電子產(chǎn)品設(shè)計與制作
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【作 者】黃荻 陳志漫
【I S B N 】978-7-5226-2338-2
【責(zé)任編輯】鞠向超
【適用讀者群】本專通用
【出版時間】2024-03-05
【開 本】16開
【裝幀信息】平裝(光膜)
【版 次】第1版第1次印刷
【頁 數(shù)】308
【千字?jǐn)?shù)】444
【印 張】19.25
【定 價】¥59
【叢 書】高等職業(yè)教育飛機(jī)電子設(shè)備維修專業(yè)群新形態(tài)規(guī)劃教材
【備注信息】
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相關(guān)圖書
本書主要包含線性穩(wěn)壓電源實驗板的設(shè)計與制作、廚用多功能定時器的設(shè)計與制作、單片機(jī)開發(fā)板的設(shè)計與制作等內(nèi)容,側(cè)重于應(yīng)用Altium Designer軟件進(jìn)行電子產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)。
本書精選了難度遞增的3個載體,以項目方式組織教學(xué)內(nèi)容。3個項目環(huán)節(jié)覆蓋了電子產(chǎn)品設(shè)計制作的全過程,呈螺旋式上升,隨著項目任務(wù)展開不斷融入新的知識與技能。根據(jù)不同學(xué)習(xí)需求和不同實踐教學(xué)條件可以選擇1~3個項目實施教學(xué)。
本書采用雙主線結(jié)構(gòu),一條為項目化教學(xué)實施主線,通過目錄體現(xiàn),適合高職院校電類專業(yè)用作項目化、一體化課程教學(xué);另一條為知識點脈絡(luò)主線,通過索引體現(xiàn),方便在校學(xué)生、行業(yè)從業(yè)人員和電子愛好者按需查閱。
本書作為高職院校電類專業(yè)教材,對應(yīng)的省級精品在線開放課程已配套大量學(xué)習(xí)資源,歡迎登錄課程平臺(https://www.icourse163.org/course/CAVTC--1207012801)同步學(xué)習(xí)。
內(nèi)容全面:三個項目由淺入深,由易到難,講解電子產(chǎn)品開發(fā)過程。
理實一體:以電子產(chǎn)品的開發(fā)典型工作流程為主線,重點突出應(yīng)用。
資源豐富:配套微課視頻、教學(xué)大綱、電子課件等,方便師生教與學(xué)。
由于電子產(chǎn)品制造業(yè)的迅猛發(fā)展,需要更多高素質(zhì)的從業(yè)者,能夠從事設(shè)計開發(fā)、看懂設(shè)計文檔、實現(xiàn)設(shè)計向產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換。為此,編者在高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)設(shè)置了電子產(chǎn)品設(shè)計與制作這一核心課程,將電子電路的設(shè)計與仿真、PCB的設(shè)計與制造、產(chǎn)品的安裝與調(diào)試等內(nèi)容以電子產(chǎn)品的開發(fā)典型工作流程為主線進(jìn)行了重構(gòu),采用項目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動的方式開展教學(xué)。目前,課程已建設(shè)成為湖南省在線精品開放課程,為提煉多年課程改革的成果,也為滿足課程教學(xué)和進(jìn)一步建設(shè)需求,我們編寫了本書。
本書分為3個項目,選擇了模擬類電子產(chǎn)品“線性穩(wěn)壓電源”、數(shù)字類電子產(chǎn)品“廚用多功能定時器”和綜合類電子產(chǎn)品“單片機(jī)開發(fā)板”3個典型載體,通過分析設(shè)計需求、確定設(shè)計方案、原理設(shè)計與仿真、原理圖繪制與PCB設(shè)計、PCB制作、線路板組裝與調(diào)試等典型工作任務(wù)的牽引,帶領(lǐng)讀者一起了解電子產(chǎn)品開發(fā)的過程。3個項目由淺入深,由易到難。項目1側(cè)重于基本操作與規(guī)范,項目2側(cè)重于知識擴(kuò)展與補(bǔ)充,項目3側(cè)重于技巧提升與精進(jìn),但每一個項目都是一個獨立完整的電子產(chǎn)品開發(fā)過程,有不同需求的讀者可以自主決定學(xué)習(xí)的深度。本書可作為教材應(yīng)用于學(xué)校教學(xué),也為教師提供了模塊化的選擇,根據(jù)不同的人才培養(yǎng)需求,開展1~3個項目,都不影響課程的完整性。
