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序论:在您撰写电子产品开发时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
电子产品的开发离不开企业这个实体,开发项目管理理念需要结合企业的自身实际情况,如企业的行政组织架构,开发项目团队的组织架构等来制定最适合企业的一套产品开发项目管理流程。本文以图1所示的开发项目团队组织架构框来阐述电子产品开发项目管理流程。产品开发整体流程实际上包含一系列阶段步骤,把一组需求和思想转化为市场上成功产品的流程。本文介绍的电子产品开发项目整体流程框图如图2所示。由图2所述,电子产品开发首先要进行市场调研阶段对产品作出准确的市场定位,项目管理者需要进行产品评估设计阶段仔细分析产品功能指标、性能指标、技术参数、系统规格确定准确的项目开发文档作为产品开发的输入,需要对整体设计进行开发计划的制定,系统规格等进行产品开发目标的确定,同时组织设计开发项目团队成员分配,设计开发人员项目责任分配,制定团队各成员的详细准确的设计参数任务书,设置各个阶段时间节点,进行产品成本、时间的控制目标和措施,生产过程中文件控制的实施,产品标准化制定计划等。随后进行产品设计实施阶段,进行设计评审、开发执行,接着进入制作ES样机阶段制作样机进行测试,测试成功随后进行产品小批量生产阶段进行生产小批量样机测试,产品大批量生产阶段,产品更新维护阶段直至产品全生命周期结束。
2电子产品开发技术的详细流程
2.1硬件设计流程
产品硬件设计流程如图3所示,硬件项目组根据产品的技术定义,准确的系统技术参数规格、功能指标、电气性能指标等,进行硬件电路实现方案的设计工作,方案的设计可以提出几套实现方案,最好能引用原有生产产品上的经典的电路模块从而更有力保证产品的设计的稳定可靠性,项目协调员组织相关责任人进行硬件电路设计的评审,评审的原则是以最低的成本最可靠的方案为原则进行方案选定。选定后由硬件工程师进行原理图的设计,设计完成后需要进行原理图的评审工作,评审合格后再进行PCBlayout设计,在进行PCB设计的同时硬件工程师需要与结构工程师一同协调确定产品的开口,孔位,接口位置等信息进行PCB设计。PCB设计完成后需要进行PCB图的评审,PCB评审成功后再进行BOM表的整理,进行元器件的采购,焊接PCB后与软件设计人员进行硬件单板功能调试工作,与结构设计人员进行装配组装调试,发现问题填写问题报告,反馈协调到具体的相关设计人员进行整改工作。最后输出的原理图、PCB、BOM表等资料归档作为下一阶段产品ES样机资料发放的输入。
2.2软件设计流程
产品软件设计流程图如图4所示,软件项目组软件系统需求分析得出的系统需求说明按软件设计流程进行软件方面的设计工作,设计的方案首先根据具体的硬件设计电路模块进行各个模块的软件设计驱动及测试工作,如发现问题及时反馈给硬件设计人员进行协商修改,如果没问题则提出系统软件框架的设计方案,项目协调员组织相关责任人进行软件方案评审,评审的时候需要仔细根据需求实现的技术细节来核实软件是否能达到相应的技术指标。评审成功后则根据具体的功能实现模块逐个进行软件设计,每个功能模块设计完成后,再进行软件整体模块代码兼容软件集成设计调试工作,调试成功后需要在几套硬件上进行反复的测试,测试完成各方面达到系统要求指标后进行程序整理归档及初次发放版本管理。最后输出的软件说明文件、源程序、烧录程序等作为下一阶段ES样机资料发放的输入。
2.3结构设计流程
根据产品的技术定义,提出的准确的系统参数规格,结构项目组进行结构设计工作,根据产品的外观要求,整体尺寸大小、开孔位置、按键、LED灯、屏的位置、端子开孔、电气要求等,选择合适的壳体,进行结构图纸的绘制,绘制的过程中需要与硬件设计人员一同确定产品的一些细节问题,绘制完成后通过软件模拟,模拟成功项目协调员协调相关责任人进行结构设计方案的评审,评审成功后进行结构图纸的释放进行快速成型制作一套结构结合PCB板、结构开孔、按键、屏、端子等进行组装测试。测试没有问题后进行结构图纸的归档工作,最后输出的结构装配图、部装总装文件等作为下一阶段ES样机资料发放的输入。
2.4产品ES样机流程
产品ES样机流程如图6所示,技术工程部在产品开发设计实施阶段完成了硬件、软件、结构设计之后,将硬件设计的输出、软件设计的输出、结构设计的输出作为产品ES样机的输入文件,相关技术设计工程师完成ES样机的测试、调试、组装、装配工作,同时将遇到的问题记录到样机问题反馈表中,随后进行产品功能测试、产品电气测试、产品整机测试,测试过程中如发现问题及时反馈给相关责任技术设计人员进行修改,如果没问题则将产品设计文件,ES样机反馈问题,功能测试报告,电气测试报告,ES样机整机检验报告等进行归档工作,同时将ES样机进行拍照录像存档工作作为下一阶段小批量生产的输入,完成产品ES样机流程。
2.5产品的小批量生产
