(xiàn)象。

2.2 注意門電路多余輸入端的處理

利用邏輯門電路（CMOS或TTL）實(shí)現(xiàn)具體的電路時(shí)，應(yīng)注意邏輯門多余端的處理。

集成邏輯門電路在使用時(shí)，一般不讓多余的輸入端懸空，以防止干擾信號(hào)引入。對(duì)于多余端的處理一是將它與其他輸入端并接在一起。二是根據(jù)邏輯要求，與門或與非門的多余輸入端通過(guò)1～3kΩ電阻接正電源，對(duì)CMOS電路可以直接接電源；或門或者或非們的多余輸入端接地。對(duì)于高速電路的設(shè)計(jì)，并接會(huì)增加輸入端等效電容性負(fù)載，而使信號(hào)的傳輸速度下降，最好采用如圖3所示。

參考文獻(xiàn)

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[關(guān)鍵詞]COMS;溫度傳感器;校準(zhǔn);仿真

中圖分類號(hào)：TN432 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1009-914X（2016）28-0341-01

本文分析了CMOS溫度傳感器整體電路的校準(zhǔn)，接著給出溫度傳感器的整體電路的性能仿真結(jié)果，包括精度、功耗等仿真結(jié)果，最后對(duì)本文所設(shè)計(jì)的CMOS溫度傳感器的性能進(jìn)行了小結(jié)。

一，COMS溫度傳感器整體電路的校準(zhǔn)

本文將首先推導(dǎo)trimming電路中的trimming電阻與最終的輸出μ之間的關(guān)系，然后利用該關(guān)系式來(lái)求出不同的工角下的trimming電阻的大小，然后求出各工藝角所對(duì)應(yīng)的trimming電阻的S4-S0的二進(jìn)制編碼。最后將該二進(jìn)制編碼輸入到溫度傳感器中，再進(jìn)行溫度傳感器的精度仿真，通過(guò)精度是否達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)來(lái)檢驗(yàn)本文的校準(zhǔn)技術(shù)是否有效。

本設(shè)計(jì)所用的修調(diào)電路的虛線框中電路的襯底寄生雙極型PNP晶體管偏置在電流下，一個(gè)與同種材料的可編程電阻串聯(lián)在PNP晶體管的發(fā)射極，則上的壓降為PTAT電壓：

，其中，m是產(chǎn)生的電流密度比。本文的設(shè)計(jì)中p=m=3，因此可以獲得公式：。公式中可確定修調(diào)電阻的值，在確定了的阻值之后，需要確定所對(duì)應(yīng)的S4-S0的編碼，為了使得本文的trimming電路簡(jiǎn)單易行，本文將不需要校準(zhǔn)（本文選擇典型工藝角（tt，bjt_tt，res_tt，3.3V電源）下的溫度傳感器不需要校準(zhǔn)）時(shí)的的值人為的設(shè)置為總trimming電阻的16/32，其所對(duì)應(yīng)的S4-S0的編碼為10000，這樣的話在利用式計(jì)算出之后，需要再加上總trimming電阻的16/32就是本設(shè)計(jì)實(shí)際所使用的trimming電阻，進(jìn)而可知利用式計(jì)算出的對(duì)應(yīng)到本文的設(shè)計(jì)中所對(duì)應(yīng)的S4-S0的編碼的十進(jìn)制，獲得以下公式：?；诖朔治?，本文計(jì)算出了本文所設(shè)計(jì)的溫度傳感器在SMIC的0.18μm工藝下的135種不同PV（工藝角-電源電壓）組合下的以及其所對(duì)應(yīng)的S4-S0的編碼。相關(guān)分析數(shù)據(jù)可得：不受電源電壓波動(dòng)的影響;此外，所得到的被BJT的工藝角有規(guī)律的分成了三組，具體表現(xiàn)為：所有的PV組合中包含工藝角bjt_tt的幾乎相同，所對(duì)應(yīng)的S4-S0的編碼也幾乎相同;所有的PV組合中包含工藝角bjt_ss的幾乎相同，所對(duì)應(yīng)的S4-S0的編碼也幾乎相同;所有的PV組合中包含工藝角bjt_ff的幾乎相同，所對(duì)應(yīng)的S4-S0的編碼也幾乎相同。

二，COMS溫度傳感器的整體電路的仿真

1，溫度傳感器的精度仿真

溫度傳感器的仿真過(guò)程為：

1）在典型工藝角（tt，bjt_tt，res_tt，3.3V電源）下，在S4-S0依次輸入高低電平為10000，接著在給定的溫度下完成一次轉(zhuǎn)換，并記錄下轉(zhuǎn)換的結(jié)果Data[10：0]，并將該結(jié)果所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)。

2）重復(fù)1的步驟，直到得到足夠多的溫度和對(duì)應(yīng)輸出為止，在本文的仿真中是在-40℃到125℃的溫度范圍內(nèi)每隔20℃進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換。

3）利用步驟2中得到的溫度與溫度傳感器輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到該溫度傳感器的轉(zhuǎn)換曲線：。該轉(zhuǎn)換曲線將作為整個(gè)溫度傳感

器的唯一的溫度轉(zhuǎn)換曲線，并以其為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行溫度傳感器的校準(zhǔn)。

4）改變仿真環(huán)境下的PV（工藝角-電源電壓）組合，將相應(yīng)PV組合下的對(duì)應(yīng)的S4-S0依次輸入到溫度傳感器中，重復(fù)第1步驟和第2步驟。

5）將4步驟結(jié)束后所得到的溫度與溫度傳感器輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系與步驟3所得到的唯一的溫度轉(zhuǎn)換曲線作對(duì)比，計(jì)算出溫度誤差。

6）重復(fù)第4、5步驟直到所有的PV組合都仿真過(guò)一遍為止。

圖1給出了典型工藝角（tt，bjt_tt，res_tt，3.3V電源）下的溫度傳感器的數(shù)字輸出與溫度之間的關(guān)系，并利用直線擬合出了溫度傳感器的轉(zhuǎn)換曲線，其轉(zhuǎn)換曲線為：。

圖1，典型工藝角（tt，bjt_tt，res_tt，3.3V電源電壓）下的溫度傳感器的數(shù)字輸出與攝氏溫度之間的關(guān)系

結(jié)合常見(jiàn)的幾種PV組合下可以看出，未經(jīng)校準(zhǔn)時(shí)溫度傳感器的誤差為±3℃，而且可以明顯的觀察到包含bjt_ss或者bjt_ff的PV組合下的溫度誤差是一個(gè)近似PTAT的誤差;經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)之后溫度傳感器的誤差小于±0.42℃。此外通過(guò)對(duì)所有的PV組合下的溫度傳感器進(jìn)行仿真發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)后的溫度傳感器的誤差都小于±0.42℃，由此得，本文所設(shè)計(jì)的溫度傳感器的精度可達(dá)±0.42℃。

2，溫度傳感器的功耗仿真

本文利用PD信號(hào)來(lái)進(jìn)行溫度傳感器在不工作狀態(tài)下和正常工作狀態(tài)的的功耗的仿真，結(jié)合典型PV組合（tt，bjt_tt，res_tt，27℃，3.3V電源電壓的）下的溫度傳感器的不工作狀態(tài)下的泄露電流以及正常工作時(shí)所消耗的電流。典型情況下本文所設(shè)計(jì)的溫度傳感器的泄露電流為83nA，正常工作時(shí)消耗的電流約為200μA。本文結(jié)合幾種典型PV組合下的溫度傳感器的泄露電流以及正常工作電流，典型情況下溫度傳感器的功耗大約為3.3*210u≈693μW。

結(jié)語(yǔ)

本文采用的時(shí)鐘周期是15Khz，轉(zhuǎn)換一次需要2064個(gè)時(shí)鐘周期，因此本文所設(shè)計(jì)的CMOS溫度傳感器的轉(zhuǎn)換周期是16.512ms，進(jìn)而可知本文的CMOS溫度傳感器的轉(zhuǎn)換速度約為60SPS。另外，本文利用11位的ADC對(duì)-40℃到125攝氏度的溫度范圍內(nèi)的溫度進(jìn)行量化，在ADC的輸入動(dòng)態(tài)范圍的利用率是80%的情況下，可以估算出本文所設(shè)計(jì)的CMOS溫度傳感器的靈敏度是165/（211*0.8）=0.1℃。

參考文獻(xiàn)

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本文簡(jiǎn)要分析了電子電路設(shè)計(jì)中關(guān)鍵的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方法，以及設(shè)計(jì)和制作的過(guò)程。

【關(guān)鍵詞】電子電路 設(shè)計(jì) 制作 調(diào)試

【關(guān)鍵詞】電子電路 設(shè)計(jì) 制作 調(diào)試

隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的新型電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。電子電路作為這些電子產(chǎn)品的核心部分，直接關(guān)系到電子產(chǎn)品的性能及質(zhì)量。因此，對(duì)電子電路的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)步驟以及制作調(diào)試過(guò)程進(jìn)行研究分析，具有重要的意義。

1 電子電路的設(shè)計(jì)原則

1.1 整體性原則

在電子電路的設(shè)計(jì)中，既要以整體為出發(fā)點(diǎn)，也要注重考慮其內(nèi)部的各個(gè)組成部分之間的相互關(guān)系，同時(shí)還應(yīng)注意電路的整體受到外部環(huán)境影響的因素。在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該注意以綜合為前提，以分析為主。在對(duì)電路進(jìn)行分析時(shí)要局部綜合考慮，而在綜合時(shí)也要對(duì)各元件的功能具體分析。

1.2 功能性原則

將整個(gè)的電子電路系統(tǒng)劃分成幾個(gè)不同的模塊，每個(gè)模塊能夠獨(dú)立完成一項(xiàng)或者幾項(xiàng)功能。設(shè)計(jì)電子電路時(shí)，對(duì)各個(gè)模塊分別進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，然后再將之組合成最終所需要的系統(tǒng)。

