Ⅰ 單片機數模轉換課程設計
這些在網上都可以找的了!
Ⅱ 單片機課程設計
要LED的亮度有變化,一是施加一個可變電壓源或者電流源,顯然這個屬於模擬控制過程。一是控制LED發光的時間,就是施加一個周期固定的,占空比可調的方波電壓源,控制占空比可得到不同的亮度感知,這個屬於數字控制過程。
那麼這里就選擇控制占空比的方法就是了。
Ⅲ 急求:機電一體化課程設計《移動機器人單片機控制器設計》懸賞分高高的!!!
機電一體化課程設計指導書主要內容
1、設計題目確定及要求
2、總體方案確定
(1)總體方案設計
(2)繪制總體方案圖
3、 伺服系統機械傳動部件設計
(1)切削力計算
(2)滾動絲杠螺母副的計算與選型
(3)伺服系統傳動設計
(4)步進電機當量扭矩計算及選型
(5)機械傳動結構設計(繪制一個軸的機械裝配圖)
4、 控制系統硬體電路設計
(1)確定控制系統方案及繪制系統框圖
(2)單片機的選用
(3)存儲器的選用與擴展
(4)解碼電路設計
(5)介面電路設計
(6)繪制控制系統硬體電路原理圖
5、 基本的參考圖表匯編。
電一體化系統是綜合多個學科的系統,包括機械技術,感測器技術,測試技術,電子技術和控制技術,信息與計算機技術。它極大推動了機械工業,兵器行業及其他行業的發展。其技術結構,產品結構,技術功能與構成,生產方式和管理體系均發生了巨大的變化。使工業生產由機械電氣化邁進到機電一體化為特徵的數字化,自動化,高精度,微型化,多功能化,智能化的時代。
結合精密機械控制是現代機械的一個重要方向,它能使機械加工的精度又提高一個層次,主要技術是用微機、單片機等現代高科技儀器來控制步進電機,再通過步進電機來實現精密的工作台控制。這個由微機或單片機、步進電機、機械工作機構組成的機械手運動控制系統就是一個很簡單的機電一體化的系統。讓我們由這樣簡單的機電一體化系統重新復習學過的知識, 接觸機電一體化系統,為下學期的畢業設計打下一定的基礎,另外也是為工作作好准備。
目錄
摘要
第一章:緒論
1.1引言
1.2題目和技術指標要求分析
1.3總體方案的工作原理
第二章:機械本體結構設計
2.1絲杠導程選擇
2.2絲杠支承結構選擇
2.3螺旋機構運動部件導向機構選擇
2.4步進電機的安裝結構以及與絲杠的連接結構設計
第三章:步進電機驅動器電路設計
第四章:控制器程序流程框圖設計
第五章:程序代碼設計
結論
第一章 緒論
1.1 引言
機械手運動控制系統要求控制精度高,故採用步進電機控制,步進電動機在半閉環控制系統中具有控制精度高 ( 可精確到1度以下) 、可靠性高、使用方便等優點,所以其應用非常普遍,尤其隨著混合式步進電機的產生和應用,步進電機的輸出功率和力矩不斷增加,而成本價格不斷降低,為步進電機的推廣和應用打下了良好基礎, 單片機作為控制部件,對步進電機具有良好的控制能力,下面討論用一下機械手運動控制系統的設計方法。
1.2題目和技術指標要求分析
設計題目:機械手運動控制系統設計。
設計參數:機械手運動范圍 0~150mm
機械手移動步距 50
步進電機型號 42BYG006
1.3 總體方案的工作原理
單片機對步進電機進行控制,通過IO口輸出的具有時序的方波作為步進電機的控制信號,信號經過不同的放大電路和不同參數的器件,可以達到不同的放大的要求,放大後能夠得到較大的功率。用四路分別進行放大的信號驅動四相五線的步進電機。而步進電機與滾珠絲杠機構用聯軸器連接起來,進而將螺旋運動轉化為穩定的水平直線運動。
該系統可分為控制部分、驅動部件、執行元件、傳動和導向機構、以及控制軟體等幾個部分。要求設計該系統的機械及電路的結構和參數、設計部分單片機或微機控製程序,使機械手能夠左右步進,並達到技術指標所規定的要求。
機械手運動控制系統機械本體採用步進電機驅動、滾珠絲桿傳動、滾動直線導軌導向的總體機構方案。機械本體設計以工作台運動位移控制增量的實現為主要目標,以滾珠絲桿及其周邊零部件的選用為主要內容,同時考慮運動相關精度問題。
步進電機控制器採用微機或單片機作為控制部件。採用微機時,可通過ISA匯流排、並行埠、串列埠傳送數據,設計步進電機與微機的介面電路。採用單片機時,可選用AT89C51, 設計單片機最小系統和步進電機與單片機的介面電路。微機或單片機的軟體均採用C語言編寫代碼。