产品ES样机阶段结束后,接下来的阶段就是进行产品的小批量生产试制阶段,工艺部门与技术工程部门进行输入输出文件交接工作,工艺部门根据产品ES样机流程阶段的输出得到的各种归档资料作为产品小批量生产的输入。产品小批量生产试制其流程如图7所示。工艺部门独立按计划按流程制作小批量样机,完成后质检部门QC对小批量样机进行整机全检,并公布遇到的所以问题,工艺部门完成解决相关问题无法解决的问题反馈到技术部门相关设计人员解决相关问题,解决完成后公布处理结果,工艺、质检进行协调测试直至一致通过,接着进行修改完善相关资料,最后进行工艺、质检、技术三部门共同认证小批量生产的样机是否合格,合格则完成产品的小批量生产流程。
2.6产品的大批量生产
电子产品经过工艺部门小批量生产后完善了产品的配套的工艺生产指导文件,但是有时在大批量生产会暴露出批量的相同的问题如电子元器件采购出错,芯片批次不同造成性能不同,结构件的加工误差无法组装等等,所以在大批量生产之前除了需要根据工程样机及配套的工程样机文件来指导大批量生产之外,在大批量生产进行头几台生产时仍然需要仔细进行整机制造后进行整机全检,持续修改完善工艺资料后,接着就将完善后的工艺资料正式转为生产指导资料指导流水线进行大批量生产进程。大批量生产的流程图如图8所示。
2.7产品维护阶段
产品开发大批量生产阶段结束后,整个项目并未结束,此后由于客户需求,技术更新,降低成本等因素进行产品修改更新,都会在原产品基础上提出些设计的更新变更方案,这个阶段就是项目产品维护更新阶段,需要对项目设计更新,设计人员修改设计文档,在ES样机上进行测试,测试合格是否正式,正式发放升级通知及更新套件处理等,以及进行产品更新升级批次的管理工作等一系列跟踪直到项目生命周期的结束。其中产品修改更新流程如图9所示。
3结束语
随着高职课程改革的不断深入,高职课程越来越重视课程设计。以能力为本的人才培养目标符合基于工作过程的课程设计理念。课程设计中的“设计”二字,需要以课程实施的对象“学生”为前期准备。高职学生在认知上的特点是学生的思维呈现从一到多的发散式状态,即对待问题的解决从“是什么”转变为“可能是什么”,学生能假设一种或多种不同的情境并加以理解与思考,不一定需要亲身经历。对于具体的工作任务,学生能通过假想的思维想到不同的解决方法。课程设计包括基本的价值选择、技术上的安排和课程要素的实施[1]。在职业教育中,通常将职业能力分为专业能力和关键能力,关键能力对培养未来的劳动者有着“关键作用”的能力。这里所说的关键能力需要通过课程设计来实施与完成[2]。
1《电子产品开发与制作》课程设计背景
《电子产品开发与制作》课程面向电子制造业、电子服务业、电子开发业等行业领域,其对应的产业链和主要岗位分析如图1所示。在高职教育中,《电子产品开发与制作》课程面向电子信息工程技术、应用电子技术、电子工艺与管理等电子信息类专业,其对应的岗位有工艺工程师、产线作业员、材料工程师等。课程的作用体现在培养学生的基础职业技能和能力,即,①电子产品制作工艺的相关知识;②常用元器件识别与检测、常用工具、装配准备工艺、焊接技术与工艺、印制电路板的设计与制作、整机设计与装配工艺、调试工艺等;③基本职业道德和素质。
2《电子产品开发与制作》课程设计
2.1《电子产品开发与制作》课程开发步骤
《电子产品开发与制作》课程内容与实施与电子信息类产业发展联系紧密,因此,课程开发主要围绕新技术的发展、产业的发展和实际的岗位需求来进行,分为以下五个步骤。①深入电子信息类企业调研,收集相关的信息;②分析本课程面对的专业的典型工作任务;③提取与《电子产品设计与制作》课程相关的培养目标信息;④设置本课程相关的工作任务;⑤依据工作任务,分析知识点,设计学习任务单元。
2.2《电子产品设计与制作》课程的实践性分析
在《电子产品设计与制作》课程设计中,充分体现本课程的实践性,如图2所示。
2.3《电子产品开发与制作》课程的职业性分析
本课程内容以职业标准和专业核心能力课程的需要为依据,课程内容的选取和设计参照企业调研中收集到的实际职业岗位所需知识、技能和职业素质等基本信息,并且综合考量专业核心能力课程中与本课程相关的要求。
3《电子产品设计与制作》课程内容分析
3.1《电子产品设计与制作》课程内容选择
根据高职学生的学习特点和专业人才培养目标,遵守理论知识够用为度的原则,结合电子产品制作实际岗位的需求,选取了以下的学习内容,如表1所示。
3.2《电子产品开发与制作》课程内容的整合与优化
首先,根据学生的实际能力,整合课程内容,达到课程内容的有机结合。然后,根据学生能力形成的特点和职业岗位要求,优化课程内容。最后,结合校内外实训室优化课程内容,如表2所示。
4结语
关键词:电子产品;产品开发;项目管理
项目管理是指在有限的资源约束下,运用系统的观点、方法和理论,对涉及电子产品项目的各种系统、方法和人员结合在一起,从项目的投资决策开始到项目结束的全过程进行计划、组织、指挥、协调、控制和评价,以实现项目的目标。
1 电子产品开发项目管理重要性
