全国大学生电子设计大赛论文撰写教案.pptx

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全国大学生电子设计竞赛设计总结报告的撰写主讲：杨 旭2013年7月21日内容提要设计总结报告评分标准方案比较设计与论证理论分析与计算电路图及设计文件测试方法与数据测试结果分析设计总结报告的工整性竞赛设计制作过程竞赛时间安排1. 设计总结报告评分标准 全国大学生电子设计竞赛作品由基本制作部分、发挥制作部分和设计总结报告3部分组成，总计150/130分。 设计总结报告的评分是一个独立环节，评分过程是在作品通过专家测试前或后进行。 设计总结报告以密封的形式提供给专家组，参照全国大学生电子设计竞赛组委会的评分标准进行评分。 设计报告中应包含题目名称、摘要、目录、系统设计、单元电路设计、软件设计、系统测试、结论、参考文献附录等内容。1. 设计总结报告评分标准设计总结报告的评分表项目内容满分方案比较设计与论证(14分)方案比较4正确性6优良程度4理论分析与计算(14分)完成程度8正确性6电路图及设计文件(6分)完整性4规范程度2测试方法与数据(9分)方法正确性4数据完整性4测试仪器(型号)l测试结果分析(4分)4设计总结报告的工整性(3分)3总分502. 题目名称题目名称必须与全国大学生电子设计竞赛组委会发给的题目名称相同，不能改变。题目名称后面不能提供参赛设计者的姓名、学校的名称和指导教师的姓名以及相关的标记。3. 摘要摘要一般在300～500字左右字左右。摘要的内容应包括目的、方法、结果和结论，包含设计的主要内容、设计的主要方法。突出特色（如理论性、创新性、可靠性），胜出或获奖的重要因素。中文摘要前加“摘要”，英文摘要前加“”。摘要中用第三人称，不应出现“本文、我们、作者”之类的词语。英文摘要内容应与中文相对应，一般用第三人称和被动式，已完成的工作用过去时。竞赛时英文摘要可以不要。关键词按GB/T 3860的原则和方法选取。一般选3～8个关键词。中、英文关键词应一一对应。中文前加“关键词：”，英文前加“key words：”。3. 摘要（例）摘要单工无线呼叫系统分发射和接收两大部分。发射部分采用锁相环式频率合成器技术，和芯片 组成锁相环，将载波频率精确锁定在35 MHz，输出载波的 稳定度达到4×10-5，准确度达到3×10-5，由变容二极管 V149和集成压控振荡器芯片实现对载波的调频调制；末级功放选用三极管，使其工作在丙类放大状态，提高了放大器的效率，输出功率达到设计要求。接收部分以超大规模AM／FM立体声收音集成芯片为主体；音频功率放大器采用集成芯片LM386，电压放大倍数最大为 200，接收波形稳定，无明显失真。3. 摘要（例）采用/2272编码／解码电路实现了数据传输业务以及对台号的选择等功能；音频输入和数据输入可自动转换；作为整个系统的控制部分，程序设计采用C语言在Keil 51。的编译器上编程实现；显示采用128×64点阵型液晶显示。经测试，整机功 能齐全，灵敏度、镜像抑制、信噪比等各项性能指标均达到设计要求。关键词：无线收发技术，锁相环，压控振荡器，编码器，解码器。4. 目 录目录包括设计总结报告的章节标题、附录的内容，以及章节标题、附录的内容所对应的页码。目录目录需要单独编制页码章节标题格式：(1)① a4. 目 录目录设计任务与要求 …………………………………………………………………3设计任务…………………………………………………………………3技术指标…………………………………………………………………4题目评析…………………………………………………………………5方案比较与论证 …………………………………………………………………6各种方案比较与选择……………………………………………………6方案论证…………………………………………………………………8系统硬件电路设计 ………………………………………………………………9发射部分电路的设计……………………………………………………9接收部分电路的设计……………………………………………………12系统软件设计 ……………………………………………………………………15发射部分程序设计………………………………………………………15接收部分程序设计………………………………………………………16系统安装…………………………………………………………………………18PCB板设计和安装…………………………………………………………18整机结构图及工艺说明…………………………………………………19面板图及可调部件说明 …………………………………………………20系统测试 …………………………………………………………………………21测试方案…………………………………………………………………21测试使用的仪器…………………………………………………………22指标测试和测试结果……………………………………………………23发射部分的指标测试和测试结果………………………………23接收部分的指标测试和测试结果………………………………28结果分析…………………………………………………………………3l结论………………………………………………………………………………3l参考文献 ……………………………………………………………………………32附录1 使用说明……………………………………………………………………33附录2 主要元器件清单……………………………………………………………33附录3 电路原理图及印制板图……………………………………………………34附录4 程序清单……………………………………………………………………415.设计任务与要求设计任务(可从设计任务书上摘录)技术指标(可从设计任务书上摘录)题目评析评析题目的重点、难点6. 方案比较设计与论证(14分)方案比较4 正确性6 优良程度4各种方案比较与选择提出2到3种总体设计方案进行分析与比较对设计方案应仔细介绍系统设计思路、工作原理和方框图分别论述各个方案的特点、实现难易程度以及性价比对各种方案进行分析、比较其优缺点，说明最终选择方案可从满足技术指标的要求、性价比、电源效率与功耗（工作 状态、待机状态）以及当前的实际条件(元件、设备)等几个方面说明最终采用方案的理由有的系统需要对技术指标进行分配，并进行相应的说明6. 方案比较设计与论证(14分)方案证论对所选方案展开论证，工作原理分析可借助插图、流程图、表格等，论证尽量详细评价本方案达到的水平、国内外技术现状6. 方案比较设计与论证(14分)整体方案比较波形发生器—–专用IC、PLL 、DDS(MCU+PLD) 局部方案比较数据采集：可编程放大—模拟开关、数字电位器、D/A芯片滤波———模拟滤波器、开关电容滤波A/D———-VFC、双积分、逐次逼近、闪速并行数据传输——–红外、射频、电力载波调制解调——–FSK、FM、DTMF信号处理——–滤波用硬件实现、软件实现优缺点比较：是否实现基本要求和发挥部分的功能和指标实现的难易程度硬件成本6. 方案比较设计与论证(14分)需要熟知：各种功能电路的实现方法各种常用芯片的性能性能指标的定义：分辨率、线性度、仪表精度等级单元电路包括： 电源电路基本放大电路、射频功率放大器电路正弦波发生器电路、非正弦波发生器电路比较器电路、限幅器电路、检波电路电压／频率变换电路、电压／电流变换电路光电、红外、超声、金属传感器电路电机驱动电路单片机和可编程逻辑器件系统包括： 最小系统A／D、D／A电路 LED数码管显示电路 LCD显示电路6. 方案比较设计与论证(14分)1．设计任务与要求(设计任务与要求完全按照竞赛委员会提供的设计要求)。 2．方案比较与论证(1)短波调频接收机设计方案1短波调频接收机设计方案1如图X.X.X所示。系统采用窄带 FM/IF芯片完成混频、中放解调全国大学生电子设计大赛论文撰写教案.pptx，以PLL频率合成方法产生稳定的本振，以D/A转换方法控制输入调谐回路的谐振频率，从而实现电调谐。