本書的參考學(xué)時:如果開展1個項目,建議40~48學(xué)時;開展1、2個項目,建議64~80學(xué)時;全面開展3個項目,建議88~120學(xué)時。
本書還基于工作過程整理了全局的知識點索引,方便行業(yè)從業(yè)人員和自主學(xué)習(xí)者按需查找,快速定位到要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,可用作相關(guān)工程技術(shù)人員的參考書。
基于“崗課賽證”綜合育人理念,編者在本書編寫前期先進(jìn)行了廣泛調(diào)研,聽取了企業(yè)專家的意見,與行業(yè)接軌,側(cè)重于Altium Designer主流軟件的應(yīng)用,吸納了IPC-A-610、IPC-A-600等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容;以電子產(chǎn)品設(shè)計與制作省級在線精品開放課程為依托,開發(fā)了大量數(shù)字化資源,力求將本書打造成為立體化、數(shù)字化教材;緊盯全國職業(yè)技能大賽標(biāo)桿,融入了電子產(chǎn)品設(shè)計與制作賽項的核心內(nèi)容;結(jié)合1+X證書“物聯(lián)網(wǎng)單片機(jī)應(yīng)用與開發(fā)”的職業(yè)技能要求,載體選用考證所需同系列芯片,內(nèi)容對接其中智能終端硬件設(shè)計等工作領(lǐng)域需求。
本書配套課程網(wǎng)站網(wǎng)址為https://www.icourse163.org/course/CAVTC--1207012801,歡迎加入學(xué)習(xí)與交流。
本書主要由長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院黃荻編寫項目1和統(tǒng)稿全書,林文、戴鼎鵬編寫項目2,株洲中車時代電氣股份有限公司陳志漫、胡霞編寫項目3。長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院朱國軍教授擔(dān)任本書的主審。陳志漫為電子工藝領(lǐng)域?qū)<,對本書與行業(yè)企業(yè)對標(biāo)的諸多環(huán)節(jié)提供了指導(dǎo)性意見。參編本書的還有蔣雄、梁坤兩位老師。
編者力求考慮全面,為讀者奉獻(xiàn)一本優(yōu)質(zhì)教材。但電子技術(shù)發(fā)展迅速,編者水平有限,書中難免有疏漏和不足之處,敬請讀者批評指正。
編 者
2023年8月
任務(wù)1 確定線性穩(wěn)壓電源實驗板設(shè)計與制作流程 2
任務(wù)描述 2
任務(wù)要求 2
知識鏈接 2
1.電子產(chǎn)品開發(fā)的一般流程 2
2.EDA技術(shù)在電子產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用 4
3.現(xiàn)代電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程 5
任務(wù)實施 6
線性穩(wěn)壓電源實驗板設(shè)計與制作流程 6
思考題 6
任務(wù)2 線性穩(wěn)壓電源實驗板原理圖及參數(shù)的仿真設(shè)計 7
任務(wù)描述 7
任務(wù)要求 7
知識鏈接 7
1.穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo) 7
2.Multisim仿真軟件簡介 9
任務(wù)實施 13
1.整體方案設(shè)計 13
2.電路元件參數(shù)的設(shè)計 15
3.創(chuàng)建Multisim仿真文件 19
4.搭建仿真電路 20
5.對設(shè)計指標(biāo)進(jìn)行仿真測試 25
思考題 29
任務(wù)3 線性穩(wěn)壓電源實驗板原理圖繪制 30
任務(wù)描述 30
任務(wù)要求 30
知識鏈接 30
1.Altium Designer 軟件簡介 30
2.軟件界面 30
任務(wù)實施 34
1.創(chuàng)建PCB工程與設(shè)計文件 34
2.設(shè)置原理圖圖紙屬性 38
3.繪制線性穩(wěn)壓電源實驗板原理圖 45
4.編譯原理圖并進(jìn)行電氣檢查 58
5.生成網(wǎng)絡(luò)表文件 63
思考題 63
任務(wù)4 線性穩(wěn)壓電源實驗板PCB設(shè)計 64
任務(wù)描述 64
任務(wù)要求 64
知識鏈接 64
1.PCB的物理結(jié)構(gòu) 64
2.PCB的設(shè)計圖層 65
任務(wù)實施 66
1.創(chuàng)建PCB文件 66
2.PCB設(shè)計環(huán)境的設(shè)置 67
3.PCB機(jī)械參數(shù)設(shè)計 72
