具體描述
編輯推薦
《電子信息類專業畢業設計案例剖析/全國普通高校電子信息類專業規劃教材》以實例和技巧貫穿始終,案例均選自近三屆學生的優秀畢業設計和獲奬的創新發明成果,涉及單片機、EDA的應用、網絡、傳感器、數據庫設計等豐富內容。每一個案例完整而詳細地呈現課題分析、方案論證、硬件設計畫圖製作PCB闆、軟件編程仿真、焊接調試、得到預期結果的過程,敘述簡潔清楚,工程性強,讀者從中可以領略多樣的設計思路、方法、步驟和技巧。
《電子信息類專業畢業設計案例剖析/全國普通高校電子信息類專業規劃教材》可以作為高等院校電子信息、通信工程、自動化及電氣工程等專業學生參加各類大學生電子設計競賽、電子製作、課程設計和畢業設計的培訓教材及參考書,也可以供電子工程技術人員進行電子産品和電路設計與製作時參考使用。
內容簡介
《電子信息類專業畢業設計案例剖析/全國普通高校電子信息類專業規劃教材》主要介紹電子信息類專業畢業設計案例剖析,以單片機、EDA的應用設計為主,每一個案例都按照畢業設計的實施順序,包括瞭從選題分析、方案論證、係統軟硬件設計到係統調試、得到測試結果的全過程。通過典型設計案例分析,詳細介紹瞭完成畢業設計的思路、方法、步驟和技巧,是指導高等院校電子信息類專業畢業生完成畢業設計的參考用書。《電子信息類專業畢業設計案例剖析/全國普通高校電子信息類專業規劃教材》以實例和技巧貫穿全書,案例選自近三屆學生的優秀畢業設計和獲奬的創新發明成果,共收錄瞭32個案例,由三部分組成,第一部分由23個案例組成是關於單片機方麵的;第二部分由3個案例組成是關於EDA方麵的;第三部分由6個案例組成是關於網絡、傳感器、數據庫等方麵的。
《電子信息類專業畢業設計案例剖析/全國普通高校電子信息類專業規劃教材》適閤作為應用電子信息類專業的設計指導,對相關專業也有藉鑒作用。
內頁插圖
目錄
第一部分 單片機
案例1 單片機控製電源檢測係統電路
1.1 設計任務與要求
1.2 題目剖析(分析)
1.3 方案論證
1.4 係統硬件設計
1.4.1 單片機係統
1.4.2 單片機電源係統
1.4.3 接口轉換電路
1.4.4 繪製原理圖
1.5 係統軟件設計
1.5.1 單片機軟件的實現
1.5.2 計算機關機軟件的實現
1.6 測試方案與測試結果
案例2 基於單片機控製液晶屏鍵盤接口電路設計與實現
2.1 設計任務與要求
2.2 題目剖析(分析)
2.3 係統硬件設計
2.3.1 單片機AT89C51芯片
2.3.2 液晶驅動控製器HD44780U
2.3.3 硬件電路
2.4 係統軟件設計
2.4.1 HD44780U的指令集
2.4.2 HD44780控製以及時序
2.4.3 程序及流程
2.4.4 主程序流程
2.5 測試方案與測試結果
案例3 基於單片機控製液晶屏的設計和實現
3.1 設計任務與要求
3.2 總體設計
3.3 80C51單片機的硬件設計
3.3.1 總綫型DIP40引腳封裝
3.3.2 80C51的數據傳送指令
3.4 內置SED1520圖形液晶顯示模塊
3.4.1 顯示模塊的電路特性
3.4.2 控製部
3.4.3 驅動部
3.4.4 接口部
3.4.5 指令係統
3.4.6 內置SED1520圖形液晶顯示模塊的接口技術
3.5 軟件編程部分
3.6 漢字庫內碼轉換
3.7 編程調試及仿真
3.7.1 編程調試及仿真軟件介紹
3.7.2 編譯器設置及使用
3.8 總結
案例4 用串行口擴展鍵盤驅動數碼管顯示
4.1 設計任務與要求
4.2 題目剖析(分析)
4.3 係統硬件設計
4.3.1 鍵盤掃描電路
4.3.2 顯示器電路
4.4 係統軟件設計
4.4.1 電路總體軟件設計
4.4.2 掃描鍵值
4.4.3 數碼管顯示器
4.4.4 總體軟件實現
4.5 測試方案與測試結果
……
第二部分 EDA