1.3 最優(yōu)化原則

當(dāng)電子電路的設(shè)計(jì)初步完成時(shí)，系統(tǒng)已能夠初步實(shí)現(xiàn)所需要達(dá)到的功能，但該系統(tǒng)的各個(gè)模塊在相互配合的過(guò)程中可能還存在著一些問(wèn)題，使功能不能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。這就需要對(duì)各個(gè)模塊或者各個(gè)調(diào)整元器件的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整分析，從而找到最優(yōu)值，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的最優(yōu)化。

2 電子電路的設(shè)計(jì)方法

2.1 層次化設(shè)計(jì)方法

該方法的設(shè)計(jì)思路就是對(duì)電子電路系統(tǒng)分模塊、分層次的進(jìn)行設(shè)計(jì)。層次設(shè)計(jì)中的子模塊可以調(diào)用現(xiàn)有的、比較成熟的模塊，也可以對(duì)模塊進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。電子電路系統(tǒng)的層次設(shè)計(jì)包括了系統(tǒng)級(jí)的頂層設(shè)計(jì)、電路級(jí)的中層設(shè)計(jì)以及物理實(shí)現(xiàn)級(jí)的底層設(shè)計(jì)這三個(gè)不同的設(shè)計(jì)層次。

2.2 漸近式的組合設(shè)計(jì)方法

該設(shè)計(jì)方法是在基礎(chǔ)單元電路熟練掌握之后，按照電子電路的功能要求，快速完成組合圖的設(shè)計(jì)。具體過(guò)程是首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定電子電路的功能指標(biāo)以及技術(shù)參數(shù)，然后以此來(lái)提出設(shè)計(jì)思路并按照設(shè)計(jì)思路畫(huà)出組合圖。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，邊設(shè)計(jì)邊完善，最終達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.3 最佳化設(shè)計(jì)方法

對(duì)于集成電路等難以調(diào)整的電路來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候就需要綜合考慮各種因素，對(duì)電路進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計(jì)。因該種設(shè)計(jì)精度要求高，且計(jì)算較為復(fù)雜，因此就需要選擇計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。該方法的關(guān)鍵是構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)數(shù)學(xué)模型。

3 電子電路的設(shè)計(jì)步驟

3.1 明確電子電路設(shè)計(jì)的基本要求

在設(shè)計(jì)之前，首先要對(duì)設(shè)計(jì)的電路所需實(shí)現(xiàn)的功能以及性能指標(biāo)等進(jìn)行認(rèn)真分析，明確設(shè)計(jì)要求。根據(jù)分析確定各元器件的技術(shù)參數(shù)并盡量使之精準(zhǔn)。

3.2 制定總體設(shè)計(jì)方案

在對(duì)電子電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，綜合分析所要實(shí)現(xiàn)的功能，然后根據(jù)自己掌握的知識(shí)及查閱資料，建立幾套備選方案。設(shè)計(jì)方案時(shí)，在滿足要求的前提下，應(yīng)盡量使得設(shè)計(jì)的電路經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)潔、實(shí)用。然后對(duì)這幾套方案進(jìn)行認(rèn)真分析研究，反復(fù)比對(duì)，找出最優(yōu)方案。

3.3 各個(gè)單元電路的設(shè)計(jì)

在對(duì)各個(gè)單元的電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要確定各單元的性能指標(biāo)及技術(shù)參數(shù)等，注意各單元之間的相互關(guān)系，保證所設(shè)計(jì)的電路簡(jiǎn)單可靠。在設(shè)計(jì)時(shí)，盡量使用現(xiàn)成電路，若實(shí)在找不到，則在現(xiàn)有基礎(chǔ)上加以改進(jìn)。

3.4 電路接線圖的設(shè)計(jì)

電路接線圖的設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一旦電路接線圖有問(wèn)題，不但達(dá)不到需要的功能，還很有可能會(huì)造成危害。在對(duì)電路接線圖進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到各種各樣的因素，其中包括各元器件的位置尺寸、電路板之間的相互關(guān)系、功放管散熱問(wèn)題以及是否便于維修等。綜合考慮這些因素之后，就可以根據(jù)所確定的電路板的尺寸以及安裝方式等，對(duì)電路圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。

在對(duì)電路接線圖進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該滿足一下幾個(gè)要求：一是要保證電路的有序排列，以減少各部分間的影響，使效果最優(yōu)；二是將地線安裝在電路板中間，以減少相互干擾；三是可調(diào)整元件的安裝位置要便于調(diào)節(jié)，功耗大的部件靠近外側(cè)，便于散熱；四是電阻器的安放盡量選擇平臥，以提高電子電路系統(tǒng)的可靠性。

4 電子電路的制作、安裝和調(diào)試

4.1 電子電路的制作及安裝

在電子電路設(shè)計(jì)圖完成之后，需要以此制作印刷電路板，然后測(cè)試選用的元器件，測(cè)試無(wú)誤后安裝到印刷電路板上，完成制作。各元器件以插座的方式與電路板相連接，以便于損壞后的更換。焊接時(shí)，還應(yīng)該盡量避免掛錫以及虛焊現(xiàn)象的發(fā)生。

4.2 電子電路的調(diào)試

在電子電路安裝完畢之后，必須對(duì)其進(jìn)行調(diào)試，使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求，才算最終完成。電子電路的調(diào)試分以下幾步：（1）對(duì)電路進(jìn)行仔細(xì)檢查，看其連接是否正確，包括電容極性、元器件的安裝位置以及電源的正負(fù)極連接等。（2）對(duì)電路進(jìn)行通電檢測(cè)，看是否有元器件發(fā)熱以及冒煙等現(xiàn)象發(fā)生，一旦發(fā)現(xiàn)，立即斷電檢查，問(wèn)題解決后重新檢測(cè)，直到無(wú)異?，F(xiàn)象發(fā)生為止。（3）對(duì)電子電路進(jìn)行分塊調(diào)試，把電子電路劃分為幾個(gè)不同的功能模塊，然后分別對(duì)其調(diào)試，首先對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)調(diào)試，合格后再做動(dòng)態(tài)調(diào)試。（4）對(duì)電子電路進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，分塊調(diào)試完畢后，將各模塊聯(lián)接起來(lái)做聯(lián)機(jī)調(diào)試，看其運(yùn)行結(jié)果是否已達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

5 總結(jié)

電子電路與人們的生活息息相關(guān)。隨著其發(fā)展，電子電路的設(shè)計(jì)方法越來(lái)越得到完善，但是仍然存在著需要改進(jìn)的地方。對(duì)電子電路的設(shè)計(jì)加以研究，有利于提高電子產(chǎn)品的性能及使用壽命，為今后電子電路的設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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在現(xiàn)今的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，任何的消費(fèi)者都是追求性價(jià)比最大的原則。在使用一些電子元件的時(shí)候，一方面要注意產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)還要在選擇產(chǎn)品元件的時(shí)候注意價(jià)格因素，在價(jià)格和質(zhì)量之間找到一個(gè)完美的結(jié)合點(diǎn)，這樣的產(chǎn)品才是最受歡迎的和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力高的產(chǎn)品。

2電子電路設(shè)計(jì)的基本步驟

電子電路設(shè)計(jì)的基本步驟的了解也是進(jìn)行電子電路調(diào)試的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，這樣的話在調(diào)試的過(guò)程中間，我們也可以利用設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行相反的推演。

2.1分析設(shè)計(jì)課題，明確功能要求

在看到設(shè)計(jì)的課題的時(shí)候，我們應(yīng)該認(rèn)真的研究課題，找到課題的重心，和中心，然后對(duì)課題進(jìn)行深入的研究，確定課題的每個(gè)方面，考慮到每個(gè)細(xì)節(jié)，最后確定設(shè)計(jì)的電路的功能，所需要的元件，各個(gè)元件的功能，制造出顧客滿意的電子電路。

2.2確定核心功能器件和總體設(shè)計(jì)方案

在明確設(shè)計(jì)課題的思路之后，對(duì)課題的設(shè)計(jì)的電子電路有一個(gè)明確的定位，根據(jù)設(shè)計(jì)的電子電路的具體功能有了具體的了解，我們才好確定所需要的功能器件，再采購(gòu)功能器件，最后設(shè)計(jì)一整套的設(shè)計(jì)方案，當(dāng)然方案的設(shè)計(jì)最好多設(shè)計(jì)幾套，畢竟方案是理論的產(chǎn)物，現(xiàn)實(shí)的需要中可能會(huì)出現(xiàn)偏差，這也是有備無(wú)患，況且也可以在這些方案中間選擇一個(gè)最優(yōu)的方案實(shí)施。

2.3功能單元電路的設(shè)計(jì)與選擇

在設(shè)計(jì)功能單元電路的時(shí)候，我們要明確對(duì)各個(gè)單元的電路的要求，針對(duì)這些具體的要求在制定出準(zhǔn)確的指標(biāo)參數(shù)。選擇各個(gè)單元的功能的時(shí)候我們要注意的是不是單純的選擇，還要根據(jù)這個(gè)元件的連接的各個(gè)元件之間的配合來(lái)選擇這樣的單元電路的設(shè)計(jì)才是符合整體性的要求，設(shè)計(jì)出來(lái)的電路不是單純的零件的組合，而是各個(gè)零件的相互的配合，最后形成的一個(gè)有機(jī)的結(jié)合體。

2.4初步形成整體設(shè)計(jì)

在完成以上步驟的前提之下，就要形成一個(gè)相對(duì)完整的設(shè)計(jì)方案，這個(gè)方案要求是考慮到各個(gè)方面的因素，不會(huì)出現(xiàn)低級(jí)的錯(cuò)誤，加上加工整理形成一個(gè)電路設(shè)計(jì)的雛形，建立一個(gè)宏觀的框架。

2.5電路試制

在電路圖的設(shè)計(jì)定稿之后，就可以進(jìn)行電路的試制，制作出相應(yīng)的電路板，焊接相應(yīng)的電路元件，最后檢查相應(yīng)的元件是否完好，連接的是否緊密，安裝好之后還可以進(jìn)行通電調(diào)試，看看是否需要優(yōu)化。

