具体描述
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《电子信息类专业毕业设计案例剖析/全国普通高校电子信息类专业规划教材》以实例和技巧贯穿始终,案例均选自近三届学生的优秀毕业设计和获奖的创新发明成果,涉及单片机、EDA的应用、网络、传感器、数据库设计等丰富内容。每一个案例完整而详细地呈现课题分析、方案论证、硬件设计画图制作PCB板、软件编程仿真、焊接调试、得到预期结果的过程,叙述简洁清楚,工程性强,读者从中可以领略多样的设计思路、方法、步骤和技巧。
《电子信息类专业毕业设计案例剖析/全国普通高校电子信息类专业规划教材》可以作为高等院校电子信息、通信工程、自动化及电气工程等专业学生参加各类大学生电子设计竞赛、电子制作、课程设计和毕业设计的培训教材及参考书,也可以供电子工程技术人员进行电子产品和电路设计与制作时参考使用。
内容简介
《电子信息类专业毕业设计案例剖析/全国普通高校电子信息类专业规划教材》主要介绍电子信息类专业毕业设计案例剖析,以单片机、EDA的应用设计为主,每一个案例都按照毕业设计的实施顺序,包括了从选题分析、方案论证、系统软硬件设计到系统调试、得到测试结果的全过程。通过典型设计案例分析,详细介绍了完成毕业设计的思路、方法、步骤和技巧,是指导高等院校电子信息类专业毕业生完成毕业设计的参考用书。《电子信息类专业毕业设计案例剖析/全国普通高校电子信息类专业规划教材》以实例和技巧贯穿全书,案例选自近三届学生的优秀毕业设计和获奖的创新发明成果,共收录了32个案例,由三部分组成,第一部分由23个案例组成是关于单片机方面的;第二部分由3个案例组成是关于EDA方面的;第三部分由6个案例组成是关于网络、传感器、数据库等方面的。
《电子信息类专业毕业设计案例剖析/全国普通高校电子信息类专业规划教材》适合作为应用电子信息类专业的设计指导,对相关专业也有借鉴作用。
内页插图
目录
第一部分 单片机
案例1 单片机控制电源检测系统电路
1.1 设计任务与要求
1.2 题目剖析(分析)
1.3 方案论证
1.4 系统硬件设计
1.4.1 单片机系统
1.4.2 单片机电源系统
1.4.3 接口转换电路
1.4.4 绘制原理图
1.5 系统软件设计
1.5.1 单片机软件的实现
1.5.2 计算机关机软件的实现
1.6 测试方案与测试结果
案例2 基于单片机控制液晶屏键盘接口电路设计与实现
2.1 设计任务与要求
2.2 题目剖析(分析)
2.3 系统硬件设计
2.3.1 单片机AT89C51芯片
2.3.2 液晶驱动控制器HD44780U
2.3.3 硬件电路
2.4 系统软件设计
2.4.1 HD44780U的指令集
2.4.2 HD44780控制以及时序
2.4.3 程序及流程
2.4.4 主程序流程
2.5 测试方案与测试结果
案例3 基于单片机控制液晶屏的设计和实现
3.1 设计任务与要求
3.2 总体设计
3.3 80C51单片机的硬件设计
3.3.1 总线型DIP40引脚封装
3.3.2 80C51的数据传送指令
3.4 内置SED1520图形液晶显示模块
3.4.1 显示模块的电路特性
3.4.2 控制部
3.4.3 驱动部
3.4.4 接口部
3.4.5 指令系统
3.4.6 内置SED1520图形液晶显示模块的接口技术
3.5 软件编程部分
3.6 汉字库内码转换
3.7 编程调试及仿真
3.7.1 编程调试及仿真软件介绍
3.7.2 编译器设置及使用
3.8 总结
案例4 用串行口扩展键盘驱动数码管显示
4.1 设计任务与要求
4.2 题目剖析(分析)
4.3 系统硬件设计
4.3.1 键盘扫描电路
4.3.2 显示器电路
4.4 系统软件设计
4.4.1 电路总体软件设计
4.4.2 扫描键值
4.4.3 数码管显示器
4.4.4 总体软件实现
4.5 测试方案与测试结果
……
第二部分 EDA