《電子信息類專業畢業設計案例剖析/全國普通高校電子信息類專業規劃教材》內容簡介 本書作為全國普通高校電子信息類專業規劃教材的重要組成部分,旨在為電子信息類專業本科生提供一份詳實、係統的畢業設計指導。本書的核心價值在於其“案例剖析”的特色,通過精選和深入分析一係列具有代錶性的電子信息類專業畢業設計項目,幫助讀者全麵理解畢業設計的全過程、方法論以及可能遇到的挑戰與解決方案。本書內容豐富,結構清晰,力求為學生的畢業設計實踐提供堅實的理論支撐和可操作的實踐指導,助力他們順利完成高質量的畢業設計,並為未來的學術研究或職業發展奠定堅實基礎。 第一篇:畢業設計的宏觀認識與準備 本篇旨在為讀者建立起對電子信息類專業畢業設計的基本認知框架,並指導讀者如何進行有效的準備。 第一章 畢業設計概述: 1.1 畢業設計的意義與價值: 詳細闡述畢業設計在本科人纔培養中的核心地位,包括其作為知識體係整閤、創新能力培養、工程實踐鍛煉、綜閤素質檢驗等方麵的關鍵作用。分析完成一個優秀的畢業設計對學生未來深造或就業的積極影響。 1.2 電子信息類專業畢業設計的特點: 結閤電子信息類專業的學科特性,如技術更新快、交叉性強、理論與實踐結閤緊密等,剖析本類專業畢業設計的典型研究方嚮和技術領域。列舉當前電子信息領域的熱點和前沿方嚮,為學生選題提供靈感。 1.3 畢業設計的基本流程與時間規劃: 詳細分解畢業設計的各個階段,包括選題、文獻綜述、方案設計、軟硬件開發、係統實現、測試與調試、論文撰寫、答辯等。提供一份切實可行的典型時間分配錶,幫助學生閤理安排進度,避免延誤。 1.4 畢業設計的選題指導: 探討選題的原則,如結閤興趣、理論基礎、技術可行性、創新性、實踐意義、導師指導等。提供多種有效的選題方法,如迴顧課程項目、查閱學術文獻、參與科研課題、關注行業動態等。強調選題與個人能力、專業方嚮的匹配度。 1.5 導師的作用與師生溝通: 明確導師在畢業設計中的指導角色,包括選題建議、技術難題解答、研究方嚮把控、論文評審等。指導學生如何與導師進行有效溝通,如何提齣問題,如何接受反饋,如何建立良好的閤作關係。 第二章 畢業設計前的知識儲備與技能提升: 2.1 關鍵理論知識迴顧: 針對電子信息類專業的核心課程,如數字電路、模擬電路、微機原理、信號與係統、通信原理、控製理論、計算機網絡、嵌入式係統、FPGA、DSP等,梳理畢業設計可能涉及的重點理論知識點,並提供復習建議。 2.2 常用開發工具與軟件介紹: 詳細介紹在電子信息類專業畢業設計中常用的開發環境(IDE)、仿真軟件(如MATLAB/Simulink, Cadence, Altium Designer, Keil, Vivado等)、編程語言(C/C++, Python, VHDL/Verilog等)、版本控製工具(Git)等。強調工具的熟練使用是項目順利進行的基礎。 2.3 實驗與實踐技能的強化: 強調動手能力的培養,如電路焊接、PCB設計、元器件選型、儀器儀錶使用(示波器、信號發生器等)、嵌入式係統調試、軟件編碼與測試等。鼓勵學生在實驗課程中打下堅實基礎,並在課餘時間進行實踐。 2.4 文獻檢索與閱讀能力培養: 指導學生如何利用學術數據庫(如CNKI, IEEE Xplore, ACM Digital Library等)查找與畢業設計相關的國內外文獻。講解文獻閱讀的方法,如何快速抓住文獻的核心內容,如何進行批判性閱讀,如何提取有價值的信息。 第二篇:畢業設計案例剖析 本篇是本書的核心內容,通過對不同領域的典型畢業設計案例進行深入剖析,讓讀者在具體項目中學習畢業設計的全過程。 第三章 嵌入式係統與物聯網應用類案例剖析: 3.1 案例一:基於STM32的智能傢居控製係統設計: 項目背景與目標: 介紹項目來源於生活需求,旨在實現對傢居設備(燈光、窗簾、傢電等)的遠程或本地化智能控製。 係統架構設計: 詳細闡述硬件平颱(STM32微控製器、傳感器、執行器、通信模塊如Wi-Fi/Zigbee)、軟件架構(RTOS/裸機、驅動層、應用層、通信協議)。 關鍵技術難點分析: 如傳感器數據采集與處理、通信模塊的配置與通信協議實現、用戶界麵設計(手機APP或Web界麵)、電源管理等。 硬件選型與電路設計: 詳細說明核心MCU的選擇理由,外圍器件的選型原則,PCB布綫注意事項。 軟件開發與調試: 介紹開發流程,代碼結構,中斷處理,定時器應用,低功耗設計,以及調試方法(串口調試、JTAG/SWD調試)。 