該機械手運動控制系統採用半閉環伺服系統,通過單片機控制步進電機的驅動,經傳動機構帶動工作台運動。可實現機械手的+X、-X兩個方向的進給和兩級調速。機械手運動控制系統機械本體採用步進電機驅動,滾珠絲杠傳動,滾動直線導軌導向的總體結構方案。採用步進電機驅動進給准確,使用位置感測器精確控制機械手移動范圍,而且通過給定的脈沖周期,能夠以任意速度轉動,定距運動較精確。機械手運動控制系統採用滾珠絲杠副和滾動導軌副傳動結構,具有精度高,效率高,壽命長,低能耗,摩擦系數小,較高緊湊,通用性強等特點。
第二章 機械本體結構設計
2.1 絲杠導程
已知機械手移動步距 s = 50um
s = L 為步距角, L為導程;
查資料知: 42BYG006型號 的步進電機(八拍)步距角為0.90
則絲杠導程: L = 10 mm
2.2 絲杠的支承機構
為提高傳動剛度,選擇合理的支承結構並正確安裝很重要,對傳動精度有很大影響。絲杠主要承受軸向載荷,徑向載荷主要是卧式絲杠的自重,因此,絲杠的軸向精度和剛度要求較高。絲杠的支承結構有以下幾種:
(1) F—0支承結構:一端固定(F),一端自由(0),如下圖所示:
F—0結構的特點是結構簡單,承載能力小,軸向剛度低,壓桿穩定性較差和臨界轉速低,設計時應盡量使絲杠受拉伸。適用於短絲杠,垂直絲杠。
(2) F—S支承結構:一端固定(F),一端浮動(S),如下圖所示:
F—S結構的特點是軸向剛度和F—0相同,壓桿穩定性和臨界轉速比同長度的F—0高,絲杠有熱膨脹的餘地,需要保證螺母與兩支承同軸,結構較復雜,工藝較困難。適用於較長絲杠或卧式絲杠。
(3)F—F支承結構:兩端固定,結構如下圖所示:
F—F結構的特點是絲杠的軸向剛度為一端固定的4倍,壓桿穩定性好,固有頻率比一端固定的高,可施加預緊力提高傳動剛度,結構和工藝都較復雜。適用於長絲杠以及對剛度和位移精度要求高的場合。
由於該系統是半閉環系統,精度本來就不是很高,故採用一端固定,一端浮動的支承結構,該結構讓絲杠有膨脹的餘地,適用與較長的絲杠中,游動支承採用深溝球軸承,固定支承結構有下表1列的幾種:
抱歉圖片不會弄
Ⅳ 高分求單片機課程設計報告
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Ⅳ 單片機課程設計
剛給一個兄弟做的
KEYVAL EQU30H
KEYTM EQU31H
KEYSCAN EQU32H
DAT EQU33H
SCANLED EQU39H
CLK EQU77H
SEC EQU78H
MIN EQU79H
HOUR EQU7AH
PAUSE BIT00H
DOT BIT01H
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG000BH
LJMPT0ISR ;50ms定時
ORG001BH
LJMPT1ISR ;掃描顯示
ORG0030H
MAIN:
MOVSP,#5FH
MOVTMOD,#11H
MOVTH0,#03CH
MOVTL0,#0B0H
MOVTH1,#0ECH
MOVTL1,#078H
MOVKEYVAL,#0
MOVSCANLED,#0
MOV33H,#10H
MOV34H,#10H
MOV35H,#10H
MOV36H,#10H
MOV37H,#10H
MOV38H,#10H
MOVSEC,#0
MOVMIN,#0
MOVHOUR,#0
MOVCLK,#0
CLRPAUSE
SETBEA
SETBET1
SETBTR1
LOOP:
LCALLKEYSEL
MOVA,KEYVAL
CJNEA,#0FFH,LOOP1
SJMPLOOP
LOOP1:
CJNEA,#10,LOOP2 ;「ON」啟動
SETBTR0
SETBET0
SETBPAUSE
SJMPLOOP
LOOP2:
CJNEA,#11,LOOP3 ;「=」清零
MOVSEC,#0
MOVMIN,#0
MOVHOUR,#0
LCALLDISCHG
SJMPLOOP
LOOP3:
CJNEA,#15,LOOP4 ;「+」暫停
CLRTR0
CLRET0
CLRPAUSE
SJMPLOOP
LOOP4:
CJNEA,#14,LOOP5 ;「-」清顯示暫停
MOV33H,#10H
MOV34H,#10H
MOV35H,#10H
MOV36H,#10H
MOV37H,#10H