2.6電路的調(diào)試和定性

最后在以上的各個(gè)步驟完成之后，就要在制作的樣品中間進(jìn)行測(cè)試調(diào)節(jié)，然后選出最好的電路設(shè)計(jì)，在這個(gè)過(guò)程中間首先是進(jìn)行調(diào)試，對(duì)其中的問(wèn)題進(jìn)行檢查維修，在交友相關(guān)的部門試用，確定適合以后在定性生產(chǎn)，在調(diào)試定性的過(guò)程中間我們要詳細(xì)的記錄下來(lái)各種數(shù)據(jù)。本文來(lái)自于《電子科技》雜志。電子科技雜志簡(jiǎn)介詳見(jiàn)

3調(diào)試儀器的介紹

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關(guān)鍵詞:職業(yè)教育；整流電路；信息化教學(xué)；教學(xué)環(huán)境

中圖分類號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2015)11(b)-0175-02

1教學(xué)背景分析

該課采用中等職業(yè)教育課程改革國(guó)家規(guī)劃新教材《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》,該講課內(nèi)容為其中項(xiàng)目六“直流穩(wěn)壓電源的制作”中的第一節(jié)內(nèi)容—整流電路。該次授課對(duì)象是軌道交通技術(shù)專業(yè)二年級(jí)學(xué)生。在知識(shí)技能方面,具備整流和半波整流電路的知識(shí);會(huì)用電子實(shí)驗(yàn)箱搭接半波整流電路;對(duì)半波整流電路有一定的分析能力。在學(xué)習(xí)中存在邏輯思維能力較弱,分析能力不強(qiáng)、計(jì)算能力較弱的學(xué)習(xí)障礙。在行為特征上,他們好奇心強(qiáng),模仿能力強(qiáng),善于動(dòng)手實(shí)踐,喜歡交流經(jīng)驗(yàn),并有很強(qiáng)地展現(xiàn)自我的欲望。

2教學(xué)目標(biāo)與重難點(diǎn)

結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)情分析,制訂如下三維教學(xué)目標(biāo):(1)知識(shí)目標(biāo):掌握橋式整流電路的組成;理解橋式整流電路的工作原理。(2)能力目標(biāo):能使用萬(wàn)用表、示波器完成橋式整流電路輸入電壓、輸出電壓和波形的測(cè)量;會(huì)分析橋式整流電路中常見(jiàn)故障對(duì)電路的影響;會(huì)運(yùn)用橋式整流電路輸入、輸出電壓的公式進(jìn)行計(jì)算。(3)情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力;增強(qiáng)安全意識(shí)和愛(ài)護(hù)設(shè)備意識(shí)。依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)兼顧以工作過(guò)程為導(dǎo)向的課程體系改革職教理念確定教學(xué)重點(diǎn),結(jié)合學(xué)生具備的知識(shí)和能力,設(shè)立難點(diǎn)和教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)。(1)重點(diǎn):橋式整流電路的組成;整流電路輸出電壓、電流的計(jì)算。(2)難點(diǎn):橋式整流電路的工作原理及故障分析。

3教學(xué)方法及教學(xué)環(huán)境

采用教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式,借助信息化技術(shù),讓學(xué)生帶著任務(wù)進(jìn)行合作、探究學(xué)習(xí),突出“做中學(xué)、做中教”的職業(yè)教育教學(xué)特色。實(shí)訓(xùn)環(huán)境:理實(shí)一體實(shí)訓(xùn)室。教學(xué)資源:學(xué)習(xí)平臺(tái)、情境視頻、任務(wù)單、電子電路仿真軟件Multisim、PPT、無(wú)線投影、在線練習(xí)題、錄像設(shè)備等。

4教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

環(huán)節(jié)一:創(chuàng)設(shè)情境引入項(xiàng)目。教師展示半波整流電路的波形圖動(dòng)畫(huà)并提出問(wèn)題:半波整流電路的缺點(diǎn)。學(xué)生通過(guò)觀察課件中示波器的波形,并參閱教材共同討論回答。然后教師展示橋式整流電路的輸出波形圖動(dòng)畫(huà)并提問(wèn)如果現(xiàn)在需要給手機(jī)充電,整流電路部分應(yīng)選擇哪一個(gè)？學(xué)生觀察分析后,闡述它們的不同點(diǎn),從而引起學(xué)生興趣,使學(xué)生的思維很快進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)狀態(tài),同時(shí)引入該次課內(nèi)容。環(huán)節(jié)二:分組操作實(shí)施任務(wù)。教師講解該節(jié)課的任務(wù),確認(rèn)橋式整流電路的實(shí)施方案。學(xué)生小組合作,接受學(xué)習(xí)任務(wù),確定實(shí)施步驟。利用電子電路仿真軟件Multisim,模擬橋式整流電路的組成,繪制橋式整流電路圖。步驟一:搭接橋式整流電路,該步驟包含兩個(gè)小活動(dòng)?；顒?dòng)1:認(rèn)識(shí)電路組成。學(xué)生在學(xué)習(xí)材料和動(dòng)畫(huà)中通過(guò)彩色圖片,逐一將元件展示。二人合作,迅速將電路所需元部件在實(shí)驗(yàn)箱面板上找出,在任務(wù)單中記錄操作時(shí)間。活動(dòng)2:搭接電路。學(xué)生借助平臺(tái)資源“橋式整流電路組成”,搭接電路。此過(guò)程中,教師強(qiáng)調(diào)電路搭接過(guò)程中的注意事項(xiàng),并即時(shí)錄像學(xué)生操作過(guò)程,以備評(píng)價(jià)。步驟二:測(cè)量整流電路輸入輸出電壓。小組成員分工合作,完成橋式整流電路輸入、輸出電壓的測(cè)量,填寫(xiě)任務(wù)單。通過(guò)實(shí)際的動(dòng)手操作,強(qiáng)化理論知識(shí),使學(xué)生熟練使用萬(wàn)用表測(cè)電路輸入電壓和輸出電壓。在此過(guò)程中,教師對(duì)學(xué)生操作情況進(jìn)行實(shí)錄,以備評(píng)價(jià)。步驟三:用示波器觀察波形。借助平臺(tái)資源中的示波器教學(xué)視頻,學(xué)生組內(nèi)合作,用示波器觀察電路輸入輸出波形并記錄在任務(wù)單上,教師即時(shí)錄像學(xué)生操作過(guò)程。步驟四:分析電路,該步驟包含三個(gè)小活動(dòng)?；顒?dòng)1:分析電路工作原理。學(xué)生借助學(xué)習(xí)平臺(tái)中的“電路原理”動(dòng)畫(huà),通過(guò)動(dòng)畫(huà)分析u2正半周、負(fù)半周時(shí)橋式整流電路的工作過(guò)程,并填寫(xiě)學(xué)習(xí)任務(wù)單?；顒?dòng)2:計(jì)算輸出電壓和電流。學(xué)生觀看學(xué)習(xí)平臺(tái)動(dòng)畫(huà)并結(jié)合步驟二和步驟三的學(xué)習(xí)成果,理解并記住橋式整流電路的輸出電壓、電流計(jì)算公式,通過(guò)做習(xí)題進(jìn)一步強(qiáng)化計(jì)算方法。這樣可以有效地幫助學(xué)生對(duì)該次課重點(diǎn)知識(shí)的掌握?；顒?dòng)3:故障分析。學(xué)生利用電子電路仿真軟件Multisim觀察故障現(xiàn)象,分析故障主要原因。通過(guò)典型電路故障的原因分析,讓學(xué)生進(jìn)一步掌握橋式整流電路的組成,這是該課重點(diǎn)之一。對(duì)典型電路故障進(jìn)行匯總,能有效地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、思考,理解橋式整流電路的工作原理,提高學(xué)生電路分析能力。環(huán)節(jié)三:展示交流效果評(píng)價(jià)。整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程采用過(guò)程評(píng)價(jià)、結(jié)果評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng)、教師評(píng)價(jià)等多種評(píng)價(jià)手段,使學(xué)生增強(qiáng)自信心,培養(yǎng)表達(dá)能力和評(píng)價(jià)能力。環(huán)節(jié)四:鞏固知識(shí)自測(cè)練習(xí)。學(xué)生利用平臺(tái)資源的自測(cè)練習(xí)環(huán)節(jié),獨(dú)立完成自測(cè)練習(xí),鞏固所學(xué)知識(shí)。通過(guò)這種方式,學(xué)生既能看到自己的進(jìn)步,也看到不足,有利于下一輪教學(xué)的開(kāi)展和課改思路的延續(xù)及深入進(jìn)行。環(huán)節(jié)五:課后調(diào)查拓展任務(wù)。課后調(diào)查是利用課余時(shí)間進(jìn)行,利用微信平臺(tái),提供實(shí)際電路圖。學(xué)生從提供的實(shí)際電路圖中,識(shí)讀橋式整流電路,使教學(xué)過(guò)程能做到師生溝通無(wú)限、信息及時(shí)反饋。該教學(xué)設(shè)計(jì)通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái),即電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能數(shù)字化資源共建共享,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生知識(shí)技能的同步自主構(gòu)建,并滿足了學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求。通過(guò)自測(cè)系統(tǒng),使學(xué)生能夠自主強(qiáng)化知識(shí)技能,同時(shí)老師通過(guò)該系統(tǒng)能快速了解教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況,并能及時(shí)做出針對(duì)性的輔導(dǎo)。通過(guò)課堂即時(shí)錄像,使學(xué)生在組間評(píng)價(jià)打分的過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)技能的自主梳理和自主內(nèi)化,同時(shí)也促進(jìn)學(xué)生對(duì)搭接電路的操作規(guī)范有更進(jìn)一步的了解。

參考文獻(xiàn)

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（建東職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程系，江蘇 常州 213000）