采用MCS-51系列单片机对串行输入锁相频率 合成器-2的分频比进行预置，通过D／A输出控制电压，采用8279键盘显示电路，以串行实现多种程控搜索、电台存储和载波显示。6. 方案比较设计与论证(14分)(2)短波调频接收机设计方案2短波调频接收机设计方案2如图X.X.X所示。系 统由接收机、频率合成器、单片机系统三部分组成。从天线输入的信号经8-10 MHz带通滤波器滤波、10.7 MHz陷波器陷波后(抑制中频干扰)，送入 进行二次混频、鉴频处理，还原出音频信 号。的本振频率由频率合成器产生，并给 单片机提供锁台电平，同时单片机系统根据不同的搜索模式产生相应的并行码送至频率合成器，产生不同频率的本振信号，并在数码管上显示出相应信息。6. 方案比较设计与论证(14分)调谐方式采用PLL频率合成方式。利用锁相频率合成技术，可以获得高稳定度的本振信号。通过改变可编程分频器的预置数值，可得到一系列的本振信号，此时本振的稳定度与晶振的频率稳定度相同，而且能在单片机的控制下实现频率步进搜索、自动搜索、预置电台、载频显示等功能。……6. 方案比较设计与论证(14分)经过方案比较与论证，发射和接收部分的组成框图分别如图X．X．X和图X．X．X所示。其中发射部 分的集成电路、、、低通滤波器和晶振构成锁相环频率合成器、音频处理 器、数据编码器、单片机进行数据处理、按键处理、 LCD驱动。接收部分由收音模块、音频输出模块、 数据接收模块以及控制模块四大部分组成，单片机 起控制作用。 由于电路中既有数字电路又有高频 电路，需将高频地和数字地分开，以及高频电路用 金属屏蔽隔离，以减小交叉调制等干扰。7.系统硬件设计系统的总体设计(设计思想、设计步骤)，系统的计算。单元电路的功能以及工作原理的分析(单元具体电路图)。单元电路(或称功能模块)的设计大学生电子设计竞赛 加分，单元的参数计算。发挥部分的设计与实现(如完成了发挥部分，应突出该部分，这是很好的采分点)。电原理图(可列入附录)8. 系统软件设计包括微处理器、DSP和FPGA。程序总体流程图各个功能模块流程图程序清单(可列入附录)9. 理论分析与计算（14分）完成程度8 正确性6通过硬件电路和软件流程的理论分析和设计，说明性能指标能否达到。频率计———-量程0.1Hz～1MHz，精度0.1%温度控制——–静态误差0.2%示波器———-垂直灵敏度0.1V/div理论计算时，注意公式的完整性、参数和单位的匹配，计算的正确性。注意计算值与实际选择的元器件参数值的差别。电路图可以采用或其他软件工具绘画，应注意元器件符号、参数标注、图纸页面的规范化。如果采用仿真工具进行分析，则可以将仿真分析结果表示出来。9. 理论分析与计算（14分）· 求解：电路元件参数—–模拟滤波器RC值软件参数设置—–PID控制的比例、积分、微分常数可以运用： 理论公式计算仿真软件（、）硬件和软件分析时突出重点、难点和有特色部分（手写板输入任意波形）。把熟知的电路、程序换个角度去描述，有新意多阅读电子方面的科技论文。软件描述使用面向对象的程序设计：对象属性点亮状态按键状态操作扫描功能选择9. 理论分析与计算（14分）可控增益宽带放大器设计可控增益宽带放大器由芯片AD603构成。AD603为单通道、低噪声、增益变化范围线性连续可调的可控增益放大器。AD603引脚端封装形式和内部结构如图X.X.X所示，引脚端功能如表 X.X.X所示。AD603的内部结构由无源输入衰减器、增益控制界面和固定增益放大器三部分组成。图中加在梯形网络输入端(VINP)的信号经衰减后，由固定增益放大器输出，衰减量是由加在增益控制接口的电压决定。增益的调整与其自身电压值无关，而仅与GPOS/GNEG端口差值Ug有关。 由于控制电压GPOS/GNEG端的输入电阻高达50MΩ，输入电流很小，片内控制电路对提供增益控制电压的外电路影响很小。AD603在带宽90MHz时，其增益变化范围为-10～+30 dB；带宽30 MHz时，其增益变化范围为0～+40 dB；带宽为9MHz时，范围为10～50 dB，电路结构如图X.X.X所示。