《电子信息类专业毕业设计案例剖析/全国普通高校电子信息类专业规划教材》内容简介 本书作为全国普通高校电子信息类专业规划教材的重要组成部分,旨在为电子信息类专业本科生提供一份详实、系统的毕业设计指导。本书的核心价值在于其“案例剖析”的特色,通过精选和深入分析一系列具有代表性的电子信息类专业毕业设计项目,帮助读者全面理解毕业设计的全过程、方法论以及可能遇到的挑战与解决方案。本书内容丰富,结构清晰,力求为学生的毕业设计实践提供坚实的理论支撑和可操作的实践指导,助力他们顺利完成高质量的毕业设计,并为未来的学术研究或职业发展奠定坚实基础。 第一篇:毕业设计的宏观认识与准备 本篇旨在为读者建立起对电子信息类专业毕业设计的基本认知框架,并指导读者如何进行有效的准备。 第一章 毕业设计概述: 1.1 毕业设计的意义与价值: 详细阐述毕业设计在本科人才培养中的核心地位,包括其作为知识体系整合、创新能力培养、工程实践锻炼、综合素质检验等方面的关键作用。分析完成一个优秀的毕业设计对学生未来深造或就业的积极影响。 1.2 电子信息类专业毕业设计的特点: 结合电子信息类专业的学科特性,如技术更新快、交叉性强、理论与实践结合紧密等,剖析本类专业毕业设计的典型研究方向和技术领域。列举当前电子信息领域的热点和前沿方向,为学生选题提供灵感。 1.3 毕业设计的基本流程与时间规划: 详细分解毕业设计的各个阶段,包括选题、文献综述、方案设计、软硬件开发、系统实现、测试与调试、论文撰写、答辩等。提供一份切实可行的典型时间分配表,帮助学生合理安排进度,避免延误。 1.4 毕业设计的选题指导: 探讨选题的原则,如结合兴趣、理论基础、技术可行性、创新性、实践意义、导师指导等。提供多种有效的选题方法,如回顾课程项目、查阅学术文献、参与科研课题、关注行业动态等。强调选题与个人能力、专业方向的匹配度。 1.5 导师的作用与师生沟通: 明确导师在毕业设计中的指导角色,包括选题建议、技术难题解答、研究方向把控、论文评审等。指导学生如何与导师进行有效沟通,如何提出问题,如何接受反馈,如何建立良好的合作关系。 第二章 毕业设计前的知识储备与技能提升: 2.1 关键理论知识回顾: 针对电子信息类专业的核心课程,如数字电路、模拟电路、微机原理、信号与系统、通信原理、控制理论、计算机网络、嵌入式系统、FPGA、DSP等,梳理毕业设计可能涉及的重点理论知识点,并提供复习建议。 2.2 常用开发工具与软件介绍: 详细介绍在电子信息类专业毕业设计中常用的开发环境(IDE)、仿真软件(如MATLAB/Simulink, Cadence, Altium Designer, Keil, Vivado等)、编程语言(C/C++, Python, VHDL/Verilog等)、版本控制工具(Git)等。强调工具的熟练使用是项目顺利进行的基础。 2.3 实验与实践技能的强化: 强调动手能力的培养,如电路焊接、PCB设计、元器件选型、仪器仪表使用(示波器、信号发生器等)、嵌入式系统调试、软件编码与测试等。鼓励学生在实验课程中打下坚实基础,并在课余时间进行实践。 2.4 文献检索与阅读能力培养: 指导学生如何利用学术数据库(如CNKI, IEEE Xplore, ACM Digital Library等)查找与毕业设计相关的国内外文献。讲解文献阅读的方法,如何快速抓住文献的核心内容,如何进行批判性阅读,如何提取有价值的信息。 第二篇:毕业设计案例剖析 本篇是本书的核心内容,通过对不同领域的典型毕业设计案例进行深入剖析,让读者在具体项目中学习毕业设计的全过程。 第三章 嵌入式系统与物联网应用类案例剖析: 3.1 案例一:基于STM32的智能家居控制系统设计: 项目背景与目标: 介绍项目来源于生活需求,旨在实现对家居设备(灯光、窗帘、家电等)的远程或本地化智能控制。 系统架构设计: 详细阐述硬件平台(STM32微控制器、传感器、执行器、通信模块如Wi-Fi/Zigbee)、软件架构(RTOS/裸机、驱动层、应用层、通信协议)。 关键技术难点分析: 如传感器数据采集与处理、通信模块的配置与通信协议实现、用户界面设计(手机APP或Web界面)、电源管理等。 硬件选型与电路设计: 详细说明核心MCU的选择理由,外围器件的选型原则,PCB布线注意事项。 