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序論:在您撰寫電子產品開發時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
電子產品的開發離不開企業這個實體,開發項目管理理念需要結合企業的自身實際情況,如企業的行政組織架構,開發項目團隊的組織架構等來制定最適合企業的一套產品開發項目管理流程。本文以圖1所示的開發項目團隊組織架構框來闡述電子產品開發項目管理流程。產品開發整體流程實際上包含一系列階段步驟,把一組需求和思想轉化為市場上成功產品的流程。本文介紹的電子產品開發項目整體流程框圖如圖2所示。由圖2所述,電子產品開發首先要進行市場調研階段對產品作出準確的市場定位,項目管理者需要進行產品評估設計階段仔細分析產品功能指標、性能指標、技術參數、系統規格確定準確的項目開發文檔作為產品開發的輸入,需要對整體設計進行開發計劃的制定,系統規格等進行產品開發目標的確定,同時組織設計開發項目團隊成員分配,設計開發人員項目責任分配,制定團隊各成員的詳細準確的設計參數任務書,設置各個階段時間節點,進行產品成本、時間的控制目標和措施,生產過程中文件控制的實施,產品標準化制定計劃等。隨后進行產品設計實施階段,進行設計評審、開發執行,接著進入制作ES樣機階段制作樣機進行測試,測試成功隨后進行產品小批量生產階段進行生產小批量樣機測試,產品大批量生產階段,產品更新維護階段直至產品全生命周期結束。
2電子產品開發技術的詳細流程
2.1硬件設計流程
產品硬件設計流程如圖3所示,硬件項目組根據產品的技術定義,準確的系統技術參數規格、功能指標、電氣性能指標等,進行硬件電路實現方案的設計工作,方案的設計可以提出幾套實現方案,最好能引用原有生產產品上的經典的電路模塊從而更有力保證產品的設計的穩定可靠性,項目協調員組織相關責任人進行硬件電路設計的評審,評審的原則是以最低的成本最可靠的方案為原則進行方案選定。選定后由硬件工程師進行原理圖的設計,設計完成后需要進行原理圖的評審工作,評審合格后再進行PCBlayout設計,在進行PCB設計的同時硬件工程師需要與結構工程師一同協調確定產品的開口,孔位,接口位置等信息進行PCB設計。PCB設計完成后需要進行PCB圖的評審,PCB評審成功后再進行BOM表的整理,進行元器件的采購,焊接PCB后與軟件設計人員進行硬件單板功能調試工作,與結構設計人員進行裝配組裝調試,發現問題填寫問題報告,反饋協調到具體的相關設計人員進行整改工作。最后輸出的原理圖、PCB、BOM表等資料歸檔作為下一階段產品ES樣機資料發放的輸入。
2.2軟件設計流程
產品軟件設計流程圖如圖4所示,軟件項目組軟件系統需求分析得出的系統需求說明按軟件設計流程進行軟件方面的設計工作,設計的方案首先根據具體的硬件設計電路模塊進行各個模塊的軟件設計驅動及測試工作,如發現問題及時反饋給硬件設計人員進行協商修改,如果沒問題則提出系統軟件框架的設計方案,項目協調員組織相關責任人進行軟件方案評審,評審的時候需要仔細根據需求實現的技術細節來核實軟件是否能達到相應的技術指標。評審成功后則根據具體的功能實現模塊逐個進行軟件設計,每個功能模塊設計完成后,再進行軟件整體模塊代碼兼容軟件集成設計調試工作,調試成功后需要在幾套硬件上進行反復的測試,測試完成各方面達到系統要求指標后進行程序整理歸檔及初次發放版本管理。最后輸出的軟件說明文件、源程序、燒錄程序等作為下一階段ES樣機資料發放的輸入。
2.3結構設計流程
根據產品的技術定義,提出的準確的系統參數規格,結構項目組進行結構設計工作,根據產品的外觀要求,整體尺寸大小、開孔位置、按鍵、LED燈、屏的位置、端子開孔、電氣要求等,選擇合適的殼體,進行結構圖紙的繪制,繪制的過程中需要與硬件設計人員一同確定產品的一些細節問題,繪制完成后通過軟件模擬,模擬成功項目協調員協調相關責任人進行結構設計方案的評審,評審成功后進行結構圖紙的釋放進行快速成型制作一套結構結合PCB板、結構開孔、按鍵、屏、端子等進行組裝測試。測試沒有問題后進行結構圖紙的歸檔工作,最后輸出的結構裝配圖、部裝總裝文件等作為下一階段ES樣機資料發放的輸入。
2.4產品ES樣機流程
產品ES樣機流程如圖6所示,技術工程部在產品開發設計實施階段完成了硬件、軟件、結構設計之后,將硬件設計的輸出、軟件設計的輸出、結構設計的輸出作為產品ES樣機的輸入文件,相關技術設計工程師完成ES樣機的測試、調試、組裝、裝配工作,同時將遇到的問題記錄到樣機問題反饋表中,隨后進行產品功能測試、產品電氣測試、產品整機測試,測試過程中如發現問題及時反饋給相關責任技術設計人員進行修改,如果沒問題則將產品設計文件,ES樣機反饋問題,功能測試報告,電氣測試報告,ES樣機整機檢驗報告等進行歸檔工作,同時將ES樣機進行拍照錄像存檔工作作為下一階段小批量生產的輸入,完成產品ES樣機流程。
2.5產品的小批量生產