MOV38H,#10H
CLRTR0
CLRET0
CLRPAUSE
SJMPLOOP
LOOP5:
CJNEA,#10,LOOP6 ;數字鍵
LOOP6:
JCLOOP7
LJMPLOOP
LOOP7:
JNBPAUSE,LOOP8 ;暫停狀態可以輸入數字鍵
LJMPLOOP
LOOP8:
MOV33H,34H
MOV34H,35H
MOV35H,36H
MOV36H,37H
MOV37H,38H
MOV38H,KEYVAL
MOVA,34H
SWAPA
ORLA,33H
LCALLBCDH
MOVHOUR,A
MOVA,36H
SWAPA
ORLA,35H
LCALLBCDH
MOVMIN,A
MOVA,38H
SWAPA
ORLA,37H
LCALLBCDH
MOVSEC,A
LJMPLOOP
;------------------
;BCD轉換為十六進制
BCDH:
MOVB,#10H
DIVAB
MOVR7,B
MOVB,#10
MULAB
ADDA,R7
RET
;------------------
;十六進制轉換為BCD
HBCD:
MOVB,#10
DIVAB
SWAPA
ORLA,B
RET
;------------------
KEYSEL:
MOV KEYVAL,#0
MOV KEYSCAN,#0EFH
LCALL GETKEY
MOV A,KEYTM
JZ KEYS1
MOV KEYVAL,A
SJMP KEYRTN
KEYS1:
MOV KEYSCAN,#0DFH
LCALL GETKEY
MOV A,KEYTM
JZ KEYS2
CLR C
ADD A,#4
MOV KEYVAL,A
SJMP KEYRTN
KEYS2:
MOV KEYSCAN,#0BFH
LCALL GETKEY
MOV A,KEYTM
JZ KEYS3
CLR C
ADD A,#8
MOV KEYVAL,A
SJMP KEYRTN
KEYS3:
MOV KEYSCAN,#7FH
LCALL GETKEY
MOV A,KEYTM
JZ KEYRTN
CLR C
ADD A,#12
MOV KEYVAL,A
KEYRTN:
LCALLCHGKEY
RET
;--------------------
GETKEY:
MOVKEYTM,#0
MOV A,KEYSCAN
MOV P3,A
NOP
MOV A,P3
ANL A,#0FH
XRL A,#0FH
JZ NOKEY
MOVR2,#10
LCALLDELAY
MOV A,P3
ANL A,#0FH
XRL A,#0FH
JZ NOKEY
MOV A,P3
ANL A,#0FH
MOV R7,A
SF:
MOV A,P3
ANL A,#0FH
XRL A,#0FH
JNZ SF
MOV A,R7
CJNE A,#0EH,NK1
MOV KEYTM,#1
SJMP NOKEY
NK1:
CJNE A,#0DH,NK2
MOV KEYTM,#2
SJMP NOKEY
NK2:
CJNE A,#0BH,NK3
MOV KEYTM,#3
SJMP NOKEY
NK3:
CJNE A,#07H,NOKEY
MOV KEYTM,#4
NOKEY: RET
;--------------------
DELAY:
MOVR3,#50
DELAY1:
MOVR4,#100
DJNZR4,$
DJNZR3,DELAY1
DJNZR2,DELAY
RET
;--------------------
T0ISR:
PUSHACC
CLRTR0
MOVTH0,#3CH
MOVTL0,#0B0H
SETBTR0
INCCLK
MOVA,CLK
CJNEA,#20,T0ISRE
MOVCLK,#0
INCSEC
MOVA,SEC
CJNEA,#60,T0ISRE
MOVSEC,#0
INCMIN
MOVA,MIN
CJNEA,#60,T0ISRE
MOVMIN,#0
INCHOUR
MOVA,HOUR
CJNEA,#24,T0ISRE
MOVSEC,#0
MOVMIN,#0
MOVHOUR,#0
T0ISRE:
LCALLDISCHG
POPACC
RETI
;--------------------
DISCHG:
MOVA,HOUR
LCALLHBCD
PUSHACC