在电子产品这一更需要速度的领域内没有优势,而与之相反地是发达国家电子产品开发的项目管理已发展的较为成熟,已形成一套较为完善的管理方法。开发周期快,成本低,如果能借鉴这一方法,就能快速提高我国的电子产品研发现状。世界的电子行业经历了三个阶段:分立元器件阶段,集成电路阶段,大规模集成电路。自集成电路发明后,电子行业发展经历了一次飞跃。经过二十多年改革发展,我国经济建设取得巨大成功,各行业都有长足发展;然而,作为新产品开发关键活动之一的新产品开发质量管理,在当前很多企业尚处于有待提高阶段。随着我国加入世界贸易组织,国际经济贸易交流日益增多,以及经济全球化,企业竞争越来越激烈,自主研发和创新活动日渐成为企业核心竞争力。新产品开发项目的特点就是其经济效益主要是依靠项目结束时推出的产品来实现的,而不是在项目实行期间来获得的。我们需要强调的是,产品开发人员,特别是管理人员,要清楚并能够区别项目和产品的不同。当产品规划提出一个新产品概念时,一个产品的生命周期就开始了;随后会成立一个项目来开发这个产品,这时项目才开始,但对产品而言,是进入开发阶段;当产品开发完成推向市场时,项目一般将进入结束阶段;而此时产品才刚进入成熟阶段,还将维持较长的时间才会走完整个生命周期。简而言之,新产品开发项目只是一个产品生命周期中的一个阶段,当然是一个非常重要的阶段。
2 项目管理在电子产品研发中的应用
当今的研发已成为企业竞争的主战场,研发项目管理是极具挑战性的一项工作:研发面临市场、客户的压力,需要与内外部的各大部门协调,这些对项目经理和项目组成员都提出了更高的要求。因此研发项目经理的工作不仅仅是技术层面的产品开发工作,而是技术与管理相结合的工作,甚至更多是管理工作,项目经理的任务将不再是个人英雄般地拼命完成个体任务就行了,而应该是率领团队(项目组)完成整个团队(项目组)的任务。
2.1 计划管理
电子产品的更新速度之快是其它任何产品所无法比拟的,其原因之一是科技的发展,别一个主要的原因是使用者的需求所决定的。正是由于使用者的要求越来越高,在电子产品的研发项目上,应用项目管理先做市场调研,制定研发项目的可行性研究报告,为新的研发项目提供理论依据。研发管理人员根据这些管理资料进行项目申报,并于项目下批后组织项目实施,由此可见,计划管理为电子企业建立了一个真正的“以市场为导向,以用户为中心”电子产品研发组织体系,使其快速响应市场的变化。电子设计及制造行业产品线多,产品线系列族多,产品生命周期短,新产品开发划分阶段多。在产品阶段,由于成本原因会产生大量的工程变更,需要有效管理各种变更和进行版本控制。
2.2 成本管理
我们在设计电子产品的过程一般都会对所设计的产品进行成本控制,总是尽量简化电路,减少元器件、尽量简化安装工序。一般这些简化都是针对最终产品的,但是作为开发工作本身也同样需要成本,也需要进行成本控制。电子产品研发,由于受到生产条件等原因制约,许多材料都来源于国外,价格不低,如果不加以管理,就会造成资源的浪费,使得研发成本迅速攀升。为了解决这个问题,项目管理中的成本管理起到了非常重要的控制作用。项目管理要求管理者在项目预算时根据当前的材料的市场价值进行核算,预算意外成本,并严格按照预算进行成本管理。合理地将电子原材料进行配置,科学地调动研发人员,控制研发费用,以最低的耗费完成项目研发。
2.3 质量管理
研发项目质量管理是为了确保项目达到研发项目规定的质量要求所实施的一系列管理过程。它包括质量规划,质量控制和质量保证等。“质量第一”的观点已成为世界各国公认的目标。所谓产品质量也就是指产品满足使用要求所具备的特性,即适用性。这些特性一般概括为性能、寿命可靠性、安全性和经济性等几个方面。电子产品的质量问题一直困扰着用户,严重影响了电子产品的使用性能。因此,产品研发管理部门要注重研发过程中的产品质量控制,建立信息化的质量管理系统,从材料的发送,人员的使用以及成品的检验方面进行严格管理,将质量落实在每个研发人员身上,从源头上加强质量控制,对产品进行逐一的检验,合格的产品盖上章,发现问题,追究相关环节责任人的责任。质量管理是电子新产品最主要的管理环节,因此,管理者要依制度管理,认真履行管理职责。
2.4 风险管理
风险管理是项目管理中的一个重要课题,而加强企业产品开发项目的风险管理是维持企业生存和持续发展的重要方法和手段,同时也是帮助企业快速成长,跻身于市场前列的一个不可缺少的因素。电子产品的研发存在一定的风险性,主要表现在研发项目可能会遇到不可预料的不利因素而影响研发目标和研发质量及研发期限。项目风险管理包括风险识别,风险量化,制订对策和风险控制等。研发风险并存于研发的各个环节,如成本、时间、技术、生产、销售等。这就要求管理者要有丰富的经验及敏锐的洞察力,运用风险管理的相关理论制订风险应对措施。并加强与其它电子产品企业的沟通,从中掌握风险发生的可能性和成功经验,结合自己研发项目情况,认真分析,有所防范,尽可能地减少风险的发生或使风险发生时的损失降到最低。
结束语
近年来,随着科学技术的迅速发展和经济全球化进程的不断加快,以及先进制造技术和信息技术的高速发展,市场竞争日益激烈,产品的生命周期变得越来越短,这就要求企业能以最短的时间、最低的成本成功开发出新产品,开发项目绩效已经成为企业是否具有竞争力的一个关键因素。为了应对当今新形势下新产品开发的要求,这就需要在我们在新产品开发时不仅遵循产品开发流程,同时还要依靠成功的项目管理来保障。
参考文献
[1]吕滨,许兆新,温丽华.科研项目管理系统的设计与实现[J].黑龙江工程学院学报,2005,4.
[2]卢捷.电子行业企业产品开发项目管理研究[J].科技信息,2011,20.
[3]文雷斌.浅谈电子产品质量管理[J].商业文化(学术版),2009,6.