【摘　要】為了更好地培養(yǎng)高職院校學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，面對(duì)高職自動(dòng)化、電子信息工程、應(yīng)用電子、機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生，對(duì)現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，提出項(xiàng)目化的實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程，提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)效率和質(zhì)量。以單片機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目為例，介紹了單片機(jī)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目化教學(xué)過(guò)程實(shí)施，提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞 實(shí)訓(xùn)；單片機(jī)；項(xiàng)目化

0　引言

51系列單片機(jī)在工業(yè)控制，便攜式儀器儀表，家電電子等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。通過(guò)不斷升級(jí)使得51單片機(jī)功能更加強(qiáng)大，應(yīng)用仍然很普遍。大多數(shù)高等職業(yè)院校在開(kāi)設(shè)單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程時(shí)，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目大部分是利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備進(jìn)行訓(xùn)練。由于教學(xué)設(shè)備是成品，線路大多在成品電路板中已經(jīng)設(shè)計(jì)好了，從外部根本看不到電路是如何連接的，且生產(chǎn)商很少配備完整的電路原理圖，學(xué)生在做實(shí)訓(xùn)時(shí)，要求連的線很少，很難參與到電路設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)中，動(dòng)手能力也就很難在實(shí)訓(xùn)課程中得到訓(xùn)練和提高。而且傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中未引入工程項(xiàng)目實(shí)踐設(shè)計(jì)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏整體設(shè)計(jì)能力,動(dòng)手能力普遍較差。

基于該課程應(yīng)用性較強(qiáng)的特點(diǎn)，必須把實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)作為學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。通過(guò)總結(jié)近年實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，本文將通過(guò)過(guò)程項(xiàng)目化教學(xué)開(kāi)展實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生直接參與到項(xiàng)目過(guò)程中，以真實(shí)的工作過(guò)程及工作步驟為依據(jù)，融合“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)手段，用以提高學(xué)生的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的動(dòng)手能力。

本文以簡(jiǎn)易音樂(lè)播放器設(shè)計(jì)項(xiàng)目為例講解單片機(jī)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)施。

1　任務(wù)引入

該項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的音樂(lè)播放器，硬件電路如圖1所示，圖1是由單片機(jī)最小系統(tǒng)，獨(dú)立式按鍵電路、數(shù)碼管控制電路及蜂鳴器電路組成，通過(guò)對(duì)該項(xiàng)目的proteus仿真實(shí)現(xiàn)，學(xué)生可以鍛煉綜合運(yùn)用按鍵、數(shù)碼管及蜂鳴器的軟硬件設(shè)計(jì)方案。在圖1中，利用K1按鍵對(duì)選定播放的音樂(lè)段，在播放的過(guò)程中可用此按鍵暫停；用K2按鍵選擇待播放的幾段音樂(lè)中的一段；數(shù)碼管顯示當(dāng)前系統(tǒng)所播放的是選中的是第幾段音樂(lè)。該項(xiàng)目硬件電路設(shè)計(jì)實(shí)際上并不復(fù)雜，軟件編程主要是單片機(jī)定時(shí)器技術(shù)、中斷技術(shù)的應(yīng)用。教師可以通過(guò)對(duì)音樂(lè)索引和節(jié)拍產(chǎn)生原理的講解，讓學(xué)生掌握每個(gè)高脈沖或低脈沖的延時(shí)形成某種頻率的聲音輸出方法，每個(gè)不同頻率聲音輸出的時(shí)間長(zhǎng)短形成節(jié)拍的方法，以及高低音的產(chǎn)生方法。

通過(guò)硬件和軟件的設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)，該項(xiàng)目實(shí)施并不復(fù)雜，但涉及到學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)的課程門類還是比較多的，學(xué)生必須通過(guò)對(duì)Protel課程、C語(yǔ)言課程、單片機(jī)課程與音頻產(chǎn)生知識(shí)等相結(jié)合，把單門課程動(dòng)手實(shí)訓(xùn)轉(zhuǎn)換為以實(shí)際工作環(huán)境為導(dǎo)向的順序工作過(guò)程，按照步驟學(xué)習(xí)的過(guò)程就變成了實(shí)際項(xiàng)目實(shí)施的工作過(guò)程，且學(xué)習(xí)的每一步驟是實(shí)實(shí)在在的工作過(guò)程，有效地將學(xué)生的理論知識(shí)、實(shí)踐知識(shí)、職業(yè)態(tài)度和情感等內(nèi)容整合成相對(duì)完整的有機(jī)系統(tǒng)。

2　項(xiàng)目實(shí)施步驟

通過(guò)項(xiàng)目的內(nèi)容描述，使學(xué)生更加清楚地了解實(shí)訓(xùn)的目的，學(xué)生知道該做什么。結(jié)合實(shí)訓(xùn)，我們將對(duì)實(shí)施項(xiàng)目化的過(guò)程進(jìn)行具體研究設(shè)計(jì)。

2.1　總體設(shè)計(jì)

根據(jù)簡(jiǎn)易音樂(lè)制作的工作順序，對(duì)該實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，將整個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程分解成各個(gè)具體工作任務(wù)，然后整理成與各個(gè)分解內(nèi)容相適應(yīng)的八個(gè)步驟，實(shí)訓(xùn)時(shí)間為二周，內(nèi)容如表1所示。

2.2　具體實(shí)施

表1很詳細(xì)的給出了總體設(shè)計(jì)，這就要求我們教師必須對(duì)每一個(gè)工作步驟進(jìn)行認(rèn)真設(shè)計(jì)，讓學(xué)生有明確的目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)每個(gè)步驟進(jìn)行思考和實(shí)踐，這樣可以較大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣。

我們對(duì)實(shí)訓(xùn)班級(jí)進(jìn)行分組，隨機(jī)指定3~5人為一個(gè)小組，不允許自由組合。這樣對(duì)以后學(xué)生的就業(yè)是有利，在企業(yè)的崗位上是沒(méi)有資格挑選同事的，同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

如步驟五，教師設(shè)計(jì)時(shí)的主要內(nèi)容有：1、學(xué)習(xí)目標(biāo)2、工作內(nèi)容3、教學(xué)設(shè)計(jì)4、教學(xué)材料。學(xué)生在這一步驟結(jié)束時(shí)，可以掌握KEIL軟件的使用、匯編程序的編寫(xiě)、軟件模擬調(diào)試的具體應(yīng)用等相關(guān)實(shí)際工作內(nèi)容。且每一個(gè)步驟完成后可以在表2中進(jìn)行評(píng)價(jià)。

實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的每一個(gè)步驟都必須與指導(dǎo)教師充分交流和探討后方能進(jìn)行下一步驟，雖然這樣會(huì)增加實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師的指導(dǎo)工作量，但可以從過(guò)程中很好地把握學(xué)生的完成情況，也讓大多數(shù)學(xué)生能夠完成項(xiàng)目的任務(wù)得到保障。

2.3　成績(jī)?cè)u(píng)定

成績(jī)?cè)u(píng)定的方式如表2所示，它可以很好地評(píng)價(jià)項(xiàng)目化教學(xué)過(guò)程中每位同學(xué)應(yīng)該獲得的成績(jī)，也可以更好的與其它教學(xué)模式進(jìn)行對(duì)比，從而體現(xiàn)出過(guò)程項(xiàng)目化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。以小組為單位，檢查每個(gè)學(xué)生制作的產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)要求，K2按鍵按下能否正常的選擇所要播放的歌曲，K1按鍵按下能否正常的播放完一段完整的所選歌曲以及數(shù)碼管能否正常顯示所選歌曲的編號(hào)。以答辯方式進(jìn)行考核，要求每位同學(xué)回答2到3個(gè)有關(guān)該項(xiàng)目制作過(guò)程中的軟硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真制作以及實(shí)訓(xùn)體會(huì)等方面的問(wèn)題，根據(jù)這些內(nèi)容的完成情況由教師填寫(xiě)教師評(píng)定成績(jī)；小組互評(píng)內(nèi)容在每個(gè)步驟完成后根據(jù)教師設(shè)計(jì)的每一步驟內(nèi)容完成情況由小組集體評(píng)價(jià)填寫(xiě)相應(yīng)的互評(píng)成績(jī)，適當(dāng)增加互評(píng)成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中的比重，這樣有利于對(duì)同一水平的產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，讓同學(xué)之間進(jìn)行對(duì)比，加深學(xué)生對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的產(chǎn)生問(wèn)題的印象；自評(píng)內(nèi)容是每位同學(xué)自己在每次步驟完成后，根據(jù)教師設(shè)計(jì)的每一步驟內(nèi)容完成情況進(jìn)行打分，并給出各個(gè)步驟的說(shuō)明。每位同學(xué)的最終綜合成績(jī)=教師評(píng)定成績(jī)*30%+小組互評(píng)*50%+自評(píng)*20%。

3　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上對(duì)單片機(jī)實(shí)訓(xùn)方法的改革探索和實(shí)踐，形成了以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)課堂，形成了講與練相結(jié)合、教與學(xué)互動(dòng)的教學(xué)模式。教學(xué)效果已有明顯改善。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到了提高，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)的過(guò)程中能積極思考，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題。學(xué)生的知識(shí)體系在真實(shí)的工作過(guò)程中，在小組協(xié)作的過(guò)程中得以建立。這不僅培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)能力、社交能力、團(tuán)隊(duì)精神，同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。當(dāng)然，教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期和系統(tǒng)的工程，我們將繼續(xù)努力，培養(yǎng)符合社會(huì)需求、更加優(yōu)秀的相關(guān)專業(yè)人才。

參考文獻(xiàn)

［1］劉燎原,孫秋波.Proteus軟件在單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)中的應(yīng)用[J].徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).