係統測試與性能評估: 設計測試用例,評估係統的穩定性、響應速度、功耗、用戶體驗等。 創新點與擴展性: 討論本設計的潛在創新之處(如AI算法集成、語音控製)以及未來可擴展的方嚮(如更多設備接入、雲平颱集成)。 3.2 案例二:基於ESP32的低功耗無綫傳感器網絡節點設計: 項目背景與目標: 探討在物聯網場景下,如何設計低功耗、長續航的傳感器節點,用於環境監測、工業狀態采集等。 硬件平颱選擇與功耗優化: 分析ESP32在低功耗模式下的特點,重點講解如何通過軟件和硬件手段降低節點功耗。 無綫通信協議選擇與實現: 介紹Wi-Fi、BLE、LoRa等通信方式的優缺點,以及在ESP32上的實現細節。 傳感器接口與數據處理: 講解常見傳感器(溫濕度、光照、氣體等)的接口類型(I2C, SPI, ADC),數據采集的頻率與精度問題。 數據傳輸與雲平颱對接: 介紹MQTT, CoAP等物聯網通信協議,以及如何將數據上傳至雲服務器(如阿裏雲IoT, AWS IoT)。 係統集成與實際部署: 討論節點的封裝、供電方式(電池、太陽能)、以及在實際環境中的部署挑戰。 設計中的挑戰與經驗總結: 總結在低功耗設計、信號穩定性、數據可靠性方麵遇到的問題及解決方案。 第四章 信號處理與通信技術類案例剖析: 4.1 案例一:基於FPGA的數字信號濾波器的設計與實現: 項目背景與目標: 針對特定應用場景(如音頻處理、圖像降噪),設計並實現一種高效的數字濾波器。 數字信號處理基礎迴顧: 簡要迴顧FIR、IIR濾波器設計原理,窗函數法、雙綫性變換法等。 FPGA開發流程: 介紹使用Verilog/VHDL語言進行描述,ISE/Vivado等開發環境的使用,綜閤、適配、時序分析等過程。 濾波器算法的FPGA實現: 重點講解如何將濾波器算法映射到FPGA硬件結構,如乘法器、加法器、移位寄存器的優化設計。 IP核的應用與接口設計: 介紹如何利用FPGA廠商提供的DSP/FFT等IP核,以及與其他模塊(如ADC/DAC接口、AXI總綫)的通信。 仿真與硬件測試: 詳細說明功能仿真、時序仿真,以及在FPGA開發闆上的實際測試方法。 性能優化與資源評估: 分析濾波器的運算速度、資源占用情況(LUT, FF, BRAM),以及如何進行性能優化。 4.2 案例二:基於MATLAB的OFDM通信係統仿真: 項目背景與目標: 模擬一個OFDM(正交頻分復用)通信係統,驗證其在多徑衰落信道下的性能。 OFDM係統原理講解: 闡述OFDM的基本原理,包括IFFT/FFT、循環前綴、子載波調製、解調等。 MATLAB仿真環境搭建: 介紹MATLAB Communications Toolbox,如何利用其提供的函數模塊搭建OFDM係統。 關鍵模塊仿真: 詳細演示信源編碼、星座映射、IFFT、加循環前綴、信道建模(AWGN、多徑衰落)、加循環後綴、FFT、星座解映射、信宿解碼等模塊的實現。 性能指標分析: 講解如何通過仿真計算誤碼率(BER)、誤符號率(SER)、星座圖、功率譜密度等性能指標。 係統參數優化: 探討不同OFDM參數(子載波數、循環前綴長度、星座階數)對係統性能的影響。 仿真結果的解讀與討論: 分析仿真結果,解釋OFDM係統在不同信道條件下的錶現,並與理論值進行對比。 第五章 計算機與軟件技術類案例剖析: 5.1 案例一:基於Linux的嵌入式網絡攝像機設計: 項目背景與目標: 開發一個能在嵌入式平颱上運行,具備圖像采集、編碼、網絡傳輸功能的網絡攝像機。 嵌入式Linux係統移植與配置: 介紹交叉編譯工具鏈的搭建,U-Boot, Kernel的配置與編譯,根文件係統的製作。 硬件平颱選擇與驅動開發: 選擇帶有Camera接口的嵌入式SoC(如ARM係列),講解CMOS傳感器驅動的編寫或移植。 圖像采集與處理: 介紹V4L2(Video4Linux2)API的應用,如何從攝像頭采集原始圖像數據。 視頻編碼技術: 講解H.264/H.265等主流視頻編碼標準,以及libx264等編碼庫的集成與使用。 網絡傳輸協議實現: 介紹RTSP/HTTP等流媒體傳輸協議,並實現客戶端與服務器端的通信。 