ANLA,#0FH
MOV34H,A
POPACC
ANLA,#0F0H
SWAPA
MOV33H,A
MOVA,MIN
LCALLHBCD
PUSHACC
ANLA,#0FH
MOV36H,A
POPACC
ANLA,#0F0H
SWAPA
MOV35H,A
MOVA,SEC
LCALLHBCD
PUSHACC
ANLA,#0FH
MOV38H,A
POPACC
ANLA,#0F0H
SWAPA
MOV37H,A
RET
;--------------------
T1ISR:
PUSHACC
CLRTR1
MOVTH1,#0ECH
MOVTL1,#78H
SETBTR1
MOVDPTR,#LEDTAB
T100:
MOVR0,#DAT
MOVA,SCANLED
ADDA,R0
MOVR0,A
MOVA,SCANLED
JNZT101
MOVP2,#01H
CLRDOT
SJMPT1DIS
T101:
DECA
JNZT102
MOVP2,#02H
SETBDOT
SJMPT1DIS
T102:
DECA
JNZT103
MOVP2,#04H
CLRDOT
SJMPT1DIS
T103:
DECA
JNZT104
MOVP2,#08H
SETBDOT
SJMPT1DIS
T104:
DECA
JNZT105
MOVP2,#10H
CLRDOT
SJMPT1DIS
T105:
MOVP2,#20H
CLRDOT
T1DIS:
MOVA,@R0
MOVCA,@A+DPTR
JNBDOT,T1DIS1
ORLA,#01H
T1DIS1:
CPLA
MOVP0,A
INCSCANLED
MOVA,SCANLED
CJNEA,#6,T1END
MOVSCANLED,#0
T1END:
POPACC
RETI
;--------------------
CHGKEY:
MOVA,KEYVAL
JZKV16
DECA
JNZKV01
MOVKEYVAL,#7
RET
KV01:
DECA
JNZKV02
MOVKEYVAL,#4
RET
KV02:
DECA
JNZKV03
MOVKEYVAL,#1
RET
KV03:
DECA
JNZKV04
MOVKEYVAL,#10
RET
KV04:
DECA
JNZKV05
MOVKEYVAL,#8
RET
KV05:
DECA
JNZKV06
MOVKEYVAL,#5
RET
KV06:
DECA
JNZKV07
MOVKEYVAL,#2
RET
KV07:
DECA
JNZKV08
MOVKEYVAL,#0
RET
KV08:
DECA
JNZKV09
MOVKEYVAL,#9
RET
KV09:
DECA
JNZKV10
MOVKEYVAL,#6
RET
KV10:
DECA
JNZKV11
MOVKEYVAL,#3
RET
KV11:
DECA
JNZKV12
MOVKEYVAL,#11
RET
KV12:
DECA
JNZKV13
MOVKEYVAL,#12
RET
KV13:
DECA
JNZKV14
MOVKEYVAL,#13
RET
KV14:
DECA
JNZKV15
MOVKEYVAL,#14
RET
KV15:
DECA
JNZKV16
MOVKEYVAL,#15
RET
KV16:
MOVKEYVAL,#0FFH
RET
;--------------------
LEDTAB: DB0FCH ;"0" 00H
DB60H ;"1" 01H
DB0DAH ;"2" 02H
DB0F2H ;"3" 03H
DB66H ;"4" 04H
DB0B6H ;"5" 05H
DB0BEH ;"6" 06H
DB0E0H ;"7" 07H
DB0FEH ;"8" 08H
DB0F6H ;"9" 09H
DB0EEH ;"A" 0AH
DB3EH ;"B" 0BH
DB9CH ;"C" 0CH
DB7AH ;"D" 0DH
DB9EH ;"E" 0EH
DB8EH ;"F" 0FH
DB00H ;"" 10H
;--------------------
Ⅵ 請推薦幾本好的51單片機教程
看這篇帖子的,我想都是電子愛好者或電類專業學生。不知道大家都處於什麼一個階段,這篇帖子是寫給入門者的,要解決一個問題:初學者應重點掌握什麼電子知識,大學階段如何學習?