篇7

關(guān)鍵詞：PLC的液壓傳動(dòng)；組合機(jī)床；電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

1.1.發(fā)展性原則

因?yàn)轱w速的工業(yè)發(fā)展模式，要不斷的更新工業(yè)生產(chǎn)工藝技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備。所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中有必要充分的探究擴(kuò)展力度，以此來(lái)確保與工業(yè)發(fā)展需求相符的設(shè)計(jì)。

1.2. 經(jīng)濟(jì)性原則

經(jīng)濟(jì)性所指的是PLC控制系統(tǒng)一定要符合合理經(jīng)濟(jì)的條件，要力求滿足操作管理的便利性，從而讓較多的工作人員都能夠清晰的了解PLC控制系統(tǒng)。

1.3 .可靠性原則

可靠性所指的就是確保可靠穩(wěn)定形勢(shì)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，避免由于性能的不穩(wěn)定而造成的進(jìn)度異常。

1.4 .完整性原則

完整性也就是在較大的限度上確保生產(chǎn)機(jī)械的整體性條件下開(kāi)展的必要設(shè)計(jì)，PLC控制系統(tǒng)需要滿足于工業(yè)生產(chǎn)的需求，也就是工業(yè)生產(chǎn)針對(duì)控制系統(tǒng)所提出的需求要和PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式相符。

2.設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的主要步驟

2.1. 調(diào)試程序

調(diào)試程序基本包含兩大階段，其一為模擬調(diào)試；其二為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。程序的模擬調(diào)試主要指的是，用便捷的模擬形式構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀態(tài)，可以將程序運(yùn)行放在首位而設(shè)置出一定的環(huán)境狀態(tài)。按照現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的產(chǎn)生方式，模擬的調(diào)試包含軟件模擬和硬件模擬兩種方法。

2.2. 應(yīng)用程序的編寫(xiě)

編寫(xiě)應(yīng)用程序方面是能夠讓自動(dòng)化控制管理被PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要過(guò)程。全部的控制動(dòng)作都要根據(jù)編程來(lái)開(kāi)展。所以，在編寫(xiě)應(yīng)用程序的過(guò)程中，沒(méi)有必要將編寫(xiě)作用在工業(yè)生產(chǎn)要求的條件下，要明確不同工序當(dāng)中的控制功能都可以充分的達(dá)成。一方面要對(duì)程序進(jìn)行編寫(xiě)，另一方面還需要編寫(xiě)保護(hù)程序、診斷程序、故障檢測(cè)維修程序以及初始化程序等，以此來(lái)確保PLC電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性[1]。

2.3. 被控對(duì)象的了解

在涉及工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的PLC控制系統(tǒng)時(shí)，需要細(xì)致的了解被控對(duì)象，要把運(yùn)行過(guò)程中所包含的不同條件、時(shí)間、動(dòng)作以及工序等開(kāi)展詳細(xì)的探究，以此在進(jìn)行PLC控制編程的編制過(guò)程中，可以達(dá)成優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)需求。

2.4. 硬件選擇

PLC控制系統(tǒng)當(dāng)中所具備的硬件，分別為：I/O端口分配、PLC、I/O設(shè)備等，想要明確系統(tǒng)硬件設(shè)施當(dāng)中的電氣連接線路，需要相應(yīng)的繪制PLC硬件路線圖。并且需要合理的分配定時(shí)器以及計(jì)數(shù)器等電氣元件。

3.作用在PLC的液壓傳動(dòng)組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

3.1. 程序設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)

該組合機(jī)床中所具備的PLC控制系統(tǒng)程序，能夠利用接觸器控制系統(tǒng)以及8Q2原繼電器通過(guò)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換而得到，在進(jìn)行轉(zhuǎn)換的階段需要嚴(yán)格關(guān)注四大層面。

3.1.1. 中間單元的設(shè)置

程序在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要將線圈作為主要的單位，并具體的分析繼電器-接觸器的控制電路當(dāng)中，具體有哪些電路和觸點(diǎn)會(huì)控制所涉及到的各個(gè)線圈，如果較多的線圈都受到某電路或者線圈的控制，程序內(nèi)部能夠設(shè)置出以電路控制為主的輔助繼電器，用以將程序簡(jiǎn)化[2]。

3.1.2 .處理中間繼電器

PLC輔助繼電器M，能夠替代原繼電器-接觸器系統(tǒng)的中間繼電器。

3.1.3. 處理輸入設(shè)備

在處理輸入設(shè)備的過(guò)程中，若繼電器-接觸器控制電路是以常開(kāi)觸點(diǎn)作為重點(diǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)變成為PLC控制之后，此設(shè)備還是將PLC的輸入設(shè)備用常開(kāi)觸點(diǎn)達(dá)成，基本的程序當(dāng)中，和觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)下的狀態(tài)的是不能夠改變的。若設(shè)備是常閉觸點(diǎn)組成的，當(dāng)轉(zhuǎn)變?yōu)镻LC控制之后，此設(shè)備還是將PLC輸入設(shè)備用常閉觸點(diǎn)達(dá)成，在程序當(dāng)中所對(duì)應(yīng)下的觸點(diǎn)是相反的狀態(tài)。

3.1.4. 處理輸出設(shè)備

對(duì)設(shè)備對(duì)應(yīng)的輸出繼電器線圈，能夠替代原繼電器-接觸器控制系統(tǒng)當(dāng)中的接觸器線圈和電磁閥線圈。輸出繼電器當(dāng)中的觸點(diǎn)需要替代接觸器中的觸點(diǎn)，同時(shí)要確保不變的狀態(tài)。

3.2 .運(yùn)用電氣控制雙面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床的必要條件

在該組合機(jī)床內(nèi)部，所涉及到的繼電器控制電路當(dāng)中，具備著兩臺(tái)動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)，分別處于左右兩端，同時(shí)還具備冷卻泵電動(dòng)機(jī)。此外，還針對(duì)性的對(duì)左動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)和右動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)，設(shè)置了相應(yīng)的調(diào)整開(kāi)關(guān)，并且還設(shè)置了與冷卻泵電動(dòng)機(jī)相符的工作選擇性開(kāi)關(guān)裝置。

3.3. I/O資源分配與PLC選型

按照雙面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床的控制性條件，所具備的系統(tǒng)一共需要21個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，在21個(gè)輸入信號(hào)當(dāng)中主要包含：轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)3個(gè)、壓力繼電器2個(gè)、熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)3個(gè)、行程開(kāi)關(guān)9個(gè)以及按鈕4個(gè)，此外還具備7個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)，具體包含：電磁閥線圈4個(gè)、接觸器線圈3個(gè)。進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)的過(guò)程中，想要充分的節(jié)省PLC中的點(diǎn)數(shù)，需要將信號(hào)接線適當(dāng)?shù)母模源藖?lái)合理的節(jié)省相應(yīng)的輸入點(diǎn)。運(yùn)用這樣的方式，可以把PLC中的輸入點(diǎn)數(shù)從21點(diǎn)可以直接降低為15點(diǎn)[3]。

總結(jié)：

根據(jù)以上的論述，通過(guò)改造之后的控制系統(tǒng)，在一定程度上預(yù)防了原來(lái)機(jī)床所產(chǎn)生的繼電器控制缺陷，較大的提升了可靠性。并且，因?yàn)镻LC的輸出以及輸入方面擁有著信號(hào)指示功能，提供給繼電器故障部位較大的便利條件，從而有效的提升生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳何畏，王衛(wèi)兵.鉆孔組合機(jī)床液壓傳動(dòng)和電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2013，12（09）：123-125.

篇8

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)；輔助軟件；設(shè)計(jì)工具；硬件設(shè)計(jì)；仿真

選用合理的計(jì)算機(jī)輔助軟件技術(shù)與工具來(lái)對(duì)單片機(jī)進(jìn)行輔助，以便其控制系統(tǒng)能夠發(fā)揮良好的作用，對(duì)其系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)還能夠在節(jié)省人力方面起到很大的效果，形成一種電腦解放人腦的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。而在早期階段的Z80單片機(jī)，即使采用了匯編語(yǔ)言進(jìn)行編程，但機(jī)器識(shí)別編碼的能力非常的弱，只能夠識(shí)別由1和0形成的編碼，所以此單片機(jī)在進(jìn)行編程后還要利用人工對(duì)其進(jìn)行翻譯并要翻譯成機(jī)器能夠識(shí)別的編碼，還要將其人工翻譯成的機(jī)器碼再輸入進(jìn)單片機(jī)內(nèi)，經(jīng)過(guò)這樣一個(gè)繁瑣的過(guò)程后才能夠?qū)浖M(jìn)行調(diào)試。但在科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，此種勞動(dòng)力早就已經(jīng)被電腦技術(shù)所代替，而且其勞動(dòng)功效大大提高了許多。即使有了現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)，也不能夠滿足人們對(duì)高效方法的不斷追求和對(duì)其更具有高效工作效率工具的開(kāi)發(fā)。目前在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)技術(shù)上，利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和軟硬件結(jié)合仿真的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工具已被許多的開(kāi)發(fā)者所采用。

1.51單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工具及選用

1.1 由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在單片機(jī)技術(shù)領(lǐng)域有了很大的進(jìn)步，對(duì)51系統(tǒng)單片機(jī)的開(kāi)發(fā)工具和設(shè)備上有了很多的技術(shù)成果，例如，能夠采用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)51單片機(jī)程序，而經(jīng)常使用其開(kāi)發(fā)軟件的公司就有加拿大軟件公司DAVEDUNFIELD推出的MICRO-C51編譯器、IAR公司和2500A.D公司開(kāi)發(fā)的編譯器、Windows 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境Keil軟件等。而在我國(guó)利用這項(xiàng)技術(shù)的公司有MedWin集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、偉福集成開(kāi)發(fā)軟件等。對(duì)于功能比較齊全的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境來(lái)說(shuō)，能夠把用戶在開(kāi)發(fā)利用軟件適應(yīng)過(guò)程中所需要的整體工具采用有效的方式將其進(jìn)行結(jié)合，具體所采用的工具都有編輯器、高級(jí)語(yǔ)言編輯器、匯編器、定位/連接器等，這些工具的使用可以有效的優(yōu)化用戶開(kāi)發(fā)環(huán)境。具有軟件硬件仿真工具的公司有Nahau公司的EMUL51XA-PC隨時(shí)在線的仿真器、英國(guó)Labcenter公司的Proteus軟件等。