Web服務器與遠程訪問: 部署Web服務器(如Apache, Nginx),實現通過瀏覽器遠程訪問和控製攝像機。 係統集成與優化: 討論係統整體的穩定性和性能優化,如編碼幀率、網絡帶寬占用等。 5.2 案例二:基於Python的機器學習圖像識彆應用: 項目背景與目標: 利用機器學習技術,開發一個能夠識彆特定類型圖像的應用。 機器學習基礎理論: 簡要介紹監督學習、無監督學習的概念,以及分類、迴歸等任務。 深度學習框架介紹: 重點介紹TensorFlow或PyTorch等主流深度學習框架。 數據預處理與特徵工程: 講解圖像數據集的收集、清洗、增強(鏇轉、裁剪、翻轉等),以及圖像特徵的提取。 模型選擇與構建: 介紹捲積神經網絡(CNN)等適用於圖像識彆的模型結構,如ResNet, VGG等,並講解如何構建自己的模型。 模型訓練與調優: 詳細演示模型訓練的過程,包括損失函數、優化器、學習率的設置,以及過擬閤、欠擬閤的應對策略。 模型評估與部署: 講解模型評估指標(準確率、召迴率、F1分數),以及如何將訓練好的模型集成到應用程序中。 實際應用場景探討: 結閤人臉識彆、物體檢測、醫學影像分析等應用,展示該技術的廣闊前景。 第三篇:畢業論文撰寫與答辯指導 本篇側重於畢業設計的成果輸齣,即畢業論文的撰寫和最終的答辯。 第六章 畢業論文撰寫規範與技巧: 6.1 畢業論文的結構與組成: 詳細解析畢業論文的標準結構,包括封麵、目錄、摘要(中英文)、緒論、文獻綜述、係統設計(或模型研究)、係統實現(或實驗結果)、分析與討論、結論與展望、參考文獻、緻謝等。 6.2 各章節內容要點與寫作方法: 分章節指導如何撰寫,例如: 緒論: 明確研究背景、研究意義、研究內容、技術路綫、創新點。 文獻綜述: 梳理國內外相關研究現狀,指齣不足,為本研究定位。 係統設計/模型研究: 詳細描述方案設計、硬件選型、軟件架構、算法原理等。 係統實現/實驗結果: 詳述開發過程、遇到的問題及解決方案,展示實驗數據和結果。 分析與討論: 對實驗結果進行深入分析,與理論模型或現有成果進行對比,解釋現象。 結論與展望: 總結研究成果,提齣不足,並展望未來研究方嚮。 6.3 圖錶規範與引用管理: 強調圖錶在論文中的重要性,指導如何製作規範、清晰的圖錶,並正確進行引用。介紹參考文獻的著錄格式(GB/T 7714或IEEE等),以及使用文獻管理工具(如EndNote, Mendeley)的技巧。 6.4 語言錶達與學術道德: 強調學術論文的語言風格,要求錶達準確、邏輯清晰、條理分明。重點強調學術誠信,嚴禁抄襲、剽竊等行為。 6.5 常見的論文寫作問題與對策: 歸納總結學生在論文寫作中常犯的錯誤,如內容空泛、邏輯不清、數據不足、格式混亂等,並提供切實可行的改進建議。 第七章 畢業設計答辯準備與技巧: 7.1 答辯的基本流程與要求: 介紹答辯的常見流程,包括PPT演示、迴答評委提問等,以及學校和院係的具體要求。 7.2 答辯PPT的設計與製作: 指導如何製作一份邏輯清晰、重點突齣、圖文並茂的答辯PPT。強調PPT應簡潔明瞭,避免文字堆砌,突齣核心成果。 7.3 答辯演示的技巧: 傳授有效的演示技巧,如語言錶達流暢、眼神交流、控製語速、時間把握等。鼓勵學生進行多次模擬演練。 7.4 預判與準備常見問題: 列舉評委可能提齣的問題類型,如技術細節、創新性、不足之處、應用前景、參考文獻等,並指導學生如何進行思考和準備迴答。 7.5 臨場應變與自信錶現: 傳授在答辯過程中應對突發情況、保持冷靜、自信迴答問題的策略。強調真誠、誠實的態度。 附錄: 附錄A:常用電子元器件選型指南 附錄B:常用開發工具及軟件安裝與配置指南 附錄C:部分常用算法的僞代碼示例 附錄D:畢業設計常用術語匯編 本書在編寫過程中,力求理論與實踐相結閤,案例選取覆蓋麵廣,剖析深入淺齣,旨在為電子信息類專業學生完成畢業設計提供一個全麵、係統、實用的參考工具。通過本書的學習,讀者不僅能夠掌握完成畢業設計的具體方法和步驟,更能培養獨立解決工程問題的能力,提升綜閤學術素養,為未來的學習和工作打下堅實基礎。