武汉铁路职业技术学院湖北武汉430205;华中农业大学湖北武汉430070
摘要:本文从课程设置的角度出发,结合电子信息类专业人才培养的需求,进行《电子产品开发与制作》课程设计,构建新的课程内容体系,符合学生与企业的需求。
关键词 :课程设置;电子产品开发与制作;课程设计
0 课程设计
随着高职课程改革的不断深入,高职课程越来越重视课程设计。以能力为本的人才培养目标符合基于工作过程的课程设计理念。课程设计中的“设计”二字,需要以课程实施的对象“学生”为前期准备。高职学生在认知上的特点是学生的思维呈现从一到多的发散式状态,即对待问题的解决从“是什么”转变为“可能是什么”,学生能假设一种或多种不同的情境并加以理解与思考,不一定需要亲身经历。对于具体的工作任务,学生能通过假想的思维想到不同的解决方法。课程设计包括基本的价值选择、技术上的安排和课程要素的实施[1]。在职业教育中,通常将职业能力分为专业能力和关键能力,关键能力对培养未来的劳动者有着“关键作用”的能力。这里所说的关键能力需要通过课程设计来实施与完成[2]。
1 《电子产品开发与制作》课程设计背景
《电子产品开发与制作》课程面向电子制造业、电子服务业、电子开发业等行业领域,其对应的产业链和主要岗位分析如图1 所示。
在高职教育中,《电子产品开发与制作》课程面向电子信息工程技术、应用电子技术、电子工艺与管理等电子信息类专业,其对应的岗位有工艺工程师、产线作业员、材料工程师等。课程的作用体现在培养学生的基础职业技能和能力,即,淤电子产品制作工艺的相关知识;于常用元器件识别与检测、常用工具、装配准备工艺、焊接技术与工艺、印制电路板的设计与制作、整机设计与装配工艺、调试工艺等;盂基本职业道德和素质。
2 《电子产品开发与制作》课程设计
2.1《电子产品开发与制作》课程开发步骤
《电子产品开发与制作》课程内容与实施与电子信息类产业发展联系紧密,因此,课程开发主要围绕新技术的发展、产业的发展和实际的岗位需求来进行,分为以下五个步骤。淤深入电子信息类企业调研,收集相关的信息;于分析本课程面对的专业的典型工作任务;盂提取与《电子产品设计与制作》课程相关的培养目标信息;榆设置本课程相关的工作任务;虞依据工作任务,分析知识点,设计学习任务单元。
2.2《电子产品设计与制作》课程的实践性分析
在《电子产品设计与制作》课程设计中,充分体现本课程的实践性,如图2 所示。
2.3《电子产品开发与制作》课程的职业性分析
本课程内容以职业标准和专业核心能力课程的需要为依据,课程内容的选取和设计参照企业调研中收集到的实际职业岗位所需知识、技能和职业素质等基本信息,并且综合考量专业核心能力课程中与本课程相关的要求。
3 《电子产品开发与制作》课程内容分析
3.1《电子产品设计与制作》课程内容选择
根据高职学生的学习特点和专业人才培养目标,遵守理论知识够用为度的原则,结合电子产品制作实际岗位的需求,选取了以下的学习内容,如表1 所示。
3.2 《电子产品开发与制作》课程内容的整合与优化
首先,根据学生的实际能力,整合课程内容,达到课程内容的有机结合。然后,根据学生能力形成的特点和职业岗位要求,优化课程内容。最后,结合校内外实训室优化课程内容,如表2 所示。
4 结语
笔者根据学生和课程的特点,进行《电子产品设计与制作》课程设计,着眼于课程开发整合和学生综合能力培养,符合高职教学的需要。
参考文献院
[1]汪霞.课程理论与课程改革[M].安徽教育出版社,2007,11(179).
[2]邓泽民,陈庆合.职业教育课程设计[M].中国铁道出版社,2006,7(60).
关键词: Proteus VSM Studio; 编译器; EDA; 协同仿真
中图分类号: TN710?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2015)06?0129?04
Technology of electronic product development Based on Proteus VSM Studio
ZHOU Ling?bin
(Shaoxing Vocational& Technical College, Shaoxing 312000, China)
Abstract: The technology that the electronic products are rapidly developed with Proteus VSM (virtual system modeling) Studio is introduced. With the development of a simple voltmeter on this platform, including the detailed platform establishment, hardware circuit design, software programming, system co?simulation debugging and PCB design, the product will be fabricated successfully. This technology can realize “from emptiness to solid” modern high?effective EDA development of electronic products. The practice testifies it is a convenient high?effective tool to realize the electronic products development “from the concept to the product” .