產品ES樣機階段結束后,接下來的階段就是進行產品的小批量生產試制階段,工藝部門與技術工程部門進行輸入輸出文件交接工作,工藝部門根據產品ES樣機流程階段的輸出得到的各種歸檔資料作為產品小批量生產的輸入。產品小批量生產試制其流程如圖7所示。工藝部門獨立按計劃按流程制作小批量樣機,完成后質檢部門QC對小批量樣機進行整機全檢,并公布遇到的所以問題,工藝部門完成解決相關問題無法解決的問題反饋到技術部門相關設計人員解決相關問題,解決完成后公布處理結果,工藝、質檢進行協調測試直至一致通過,接著進行修改完善相關資料,最后進行工藝、質檢、技術三部門共同認證小批量生產的樣機是否合格,合格則完成產品的小批量生產流程。
2.6產品的大批量生產
電子產品經過工藝部門小批量生產后完善了產品的配套的工藝生產指導文件,但是有時在大批量生產會暴露出批量的相同的問題如電子元器件采購出錯,芯片批次不同造成性能不同,結構件的加工誤差無法組裝等等,所以在大批量生產之前除了需要根據工程樣機及配套的工程樣機文件來指導大批量生產之外,在大批量生產進行頭幾臺生產時仍然需要仔細進行整機制造后進行整機全檢,持續修改完善工藝資料后,接著就將完善后的工藝資料正式轉為生產指導資料指導流水線進行大批量生產進程。大批量生產的流程圖如圖8所示。
2.7產品維護階段
產品開發大批量生產階段結束后,整個項目并未結束,此后由于客戶需求,技術更新,降低成本等因素進行產品修改更新,都會在原產品基礎上提出些設計的更新變更方案,這個階段就是項目產品維護更新階段,需要對項目設計更新,設計人員修改設計文檔,在ES樣機上進行測試,測試合格是否正式,正式發放升級通知及更新套件處理等,以及進行產品更新升級批次的管理工作等一系列跟蹤直到項目生命周期的結束。其中產品修改更新流程如圖9所示。
3結束語
隨著高職課程改革的不斷深入,高職課程越來越重視課程設計。以能力為本的人才培養目標符合基于工作過程的課程設計理念。課程設計中的“設計”二字,需要以課程實施的對象“學生”為前期準備。高職學生在認知上的特點是學生的思維呈現從一到多的發散式狀態,即對待問題的解決從“是什么”轉變為“可能是什么”,學生能假設一種或多種不同的情境并加以理解與思考,不一定需要親身經歷。對于具體的工作任務,學生能通過假想的思維想到不同的解決方法。課程設計包括基本的價值選擇、技術上的安排和課程要素的實施[1]。在職業教育中,通常將職業能力分為專業能力和關鍵能力,關鍵能力對培養未來的勞動者有著“關鍵作用”的能力。這里所說的關鍵能力需要通過課程設計來實施與完成[2]。
1《電子產品開發與制作》課程設計背景
《電子產品開發與制作》課程面向電子制造業、電子服務業、電子開發業等行業領域,其對應的產業鏈和主要崗位分析如圖1所示。在高職教育中,《電子產品開發與制作》課程面向電子信息工程技術、應用電子技術、電子工藝與管理等電子信息類專業,其對應的崗位有工藝工程師、產線作業員、材料工程師等。課程的作用體現在培養學生的基礎職業技能和能力,即,①電子產品制作工藝的相關知識;②常用元器件識別與檢測、常用工具、裝配準備工藝、焊接技術與工藝、印制電路板的設計與制作、整機設計與裝配工藝、調試工藝等;③基本職業道德和素質。
2《電子產品開發與制作》課程設計
2.1《電子產品開發與制作》課程開發步驟
《電子產品開發與制作》課程內容與實施與電子信息類產業發展聯系緊密,因此,課程開發主要圍繞新技術的發展、產業的發展和實際的崗位需求來進行,分為以下五個步驟。①深入電子信息類企業調研,收集相關的信息;②分析本課程面對的專業的典型工作任務;③提取與《電子產品設計與制作》課程相關的培養目標信息;④設置本課程相關的工作任務;⑤依據工作任務,分析知識點,設計學習任務單元。
2.2《電子產品設計與制作》課程的實踐性分析
在《電子產品設計與制作》課程設計中,充分體現本課程的實踐性,如圖2所示。
2.3《電子產品開發與制作》課程的職業性分析
本課程內容以職業標準和專業核心能力課程的需要為依據,課程內容的選取和設計參照企業調研中收集到的實際職業崗位所需知識、技能和職業素質等基本信息,并且綜合考量專業核心能力課程中與本課程相關的要求。
3《電子產品設計與制作》課程內容分析
3.1《電子產品設計與制作》課程內容選擇
根據高職學生的學習特點和專業人才培養目標,遵守理論知識夠用為度的原則,結合電子產品制作實際崗位的需求,選取了以下的學習內容,如表1所示。
3.2《電子產品開發與制作》課程內容的整合與優化
首先,根據學生的實際能力,整合課程內容,達到課程內容的有機結合。然后,根據學生能力形成的特點和職業崗位要求,優化課程內容。最后,結合校內外實訓室優化課程內容,如表2所示。
4結語
關鍵詞:電子產品;產品開發;項目管理
項目管理是指在有限的資源約束下,運用系統的觀點、方法和理論,對涉及電子產品項目的各種系統、方法和人員結合在一起,從項目的投資決策開始到項目結束的全過程進行計劃、組織、指揮、協調、控制和評價,以實現項目的目標。
1 電子產品開發項目管理重要性
