时间：2023-10-25 10:30:57
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电子电路设计步骤，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：电子电路；调试方法；调试步骤
中图分类号：TN702 文献标识码：A 文章编码：1003-2738（2012）06-0333-02
电子电路设计制作、调试是高职电子类专业课程设计的关键环节，是理论与实践相结合的重要阶段。一个性能较好的电子装置，即使按照理论设计的电路参数进行安装，往往也难于达到预期的性能指标。这是因为人们在设计时，不可能周全地考虑各种复杂的客观因素（如元件值的误差、器件参数的分散性、分布参数的影响等），必须通过安装后的测试和调整，来发现和纠正设计方案的不足，然后采取相应措施加以改进，使装置达到预定的技术指标。因此，对高职电子类学生从事电子技术及其相关领域工作，调试电子电路的技能是不可缺少的。
一、调试方法
电子电路调试方法有两种：分块调试法和整体调试法。
（一）分块调试法。
分块调试是把总体电路按功能分成若干个模块，对每个模块分别进行调试。模块的调试顺序最好是按信号的流向，一块一块地进行，逐步扩大调试范围，最后完成总调。
实施分块调试法有两种方式，一种是边安装边调试，即按信号流向组装一模块就调试一模块，然后再继续组装其他模块。另一种是总体电路一次组装完毕后，再分块调试。
分块调试法的优点是：问题出现的范围小，可及时发现，易于解决。所以，此种方法适于新设计电路和课程设计。
（二）整体调试法。
此种方法是把整个电路组装完毕后，不进行分块调试，实行一次性总调。显然，它只适于定型产品或某些需要相互配合、不能分块调试的产品。
不论是分块调试还是整体调试，调试的内容应包括静态与动态调试两部分。静态调试一般是指在没有外加输入信号的条件下，测试电路各点的电位，比如测试模拟电路的静态工作点，数字电路各输入和输出的高、低电干和逻辑关系等。动态调试包括调试信号幅值、波形、相位关系，频率、放大倍数及时序逻辑关系等。
值得指出的是，如果一个电路中包括模拟电路、数字电路和微机系统等三个部分，由于它们对输入信号的要求各不相同，故一般不允许直接连调和总调，而应分三部分分别进行调试后，再进行整机联调。
二、常用的调试仪器
（一）万用表。
万用表可以测量交、直流电压，交、直流电流，电阻及电平值，还常用于判断二极管、稳压管、晶体管和电容的好坏与引脚。
万用表有数字式与指针式两种。数字式万用表比指针式万用表贵，但测量精度和输入阻抗比指针式高。
（二）示波器。
用于观察与测量电路各点波形幅度、宽度、频率及相位等动态参数，是调试中不可缺少的仪器。示波器的主要特点是灵敏度高，交流输入阻抗高，但测量精度一般较低。在电子电路调试中，最好选用双踪示波器，便于对两个信号波形和相位进行比较。所选用示波器的频带必须大于被测信号的频率，否则，被观察的波形会严重失真。
（三）信号发生器。
调试中常需外加一定波形的信号，如正弦波、三角波、方波及单脉冲波等，以测试电路的—工作情况。因此，需要产生这些波形的信号发生器，如多功能信号发生器、函数发生器或自制简易的信号发生器等。
三、调试步骤
不论是采用分块调试还是整体调试，其调试步骤大体如下：
（一）调试准备——检查电路。
任何组装奸的电子电路，在通电调试之前，必须认真检查电路连线是否有错误。检查的方法是对照电路图，按一定的顺序逐级对应检查。
特别要注意电源是否接错，电源与地是否有短接，二极管方向和电解电容的极性是否接反，集成电路和晶体管的引脚是否接错，轻轻拔一拔元器件，观察焊点是否牢固等等。
（二）通电观察。