9. 理论分析与计算（14分）2个AD603构成的自动增益控制放大器电路如图X.X.X所示。 由和 R12成一个检波器，用于检测输出信号幅度的变化。由CAV形成自动增益控制电压UAGC，流进CAV电容电流为和两管的集电极电流之差，而且其大小随第二级AD603输出信号的幅度大小变化而变化，这使得加在两级放大器引脚端l的自动增益控制电压UAGC随输出信号幅度变化而变化，从而达到自动调整放大器增益的目的。可控增益放大器采用AD603带宽最宽的连接形式如图X.X.X所示，通频带为 90MHz，增益为-10～+30dB，输入控制电压Uc的范围为-0.5～+0.5 V，增益和控制电压的关系为AG(dB)=40×Uc+10一级的控制范围只有40 dB，使用两级串联，增益为 AG(dB)＝40×UCl+40×UC2+2010. 电路图及设计文件(6分)完整性4 规范程度2· 包括：电路图单片机、PLD程序（流程方框图、实现的功能以及程序清单，程序很长可在附录中列出程序清单）· 规范：电气、电路符号符合国家标准程序书写规范（缩进、注释）与理论分析和计算部分合并在一起示例：X.X.X发射部分程序设计发射部分的程序主要可分为按键处理模块、液晶显示模块、数据处理模块以及字符转换模块四大部分。主要程序流程图如图X.X.1所示。程序清单见附录X。11. 系统安装PCB板设计和安装(PCB图可列入附录)整机结构图及工艺说明面板图及可调部件说明12. 测试方法与数据(9分)方法正确性4 数据完整性4 测试仪器1系统的性能指标或功能的定义(如灵敏度、信噪比的定义)测试方案通常以方框图的形式给出测试方法测试条件及步骤测试仪器（名称、型号、测试精度）选择适当的测试仪器直流电压测试采用直流电压表(最好用多位数字表)交流电压测试选择几十千赫以下用低频毫伏表几百千赫以上用高频毫伏表频率测试采用频率计12. 测试方法与数据(9分)测试各项都要注明测试条件，如输入信号、输出信号、电源电压；测试仪器以及其它一些需要注明条件有些数据要进行多次的测量测试记录数据，绘制图表、曲线说明达到的技术指标，并和设计要求的技术指标进行比较，说明最终测试指标的精度12. 测试方法与数据(9分)要求熟悉：各种指标的定义、测量方法测量仪器如逻辑分析仪、LC测试仪、频谱分析仪的使用（根据竞赛题目技术要求和作品，正确选择测试仪器仪表和测试方法）测试内容：功能测试—–每个功能是否实现？性能测试—–每项指标的理论值、测量值、误差（列表）12. 测试方法与数据(9分)接收部分的指标测试和测试结果接收部分主要指标是接收的灵敏度、信噪比以及其镜像抑制。测试结果如表X.X.1所列。接收机灵敏度 1)定义接收机的灵敏度是指在给定的音频输出信杂比下，产生标称输出功率所需要的最小信号电平。测试方法测量电路如图X．X．1所示，将K固定在2位置。调频信号发生器的载波频率为35 MHz，调制频率1 kHz，频偏±75 kHz，接收机的音调平位，按失真最小调谐，调节音量，使其输出为标准输出功率。改变输入信号电平及接收机的音量全国大学生电子设计大赛论文撰写教案.pptx，使输出保持标准输出功率大学生电子设计竞赛 加分，而用滤基波法测得的信噪比达到 30 dB(相当于失真3％)，此时的输入信号电平为使用灵敏度。测量还可以在其他测量频率、频偏以及信噪比下重复进行。12. 测试方法与数据(9分)表X.X.1 接收部分参数测量基本参数测量条件测试数据单位灵敏度测量频率：35 MHz频偏：土75 kHz信噪比：30dB(滤基波法)调谐方法：失真最小输出功率：标准输出功率音调：平直位置10μV信噪比测量频率：35 MHz频偏：土75 kHz(去调制法)调谐方式：失真最小输出功率：标称有用功率音调：平直位置60dB镜像抑制测量频率：88、108 MHz取指标较差一点频偏：土22．5 kHz调谐方法：噪声最小输出功率：标准输出功率音调：窄带位置. 