1.2 對(duì)于8051單片機(jī)的應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，可以采用匯編語(yǔ)言，使用匯編語(yǔ)言的好處就是能夠與硬件相結(jié)合形成一定的關(guān)聯(lián)，這樣就能夠快速便捷的運(yùn)用硬件功能，其所使用的資源非常小、執(zhí)行的速度較快。對(duì)于后來(lái)所開(kāi)發(fā)的C51語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，能夠便捷的實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)模塊化、其代碼可讀性好、維護(hù)起來(lái)較簡(jiǎn)單、升級(jí)速度快，并且經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，在大部分應(yīng)用條件下執(zhí)行效率能夠與匯編語(yǔ)言非常的接近，利用C51語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行單片機(jī)軟件編程具有很大的優(yōu)點(diǎn)，在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)具有非常大的優(yōu)勢(shì)。所以利用C51來(lái)對(duì)單片機(jī)進(jìn)行程序設(shè)定已經(jīng)受到了社會(huì)的廣大認(rèn)可，并成為了主流形式之一。

1.3 而在C51的編譯執(zhí)行方面，現(xiàn)在非常常見(jiàn)的是KEIL51軟件。KEIL51是德國(guó)KEIL公司開(kāi)發(fā)單片機(jī)C語(yǔ)言編譯器，其之前被稱為KELINC51，其形成了文件編輯處理、編譯鏈接、項(xiàng)目管理、窗口、工具引用和軟件仿真管理等許多功能，在其仿真技術(shù)中，具有兩個(gè)類型的仿真模式：軟件模擬方式與目標(biāo)板調(diào)試方式。根據(jù)其模擬仿真模式來(lái)看，根本不需要利用8051單片機(jī)硬件就可以形成程序仿真調(diào)試，這樣能夠在用戶程序的開(kāi)發(fā)效率上得到很高的提高。

綜上所述，可以根據(jù)其整體使用作用與工具軟件得到其成本，使用51單片機(jī)的計(jì)算輔助設(shè)計(jì)工具的組合方式都有以下內(nèi)容：可以采用C51語(yǔ)言當(dāng)做編輯語(yǔ)言的關(guān)鍵點(diǎn)，KEIL與Proteus以及雙龍軟件作為其軟件的編譯、調(diào)試、仿真、下載和制作PCB板的重點(diǎn)工具軟件，據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)這是市場(chǎng)上性比價(jià)較好的組合，并且這些軟件還能夠滿足常用需求的免費(fèi)版本。

2.51單片機(jī)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具組合的使用

2.1 設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件各模塊流程圖

第一步可以先依照一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)的作用要求，對(duì)其進(jìn)行硬件電路和軟件的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，根據(jù)對(duì)每個(gè)模塊軟件的設(shè)計(jì)中獲取程序流程圖。圖1所示是根據(jù)其功能與硬件工作原理設(shè)計(jì)的流程圖。

C51是利用標(biāo)準(zhǔn)C模塊命令與規(guī)則作為基本條件來(lái)對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展，能夠便捷的設(shè)計(jì)出模塊程序。根據(jù)設(shè)計(jì)出的模塊流程圖，可以簡(jiǎn)單的對(duì)每個(gè)程序模塊依據(jù)流程圖利用C語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行編程。而且編寫(xiě)程序還能夠啟動(dòng)Proteus畫(huà)出單片機(jī)電路。

2.3 利用Proteus畫(huà)出單片機(jī)電路

若是要對(duì)硬件電路實(shí)現(xiàn)仿真，就要利用Proteus畫(huà)出單片機(jī)系統(tǒng)的電路，通常情況下能夠按照系統(tǒng)的每個(gè)模塊分別畫(huà)出電路，若對(duì)其進(jìn)行仿真后再組合成總成電路，也能夠?qū)⒄麄€(gè)電路以此畫(huà)出。對(duì)于使用的視電路方式、軟件的難易程度以及調(diào)試難易程度的具體狀況來(lái)決定。圖2所示是利用Proteus畫(huà)出的電路圖。

2.4 軟硬件結(jié)合仿真和調(diào)試

能夠利用KEIL軟件對(duì)已經(jīng)編譯成功的C51語(yǔ)言程序進(jìn)行進(jìn)一步的編譯，等到編譯形成后就能夠在KEIL上進(jìn)行調(diào)試，此時(shí)就可以利用KEIL和Proteus結(jié)合運(yùn)作進(jìn)行軟、硬件的調(diào)試和仿真。在這一過(guò)程中通常情況下是需要非軟、硬件的設(shè)計(jì)采取多次的改動(dòng)和仿真調(diào)試的。

2.5 對(duì)硬件電路的制作

只有經(jīng)過(guò)對(duì)軟硬件的調(diào)試后才能夠制作硬件電路，此時(shí)便能夠利用Proteus的ARES軟件簡(jiǎn)便的進(jìn)行PCB板的設(shè)計(jì)與制作，之后才能夠?qū)浖M(jìn)行安裝。

2.6 實(shí)際軟硬件調(diào)試、修改

根據(jù)以上步驟的運(yùn)行，現(xiàn)在可以對(duì)硬件電路的實(shí)際軟件調(diào)試和修改逐漸實(shí)現(xiàn)。這樣就能夠利用雙龍軟件把事先調(diào)試好的程序按步驟下載到硬件電路的8051單機(jī)片中來(lái)進(jìn)行具體的測(cè)試調(diào)整。因?yàn)槟壳暗姆抡孳浖€不能夠完全與真實(shí)電路的效果相同，因此此時(shí)的硬件電路和軟件業(yè)也可以做更多的改進(jìn)。

3.討論

3.1 根據(jù)在日常中的使用效果，以上的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)仿真工具進(jìn)行一定的組合后可以繼續(xù)一般狀況的調(diào)試、仿真、下載、制作PCB板等工作，從而在51單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試工作效率上得到很大的提高。Proteus可以對(duì)很多類型的單片機(jī)運(yùn)行仿真技術(shù)，因此這種方式能夠得到許多單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的運(yùn)用，但以上所提到的KEIL等需要利用其它的單片機(jī)采取與之對(duì)應(yīng)的軟件。

3.2 對(duì)于這種仿真技術(shù)來(lái)說(shuō)，在其使用過(guò)程中有以下兩種問(wèn)題。

（1）運(yùn)用仿真技術(shù)來(lái)進(jìn)行工作和運(yùn)用真實(shí)的電路來(lái)進(jìn)行工作存在一定的差別。而站在硬件的仿真結(jié)果的角度來(lái)說(shuō)，其結(jié)果與實(shí)際狀況或許會(huì)有一些不同，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是由于硬件在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中其狀況存在一定的復(fù)雜性，對(duì)于仿真來(lái)說(shuō)，就是利用程序來(lái)進(jìn)行模擬實(shí)際元件的工作情況，但還需要靠人來(lái)進(jìn)行程序的編輯，而人工編輯是難以將全部模擬電子元件的實(shí)際情況充分展現(xiàn)出來(lái)的，尤其是很多元件在一起工作時(shí)。

（2）元件仿真模擬不足。即使Proteus含有非常豐富的元件庫(kù)，其元件有一部分是能夠在電路圖時(shí)使用的，但有一部分在進(jìn)行程序仿真時(shí)就不能完成仿真，而這是因?yàn)闆](méi)有與之相對(duì)應(yīng)的方程程序而造成的。

3.3 對(duì)于以上的問(wèn)題，其解決的辦法有以下幾種。一是采用具有同樣功能的不同型號(hào)元件取代進(jìn)行仿真；二是查找與之對(duì)應(yīng)的仿真模型程序來(lái)進(jìn)行工作；三能夠自己建立元件，即自己為元件設(shè)計(jì)仿真模型程序。

4.小結(jié)

通過(guò)以上對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具及軟硬件設(shè)計(jì)和仿真技術(shù)的分析研究，可以對(duì)其進(jìn)行一些設(shè)想。EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）中的一項(xiàng)技術(shù)就是利用硬件來(lái)描述語(yǔ)言VHDL，依照預(yù)想的功能寫(xiě)出對(duì)設(shè)計(jì)文件的具體描述，就可以利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)地完成這些功能的邏輯電路圖。

參考文獻(xiàn)

篇9

職業(yè)教育是教育體系中重要的組成部分，具有培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)、服務(wù)社會(huì)地方經(jīng)濟(jì)需求的技能型人才的重要功能。電子類、信息類專業(yè)人才的實(shí)踐操作能力、專業(yè)技能的培養(yǎng)過(guò)程中，數(shù)字電子技術(shù)課程具有重要的意義。課程能夠使得學(xué)生建立一般數(shù)字電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、調(diào)試的方法步驟，形成獨(dú)立的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、調(diào)試能力，課程對(duì)于學(xué)生專業(yè)技能的養(yǎng)成具有重要的基礎(chǔ)意義。但是由于課程具有一定的理論難度，職業(yè)學(xué)校的學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)于數(shù)字電路中的理論知識(shí)學(xué)習(xí)積極性不高，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)不能夠適應(yīng)職業(yè)教育的特點(diǎn)，不能夠滿足數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)需求，因此探討并實(shí)踐符合職業(yè)教育特點(diǎn)的教學(xué)方案對(duì)于提升課程的教學(xué)效果具有重要的意義。

1.項(xiàng)目化教學(xué)與職業(yè)教育

在教育學(xué)中，項(xiàng)目教學(xué)法被定義為師生通過(guò)共同協(xié)作，實(shí)施一個(gè)完成的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，其教學(xué)思想屬于行為導(dǎo)向教學(xué)法的范疇。教學(xué)結(jié)果是完成一個(gè)具體的教學(xué)目標(biāo)，一般以實(shí)物載體的形式出現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目法教學(xué)一般要經(jīng)過(guò)項(xiàng)目任務(wù)的明確、實(shí)施計(jì)劃的制定、項(xiàng)目任務(wù)的實(shí)施、檢查評(píng)估以及歸檔應(yīng)用等過(guò)程，項(xiàng)目化教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方案相比具有以下的特點(diǎn)，首先是項(xiàng)目化課程具有實(shí)踐性的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)的學(xué)科體系不同，項(xiàng)目化教學(xué)能夠通過(guò)與實(shí)際對(duì)象的聯(lián)系，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)具有較強(qiáng)的針對(duì)性與實(shí)用性;其次項(xiàng)目化學(xué)習(xí)具有較好的自主性，能夠更為有效突出學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的主體地位，開(kāi)展自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力;同時(shí)項(xiàng)目化課程教學(xué)能夠體現(xiàn)發(fā)展性與綜合性，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠通過(guò)項(xiàng)目任務(wù)的完成，逐步形成綜合技能;最后項(xiàng)目化課程具有開(kāi)放性，項(xiàng)目實(shí)施方式、評(píng)價(jià)方式都具有選擇性與多樣性的特點(diǎn)。