Keywords: Proteus VSM Studio; compiler; electronic design automation; co?simulation
0 引 言
Proteus是英国Labcenter公司开发的电子设计自动化软件(EDA),为单片机及嵌入式系统(以下统称为微控制器)应用开发提供了集设计、协同仿真调试和PCB设计为一体的完整的集成开发环境[1]。其突出优势是能对微控制器应用系统(包括微控制器、电路及控制程序)进行动态、交互式的协同仿真,支持丰富的微控制器如51系列、ARM7、PIC、Basic Stamp、HC11、MSP430、AVR等,还有其众多的元件仿真模型远远超过了同类软件[2]。实现协同仿真,需要满足两个条件:有仿真模型[3?4],如上所述;有Proteus支持的程序调试代码。而调试代码必须由相应的汇编、编译器生成。Proteus提供了几种汇编器,有51系列的ASEM51,AVR系列的AVRASM、AVRASM32,PIC系列的MPASM、MPASM32和HC11系列的ASM11[5]。当有其他的微控制器如MSP430或用高级语言开发程序时,用户首先必须解决的问题是安装相应的汇编/编译器或相关的集成开发环境,其次生成Proteus能执行的可调试代码。Protues VSM Studio解决了这一问题。将众多的汇编/编译器与Proteus整合在一起,为用户带来极大的方便。
1 VSM Studio对硬软件的整合
VSM Studio是一个完全免费的通用IDE(集成开发环境),专为编译器与Proteus VSM仿真软件整合而设计。VSM Studio的界面。左上角的工程窗口不仅包括源程序文件还有ISIS原理电路文件,即将软、硬件开发环境整合在同一工程下,可以实现同时进行软件硬件的设计修改。对工程下的文件左双击,即可打开进行编辑,如双击电路文件*.DSN,将打开ISIS电路编辑软件。主要程序如图1左侧所示。
2 关键设置
2.1 VSM Studio的编译器配置
编译源程序需要相应的编译器的支持,VSM Studio自动检测、配置大量的数量不断增加的编译器,点击菜单ConfigCompilers Configuration,弹出如图2所示的编译器配置框,框中第一列为VSM Studio支持的编译器列表,此处已特别标明对所支持的编译器要求的最低版本。第二列为编译器是否安装的信息,第三列为已安装的编译器路径。
该框的底部各按钮给出了配置编译器的各种方法。系统启动后会自动搜索本机已安装的编译器并自动配置。也可按底部第三个按钮Manual进行手动设置。
<E:\王芳\现代电子技术201506\现代电子技术15年38卷第6期\Image\18t7.tif>
图1 简易电压表系统设计、编译、仿真、调试
<E:\王芳\现代电子技术201506\现代电子技术15年38卷第6期\Image\18t1.tif>
图2 VSM Studio汇编/编译器配置框
2.2 编译、启动仿真调试
点击工具按钮<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image3.png>就可以启动VSM Studio内部编译,可以输出与Proteus VSM仿真格式兼容的代码。若选择了<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image4.png>,编译生成调试格式的代码。若选择了<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image5.png>,编译后生成烧写格式代码。调试菜单Debug下有两个选项,当选择<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image6.png>时,将在ISIS中打开该电路文件。若选择<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image7.png>,则打开电路文件并启动仿真。时钟频率和编译器的输出文件一起被装载到ISIS的微控制器属性中。
3 用VSM Studio进行简易电压表开发[8]
3.1 建立工程
工程的建立、打开、关闭、另存等操作都在File菜单下。点击FileNew Project,弹出如图3所示的新建向导对话框,选择框左上角的None,建立一个空的工程。若工程中的电路文件已存在,可选择框中None下的Design File<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image9.png>,打开已有的ISIS电路文件,与该文件同一路径下的所有文件都会在图2的框右侧显示出来,以方便进一步选取所需文件。
<E:\王芳\现代电子技术201506\现代电子技术15年38卷第6期\Image\18t2.tif>
图3 新建工程向导首页
点击Next,弹出图4所示的微控制器选择框,选取类型,再选型号,设置振荡频率,最后设置汇编/编译器。微控制器类型及其编译器设定后不能更改。
<E:\王芳\现代电子技术201506\现代电子技术15年38卷第6期\Image\18t3.tif>
图4 微控制器选择
若微控制器相应的编译器没有安装,系统会自动检测并提示。点击OK弹出保存工程框<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image11.png>,为维持VSM Studio的文件保存结构,选中框左上角的<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image12.png>选项,在文本框中输入工程名,点击Brows按钮,选择保存路径,再点击OK,工程保存为*.vsmp,同时新建的该工程出现在工程窗口,在工程窗口右击,对工程添加电路、程序等文件。如图1所示,创建名为AD的工程文件,并对其添加名为55.c的程序文件和名为55_AD0808.dsn的电路文件。若借助系统范例新建工程,选中图4新建工程首页的<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image13.png>,后继的步骤同上,然后在图2左下角的工程窗口进行修改,对工程中的文件进行添加、删除、更名等操作。
3.2 设置工程
点击<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image14.png>,或操作菜单Project<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image15.png>,弹出如图5所示的工程选项框。左上角可选择工程编辑方式,它与编译按钮<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image4.png>右侧的选择一致。若设为Debug,编译后一般文件名为Debug,后缀为调试格式,如经Keil编译后的调试文件为Debug.omf。若选择Release时,则生成烧写代码文件Release.hex。该框右上角的编译器不能更改。在该框的第一个选项Controller中呈现的是创建工程时设置的信息。
控制器类型不可更改,型号可改,但要与电路中的一致。在该框的第二个选项Compiler中,如图6所示,可选择编译工具Tool为CC (编译器)、LD(链接器)或ASM(汇编器)。进一步可从Option选项下选取更多的编译选项,并通过最右侧各按钮添加、删除、移动各选项。或点击Defaults恢复到系统默认设置。各选项的详情请参考各编译器用户手册。
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图5 工程选项-控制器
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图6 工程选项-汇编/编译器
3.3 简易电压表的设计
设计要求:将电位器的电压量(0~5 V)经系统处理后实时显示在两位数码管上。原理电路见图7,主要程序如图1左侧所示。
3.4 简易电压表的仿真调试[9]
点击工具按钮<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image3.png>进行编译,结果显示在窗口左下角,如图1所示。编译正确后点击<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image20.png>之一,启动Proteus的ISIS并打开电路文件,进行仿真调试。在ISIS中可单步、断点、全速运行,也可观察变量、各存储器的内容等。
3.5 PCB 设计及产品装配、调试
仿真调试正确后可直接点击ISIS工具栏中按钮<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image22.png>进入Proteus ARES,进行电路板PCB设计。它还提供PCB设计板的3D仿真视图,可缩放、正、反全方位转动观察。使得在未制板前便可预览产品的布局情况,及时修改不理想之处,节省时间、人力、资金。图8左侧是用Proteus设计的电压表的PCB图及其3D视图,右侧为在左边的PCB图手工制作出的PCB板子上安装调试成功的作品。
<E:\王芳\现代电子技术201506\现代电子技术15年38卷第6期\Image\18t8.tif>
图8 简易电压表PCB图及其3D预览、实物作品
3.6 仿真与实测比较
按照图1对0通道输入的模拟量及其对应的数字量进行测量,并记录三个关键量及其附近量,如表1所示。根据转换计算公式[VINVts-Vz=DxDMAX-DMIN],计算出ADC后的理论数字值[Dx]。仿真、实际、理论三者极为接近,仿真的误差最大约0.4%,实际最大误差约0.8%。说明仿真设计是正确可靠的。
表1 A/D转换仿真与实物测试数据(Vcc=Vref+=4.96 V,Vref-=0)
4 应用限制与注意
(1) 由于测试和配置要求,目前只支持编译程序;
(2) 只支持单目标,不支持多核;
(3) 全局编译,不能编译单个源文件;
(4) 不能直接建库;
(5) 编译器选定后不能再更改;
(6) 不支持硬件编程接口。
5 结 语
Labcenter公司将多种编译器与Proteus整合为一体成为VSM Studio,是一个高集成度的EDA系统。在这一个软件平台上就可以完成多种硬、软件设计及仿真调试,避免了在开发不同类型的单片机&嵌入式应用系统时使用不必用的软件集成开发环境的麻烦。通过电压表的设计案例说明在Studio中完成电子产品的整个EDA开发过程及关键技术,从而实现电子产品的高效开发。
参考文献
[1] 周灵彬,任开杰.基于Proteus的电路与PCB设计[M].北京:电子工业出版社,2010.