先說點貌似題外的東西——3個謬論。
謬論一:高中老師常對我們說,大家現在好好學,考上了大學就輕鬆了,愛怎麼玩怎麼玩。這真是狗屁。別的專業我不好說,電氣、電子、電力、通信、自動化等電類專業,想要輕松那是不可能地(當然你是天才就另說),專業課上講的東西對決大多數人來說那是雲里霧里,從來都是一知半解,需要你課下大量時間精力地消化。有些東西甚至需要你若干年後在工作中遇著時才回過味:「哦,原來以前學的那東西是干這使的。」你要能想得起,並知道怎麼回頭去補,就算是上學時專業課學得很扎實了。
謬論二:填志願時經常有人對我們說:專業不重要,學校最重要,進了個好學校想學什麼再學。這亦是狗屁。進了學校,本專業的課程就可能會壓得你喘不過氣來,還有多少人有時間和毅力選修第二專業?而所學專業幾乎就是決定了你今後一生的職業生涯。而學校,說實在話本科階段我覺得從老師那學到的東西各校間差別不是很大。課上講的大同小異,課下也不會有什麼好老師給你單獨指導和點撥,若能遇著,那是你的幸運。越牛的學校的越牛的老師就越忙,不要指望他們會在教學上花多少心思,更不要指望他們對你另眼相看。反倒是一些普通院校的小老師們可能跟學生走得更近,輔導更多些,雖然他們可能水平一般,但對於你大學的學習來說還是足夠的。綜上所述,我覺得對於一個電子愛好者來說,成為一名普通重點大學的電子系學生比成為北大的哲學系學生更重要。當然看帖的應該大多數都是學電的,那恭喜你,這個專業不錯的,雖不是什麼「朝陽產業」,但絕對是個「常青行業」。
謬論三:上了大學,可能又有不少人對你說,在大學專業不重要,關鍵的是學好計算機和英語,這樣就不愁找不到好工作了。這也是屁話。你要明確一點:你將來不是純靠英語吃飯的,也不是做編程、搞軟體開發或動畫創作的。我是想說:若果你性格偏內向沉穩、肯鑽研、愛好電子行業,將來想從事電子設計和研發工作,那你一定要學好專業課。當然英語也很重要,但以後工作中用得多的是你的專業英語,即能讀懂英語技術文檔,而不是跟別人比你口語多正宗多流利。至於計算機,那就是一工具,不要花太多時間去學photoshop、3dmax、Flash、網頁製作等流行軟體,這些在你今後的工作中用不著,也會牽扯你大量時間精力。好鋼用在刀刃上,多進進實驗室多搭搭電路吧。當然,電類學生對電腦也有特殊要求,那就是用熟Protel、
Multisim,學好匯編語言、C語言、選學PLD相關軟體。任務也是很重的。
以上說了3個謬論,下面言歸正傳吧。那麼進了大學,讀了電類專業,這4年你該學些什麼呢?