测试方法与数据(9分)13. 测试结果分析(4分)结论包括：是否达到题目要求(技术指标)，对整个作品作一个完整、结论性评价。对测试结果和数据进行误差分析（可以利用等软件工具制作图表）不足改进意见13. 测试结果分析(4分)表X.X.1 完成的功能和达到的技术指标序号具体要求实现情况1基本发射频率为30～40 MHz之间传送一语音信号，发射峰值功率不大于20 mW，输入采用话筒和线路输入全部完成，发射频率为 35 MHz，输出功率为19．59 mW2制作一个从站，接收频率和主站对应，采用电池组供电，用耳机收听语音信号全部实现大学生电子设计竞赛 加分，且收听语音信号清晰3传送信号为300～3 400 Hz的正弦波时，去掉收、发天线，加一个20 dB衰减器连接主、从站，观察从站耳机处的接收波形是否 失真全部完成，波形无明显失真情况14. 设计总结报告的工整性(3分)科技论文撰写格式：章节编号平左顶格，编号与标题间空一个汉字。正文采用中文宋体五号，英文文中图和表要先有说明再有图表。图要清晰、并与文中的叙述要一致，对图中内容的说明尽量放在文中。图序、图题居中排于图的正下方；表序、表题居中排于表的正上方；表格四周封闭，表跨页时另起表头。图和表中的注释、注脚为六号宋体；14. 设计总结报告的工整性(3分)科技论文撰写格式：数学公式居中排，公式中字母正斜体和大小写前后要统一，使用公式编辑器。公式另行居中，公式末不加标点，有编号时可靠右侧顶边线。若公式前有文字，如例、解等，文字顶格写，公式仍居中。公式中的外文字母之间、运算符号与各量符号之间应空半个数字的间距。若对公式有说明，可接排，如：“式中，A—XX(双字线)；B—XX”，当说明较多时，则另起行顶格写“式中A—XX ”；回行与A对齐写“B—XX”。公式中矩阵要居中，且行列上下左右对齐。14. 设计总结报告的工整性(3分)科技论文撰写格式：一般物理量符号用斜体，如f(x)。矢量、张量、矩阵符号一律用黑斜体。计量单位符号、三角函数、公式中的缩写字符、温标符号、数值等一律用正体。使用法定计量单位，一律用符号表示，不用汉字。下角标若为物理量一律用斜体。拉丁、希腊文或人名缩写用正体。物理量、技术术语和缩写全文统一，采用国际标准。14. 设计总结报告的工整性(3分)GB/T 7714《文后参考文献著录规则》专著、论文集、学位论文、报告主要作者．文献题名．出版地：出版社，出版年．起止页码．期刊文章主要作者．文献题名．刊名，年，卷(期)：起止页码． 参考文献中的作者是英语拼写的，姓在前，名在后。参考文献在正文中应标注相应的引用位置，在引文 后的右上角用方括号标出。14. 设计总结报告的工整性(3分)· 文献类型和标志代码CP普通图书会议录汇编 报纸MC O N···数据库 DB计算机程序电子公告期刊JPB学位论文D·磁带MT报告R·磁盘DK标准S·光盘CD专利P·OL联机网络14. 设计总结报告的工整性(3分)· 普通图书 赵凯华,罗蔚茵.新概念物理教程:力学.北京:高等教育出版社,1995.· 论文集、会议录 中国力学学会.第3届全国实验流体力学学术会议论文集.天津:

出版者不祥

,1990.· 科技报告 U．S． of . for acid- , PB 91-. : U.S. of ,1990.· 学位论文 张志祥. 间断动力系统的随机扰动及其在守恒律方程中的应用.北京:北京大学数学学院,1998.· 专利文献 刘加林. 多功能一次性压舌板:中国2.1993-04-14.· 标准 国家标准局信息分类编码研究所.GB/T 2659-1986 世界各国和地区名称代码//全国文献工作标准化技术委员会.文献工作国家标准汇编:3.北京:中国标准出版社,1988:59-92.· 期刊 陶仁骥.密码学与数学.自然杂志,1984,7(7):527.· 报纸 丁文祥. 数字革命与竞争国际化.中国青年报,2000 -11-20(15).· 电子文献 萧钰.出版业信息化迈入快车道. (2001-12-19)