在電子產品這一更需要速度的領域內沒有優勢,而與之相反地是發達國家電子產品開發的項目管理已發展的較為成熟,已形成一套較為完善的管理方法。開發周期快,成本低,如果能借鑒這一方法,就能快速提高我國的電子產品研發現狀。世界的電子行業經歷了三個階段:分立元器件階段,集成電路階段,大規模集成電路。自集成電路發明后,電子行業發展經歷了一次飛躍。經過二十多年改革發展,我國經濟建設取得巨大成功,各行業都有長足發展;然而,作為新產品開發關鍵活動之一的新產品開發質量管理,在當前很多企業尚處于有待提高階段。隨著我國加入世界貿易組織,國際經濟貿易交流日益增多,以及經濟全球化,企業競爭越來越激烈,自主研發和創新活動日漸成為企業核心競爭力。新產品開發項目的特點就是其經濟效益主要是依靠項目結束時推出的產品來實現的,而不是在項目實行期間來獲得的。我們需要強調的是,產品開發人員,特別是管理人員,要清楚并能夠區別項目和產品的不同。當產品規劃提出一個新產品概念時,一個產品的生命周期就開始了;隨后會成立一個項目來開發這個產品,這時項目才開始,但對產品而言,是進入開發階段;當產品開發完成推向市場時,項目一般將進入結束階段;而此時產品才剛進入成熟階段,還將維持較長的時間才會走完整個生命周期。簡而言之,新產品開發項目只是一個產品生命周期中的一個階段,當然是一個非常重要的階段。
2 項目管理在電子產品研發中的應用
當今的研發已成為企業競爭的主戰場,研發項目管理是極具挑戰性的一項工作:研發面臨市場、客戶的壓力,需要與內外部的各大部門協調,這些對項目經理和項目組成員都提出了更高的要求。因此研發項目經理的工作不僅僅是技術層面的產品開發工作,而是技術與管理相結合的工作,甚至更多是管理工作,項目經理的任務將不再是個人英雄般地拼命完成個體任務就行了,而應該是率領團隊(項目組)完成整個團隊(項目組)的任務。
2.1 計劃管理
電子產品的更新速度之快是其它任何產品所無法比擬的,其原因之一是科技的發展,別一個主要的原因是使用者的需求所決定的。正是由于使用者的要求越來越高,在電子產品的研發項目上,應用項目管理先做市場調研,制定研發項目的可行性研究報告,為新的研發項目提供理論依據。研發管理人員根據這些管理資料進行項目申報,并于項目下批后組織項目實施,由此可見,計劃管理為電子企業建立了一個真正的“以市場為導向,以用戶為中心”電子產品研發組織體系,使其快速響應市場的變化。電子設計及制造行業產品線多,產品線系列族多,產品生命周期短,新產品開發劃分階段多。在產品階段,由于成本原因會產生大量的工程變更,需要有效管理各種變更和進行版本控制。
2.2 成本管理
我們在設計電子產品的過程一般都會對所設計的產品進行成本控制,總是盡量簡化電路,減少元器件、盡量簡化安裝工序。一般這些簡化都是針對最終產品的,但是作為開發工作本身也同樣需要成本,也需要進行成本控制。電子產品研發,由于受到生產條件等原因制約,許多材料都來源于國外,價格不低,如果不加以管理,就會造成資源的浪費,使得研發成本迅速攀升。為了解決這個問題,項目管理中的成本管理起到了非常重要的控制作用。項目管理要求管理者在項目預算時根據當前的材料的市場價值進行核算,預算意外成本,并嚴格按照預算進行成本管理。合理地將電子原材料進行配置,科學地調動研發人員,控制研發費用,以最低的耗費完成項目研發。
2.3 質量管理
研發項目質量管理是為了確保項目達到研發項目規定的質量要求所實施的一系列管理過程。它包括質量規劃,質量控制和質量保證等?!百|量第一”的觀點已成為世界各國公認的目標。所謂產品質量也就是指產品滿足使用要求所具備的特性,即適用性。這些特性一般概括為性能、壽命可靠性、安全性和經濟性等幾個方面。電子產品的質量問題一直困擾著用戶,嚴重影響了電子產品的使用性能。因此,產品研發管理部門要注重研發過程中的產品質量控制,建立信息化的質量管理系統,從材料的發送,人員的使用以及成品的檢驗方面進行嚴格管理,將質量落實在每個研發人員身上,從源頭上加強質量控制,對產品進行逐一的檢驗,合格的產品蓋上章,發現問題,追究相關環節責任人的責任。質量管理是電子新產品最主要的管理環節,因此,管理者要依制度管理,認真履行管理職責。
2.4 風險管理
風險管理是項目管理中的一個重要課題,而加強企業產品開發項目的風險管理是維持企業生存和持續發展的重要方法和手段,同時也是幫助企業快速成長,躋身于市場前列的一個不可缺少的因素。電子產品的研發存在一定的風險性,主要表現在研發項目可能會遇到不可預料的不利因素而影響研發目標和研發質量及研發期限。項目風險管理包括風險識別,風險量化,制訂對策和風險控制等。研發風險并存于研發的各個環節,如成本、時間、技術、生產、銷售等。這就要求管理者要有豐富的經驗及敏銳的洞察力,運用風險管理的相關理論制訂風險應對措施。并加強與其它電子產品企業的溝通,從中掌握風險發生的可能性和成功經驗,結合自己研發項目情況,認真分析,有所防范,盡可能地減少風險的發生或使風險發生時的損失降到最低。
結束語
近年來,隨著科學技術的迅速發展和經濟全球化進程的不斷加快,以及先進制造技術和信息技術的高速發展,市場競爭日益激烈,產品的生命周期變得越來越短,這就要求企業能以最短的時間、最低的成本成功開發出新產品,開發項目績效已經成為企業是否具有競爭力的一個關鍵因素。為了應對當今新形勢下新產品開發的要求,這就需要在我們在新產品開發時不僅遵循產品開發流程,同時還要依靠成功的項目管理來保障。
參考文獻
[1]呂濱,許兆新,溫麗華.科研項目管理系統的設計與實現[J].黑龍江工程學院學報,2005,4.
[2]盧捷.電子行業企業產品開發項目管理研究[J].科技信息,2011,20.
[3]文雷斌.淺談電子產品質量管理[J].商業文化(學術版),2009,6.