软件开发与调试: 介绍开发流程,代码结构,中断处理,定时器应用,低功耗设计,以及调试方法(串口调试、JTAG/SWD调试)。 系统测试与性能评估: 设计测试用例,评估系统的稳定性、响应速度、功耗、用户体验等。 创新点与扩展性: 讨论本设计的潜在创新之处(如AI算法集成、语音控制)以及未来可扩展的方向(如更多设备接入、云平台集成)。 3.2 案例二:基于ESP32的低功耗无线传感器网络节点设计: 项目背景与目标: 探讨在物联网场景下,如何设计低功耗、长续航的传感器节点,用于环境监测、工业状态采集等。 硬件平台选择与功耗优化: 分析ESP32在低功耗模式下的特点,重点讲解如何通过软件和硬件手段降低节点功耗。 无线通信协议选择与实现: 介绍Wi-Fi、BLE、LoRa等通信方式的优缺点,以及在ESP32上的实现细节。 传感器接口与数据处理: 讲解常见传感器(温湿度、光照、气体等)的接口类型(I2C, SPI, ADC),数据采集的频率与精度问题。 数据传输与云平台对接: 介绍MQTT, CoAP等物联网通信协议,以及如何将数据上传至云服务器(如阿里云IoT, AWS IoT)。 系统集成与实际部署: 讨论节点的封装、供电方式(电池、太阳能)、以及在实际环境中的部署挑战。 设计中的挑战与经验总结: 总结在低功耗设计、信号稳定性、数据可靠性方面遇到的问题及解决方案。 第四章 信号处理与通信技术类案例剖析: 4.1 案例一:基于FPGA的数字信号滤波器的设计与实现: 项目背景与目标: 针对特定应用场景(如音频处理、图像降噪),设计并实现一种高效的数字滤波器。 数字信号处理基础回顾: 简要回顾FIR、IIR滤波器设计原理,窗函数法、双线性变换法等。 FPGA开发流程: 介绍使用Verilog/VHDL语言进行描述,ISE/Vivado等开发环境的使用,综合、适配、时序分析等过程。 滤波器算法的FPGA实现: 重点讲解如何将滤波器算法映射到FPGA硬件结构,如乘法器、加法器、移位寄存器的优化设计。 IP核的应用与接口设计: 介绍如何利用FPGA厂商提供的DSP/FFT等IP核,以及与其他模块(如ADC/DAC接口、AXI总线)的通信。 仿真与硬件测试: 详细说明功能仿真、时序仿真,以及在FPGA开发板上的实际测试方法。 性能优化与资源评估: 分析滤波器的运算速度、资源占用情况(LUT, FF, BRAM),以及如何进行性能优化。 4.2 案例二:基于MATLAB的OFDM通信系统仿真: 项目背景与目标: 模拟一个OFDM(正交频分复用)通信系统,验证其在多径衰落信道下的性能。 OFDM系统原理讲解: 阐述OFDM的基本原理,包括IFFT/FFT、循环前缀、子载波调制、解调等。 MATLAB仿真环境搭建: 介绍MATLAB Communications Toolbox,如何利用其提供的函数模块搭建OFDM系统。 关键模块仿真: 详细演示信源编码、星座映射、IFFT、加循环前缀、信道建模(AWGN、多径衰落)、加循环后缀、FFT、星座解映射、信宿解码等模块的实现。 性能指标分析: 讲解如何通过仿真计算误码率(BER)、误符号率(SER)、星座图、功率谱密度等性能指标。 系统参数优化: 探讨不同OFDM参数(子载波数、循环前缀长度、星座阶数)对系统性能的影响。 仿真结果的解读与讨论: 分析仿真结果,解释OFDM系统在不同信道条件下的表现,并与理论值进行对比。 第五章 计算机与软件技术类案例剖析: 5.1 案例一:基于Linux的嵌入式网络摄像机设计: 项目背景与目标: 开发一个能在嵌入式平台上运行,具备图像采集、编码、网络传输功能的网络摄像机。 嵌入式Linux系统移植与配置: 介绍交叉编译工具链的搭建,U-Boot, Kernel的配置与编译,根文件系统的制作。 硬件平台选择与驱动开发: 选择带有Camera接口的嵌入式SoC(如ARM系列),讲解CMOS传感器驱动的编写或移植。 图像采集与处理: 介绍V4L2(Video4Linux2)API的应用,如何从摄像头采集原始图像数据。 视频编码技术: 讲解H.264/H.265等主流视频编码标准,以及libx264等编码库的集成与使用。 