首先要了解:電類專業可分為強電和弱電兩個方向,具體為電力工程及其自動化(電力系統、工廠供變電等)專業屬強電,電氣工程及其自動化以強電為主弱電為輔,電子、通信、自動化專業以弱電為主。其他更進一步的細分要進入研究生階段才劃分。但無論強電還是弱電,基礎都是一樣的。
首先高數是要學好的,以後的信號處理、電磁場、電力系統、DSP等不同方向的專業課都用得著。
專業基礎課最重要的就是電路分析、模擬電路、數字電路。這3門課一定要學好。這3門課一般都是大一下學期到大三上學期開設,對大多數對電子知識還了解不多的同學來說,通常是學得一知半解,迷迷糊糊。所以,最好是在開課之前或是開課的同時讀一兩本通俗淺顯的綜合介紹電子知識的書籍,對書中的知識你不需要都懂,能有個大致感覺就行。
對這這種入門讀物的選擇很重要,難了看不懂可能興趣就此喪失或備受打擊,反而事與願違。在此推薦一本《電子設計從零開始》(楊欣編著,清華大學出版社出版),該書比較系統全面地介紹了電子設計與製作的基礎知識,模電、數電、單片機、Multisim電路模擬軟體等都有涉及,一冊在手基本知識就差不多了,關鍵是淺顯易懂,有一定趣味性。另外科學出版社引進出版的一套小開本(32開)電子系列圖書也不錯,是日本人寫的,科學出版社翻譯出版,插圖較多,也較淺顯,不過這一系列分冊較多,內容分得較細。
除了看書,還要足夠重視動手實踐。電路、模電、數電這些課程進行的同時都會同時開設一些課程試驗,珍惜這個動手機會好好弄一弄,而不要把它當作一個任務應付了事。跟抄作業一樣,拷貝別人的試驗結果在高校中也是蔚然成風,特別是幾個人一個小組的實驗,那就是個別勤奮好學的在那折騰,其他人毫不用心地等著出結果。
我只想說,自己動手努力得來的成果才是甜美的,那種成就感會讓你充實和滿足。游手好閑的,到臨近畢業找工作或在單位試用時,心中那種巨大的惶恐會讓你悔不當初。這種教訓太多了,多少次我們都是蹉跎了歲月才回過頭來追悔莫及。除了實驗課好好准備好好做之外,許多學校都設有開放性實驗室,供學生平時課余自覺來弄弄。珍惜這種資源和條件吧,工作後不會再有誰給你提供這種免費的午餐了。
當然有些學校沒有這么好的條件,或缺少器件,那同學們就在電腦上模擬一把試驗平台吧,就是學好用好Multisim軟體。Multisim是一種電路模擬軟體,筆者上學時叫做EWB,後來隨著版本更新,先後更名為Multisim2001、Multisim7、Multisim8。這個軟體可模擬搭建各種模擬電路和數字電路,並可觀測、分析電路模擬結果。大夥可以把模電、數電中學習的電路在這軟體裡面模擬一下,增加感性認識,實驗前後也可把試驗電路在軟體里模擬,看跟實際試驗結果有多大差別。可以說,只要你是學電的,這個小軟體就是你上學時必須掌握的,對你的學習助益很大。另一個必須掌握的軟體那就是protel了。
上學時,從小學期的綜合設計實驗到畢業設計,最後都會要求你用Protel繪出設計的電路原理圖和PCB版;工作後,Protel也是你必須掌握的基本技能,部分同學畢業後一兩年內的工作,可能就是單純地用這軟體畫板子。Protel的版本也走過了Protel98、Protel99、Protel99SE、ProtelDXP、Protel2004的發展道路。Protel99SE、ProtelDXP、Protel2004這三個版本現在用得最多,目前許多學校教學或公司內工程師使用的都還是Protel99SE,當然若作為新的自學者直接從Protel2004學起似乎好一些。
綜上所敘,作為最基本的EDA(電子設計自動化)軟體,Multisim和Protel是所有電類學生在上學時必須掌握的。其他的如Pspice、Orcad、SYstemview、MATLAB、QuartusII等等,需根據不同的專業方向選學,或是在進入研究生階段或工作後在重點學習使用。那Multisim和Protel好學么?入門應該問題不大,讓師兄師姐指導指導,或是找一兩本入門書看一看就OK了。這里推薦一本《電路設計與模擬——基於Multisim 8與Protel 2004》(也是楊欣編著,清華社出版),作為這兩款軟體的入門學習挺不錯的,關鍵是一本書包含了兩款軟體學習,對窮學生來說比較劃算,若是花錢買兩本書分別去學這兩個軟體,就不值了,因為Multisim的入門不是很難。另用Protel畫PCB電路板學問挺大的,有必要多看一些技術文檔或是買一本高級應用類的圖書。