[2] 张靖武,周灵彬.单片机系统的Proteus设计与仿真[M].北京:电子工业出版社,2007.
[3] 周灵彬,张靖武.创建Proteus原理图仿真模型的制作技术[J].现代电子技术,2008,31(4):9?11.
[4] 周灵彬,张靖武.创建Proteus动态器件仿真模型的技术[J].现代电子技术,2009,32(14):152?154.
[5] 张靖武,周灵彬.单片机原理、应用与Proteus仿真[M].北京:电子工业出版社,2008.
[6] 周灵彬,方曙光.基于Proteus 的嵌入式系统仿真中的源码调试[J].现代电子技术,2009,32(22):13?15.
一、通信类电子产品开发流程
1、开发定位与准备。首先,一定要明确开发目标。不管是进行任何项目的开发,都需要先进行需求分析与可行性验证。根据开发的要求与周期来制定相应的计划,再组织开发小组,购买需要的工具,保证项目能够正常进行。其次,要建立一个一体化的平台。设计工具一定要充足,不能在设计过程中受到工具制约。应当把所有电子产品设计需要的功能进行一体化设计,让设计人员都能够把注意力集中在产品的智能化设计上。最后,要收集相关的技术资质。设计过程中除了要规范设计,还要收集相应的工具说明以及软件使用等等材料。只有准备工作做足了,才能够保证在开发的过程中不会受到条件制约。2、硬件开发。电信设备注重模块化设计,所以在硬件的设计上都是采用模块化结构。开发者可以根据不同的产品来选择不同类型的控制器。硬件开发过程中设备的开发方式以及结构都是非常关键的,所以要切合实际去选择,才能保证后期顺利进行。3、软件开发。实现应用层协议是软件开发的主要任务,在命令的分析、设计以及链接中都需要详细进行。其次,在服务器建立的类型上也要选择合适模型,功能划分、文件编辑、设备描述测试等等步骤都是不容忽视的。4、市场攻略。通信设计与市场制造流程的硬件设计不一样,它不属于制造流程中的附属产品。所以,在实际时需要把注意力都集中在产品设计与智能化上,用创新的思维去设计出更多不一样的设备作品,把创建设计能够最大化的运用到通信设计上,对产品的性能以及应用方面进行不断完善与更新。5、进行相关性投资。随着社会经济的不断发展,人们对物质文化的要求不断扩大。传统的单一性能要求已经不能满足消费者的物质心理。与此同时,众多的企业对投资性的电子产品越来越重视,特别是在近几年电子产品的投资比例不断提高。投资创新是属于一种扩展性的项目,是通过最新的电子产品设计技术给用户带来更多全新的体验,创造更多的产品优势与价值。
二、通信电子产品开发与应用的注意事项
1、进行适度开发。美国一家公司经过对世界各国的手机用户进行调查,有超过60%以上的用户表示不喜欢用复杂手机。不仅设计开发要适度进行,应用也是一样的道理。因此,在产品的开发过程中一定要懂得适度,不要只考虑到先进的理念与功能给人们带来的吸引力,同时要考虑到产品的实用性。
2、简化产品功能,了解产品功能。现在的电子行业发展极快,所以各种先进技术融入到电子产品开发中。除了给人们带来众多方便之外,还存在安全隐患。在通信电子产品开发设计中,一定要考虑到产品的功能复杂性。如何功能过于复杂,那将会影响人们的正常使用。所以,在产品使用之前一定要先花点时间去学习相关的功能,对于高智能的产品也需要花费较多时间去熟悉。这种产品虽然给人们带来带来很多好处,但同时也给人们带来负担。因此,为了能够更好的发挥产品的功能效用,要先对产品功能有所了解。
3、注意使用环境条件。电子产品的性能会受到温度、湿度以及压强等等的要求,所以在不同的环境下表现出来的性能会有所差异。因此,在使用时一定要先对周边环境有多了解,对电子元件的允许使用温度应当有所了解,同时对产品性能以及影响产品性能的因素都有多了解。所以,要根据不同的电子产品去选择适合使用的环境,才能够保证电子产品性能不受影响,不会对它的寿命造成伤害。
关键词:大创视角 创新创业 课程群 转型
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)02(a)-0162-03
近年来,大学生创新创业教育风起云涌,方兴未艾。高校普遍以此作为自己的发展方向和奋斗目标,即以大创视角看问题,并不断选择、利用和创造新形式,实现课程体系向大创转型。笔者学校电子信息工程专业从2015年开始进行的“电子产品开发课程群”建设,就是其中一例。“电子产品开发课程群”,指的是以“电子产品开发”课程为主,“电子产品制作实践”“PCB板图设计及制作实践”“单片机原理及应用课程设计”3门课程为辅,共同组成的一个系统(以下称一主三辅),实现专业教育与创新创业教育有机融合的功能。下面具体加以介绍。
1 根据
1.1 电子信息工程专业人才培养的要求