—定要调试好所需要的电源电压数值，然后才能给电路接通电源。电源一经接通，不要急于用仪器观测波形和数据，而是要观察是否有异常现象，如冒烟、异常气味、放电的声光、元器件发烫等。如果有，不要惊慌失措，而应立即关断电源，待排除故障后方可重新接通电源。然后再测量每个集成块的电源引脚电压是否正常，以确信集成电路是否已通电工作。
（三）静态调试。
先不加输入信号，测量此时电路有关点的电位是否正常。对于模拟电路为测量静态工作点；对于数字电路则测量输入与输出的高、低电平值及逻辑关系。若有不正常现象，则应找出故障点和故障原因，以及解决故障的措施。一般应特别注意管子与集成电路是否正常工作，其次是所使用的电路元件参数是否有错，以及电路连线是否有错等。
（四）动态调试。
加上输入信号，观测电路输出信号是否符合要求。若输入信号为周期性的变化信号，可用示波器观测输出信号。对于模拟电路，则观测输出波形是否符合要求。对于数字电路，则观测输出信号波形，幅值、脉冲宽度、相位及动态逻辑关系是否符合要求。在数字电路调试中，常常希望让电路状态发生一次性变化，而不是周期性的变化。因此，输入信号应为单阶跃信号（又称开关信号），用以观察电路状态变化的逻辑关系。
当采用分块调试时，除输入级采用外加输入信号外，其他各级的输入信号应采用前—级的输出信号。
（五）指标测试。
电路经静态和动态调试正常之后，即可对课题要求的技术指标进行测试。应认真测量和记录测试数据，并对测试数据进行分析，最后作出测试结论，确定电路的技术指标是否符合设计要求。如有不符，则应仔细检查问题所在，—般是对某些元件参数加以调整和改变，若仍达不到要求，则应对某部分电路进行修改，甚至要对整个电路加以修改，或推倒重来。当然，我们并不希望大返工，因此，要求在设计的全过程中，要认真、细致，考虑问题要更周全。尽管如此，但出现局部小返工是难免的。
四、调试中的注意事项
1.采用分块调试方法时，对那些非信号流向上的电路应首先单独进行调试，之后才能按信号流向顺序进行分块调试。这些电路是：作为电路时钟信号的振荡电路、作为电路节拍控制的节拍信号发生器、作为电路电源的直流稳压电路等等。
2.调试前，应熟悉所使用仪器的使用方法，调试时应注意仪器的地线与被测试电路的地线是否接好，以避免因为仪器使用不当而做出错误的判断。
3.调试过程中，不论是更换元器件，或是更改连线，一定要先关断电源，待更换完毕经检查无误后方可再通电。
4.调试过程中，不但要认真细致观测，还要勤于做记录。试验记录是十分重要的技术文件，它是调试过程科学分析的依据，又是电路技术性能的科学证据。初学者往往只注重最后的技术指标测试记录，而不注意对调试过程中出现的非正常现象进行记录，这是十分错误的，—定要改正过来。非正常现象的记录内容包括：故障现象、故障原因分析、解决措施、措施效果等。
参考文献：
[1]何其贵.低频电子线路分析基础.北京.北京理工大学出版社.2010。
[2]刘晓莉.电子产品装接工艺.北京.电子工业出版社.2010。
[3]杨清学.电子产品组装工艺与设备.北京.人民邮电出版社.2008。
关键词:电子电路设计；创新；路径
科技的不断进步和发展,电子产品逐渐的渗透到生产和生活的各个领域,成为国家科技生产水平的主要组成因素,推动者计算机技术的不断进步,成为国家发展的动力,为技术的全面进步提供必要的条件。但是现阶段我国进行电子电路设计的过程中存在一定的问题,创新能力不足,自主知识产权意识较弱,造成整体发展水平出现滞后性,因此在今后的发展中需要对电子电路设计的创新路径进行分析,全面的掌握创新方法,保证电子电路自主研发能力的提升,促进我国科技水平的全面进步。
1电子电路设计概述
1.1电子电路设计的原则