武漢鐵路職業技術學院湖北武漢430205;華中農業大學湖北武漢430070
摘要:本文從課程設置的角度出發,結合電子信息類專業人才培養的需求,進行《電子產品開發與制作》課程設計,構建新的課程內容體系,符合學生與企業的需求。
關鍵詞 :課程設置;電子產品開發與制作;課程設計
0 課程設計
隨著高職課程改革的不斷深入,高職課程越來越重視課程設計。以能力為本的人才培養目標符合基于工作過程的課程設計理念。課程設計中的“設計”二字,需要以課程實施的對象“學生”為前期準備。高職學生在認知上的特點是學生的思維呈現從一到多的發散式狀態,即對待問題的解決從“是什么”轉變為“可能是什么”,學生能假設一種或多種不同的情境并加以理解與思考,不一定需要親身經歷。對于具體的工作任務,學生能通過假想的思維想到不同的解決方法。課程設計包括基本的價值選擇、技術上的安排和課程要素的實施[1]。在職業教育中,通常將職業能力分為專業能力和關鍵能力,關鍵能力對培養未來的勞動者有著“關鍵作用”的能力。這里所說的關鍵能力需要通過課程設計來實施與完成[2]。
1 《電子產品開發與制作》課程設計背景
《電子產品開發與制作》課程面向電子制造業、電子服務業、電子開發業等行業領域,其對應的產業鏈和主要崗位分析如圖1 所示。
在高職教育中,《電子產品開發與制作》課程面向電子信息工程技術、應用電子技術、電子工藝與管理等電子信息類專業,其對應的崗位有工藝工程師、產線作業員、材料工程師等。課程的作用體現在培養學生的基礎職業技能和能力,即,淤電子產品制作工藝的相關知識;于常用元器件識別與檢測、常用工具、裝配準備工藝、焊接技術與工藝、印制電路板的設計與制作、整機設計與裝配工藝、調試工藝等;盂基本職業道德和素質。
2 《電子產品開發與制作》課程設計
2.1《電子產品開發與制作》課程開發步驟
《電子產品開發與制作》課程內容與實施與電子信息類產業發展聯系緊密,因此,課程開發主要圍繞新技術的發展、產業的發展和實際的崗位需求來進行,分為以下五個步驟。淤深入電子信息類企業調研,收集相關的信息;于分析本課程面對的專業的典型工作任務;盂提取與《電子產品設計與制作》課程相關的培養目標信息;榆設置本課程相關的工作任務;虞依據工作任務,分析知識點,設計學習任務單元。
2.2《電子產品設計與制作》課程的實踐性分析
在《電子產品設計與制作》課程設計中,充分體現本課程的實踐性,如圖2 所示。
2.3《電子產品開發與制作》課程的職業性分析
本課程內容以職業標準和專業核心能力課程的需要為依據,課程內容的選取和設計參照企業調研中收集到的實際職業崗位所需知識、技能和職業素質等基本信息,并且綜合考量專業核心能力課程中與本課程相關的要求。
3 《電子產品開發與制作》課程內容分析
3.1《電子產品設計與制作》課程內容選擇
根據高職學生的學習特點和專業人才培養目標,遵守理論知識夠用為度的原則,結合電子產品制作實際崗位的需求,選取了以下的學習內容,如表1 所示。
3.2 《電子產品開發與制作》課程內容的整合與優化
首先,根據學生的實際能力,整合課程內容,達到課程內容的有機結合。然后,根據學生能力形成的特點和職業崗位要求,優化課程內容。最后,結合校內外實訓室優化課程內容,如表2 所示。
4 結語
筆者根據學生和課程的特點,進行《電子產品設計與制作》課程設計,著眼于課程開發整合和學生綜合能力培養,符合高職教學的需要。
參考文獻院
[1]汪霞.課程理論與課程改革[M].安徽教育出版社,2007,11(179).
[2]鄧澤民,陳慶合.職業教育課程設計[M].中國鐵道出版社,2006,7(60).
關鍵詞: Proteus VSM Studio; 編譯器; EDA; 協同仿真
中圖分類號: TN710?34 文獻標識碼: A 文章編號: 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是英國Labcenter公司開發的電子設計自動化軟件(EDA),為單片機及嵌入式系統(以下統稱為微控制器)應用開發提供了集設計、協同仿真調試和PCB設計為一體的完整的集成開發環境[1]。其突出優勢是能對微控制器應用系統(包括微控制器、電路及控制程序)進行動態、交互式的協同仿真,支持豐富的微控制器如51系列、ARM7、PIC、Basic Stamp、HC11、MSP430、AVR等,還有其眾多的元件仿真模型遠遠超過了同類軟件[2]。實現協同仿真,需要滿足兩個條件:有仿真模型[3?4],如上所述;有Proteus支持的程序調試代碼。而調試代碼必須由相應的匯編、編譯器生成。Proteus提供了幾種匯編器,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]。當有其他的微控制器如MSP430或用高級語言開發程序時,用戶首先必須解決的問題是安裝相應的匯編/編譯器或相關的集成開發環境,其次生成Proteus能執行的可調試代碼。Protues VSM Studio解決了這一問題。將眾多的匯編/編譯器與Proteus整合在一起,為用戶帶來極大的方便。
1 VSM Studio對硬軟件的整合
VSM Studio是一個完全免費的通用IDE(集成開發環境),專為編譯器與Proteus VSM仿真軟件整合而設計。VSM Studio的界面。左上角的工程窗口不僅包括源程序文件還有ISIS原理電路文件,即將軟、硬件開發環境整合在同一工程下,可以實現同時進行軟件硬件的設計修改。對工程下的文件左雙擊,即可打開進行編輯,如雙擊電路文件*.DSN,將打開ISIS電路編輯軟件。主要程序如圖1左側所示。
2 關鍵設置
2.1 VSM Studio的編譯器配置
編譯源程序需要相應的編譯器的支持,VSM Studio自動檢測、配置大量的數量不斷增加的編譯器,點擊菜單ConfigCompilers Configuration,彈出如圖2所示的編譯器配置框,框中第一列為VSM Studio支持的編譯器列表,此處已特別標明對所支持的編譯器要求的最低版本。第二列為編譯器是否安裝的信息,第三列為已安裝的編譯器路徑。
該框的底部各按鈕給出了配置編譯器的各種方法。系統啟動后會自動搜索本機已安裝的編譯器并自動配置。也可按底部第三個按鈕Manual進行手動設置。
<E:\王芳\現代電子技術201506\現代電子技術15年38卷第6期\Image\18t7.tif>
圖1 簡易電壓表系統設計、編譯、仿真、調試
<E:\王芳\現代電子技術201506\現代電子技術15年38卷第6期\Image\18t1.tif>
圖2 VSM Studio匯編/編譯器配置框
2.2 編譯、啟動仿真調試
點擊工具按鈕<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image3.png>就可以啟動VSM Studio內部編譯,可以輸出與Proteus VSM仿真格式兼容的代碼。若選擇了<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image4.png>,編譯生成調試格式的代碼。若選擇了<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image5.png>,編譯后生成燒寫格式代碼。調試菜單Debug下有兩個選項,當選擇<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image6.png>時,將在ISIS中打開該電路文件。若選擇<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image7.png>,則打開電路文件并啟動仿真。時鐘頻率和編譯器的輸出文件一起被裝載到ISIS的微控制器屬性中。