电子信息产业是国民经济的战略性、基础性和先导性高技术支柱产业,对于促进社会就业、拉动经济增长、调整产业结构、转变发展方式和维护国家安全,具有十分重要的意义。可是,目前该产业在用人需求上形成反差:能力不强的人不需要,有能力的人招不进来。这既反映出高校电子信息工程专业在人才培养方面的滞后,又向它提出培养合格人才的要求。因此,高校电子信息工程专业,应该把满足电子信息产业人才需求(培养创新创业人才)作为自己的本职任务和首要目的,课程改革应为突破口。电子信息工程专业的创新创业人才,其最主要、明显的特征就是会进行电子产品开发。建设“电子产品开发课程群”,就是实现这一目的的手段之一。
1.2 国务院的要求
《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》在第二章(主要任务和措施)第三节(健全创新创业教育课程体系)中要求,“建设依次递进、有机衔接、科学合理的创新创业教育专门课程群。”[1]这是我们建设“电子产品开发课程群”的法律依据之一。
1.3 课程改革的要求
课程是教育教学工作的基本内容,是教育目标实现的基本手段和评价的基本标准,是教师实施教学策略的基本凭借,是“融合”工作的基本依托。同时,课程又是社会进步的反映与促进,是联系教师与学生的中介。课程改革是教育改革的重点工作,一直在不断进行之中,只是内容因时而异、因事而异罢了。
过去,我们的有关课程或缺少东西,或分散无序,学生学习后,不得要领,创新创业能力提高不大,教师也没有取得理想的教学效果。现在,创新创业教育是大势所趋,将课程体系向大创转型,建设“电子产品开发课程群”为其做法之一。
1.4 广大师生员工的要求
在高校,创新创业教育已成为人们的共识,广大师生员工迫切希望搞好创新创业教育,为实施创新驱动发展战略献力,为本校振兴出力,为自身发展助力。特别是学生,连续多年的“就业难”使他们倍感压力,非常希望成为创新创业人才。以课程改革的办法破解发展难题,成为他们的由衷的愿望之一。
2 条件
2.1 学校各级领导和有关部门的重视与支持
前面讲过,进行创新创业教育是广大师生员工的要求,首先包括各级领导和有关部门。他们既然要求你进行创新创业教育,也必然会大力支持,进而加强组织领导,强化责任落实。可以说,领导一重视,问题就解决。各有关部门的情况,也是如此。
2.1 有关课程的教学经验
(1)直接经验。我们在组建“电子产品开发课程群”之前,一主三辅4门课程都讲过,积累了相当丰富的教学经验。由此产生的真知,既是以往教师认识的结晶,又为他们应对新形势增添把握。
(2)间接经验。俗话说,“他山之石,可以攻玉”。为了开阔我们的视野,广泛地占有材料,我们还必须学习他人的先进经验。为此,我们从网上下载许多资料,并到兄弟单位实地取经。然后,结合自己的实际消化和再创造,突破了生命、精力、实践条件等限制、提高了教学效率。
(3)学生的支持。作为学习主体的学生希望自己成为创新创业人才,怎能不支持“电子产品开发课程群”建设呢!如果教师讲授得法,效果还是不错的。
3 内容
3.1 方法
建设“电子产品开发课程群”,是系统思维的运用,是在教育目标的召唤下,把相关专业课程组建成一个系统并加以对待。在专业课程中,融入创新创业的要求,做到向大创转型。
仅有一门专业课是不成系统的,几门课程俱备就成系统了么?也不尽然。机械凑合、无序运行也不行。比如说,一主三辅4门课程都有了,但不分先后,随便安排,也不能称为系统,效果也不会很好。例如,先学“电子产品开发”,再去学“PCB板图设计及制作实践”,该打的基础没有打,使“电子产品开发”课成为“夹生饭”,学生的创新创业能力不会得到提高。因此,必须把它们加以整合,组建成一个系统(课程群)。
这个系统,从结构上看,是各M成要素联系而成的整体;从功能上看,“系统整体具有一种新的东西、新的质。它是各个要素分别存在时所没有的,也是构成系统的全部要素机械凑合起来所形成不了的”。[2]它不是靠各要素单打独斗,而是用集体的力量实现教育目标。如果要素联系得当,必收1+1>2之效。
3.1.1 结构与功能
(1)结构:首先,做到要素充足完好。要素充足:根据这个原理,学校增设了“电子产品制作实践”课程,为学生对电工电子焊接工艺等技能的掌握创造条件。这样,要素共有“电子产品制作实践”“PCB板图设计及制作实践”“单片机原理及应用课程设计”和“电子产品开发”4门课程。学生学习这些课程后,知识更加全面,基础更加牢固,能力更加提高。这种组合,优点在对比中体现,详见表1。
其次,使要素联系方式合理,形成合力。主要是要素的时间安排,即先学什么,后学什么,循序渐进,直奔主题:第1学期,学习“电子产品制作实践”,解决入门与兴趣问题,奠定了今后课程学习与实践的基础;第4学期,学习“PCB板图设计及制作实践”解决工具问题,为所学知识的具体运用提供帮助;第5学期,学习“单片机原理及应用课程设计”,学会软件设计仿真与调试,解决控制问题,具备了驾驭电子产品设计的能力;第6学期,学习“电子产品开发”,解决“综合”问题,直接设计出电子产品,完成创新创业人才形成的最后冲刺。