2.大三大四(學習專業課,嘗試應用)
進入大三,就涉及到專業課的學習了,本文只討論以應用為主的專業課,其他如《電力系統分析》、《電機學》、《自控原理》、《信號與處理》、《高電壓》、《電磁場》等等以理論和計算為主的專業課,咱就不多提了。當然這些課對你今後向研究型人才發展很重要,也都很讓人頭疼,要有建議也只能說是努力學、好好學,懂多少是到少(不過別指望全都懂),以後工作或接著深造用得著時再回過頭來接著補接著學,那時有工作經驗或接觸多了有感性認識,可能學著就容易些了。
那以應用為主的專業課又有哪些呢?不同專業方向有不同的課程,很難面面俱到。這里先簡單羅列一下,有微機原理與介面技術(也稱單片機)、開關電源設計、可編程邏輯器件(PLD)應用、可編程邏輯控制(PLC)應用、變頻器應用、通信電路、數字集成電路分析與設計、DSP、嵌入式等等。可能有同學要問:這么多東西,大學階段要想都學好不容易吧?答案是不僅是不容易,而且是不可能。這些技術每一門展開來都是復雜的一套知識,可以說,你只要精通其中一門,就可以到外邊找個不錯的工作了。
而且在大學階段,這些課程也不是都要學的,而是針對不同專業方向選修其中幾門(具體選哪幾門,多研究研究你們各自的專業培養方案,多請教老師),學的時候爭取能動基本用法即可,真正的應用和深入是要到工作後的;當然你若很勤奮或有天賦,能熟練掌握某一門達到開發產品的程度,那畢業後找個好工作就輕而易舉了。到這里我們需要再明確一點:電子領域知識繁多、浩如煙海,所以一般搞硬體的公司都有較多的員工,一個研發項目是多人細致分工、共同完成的,所以我們經常會聽到團隊意識這個名詞。因為一個人的能力有限,不可能掌握所有的知識。比如一些人專門負責搞驅動,一些人專門從事邏輯設計,一些人專門搞高頻無線,一些人專門搞測試,一些人專門設計外殼,一些人專門設計電路板等等。
看到這里可能有的同學頭都大了:那說來說去大學階段到底究竟應該學些什麼呢?說實話寫到這里我的頭也大了,電子設計涉及方方面面的東西太多了,實在不是一篇文章甚至一本書能說得清楚的。所以我決定剔除這些生澀的課程名目,大致說一下我所認為的一個電類學生或是想要成為電子工程師的自學者應該掌握的基本的專業技能。
現在應該說單片機不知道那是相當嚴重的問題。單片機的知識和應用的技巧成了求職面試中必備的問題。但是單片機的知識較難入手,但是你如果看了《51單片機應用從零開始》(清華大學出版社,王玉鳳,劉湘黔,楊欣編著)就不是這么感覺的了,這是一本中學生都讀得懂的單片機基礎和應用教程。這本教程凝結了國內幾所重點大學中站在科研、教學第一線教師們的心血,也得到了英國劍橋大學、牛津大學、倫敦帝國理工大學、倫敦大學、加的夫大學等世界著名大學多位博士生導師的指導意見。經過多位學者的精心裁剪,本書的脈絡、線索、內容才真正符合讀者學習單片機的需要。
《51單片機應用從零開始》以生動活潑、平實易懂的語言講述。盡量讓單片機學習過程中不斷涌現的專業詞彙,在不知不覺的情況下通過多方面的使用而掌握。本書沒有用專業的描述方法來敘述知識點,取而代之的是以「講故事」的形式把應該了解的內容和盤托出。
十分注重基礎知識的鋪墊。在單片機學習之前,需要對計算機原理和電子技術有一定的了解。本書考慮到不同讀者的知識背景不同,把這兩個基礎理論融入到了單片機的講解當中,使閱讀起來感覺不到有什麼障礙。
構建了全面的學習支撐體系。每章最後的「實例點撥」除了鞏固每章的學習知識外,更重要的是開辟單片機應用的視野;再加上「器件介紹」環節,補足單片機從基礎到應用所需要的知識;以及豐富的附錄內容可作為學習和應用單片機的強力參考。這便構建了一個完整學習單片機的支撐體系。