職業(yè)教育與普通教育在人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)對(duì)象方面都具有本質(zhì)的不同，因此職業(yè)教育要采取符合職業(yè)教育特點(diǎn)以及教學(xué)課程特點(diǎn)的授課方式進(jìn)行課程的教學(xué)。項(xiàng)目化教學(xué)的特點(diǎn)適應(yīng)了職業(yè)教育人才培養(yǎng)的特點(diǎn)，同時(shí)也符合數(shù)字電子技術(shù)這樣的專業(yè)課程，因此在職業(yè)學(xué)校的數(shù)字電子技術(shù)課程中推進(jìn)項(xiàng)目化教學(xué)對(duì)于提升課程的教學(xué)效果，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的意義。

2.數(shù)字電子技術(shù)項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)施方案

在教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)于學(xué)生專業(yè)能力、典型工作崗位的調(diào)研分析，結(jié)合了學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，采用了朱祥賢主編的《數(shù)字電子技術(shù)項(xiàng)目教程》作為教材，應(yīng)用項(xiàng)目化的教學(xué)方案進(jìn)行了課程的教學(xué)。本書(shū)以項(xiàng)目為單元，以應(yīng)用為主線，將理論知識(shí)融入到實(shí)踐項(xiàng)目中。全書(shū)共有8個(gè)項(xiàng)目，包括三人表決器電路、搶答器電路、數(shù)碼顯示電路、計(jì)數(shù)分頻電路、觸摸式防盜報(bào)警電路、溫度檢測(cè)電路、數(shù)字鐘電路等的設(shè)計(jì)與裝調(diào)以及用FPGA實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器等。通過(guò)項(xiàng)目任務(wù)的完成，提高學(xué)生對(duì)數(shù)字電子技術(shù)的理解，使之能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)完成小型數(shù)字系統(tǒng)應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)制作，包括查閱資料、確定電路設(shè)計(jì)方案、計(jì)算與選擇元器件參數(shù)、安裝與調(diào)試電路，能使用相關(guān)儀器進(jìn)行指標(biāo)測(cè)試和編寫(xiě)實(shí)訓(xùn)報(bào)告。教學(xué)過(guò)程中，老師明確項(xiàng)目任務(wù)，學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間以項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的形式進(jìn)行合作，通過(guò)教師的指導(dǎo)，自主完成項(xiàng)目產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，學(xué)生完成項(xiàng)目的方式可以自行選擇，最后要能夠?qū)㈨?xiàng)目完成成果進(jìn)行匯報(bào)，通過(guò)小組自評(píng)、學(xué)生互評(píng)以及教師評(píng)價(jià)分析項(xiàng)目任務(wù)完成的效果，提出項(xiàng)目?jī)?yōu)化的方案以及可行性措施，通過(guò)這樣的方案組織實(shí)施數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)。

3.數(shù)字電子技術(shù)項(xiàng)目化教學(xué)舉例

數(shù)字電子技術(shù)中項(xiàng)目1的教學(xué)內(nèi)容是三人表決器電路設(shè)計(jì)與裝調(diào)，要求學(xué)生能夠掌握組合邏輯電路的基本設(shè)計(jì)方法與實(shí)際電路的裝接調(diào)試。本項(xiàng)目中學(xué)生為了能夠進(jìn)行邏輯輸入量與輸出量的設(shè)計(jì)首先需要能夠正確理解數(shù)字信號(hào)的準(zhǔn)確含義，能夠掌握不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換（尤其是二進(jìn)制的意義），能夠掌握邏輯狀態(tài)的定義與表示方法，建立客觀世界的控制對(duì)象的邏輯模型。通過(guò)通過(guò)本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握組合邏輯電路設(shè)計(jì)的一般步驟，掌握真值表的定義方法以及根據(jù)真值表進(jìn)行邏輯表達(dá)式定義與化簡(jiǎn)的基本方案，最后實(shí)現(xiàn)邏輯電路的安裝與調(diào)試。通過(guò)這樣的一個(gè)實(shí)際項(xiàng)目，學(xué)生能夠積極主動(dòng)學(xué)習(xí)組合電路中必要的知識(shí)能力，學(xué)習(xí)效果良好。

首先將多人表決器的輸入輸出進(jìn)行邏輯定義，定義表決的三個(gè)人為ABC，同意為1，不同意為0，輸出為Y，Y=1為表決通過(guò)。根據(jù)多人表決器邏輯關(guān)系，在教學(xué)過(guò)程中可以應(yīng)用NI仿真軟件中的邏輯轉(zhuǎn)換儀進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于提升設(shè)計(jì)效率具有較大的作用。

應(yīng)用軟件制定真值表如圖1所示。

圖1 多人表決器真值表

圖2 多人表決器電路原理圖

根據(jù)多人表決器的真值表，學(xué)生要能夠?qū)懗鲞壿嫳磉_(dá)式，本項(xiàng)目的邏輯表達(dá)式為：

在項(xiàng)目進(jìn)行中，為了能夠簡(jiǎn)化邏輯電路，就需要進(jìn)行邏輯的化簡(jiǎn)，學(xué)生可以自行選擇化簡(jiǎn)的方案，可以選擇公式化簡(jiǎn)、卡洛圖化簡(jiǎn)或者是軟件化簡(jiǎn)的方案實(shí)施，在此過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生自主解決實(shí)際問(wèn)題的能力，經(jīng)過(guò)化簡(jiǎn)的表達(dá)式為Y=AC+AB+BC，最后將邏輯關(guān)系通過(guò)基本的門電路實(shí)現(xiàn)，可以采用與門與或門實(shí)現(xiàn)，同時(shí)可以鼓勵(lì)學(xué)生簡(jiǎn)化硬件電路設(shè)計(jì)方案，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力，可以講邏輯表達(dá)式進(jìn)行邏輯轉(zhuǎn)換，采用單一的與非門實(shí)現(xiàn)，這樣設(shè)計(jì)的硬件電路使用的門電路就比較單一，成本有所降低。多人表決器電路原理圖如圖2所示。

完成電路原理圖設(shè)計(jì)后，下面就要硬件實(shí)現(xiàn)，根據(jù)原理圖購(gòu)買相應(yīng)的電路元件，根據(jù)原理圖進(jìn)行實(shí)際電路的裝配以及調(diào)試，并檢測(cè)電路的邏輯功能。學(xué)生要能夠完成電路基本功能的實(shí)現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上完成電路性能的檢測(cè)與調(diào)試。在項(xiàng)目的實(shí)際完成過(guò)程中，要能實(shí)現(xiàn)這樣的邏輯控制關(guān)系需要使用或門以及與門電路，在實(shí)際硬件電路實(shí)現(xiàn)過(guò)程中不符合工程的要求。因此要求學(xué)生進(jìn)行邏輯的轉(zhuǎn)換，采用單一的門電路實(shí)現(xiàn)，因此根據(jù)電路的邏輯關(guān)系以及反演定律將多人表決電路的邏輯關(guān)系式轉(zhuǎn)換為單一的與非關(guān)系，這樣通過(guò)一個(gè)與非門芯片74LS00就可以實(shí)現(xiàn)控制功能，學(xué)生通過(guò)這樣的轉(zhuǎn)換能夠理解工程案例設(shè)計(jì)的要求。

同時(shí)學(xué)生要能夠完成掌握74LS00芯片的性能以及引腳定義才能夠完成多人表決器項(xiàng)目中電路的連接。在此過(guò)程中教師指引學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)手冊(cè)的學(xué)習(xí)，通過(guò)閱讀器件手冊(cè)理解器件的特性以及使用方法。由數(shù)據(jù)手冊(cè)中可以了解器件的功能以及電氣特性。識(shí)讀器件手冊(cè)也是學(xué)生必要的專業(yè)能力之一，多人表決器項(xiàng)目中74LS00四與非門芯片的電氣特性如圖3所示。

圖3 74LS00芯片的電氣特性

焊接過(guò)程中，為了能夠培養(yǎng)學(xué)生電路板的布局能力，采用萬(wàn)用板進(jìn)行，學(xué)生要能夠根據(jù)器件的種類以及信號(hào)的流程合理進(jìn)行元件的布局以及導(dǎo)線的連接，同時(shí)要能夠正確完成產(chǎn)品的焊接以及調(diào)試，多人表決器設(shè)計(jì)實(shí)物如圖4所示。

圖4 多人表決器設(shè)計(jì)實(shí)物

通過(guò)這樣一個(gè)完成項(xiàng)目的鍛煉，學(xué)生能夠建立起完成的組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)方案，能夠進(jìn)行邏輯關(guān)系的表達(dá)以及轉(zhuǎn)換，能夠掌握簡(jiǎn)單邏輯電路的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試。在項(xiàng)目化的教學(xué)過(guò)程中，教師制定了教學(xué)目標(biāo)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的引導(dǎo)，讓學(xué)生自主完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，以此提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生在此過(guò)程中積極創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力以及專業(yè)技能。