3 用VSM Studio進行簡易電壓表開發[8]
3.1 建立工程
工程的建立、打開、關閉、另存等操作都在File菜單下。點擊FileNew Project,彈出如圖3所示的新建向導對話框,選擇框左上角的None,建立一個空的工程。若工程中的電路文件已存在,可選擇框中None下的Design File<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image9.png>,打開已有的ISIS電路文件,與該文件同一路徑下的所有文件都會在圖2的框右側顯示出來,以方便進一步選取所需文件。
<E:\王芳\現代電子技術201506\現代電子技術15年38卷第6期\Image\18t2.tif>
圖3 新建工程向導首頁
點擊Next,彈出圖4所示的微控制器選擇框,選取類型,再選型號,設置振蕩頻率,最后設置匯編/編譯器。微控制器類型及其編譯器設定后不能更改。
<E:\王芳\現代電子技術201506\現代電子技術15年38卷第6期\Image\18t3.tif>
圖4 微控制器選擇
若微控制器相應的編譯器沒有安裝,系統會自動檢測并提示。點擊OK彈出保存工程框<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image11.png>,為維持VSM Studio的文件保存結構,選中框左上角的<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image12.png>選項,在文本框中輸入工程名,點擊Brows按鈕,選擇保存路徑,再點擊OK,工程保存為*.vsmp,同時新建的該工程出現在工程窗口,在工程窗口右擊,對工程添加電路、程序等文件。如圖1所示,創建名為AD的工程文件,并對其添加名為55.c的程序文件和名為55_AD0808.dsn的電路文件。若借助系統范例新建工程,選中圖4新建工程首頁的<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image13.png>,后繼的步驟同上,然后在圖2左下角的工程窗口進行修改,對工程中的文件進行添加、刪除、更名等操作。
3.2 設置工程
點擊<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image14.png>,或操作菜單Project<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image15.png>,彈出如圖5所示的工程選項框。左上角可選擇工程編輯方式,它與編譯按鈕<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image4.png>右側的選擇一致。若設為Debug,編譯后一般文件名為Debug,后綴為調試格式,如經Keil編譯后的調試文件為Debug.omf。若選擇Release時,則生成燒寫代碼文件Release.hex。該框右上角的編譯器不能更改。在該框的第一個選項Controller中呈現的是創建工程時設置的信息。
控制器類型不可更改,型號可改,但要與電路中的一致。在該框的第二個選項Compiler中,如圖6所示,可選擇編譯工具Tool為CC (編譯器)、LD(鏈接器)或ASM(匯編器)。進一步可從Option選項下選取更多的編譯選項,并通過最右側各按鈕添加、刪除、移動各選項。或點擊Defaults恢復到系統默認設置。各選項的詳情請參考各編譯器用戶手冊。
<E:\王芳\現代電子技術201506\現代電子技術15年38卷第6期\Image\18t4.tif>
圖5 工程選項-控制器
<E:\王芳\現代電子技術201506\現代電子技術15年38卷第6期\Image\18t5.tif>
圖6 工程選項-匯編/編譯器
3.3 簡易電壓表的設計
設計要求:將電位器的電壓量(0~5 V)經系統處理后實時顯示在兩位數碼管上。原理電路見圖7,主要程序如圖1左側所示。
3.4 簡易電壓表的仿真調試[9]
點擊工具按鈕<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image3.png>進行編譯,結果顯示在窗口左下角,如圖1所示。編譯正確后點擊<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image20.png>之一,啟動Proteus的ISIS并打開電路文件,進行仿真調試。在ISIS中可單步、斷點、全速運行,也可觀察變量、各存儲器的內容等。
3.5 PCB 設計及產品裝配、調試
仿真調試正確后可直接點擊ISIS工具欄中按鈕<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image22.png>進入Proteus ARES,進行電路板PCB設計。它還提供PCB設計板的3D仿真視圖,可縮放、正、反全方位轉動觀察。使得在未制板前便可預覽產品的布局情況,及時修改不理想之處,節省時間、人力、資金。圖8左側是用Proteus設計的電壓表的PCB圖及其3D視圖,右側為在左邊的PCB圖手工制作出的PCB板子上安裝調試成功的作品。
<E:\王芳\現代電子技術201506\現代電子技術15年38卷第6期\Image\18t8.tif>
圖8 簡易電壓表PCB圖及其3D預覽、實物作品
3.6 仿真與實測比較
按照圖1對0通道輸入的模擬量及其對應的數字量進行測量,并記錄三個關鍵量及其附近量,如表1所示。根據轉換計算公式[VINVts-Vz=DxDMAX-DMIN],計算出ADC后的理論數字值[Dx]。仿真、實際、理論三者極為接近,仿真的誤差最大約0.4%,實際最大誤差約0.8%。說明仿真設計是正確可靠的。
表1 A/D轉換仿真與實物測試數據(Vcc=Vref+=4.96 V,Vref-=0)
4 應用限制與注意
(1) 由于測試和配置要求,目前只支持編譯程序;
(2) 只支持單目標,不支持多核;
(3) 全局編譯,不能編譯單個源文件;
(4) 不能直接建庫;
(5) 編譯器選定后不能再更改;
(6) 不支持硬件編程接口。
5 結 語
Labcenter公司將多種編譯器與Proteus整合為一體成為VSM Studio,是一個高集成度的EDA系統。在這一個軟件平臺上就可以完成多種硬、軟件設計及仿真調試,避免了在開發不同類型的單片機&嵌入式應用系統時使用不必用的軟件集成開發環境的麻煩。通過電壓表的設計案例說明在Studio中完成電子產品的整個EDA開發過程及關鍵技術,從而實現電子產品的高效開發。
參考文獻
[1] 周靈彬,任開杰.基于Proteus的電路與PCB設計[M].北京:電子工業出版社,2010.