既授人以魚,也授人以漁。書中有充足的實例應用,可以用在單片機實驗、單片機課程設計當中。但更重要的是,這些實例前後都伴隨著仔細的講解,一個例子下來就能摸清來龍去脈。
敘述的內容全面、新穎、權威。嚴格按照單片機官方的技術參考對其進行講解,包括所有51單片機學習與應用需要的基礎知識。無論敘述的內容或是實例,都是目前世界上單片機應用的主流。
全書渾然一體。雖然每章各具標題,實際上互有聯系。而這種聯系如果在書中忽略不談,則會對理解和記憶產生障礙。本書在正文中多次有知識點的相互映射,這不但能加深前後內容的聯系,而且能深化理解與記憶。
我認為:除了最初提到的電路分析、模擬電路、數字電路、單片機外,應了解並掌握電子元器件識別與選用指導、基本儀器儀表的使用、一些常用電路模塊的分析與設計、單片機的應用、PLD的應用、模擬軟體的應用、電路板設計與製作、電子測量與電路測試。
電子元器件的識別與使用就不用說了,這是元素級的基礎,不過要想掌握好也並不容易,一些電子系學生畢業了,還認不出二極體、三極體實物、分不清電解電容的正負極等等,也不是沒有的事。還是一句話,多進進實驗室,多跑跑電子市場,多看看書。
儀器儀表的使用,大學的實驗課中你至少會用過數字萬用表,波形發生器、電源、示波器、小電機、單片機模擬機,至少要把這些東西的接線方法和用法弄懂吧。
常用電路模塊也是包羅萬相,各種放大電路、比較器、AD轉換電路、DA轉換電路、微分電路、積分電路,還有各種數字邏輯單元電路等等,只能說,大致了解吧,並學會怎麼去查資料、查晶元查管腳。最基本的,做實驗或課程設計中用到的各種晶元要弄熟。
單片機,這是應該掌握的。時下單片機種類繁多,但各大小企業用得最多的還是51系列單片機,而且價格便宜、學習資料也最全,故給自學者推薦。當然各學校開課講的單片機型號會有所不同,沒關系,學好單片機編程,學好了一種,再學別的單片機就容易了。
PLD(可編程邏輯器件),一種集成電路晶元,提供用戶可編程,實現一定的邏輯功能。對可編程邏輯器件的功能設定(即要它實現什麼功能)要有設計者藉助開發工具,通過編寫程序來實現,這跟單片機類似。開發工具可學習Altera公司的Quartus II軟體(這是該公司的第4代PLD開發軟體,第3代是MAX+PLUS II軟體)。編程語言學習硬體描述語言VHDL或Verilog HDL。
模擬軟體最基本的就是前面說的Multisim了,另外還可學MATLAB。其他的試專業情況選學或是工作後學。電路板設計與製作主要是用Protel軟體輔助進行。這在前面已有介紹,讀者應該也比較熟悉。
最後建議同學們積極與各類電子競賽賽事,參加一場比賽一個項目做下來,電子設計的一個流程和各環節的基礎知識就能串起來了,對知識的融會貫通及今後走向工作崗位都有莫大裨益。
以上這些東西我說得籠統,深入下去又是一大堆要學的東西。還是那句話,多啃書本、多實踐!清華大學出版社有一套「電子電路循序漸進系列教程」是按照上面我所講的那個思路出的,可惜好像還沒出全,現在好像只有《單片機在電子電路設計中的應用》、《電路設計與制板——Proetl應用教程》、《模擬軟體教程——Multisim和MATLAB》、《常用電路模塊分析與設計指導》幾本。另外聽聽你們老師的意見、師兄師姐的意見,問問他們應讀些什麼書,當然也不能盡聽盡信,翻開一本書我想你先大致看看他講得是否通俗,自己琢磨著能看懂幾分?我想能有5分懂這本書就值得一看了,示自己現階段的知識情況,太淺顯的書不用看了,太深的書也不要去看,看得迷迷糊糊還打擊自信心喪失了興趣。
好了,就此停筆吧。本來是要寫個書目推薦,可干癟癟的羅列一堆書目有什麼意義?還是寫下這些字,讓同學們自己去思考去選擇去深入吧,希望能對你們有所幫助。
最後一句老生常談也是我的切膚之痛:大學四年會一晃而過,要學的東西太多太多,不要虛度光陰。及時當努力,歲月不待人!