4.導(dǎo)入元器件及網(wǎng)絡(luò) 78
5.元器件布局 80
6.設(shè)計規(guī)則設(shè)置 81
7.布線 88
8.PCB布線后的完善 95
9.設(shè)計規(guī)則檢查 98
10.生成元器件清單 103
思考題 105
任務(wù)5 線性穩(wěn)壓電源實驗板制作 106
任務(wù)描述 106
任務(wù)要求 106
知識鏈接 106
1.電子產(chǎn)品制作和調(diào)試過程中的
安全操作規(guī)范 106
2.手工焊接常用的工具和材料 107
3.模擬電路調(diào)試的一般步驟 108
任務(wù)實施 108
1.線性穩(wěn)壓電源實驗板PCB的制作 108
2.線性穩(wěn)壓電源實驗板的安裝 109
3.線性穩(wěn)壓電源實驗板的調(diào)試與測試 116
思考題 120
項目2 廚用多功能定時器的設(shè)計與制作/121
任務(wù)1 廚用多功能定時器電路設(shè)計 122
任務(wù)描述 122
任務(wù)要求 122
知識鏈接 122
電路的層次化設(shè)計 122
任務(wù)實施 122
1.確定系統(tǒng)整體設(shè)計方案 122
2.分模塊電路設(shè)計 123
3.形成整體原理圖 127
思考題 128
任務(wù)2 廚用多功能定時器原理圖繪制 128
任務(wù)描述 128
任務(wù)要求 128
知識鏈接 128
常用PCB封裝 128
任務(wù)實施 134
1.創(chuàng)建工程與原理圖文件 134
2.創(chuàng)建原理圖模板文件 135
3.將原理圖模板應(yīng)用于當(dāng)前設(shè)計 137
4.制作并應(yīng)用原理圖庫 139
5.繪制廚用多功能定時器原理圖 157
6.制作并應(yīng)用PCB庫 164
7.對原理圖作電氣規(guī)則檢查 177
思考題 179
任務(wù)3 廚用多功能定時器PCB設(shè)計 179
任務(wù)描述 179
任務(wù)要求 179
知識鏈接 179
1.PCB布局布線的基本原則 179
2.PCB覆銅的作用 180
任務(wù)實施 181
1.向?qū)Х▌?chuàng)建PCB文件 181
2.導(dǎo)入元件與網(wǎng)絡(luò) 183
3.元器件布局 183
4.設(shè)計規(guī)則設(shè)置 188
5.PCB布線 191
6.布線后的完善與DRC 194
7.生成元器件清單 197
思考題 198
任務(wù)4 廚用多功能定時器的制作 198
任務(wù)描述 198
任務(wù)要求 198
知識鏈接 199
1.工業(yè)化PCB生產(chǎn)的工藝流程 199
2.雕刻法制板 202
3.IPC標(biāo)準(zhǔn) 202
4.?dāng)?shù)字電路調(diào)試步驟與注意事項 203
任務(wù)實施 205
1.PCB的制作 205
2.電路的焊接安裝 227
3.電路的調(diào)試 231
思考題 232
項目3 單片機(jī)開發(fā)板的設(shè)計與制作/233
任務(wù)1 單片機(jī)開發(fā)板的原理圖設(shè)計 234
任務(wù)描述 234
任務(wù)要求 234
知識鏈接 234
1.STC單片機(jī) 234
2.層次原理圖設(shè)計 235
任務(wù)實施 236
1.制定單片機(jī)開發(fā)板總體設(shè)計方案 236
2.繪制核心板原理圖 237
3.繪制底板原理圖 240
思考題 251
任務(wù)2 單片機(jī)開發(fā)板的PCB設(shè)計 251
任務(wù)描述 251
任務(wù)要求 251
知識鏈接 251
1.PCB的電磁兼容設(shè)計 251
2.PCB的可制造性設(shè)計 253
任務(wù)實施 254
1.設(shè)計核心板PCB 254
2.設(shè)計底板PCB 263
思考題 268
任務(wù)3 單片機(jī)開發(fā)板的安裝與調(diào)試 268
任務(wù)描述 268
任務(wù)要求 268
知識鏈接 268
1.PCB生產(chǎn)文件 268
2.軟硬件聯(lián)合調(diào)試 270
任務(wù)實施 271
1.單片機(jī)開發(fā)板PCB的制作 271
2.單片機(jī)開發(fā)板的焊接安裝 276
3.單片機(jī)開發(fā)板的調(diào)試 280
思考題 283
附錄1 電氣規(guī)則錯誤類型/284
附錄2 電路板焊接組裝驗收評價標(biāo)準(zhǔn)/288
附錄3 電路板制作驗收評價標(biāo)準(zhǔn)/293
參考文獻(xiàn)/297
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