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[4] 周靈彬,張靖武.創建Proteus動態器件仿真模型的技術[J].現代電子技術,2009,32(14):152?154.
[5] 張靖武,周靈彬.單片機原理、應用與Proteus仿真[M].北京:電子工業出版社,2008.
[6] 周靈彬,方曙光.基于Proteus 的嵌入式系統仿真中的源碼調試[J].現代電子技術,2009,32(22):13?15.
一、通信類電子產品開發流程
1、開發定位與準備。首先,一定要明確開發目標。不管是進行任何項目的開發,都需要先進行需求分析與可行性驗證。根據開發的要求與周期來制定相應的計劃,再組織開發小組,購買需要的工具,保證項目能夠正常進行。其次,要建立一個一體化的平臺。設計工具一定要充足,不能在設計過程中受到工具制約。應當把所有電子產品設計需要的功能進行一體化設計,讓設計人員都能夠把注意力集中在產品的智能化設計上。最后,要收集相關的技術資質。設計過程中除了要規范設計,還要收集相應的工具說明以及軟件使用等等材料。只有準備工作做足了,才能夠保證在開發的過程中不會受到條件制約。2、硬件開發。電信設備注重模塊化設計,所以在硬件的設計上都是采用模塊化結構。開發者可以根據不同的產品來選擇不同類型的控制器。硬件開發過程中設備的開發方式以及結構都是非常關鍵的,所以要切合實際去選擇,才能保證后期順利進行。3、軟件開發。實現應用層協議是軟件開發的主要任務,在命令的分析、設計以及鏈接中都需要詳細進行。其次,在服務器建立的類型上也要選擇合適模型,功能劃分、文件編輯、設備描述測試等等步驟都是不容忽視的。4、市場攻略。通信設計與市場制造流程的硬件設計不一樣,它不屬于制造流程中的附屬產品。所以,在實際時需要把注意力都集中在產品設計與智能化上,用創新的思維去設計出更多不一樣的設備作品,把創建設計能夠最大化的運用到通信設計上,對產品的性能以及應用方面進行不斷完善與更新。5、進行相關性投資。隨著社會經濟的不斷發展,人們對物質文化的要求不斷擴大。傳統的單一性能要求已經不能滿足消費者的物質心理。與此同時,眾多的企業對投資性的電子產品越來越重視,特別是在近幾年電子產品的投資比例不斷提高。投資創新是屬于一種擴展性的項目,是通過最新的電子產品設計技術給用戶帶來更多全新的體驗,創造更多的產品優勢與價值。
二、通信電子產品開發與應用的注意事項
1、進行適度開發。美國一家公司經過對世界各國的手機用戶進行調查,有超過60%以上的用戶表示不喜歡用復雜手機。不僅設計開發要適度進行,應用也是一樣的道理。因此,在產品的開發過程中一定要懂得適度,不要只考慮到先進的理念與功能給人們帶來的吸引力,同時要考慮到產品的實用性。
2、簡化產品功能,了解產品功能?,F在的電子行業發展極快,所以各種先進技術融入到電子產品開發中。除了給人們帶來眾多方便之外,還存在安全隱患。在通信電子產品開發設計中,一定要考慮到產品的功能復雜性。如何功能過于復雜,那將會影響人們的正常使用。所以,在產品使用之前一定要先花點時間去學習相關的功能,對于高智能的產品也需要花費較多時間去熟悉。這種產品雖然給人們帶來帶來很多好處,但同時也給人們帶來負擔。因此,為了能夠更好的發揮產品的功能效用,要先對產品功能有所了解。
3、注意使用環境條件。電子產品的性能會受到溫度、濕度以及壓強等等的要求,所以在不同的環境下表現出來的性能會有所差異。因此,在使用時一定要先對周邊環境有多了解,對電子元件的允許使用溫度應當有所了解,同時對產品性能以及影響產品性能的因素都有多了解。所以,要根據不同的電子產品去選擇適合使用的環境,才能夠保證電子產品性能不受影響,不會對它的壽命造成傷害。
關鍵詞:大創視角 創新創業 課程群 轉型
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)02(a)-0162-03
近年來,大學生創新創業教育風起云涌,方興未艾。高校普遍以此作為自己的發展方向和奮斗目標,即以大創視角看問題,并不斷選擇、利用和創造新形式,實現課程體系向大創轉型。筆者學校電子信息工程專業從2015年開始進行的“電子產品開發課程群”建設,就是其中一例。“電子產品開發課程群”,指的是以“電子產品開發”課程為主,“電子產品制作實踐”“PCB板圖設計及制作實踐”“單片機原理及應用課程設計”3門課程為輔,共同組成的一個系統(以下稱一主三輔),實現專業教育與創新創業教育有機融合的功能。下面具體加以介紹。
1 根據
1.1 電子信息工程專業人才培養的要求