网络传输协议实现: 介绍RTSP/HTTP等流媒体传输协议,并实现客户端与服务器端的通信。 Web服务器与远程访问: 部署Web服务器(如Apache, Nginx),实现通过浏览器远程访问和控制摄像机。 系统集成与优化: 讨论系统整体的稳定性和性能优化,如编码帧率、网络带宽占用等。 5.2 案例二:基于Python的机器学习图像识别应用: 项目背景与目标: 利用机器学习技术,开发一个能够识别特定类型图像的应用。 机器学习基础理论: 简要介绍监督学习、无监督学习的概念,以及分类、回归等任务。 深度学习框架介绍: 重点介绍TensorFlow或PyTorch等主流深度学习框架。 数据预处理与特征工程: 讲解图像数据集的收集、清洗、增强(旋转、裁剪、翻转等),以及图像特征的提取。 模型选择与构建: 介绍卷积神经网络(CNN)等适用于图像识别的模型结构,如ResNet, VGG等,并讲解如何构建自己的模型。 模型训练与调优: 详细演示模型训练的过程,包括损失函数、优化器、学习率的设置,以及过拟合、欠拟合的应对策略。 模型评估与部署: 讲解模型评估指标(准确率、召回率、F1分数),以及如何将训练好的模型集成到应用程序中。 实际应用场景探讨: 结合人脸识别、物体检测、医学影像分析等应用,展示该技术的广阔前景。 第三篇:毕业论文撰写与答辩指导 本篇侧重于毕业设计的成果输出,即毕业论文的撰写和最终的答辩。 第六章 毕业论文撰写规范与技巧: 6.1 毕业论文的结构与组成: 详细解析毕业论文的标准结构,包括封面、目录、摘要(中英文)、绪论、文献综述、系统设计(或模型研究)、系统实现(或实验结果)、分析与讨论、结论与展望、参考文献、致谢等。 6.2 各章节内容要点与写作方法: 分章节指导如何撰写,例如: 绪论: 明确研究背景、研究意义、研究内容、技术路线、创新点。 文献综述: 梳理国内外相关研究现状,指出不足,为本研究定位。 系统设计/模型研究: 详细描述方案设计、硬件选型、软件架构、算法原理等。 系统实现/实验结果: 详述开发过程、遇到的问题及解决方案,展示实验数据和结果。 分析与讨论: 对实验结果进行深入分析,与理论模型或现有成果进行对比,解释现象。 结论与展望: 总结研究成果,提出不足,并展望未来研究方向。 6.3 图表规范与引用管理: 强调图表在论文中的重要性,指导如何制作规范、清晰的图表,并正确进行引用。介绍参考文献的著录格式(GB/T 7714或IEEE等),以及使用文献管理工具(如EndNote, Mendeley)的技巧。 6.4 语言表达与学术道德: 强调学术论文的语言风格,要求表达准确、逻辑清晰、条理分明。重点强调学术诚信,严禁抄袭、剽窃等行为。 6.5 常见的论文写作问题与对策: 归纳总结学生在论文写作中常犯的错误,如内容空泛、逻辑不清、数据不足、格式混乱等,并提供切实可行的改进建议。 第七章 毕业设计答辩准备与技巧: 7.1 答辩的基本流程与要求: 介绍答辩的常见流程,包括PPT演示、回答评委提问等,以及学校和院系的具体要求。 7.2 答辩PPT的设计与制作: 指导如何制作一份逻辑清晰、重点突出、图文并茂的答辩PPT。强调PPT应简洁明了,避免文字堆砌,突出核心成果。 7.3 答辩演示的技巧: 传授有效的演示技巧,如语言表达流畅、眼神交流、控制语速、时间把握等。鼓励学生进行多次模拟演练。 7.4 预判与准备常见问题: 列举评委可能提出的问题类型,如技术细节、创新性、不足之处、应用前景、参考文献等,并指导学生如何进行思考和准备回答。 7.5 临场应变与自信表现: 传授在答辩过程中应对突发情况、保持冷静、自信回答问题的策略。强调真诚、诚实的态度。 附录: 附录A:常用电子元器件选型指南 附录B:常用开发工具及软件安装与配置指南 附录C:部分常用算法的伪代码示例 附录D:毕业设计常用术语汇编 本书在编写过程中,力求理论与实践相结合,案例选取覆盖面广,剖析深入浅出,旨在为电子信息类专业学生完成毕业设计提供一个全面、系统、实用的参考工具。通过本书的学习,读者不仅能够掌握完成毕业设计的具体方法和步骤,更能培养独立解决工程问题的能力,提升综合学术素养,为未来的学习和工作打下坚实基础。