篇10

關(guān)鍵詞：任務(wù)　過(guò)程　步驟　注意

現(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為，在教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生應(yīng)居于主體地位，教師居于主導(dǎo)地位。但在中等職業(yè)學(xué)校《電子線路》的實(shí)際教學(xué)中，由于班級(jí)人數(shù)較多，以教師為中心的講授式教學(xué)仍然是教學(xué)的主要形式，學(xué)生只能被動(dòng)地聽(tīng)、抄、背、練，被老師牽著走，而沒(méi)有積極思考、發(fā)問(wèn)、質(zhì)疑的機(jī)會(huì)。為改變中等職業(yè)學(xué)?！峨娮泳€路》課堂教學(xué)的現(xiàn)狀，我認(rèn)為我們的課堂教學(xué)改革，有必要采用以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)能力為總體目標(biāo)的教學(xué)方式――任務(wù)型教學(xué)。

一、任務(wù)型課堂教學(xué)過(guò)程

根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)的三要素，即任務(wù)目標(biāo)、信息輸入和活動(dòng)，可以將課堂教學(xué)分為四個(gè)步驟：即交代任務(wù)目標(biāo)、材料輸入、合作活動(dòng)和任務(wù)評(píng)價(jià)。

在課堂教學(xué)一開(kāi)始就應(yīng)該向?qū)W生明確展示教學(xué)任務(wù)，教師在布置任務(wù)時(shí)指令要清晰，要讓學(xué)生心中有數(shù)。這樣有利于保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生的注意力集中在任務(wù)的完成上，體現(xiàn)任務(wù)的真實(shí)性。

輸入是指學(xué)生接收所給定的任務(wù)方面的信息。教師要精心設(shè)計(jì)一個(gè)意思明了的情境，努力使自己成為示范表演者。輸入的內(nèi)容要以本節(jié)課的具體教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容為基礎(chǔ)，充分展示教師的引導(dǎo)才能，以此來(lái)引起學(xué)生對(duì)新信息的注意，并產(chǎn)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的動(dòng)機(jī)。

在學(xué)習(xí)、理解課堂重要知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，學(xué)生參與到任務(wù)中來(lái)，以小組的形式進(jìn)行合作。教師必須充分利用教學(xué)資源，精心設(shè)計(jì)各種任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與，探究發(fā)現(xiàn)，大膽表達(dá)，交流合作，輕松地完成教學(xué)任務(wù)。

交流活動(dòng)完成之后，要對(duì)任務(wù)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)不應(yīng)只著眼于知識(shí)獲得多少，應(yīng)特別關(guān)注學(xué)生的水平是否有所提高，參與學(xué)習(xí)的態(tài)度是否積極主動(dòng)，情感是否有所變化，學(xué)習(xí)過(guò)程的創(chuàng)造性如何，是否有獨(dú)到的見(jiàn)解等。

尤其要注意，課堂任務(wù)的設(shè)計(jì)是多層次的。一般遵循從理解為主的活動(dòng)過(guò)渡到有控制端產(chǎn)出活動(dòng)，最后到具有現(xiàn)實(shí)意義的設(shè)計(jì)活動(dòng)這一過(guò)程。對(duì)于《電子線路》這門課應(yīng)遵循先基本知識(shí)點(diǎn)、實(shí)例后應(yīng)用、設(shè)計(jì)的順序，使教學(xué)階梯式地向前推進(jìn)。同時(shí)，任務(wù)要有層次和梯度，每個(gè)層次和每個(gè)梯度都要使與之相應(yīng)的學(xué)生容易達(dá)到，保證學(xué)生的參與率。

二、任務(wù)設(shè)計(jì)在中職《電子線路》教學(xué)中的實(shí)施步驟

1　創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

興趣是動(dòng)力。各種富有創(chuàng)意的課前導(dǎo)入活動(dòng)設(shè)計(jì)能極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲。如以組合邏輯電路的設(shè)計(jì)為例，在這一環(huán)節(jié)中提出學(xué)校目前進(jìn)行得如火如荼的活動(dòng)“校園十佳歌手大賽”，有三名評(píng)委。以少數(shù)服從多數(shù)的原則判定選手能否通過(guò)選拔。請(qǐng)你們?yōu)閷W(xué)校設(shè)計(jì)一個(gè)電路能夠體現(xiàn)評(píng)委判定和選手是否過(guò)關(guān)之間的邏輯關(guān)系。學(xué)生對(duì)這一活動(dòng)比較感興趣，開(kāi)始在腦中進(jìn)行思考了。

2　引導(dǎo)學(xué)生理解任務(wù)

向?qū)W生布置任務(wù)后，說(shuō)明本環(huán)節(jié)的目標(biāo)，教師指導(dǎo)學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行討論，圍繞目標(biāo)解決問(wèn)題。比如對(duì)于上述“校園十佳歌手大賽”的例子，教師可以向?qū)W生提這樣的問(wèn)題：根據(jù)實(shí)際邏輯問(wèn)題我們需要列出邏輯函數(shù)式，依據(jù)什么來(lái)列?列出函數(shù)式后為了使邏輯圖更為簡(jiǎn)潔，還需進(jìn)行哪一步驟?教師在設(shè)計(jì)本環(huán)節(jié)的問(wèn)題時(shí)，應(yīng)有意識(shí)地涉及到解決問(wèn)題的步驟。通過(guò)這些形式的設(shè)計(jì)來(lái)訓(xùn)練他們短時(shí)列框架解決問(wèn)題的能力，多角度訓(xùn)練思維的變通性。

3　師生合作完成任務(wù)

這時(shí)教師的任務(wù)是帶著知識(shí)要點(diǎn)、疑難點(diǎn)進(jìn)行講解。本環(huán)節(jié)要注意以培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力為第一，學(xué)習(xí)新的知識(shí)為第二。具體做法還是以任務(wù)為中心進(jìn)行整體教學(xué)。首先由實(shí)際邏輯問(wèn)題列寫(xiě)真值表，用A、B、c表示三名評(píng)委，用Y表示結(jié)果。狀態(tài)賦值如下：對(duì)于變量A、B、C，1表示同意，O表示不同意；對(duì)于函數(shù)Y，1表示通過(guò)，O表示不通過(guò)。要求學(xué)生集體完成真值表，教師引導(dǎo)由真值表列出邏輯函數(shù)表達(dá)式，最后讓學(xué)生化簡(jiǎn)表達(dá)式，畫(huà)出邏輯圖，可以請(qǐng)幾個(gè)學(xué)生同時(shí)板書(shū)化簡(jiǎn)，選取最簡(jiǎn)表達(dá)式，培養(yǎng)學(xué)生的最優(yōu)化原則。任務(wù)完成后，進(jìn)行知識(shí)拓展：①用以實(shí)現(xiàn)組成該邏輯圖；②若有人想投機(jī)倒把，如何改裝可以任意遙控改變輸出結(jié)果；在想投機(jī)倒把時(shí)用遙控器把遙控端的信號(hào)變?yōu)?。分組討論進(jìn)行，得出結(jié)論，讓小組代表們各抒己見(jiàn)，教師加以指正和改進(jìn)。由該任務(wù)總結(jié)出組合邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟和方法。

4　小組合作完成新任務(wù)

為了讓學(xué)生對(duì)本堂課所講知識(shí)點(diǎn)能進(jìn)一步地鞏固和提高，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和合作能力，再設(shè)計(jì)新任務(wù)讓小組合作完成。例如在師生共同完成“校園十佳歌手大賽”任務(wù)之后，再布置一個(gè)新任務(wù)讓小組成員們獨(dú)立完成：設(shè)計(jì)一個(gè)樓上樓下開(kāi)關(guān)的控制邏輯電路來(lái)控制樓梯上的路燈。在上樓前，用樓下的開(kāi)關(guān)打開(kāi)電燈，上樓后，用樓上的開(kāi)關(guān)滅電燈；或者下樓前，用樓上的開(kāi)關(guān)打開(kāi)電燈，下樓后，用樓下的開(kāi)關(guān)關(guān)滅電燈。要求：①完成電路的設(shè)計(jì)及電路驗(yàn)證；②有能力的同學(xué)可嘗試進(jìn)行三個(gè)樓梯開(kāi)關(guān)控制燈的電路設(shè)計(jì)。學(xué)生可能有不同的討論結(jié)果，教師再一一加以指正和講解。

5　進(jìn)行任務(wù)評(píng)價(jià)

任務(wù)的評(píng)價(jià)是任務(wù)型教學(xué)的最后環(huán)節(jié)。評(píng)價(jià)的根本目的是為了學(xué)生的成長(zhǎng)與發(fā)展，體現(xiàn)人文關(guān)懷。評(píng)價(jià)應(yīng)突出發(fā)展與變化的過(guò)程，關(guān)注學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)積極主動(dòng)的態(tài)度。通過(guò)恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)，才能使學(xué)生體驗(yàn)進(jìn)步與成功，對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行反思和調(diào)控，從而促進(jìn)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)能力的全面發(fā)展。

隨著評(píng)價(jià)的結(jié)束，一項(xiàng)任務(wù)也就順利完成了。通過(guò)這些任務(wù)，學(xué)生不僅能完成設(shè)計(jì)，而且能獲得知識(shí)，獲得情感體驗(yàn)，培養(yǎng)了創(chuàng)造能力，提高了自身素質(zhì)。

三、在設(shè)計(jì)任務(wù)型教學(xué)活動(dòng)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

1　教師要營(yíng)造良好的課(下轉(zhuǎn)59版)堂教學(xué)氛圍，建立民主平等的師生關(guān)系。

2　教師要讓學(xué)生明白任務(wù)的性質(zhì)和目的，交待任務(wù)要清楚，并讓學(xué)生明白完成任務(wù)的方法，任務(wù)的難度要適當(dāng)，讓學(xué)生真正參與到學(xué)習(xí)中來(lái)。

3　任務(wù)的焦點(diǎn)是解決某個(gè)實(shí)際問(wèn)題，這一問(wèn)題和現(xiàn)實(shí)生活有某種聯(lián)系。

4　任務(wù)的設(shè)計(jì)和執(zhí)行應(yīng)注意任務(wù)的完成，任務(wù)完成的結(jié)果才是評(píng)價(jià)任務(wù)是否成功的標(biāo)準(zhǔn)。