電子信息產業是國民經濟的戰略性、基礎性和先導性高技術支柱產業,對于促進社會就業、拉動經濟增長、調整產業結構、轉變發展方式和維護國家安全,具有十分重要的意義??墒牵壳霸摦a業在用人需求上形成反差:能力不強的人不需要,有能力的人招不進來。這既反映出高校電子信息工程專業在人才培養方面的滯后,又向它提出培養合格人才的要求。因此,高校電子信息工程專業,應該把滿足電子信息產業人才需求(培養創新創業人才)作為自己的本職任務和首要目的,課程改革應為突破口。電子信息工程專業的創新創業人才,其最主要、明顯的特征就是會進行電子產品開發。建設“電子產品開發課程群”,就是實現這一目的的手段之一。
1.2 國務院的要求
《國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》在第二章(主要任務和措施)第三節(健全創新創業教育課程體系)中要求,“建設依次遞進、有機銜接、科學合理的創新創業教育專門課程群?!盵1]這是我們建設“電子產品開發課程群”的法律依據之一。
1.3 課程改革的要求
課程是教育教學工作的基本內容,是教育目標實現的基本手段和評價的基本標準,是教師實施教學策略的基本憑借,是“融合”工作的基本依托。同時,課程又是社會進步的反映與促進,是聯系教師與學生的中介。課程改革是教育改革的重點工作,一直在不斷進行之中,只是內容因時而異、因事而異罷了。
過去,我們的有關課程或缺少東西,或分散無序,學生學習后,不得要領,創新創業能力提高不大,教師也沒有取得理想的教學效果。現在,創新創業教育是大勢所趨,將課程體系向大創轉型,建設“電子產品開發課程群”為其做法之一。
1.4 廣大師生員工的要求
在高校,創新創業教育已成為人們的共識,廣大師生員工迫切希望搞好創新創業教育,為實施創新驅動發展戰略獻力,為本校振興出力,為自身發展助力。特別是學生,連續多年的“就業難”使他們倍感壓力,非常希望成為創新創業人才。以課程改革的辦法破解發展難題,成為他們的由衷的愿望之一。
2 條件
2.1 學校各級領導和有關部門的重視與支持
前面講過,進行創新創業教育是廣大師生員工的要求,首先包括各級領導和有關部門。他們既然要求你進行創新創業教育,也必然會大力支持,進而加強組織領導,強化責任落實。可以說,領導一重視,問題就解決。各有關部門的情況,也是如此。
2.1 有關課程的教學經驗
(1)直接經驗。我們在組建“電子產品開發課程群”之前,一主三輔4門課程都講過,積累了相當豐富的教學經驗。由此產生的真知,既是以往教師認識的結晶,又為他們應對新形勢增添把握。
(2)間接經驗。俗話說,“他山之石,可以攻玉”。為了開闊我們的視野,廣泛地占有材料,我們還必須學習他人的先進經驗。為此,我們從網上下載許多資料,并到兄弟單位實地取經。然后,結合自己的實際消化和再創造,突破了生命、精力、實踐條件等限制、提高了教學效率。
(3)學生的支持。作為學習主體的學生希望自己成為創新創業人才,怎能不支持“電子產品開發課程群”建設呢!如果教師講授得法,效果還是不錯的。
3 內容
3.1 方法
建設“電子產品開發課程群”,是系統思維的運用,是在教育目標的召喚下,把相關專業課程組建成一個系統并加以對待。在專業課程中,融入創新創業的要求,做到向大創轉型。
僅有一門專業課是不成系統的,幾門課程俱備就成系統了么?也不盡然。機械湊合、無序運行也不行。比如說,一主三輔4門課程都有了,但不分先后,隨便安排,也不能稱為系統,效果也不會很好。例如,先學“電子產品開發”,再去學“PCB板圖設計及制作實踐”,該打的基礎沒有打,使“電子產品開發”課成為“夾生飯”,學生的創新創業能力不會得到提高。因此,必須把它們加以整合,組建成一個系統(課程群)。
這個系統,從結構上看,是各M成要素聯系而成的整體;從功能上看,“系統整體具有一種新的東西、新的質。它是各個要素分別存在時所沒有的,也是構成系統的全部要素機械湊合起來所形成不了的”。[2]它不是靠各要素單打獨斗,而是用集體的力量實現教育目標。如果要素聯系得當,必收1+1>2之效。
3.1.1 結構與功能
(1)結構:首先,做到要素充足完好。要素充足:根據這個原理,學校增設了“電子產品制作實踐”課程,為學生對電工電子焊接工藝等技能的掌握創造條件。這樣,要素共有“電子產品制作實踐”“PCB板圖設計及制作實踐”“單片機原理及應用課程設計”和“電子產品開發”4門課程。學生學習這些課程后,知識更加全面,基礎更加牢固,能力更加提高。這種組合,優點在對比中體現,詳見表1。
其次,使要素聯系方式合理,形成合力。主要是要素的時間安排,即先學什么,后學什么,循序漸進,直奔主題:第1學期,學習“電子產品制作實踐”,解決入門與興趣問題,奠定了今后課程學習與實踐的基礎;第4學期,學習“PCB板圖設計及制作實踐”解決工具問題,為所學知識的具體運用提供幫助;第5學期,學習“單片機原理及應用課程設計”,學會軟件設計仿真與調試,解決控制問題,具備了駕馭電子產品設計的能力;第6學期,學習“電子產品開發”,解決“綜合”問題,直接設計出電子產品,完成創新創業人才形成的最后沖刺。
(2)功能:通過“電子產品開發課程群”的建設并向大創轉型,實現專業教育與創新創業教育的有機融合,培養學生電子產品設計的能力,在動口、動腦、動筆、動手中,閃現創新的火花;引導學生將成果目標化、作品化、市場化,完成創業的預演。一句話,實現了既定的教育目標,在出成果的同時出人才。