(2)功能:通过“电子产品开发课程群”的建设并向大创转型,实现专业教育与创新创业教育的有机融合,培养学生电子产品设计的能力,在动口、动脑、动笔、动手中,闪现创新的火花;引导学生将成果目标化、作品化、市场化,完成创业的预演。一句话,实现了既定的教育目标,在出成果的同时出人才。
3.1.2 整体性和层次性
(1)从整体与部分的关系看,课程体系整体上向大创转型,各要素也必须协同跟进,步调一致,不可有动有静,文齐武不齐。
(2)从部分之间的关系看,各要素的排列像国务院文件要求的那样“依次递进、有机衔接、科学合理”,不可排列无序,本末倒置。
在这里必须说明一点,“电子产品开发课程群”,顾名思义,是讲如何设计电子产品的,学好了便可进行电子产品开发及相关工作,可以说是本专业创新创业人才形成的最后一关。但万丈高楼平地起,必须在学好其他课程后,才能涉足于此。
3.2 步E
建设“电子产品开发课程群”,从步骤上看,分为事前、事中和事后3步,是系统开放性的具体体现。
第一步:事前,做好计划安排,为课程群建设做好准备。特别要注意将课程安排纳入人才培养计划,使“电子产品开发课程群”建设,一开始便有了合法性和可行性。这时,还要做好诸如教材选定等其他准备工作。
第二步:事中,即备课、讲课、批改作业、复习、考试等教学环节的运行。在其中,备课和讲课、批改作业是主要环节,所以予以重点研究。
(1)备课,就是写好教案讲稿,搞好教学设计。教案作为课堂教学的具体计划,是在一系列充分准备工作的基础上制订出来的。只有在教课前做了充分的准备――深入钻研教材,全面地了解学生;恰当地确定要求,灵活地选择教法,认真地备课,熟悉教案,才能在教学中得心应手,随机应变,因势利导,从而圆满地完成教学任务。教案不仅要指明教什么,教给谁,还要指出为什么教和怎样教,而课文里是没有的。教案能起备忘录的作用,它可以作为检查教学的依据,也可以为总结经验提供材料[3]。
①在“备教材”上下功夫。教师在“备教材”过程中要着重解决好这样几个问题:确定教学目的、任务和要求;明确教材的体系和内容的主次;突出重点、解决难点,抓住关键。同时,对教材进行扬弃和加工创造。即便是自己编写的教材,也是如此。电子产品走进千家万户,应用各行各业,备教材时必须紧跟时代的步伐,紧贴学生的实际,将生活中鲜活的素材,纳入教学案例之中,让学生感到先进、真实、生动、有用,更加愿意学习,更加喜欢设计。备课时,还要注意课程群的完整性,相关性,互相照应,协调一致。并且,课程之间的主辅关系,也不是绝对的,上一个矛盾解决之后,下一个就为主了。
②在“备学生”上做文章。教师在备课过程中不仅要钻研教材,更要重视对学生的了解,最大限度地做到因材施教。我们的学生缺点是自由散漫,习惯不好,不善自学,但优点是独立性强,思想活跃,爱好动手。那就得对症下药,扬长避短,多在实践类课上精心安排。
③在“备教法”上显特色,将在“讲课”中详谈。
(2)讲课。
①不拘一格地运用各种教学方法,如案例法、发现法、问题法、讨论法、观察法、实验法等,哪一种或哪几种管用,就用哪一种或哪几种。
②时刻用创新创业教育的观点审视一切,将学科竞赛、生产实习、社会实践、毕业设计等载体,融入创新创业的要求。
③做好课件,不断更新,激发学生学习兴趣。为学生学习带来便利,同时提高教师的教学水平和教学效率。
④多让学生自己提出选题,提高创新思维能力,教师看其有创意后辅导他们解决问题。
⑤注重现代化教学手段,搞好实践教学。结合投影仪、机房、实验室等,采取创设教学情境和让学生动口、动脑、动笔、动手相结合的方式,使学生在教师的辅导下,将创造性的选题变为现实,把独立性强、思想活跃、爱好动手的优点,发挥到极致。
(3)及时批改作业,重视反馈。教师对学生作业要及时收、及时批、及时讲,保护学生完成作业的积极性。同时,要根据作业暴露的信息,及时调整下一步工作。
第三步:事后,总结经验,做出评价。总结经验,使经验上升为理论,使知识转化为能力,正确的得以坚持,错误的不致重犯,收事半功倍之效;做出评价,以教育目标为准绳,以教学效果为依据,衡量“电子产品开发课程群”的建设与教育目标的差距。与目标相符的,制定下一步打算。有距离的,找出原因,制定解决办法。问题解决之后,才能进入下一步。
4 效果
学生在经过课程群的学习后,创新创业能力有了明显的提高。(见表2)
教学效果典型例证是,所设计制作的“多功能仰卧起坐计数器”“开水速冷机”“智能药盒”等,先后获批实用新型专利。毕业生持此求职,障碍较少,也能将其成果与所在单位的技术融合,实现转化。
5 结语
建设“电子产品开发课程群”,虽然取得了一定成绩,但仍属总的量变过程中的部分质变,还不是全部质变,而后者恰恰是我们所追求的。因此,应该在建设“电子产品开发课程群”的基础上总结经验,拿出更为有力的措施,如巩固“电子产品开发课程群”,条件具备后再建立几个课程群,最后使整个专业课程都向创新创业教育转型。
参考文献
[1] 国务院办公厅.国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见(国内发〔2015〕36号)[R].2015.