3.1.2 整體性和層次性
(1)從整體與部分的關系看,課程體系整體上向大創轉型,各要素也必須協同跟進,步調一致,不可有動有靜,文齊武不齊。
(2)從部分之間的關系看,各要素的排列像國務院文件要求的那樣“依次遞進、有機銜接、科學合理”,不可排列無序,本末倒置。
在這里必須說明一點,“電子產品開發課程群”,顧名思義,是講如何設計電子產品的,學好了便可進行電子產品開發及相關工作,可以說是本專業創新創業人才形成的最后一關。但萬丈高樓平地起,必須在學好其他課程后,才能涉足于此。
3.2 步E
建設“電子產品開發課程群”,從步驟上看,分為事前、事中和事后3步,是系統開放性的具體體現。
第一步:事前,做好計劃安排,為課程群建設做好準備。特別要注意將課程安排納入人才培養計劃,使“電子產品開發課程群”建設,一開始便有了合法性和可行性。這時,還要做好諸如教材選定等其他準備工作。
第二步:事中,即備課、講課、批改作業、復習、考試等教學環節的運行。在其中,備課和講課、批改作業是主要環節,所以予以重點研究。
(1)備課,就是寫好教案講稿,搞好教學設計。教案作為課堂教學的具體計劃,是在一系列充分準備工作的基礎上制訂出來的。只有在教課前做了充分的準備――深入鉆研教材,全面地了解學生;恰當地確定要求,靈活地選擇教法,認真地備課,熟悉教案,才能在教學中得心應手,隨機應變,因勢利導,從而圓滿地完成教學任務。教案不僅要指明教什么,教給誰,還要指出為什么教和怎樣教,而課文里是沒有的。教案能起備忘錄的作用,它可以作為檢查教學的依據,也可以為總結經驗提供材料[3]。
①在“備教材”上下功夫。教師在“備教材”過程中要著重解決好這樣幾個問題:確定教學目的、任務和要求;明確教材的體系和內容的主次;突出重點、解決難點,抓住關鍵。同時,對教材進行揚棄和加工創造。即便是自己編寫的教材,也是如此。電子產品走進千家萬戶,應用各行各業,備教材時必須緊跟時代的步伐,緊貼學生的實際,將生活中鮮活的素材,納入教學案例之中,讓學生感到先進、真實、生動、有用,更加愿意學習,更加喜歡設計。備課時,還要注意課程群的完整性,相關性,互相照應,協調一致。并且,課程之間的主輔關系,也不是絕對的,上一個矛盾解決之后,下一個就為主了。
②在“備學生”上做文章。教師在備課過程中不僅要鉆研教材,更要重視對學生的了解,最大限度地做到因材施教。我們的學生缺點是自由散漫,習慣不好,不善自學,但優點是獨立性強,思想活躍,愛好動手。那就得對癥下藥,揚長避短,多在實踐類課上精心安排。
③在“備教法”上顯特色,將在“講課”中詳談。
(2)講課。
①不拘一格地運用各種教學方法,如案例法、發現法、問題法、討論法、觀察法、實驗法等,哪一種或哪幾種管用,就用哪一種或哪幾種。
②時刻用創新創業教育的觀點審視一切,將學科競賽、生產實習、社會實踐、畢業設計等載體,融入創新創業的要求。
③做好課件,不斷更新,激發學生學習興趣。為學生學習帶來便利,同時提高教師的教學水平和教學效率。
④多讓學生自己提出選題,提高創新思維能力,教師看其有創意后輔導他們解決問題。
⑤注重現代化教學手段,搞好實踐教學。結合投影儀、機房、實驗室等,采取創設教學情境和讓學生動口、動腦、動筆、動手相結合的方式,使學生在教師的輔導下,將創造性的選題變為現實,把獨立性強、思想活躍、愛好動手的優點,發揮到極致。
(3)及時批改作業,重視反饋。教師對學生作業要及時收、及時批、及時講,保護學生完成作業的積極性。同時,要根據作業暴露的信息,及時調整下一步工作。
第三步:事后,總結經驗,做出評價??偨Y經驗,使經驗上升為理論,使知識轉化為能力,正確的得以堅持,錯誤的不致重犯,收事半功倍之效;做出評價,以教育目標為準繩,以教學效果為依據,衡量“電子產品開發課程群”的建設與教育目標的差距。與目標相符的,制定下一步打算。有距離的,找出原因,制定解決辦法。問題解決之后,才能進入下一步。
4 效果
學生在經過課程群的學習后,創新創業能力有了明顯的提高。(見表2)
教學效果典型例證是,所設計制作的“多功能仰臥起坐計數器”“開水速冷機”“智能藥盒”等,先后獲批實用新型專利。畢業生持此求職,障礙較少,也能將其成果與所在單位的技術融合,實現轉化。
5 結語
建設“電子產品開發課程群”,雖然取得了一定成績,但仍屬總的量變過程中的部分質變,還不是全部質變,而后者恰恰是我們所追求的。因此,應該在建設“電子產品開發課程群”的基礎上總結經驗,拿出更為有力的措施,如鞏固“電子產品開發課程群”,條件具備后再建立幾個課程群,最后使整個專業課程都向創新創業教育轉型。
參考文獻
[1] 國務院辦公廳.國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見(國內發〔2015〕36號)[R].2015.