电子电路设计需要遵循相关的原则,这样才能更好地保证设计的科学性,首先需要对电子电路内部的各项原件相互之间的关系进行全面的分析,掌握设计的内部结构以及外部结构,整体上对原件内部的各项构造进行分析,综合地对电子电路的各项类型进行分析,全面地掌握各项设计类型。其次需要关注设计的功能性原则,在进行设计的过程中需要将电子电路系统进行更加细致全面的划分,掌握不同模块的实际功能,考虑到实现这些模块和功能的途径,从而在设计中了解掌握原件的情况,实现电子电路设计的规范性。在进行电子电路设计的过程中需要保证各项功能的完整性,在进行设计的过程中需要针对每一个部件的实际使用效果进行分析,确定整体的设计成果符合实际使用的效果,这样才能进一步提升设计的科学性与合理性,在实际使用中保证使用的质量。
1.2电子电路设计的技术
进行电子电路设计需要采用合适的方法,具体的方法包括遗传算法。这种方法在进行设计的过程中将关注的焦点放在需要解决的问题上,针对性地进行代码设计,对需要解决的问题进行相应的编程,这样的方式可以在进行程序编制的过程中避免因为竞争机制带来不同遗传操作和交叉变异的问题,满足现实情况下的管理机制,对其中较差的个体进行替代,保证代码的使用更加符合技术的需要,不断地满足现实条件,对结果进行更加全面的管理,对实际问题进行整体解决。而现场可编程逻辑阵列是将逻辑电路方式进行应用,采用在线编程的方式,将存储芯片设置在RAM内,在需要编程的过程中通过原理图和硬件对语言进行描述,然后将数据存储到RAM内,这样将数据进行存储的方式使得相关的逻辑关系得到更加科学的处理,一旦对其中的FPGA开发软件进行断电之后,就会出现RAM的逻辑关系空白,为整体的数据存储节省较多的空间,提升FPGA系统的使用效率,将不同的数据流灌入到硬件系统中,提升电子电路设计的整体质量,便于对设计方法进行全面的创新。
2电子电路设计的创新基本方法
2.1对电子电路进行层次化的设计
进行电子电路层次化的设计首先需要将基本构造分成相应的模块,对不同的模块进行分层次的设计描述,整体设计过程中需要按照从硬件顶层抽象描述向最底层结构进行转换,直到实现硬件单元描述为止,层次化设计在进行管理设计的过程中相比较而言较为灵活,可以根据实际特点选择适宜的设计方式,既能够是自顶向底的方式,也可以是自底向顶的方式,具体情况需要按照实际情况进行分析,对电子电路的设计进行全面科学的管理。
2.2对电子电路进行渐进式设计
渐进式设计也是电子电路设计中经常出现的情况,这种设计方式主要是将一些附加功能带入到管理中,将设计的相关指标使用到设计中,其中包括高频、低频模拟电路、数字电子线路的结构设计,然后依据实际情况设计相应的单元电路结构,将电子电路工作的特点和运行方式融入到设计中,并将线路设计进行全面的整合,注重输入与输出之间的相互关系,保证电路设计的规范性,将电子电路设计得更加便于操作。同时在进行设计的过程中需要对渐进式设计的步骤进行分析,根据应用型电子电路的功能,及时地对电子电路进行组合,在进行拼装时需要关注连接点信号连接的强度、幅度以及电压值之间的关系,将整体电路进行更加科学的设计。
2.3硬件语言描述设计
在进行电子电路设计的过程中还可以使用基于硬件语言描述的形式,首先需要对设计目标进行全面的管理,熟悉电子设计中对信号进行控制的相关原理,保证信号处理的各项参数。在具体信息确定完成之后需要对系统进行分解,找出硬件的总体框架,之后对设计图进行仿真设计,将较为重要的位置使用相关的记号进行标注,然后借助CAD软件对设计进行仿真测试,保证电子电路设计的逻辑关系、正负极值、时序等的正确性,提升方案设计的规范性。
3电子电路设计的创新路径
3.1电子电路构架设计
进行设计创新首先需要对整体的设计构架进行管理,在设计中对FPGA系统进行重新定义,在硬件单元内部建立连接,找出更加明确的构建系统,对设计途径进行创新。在设计结束之后需要对设计目标以及设计结果进行对比,可以采用错误的代码,验证系统在进行甄别过程中的效果,对于出现问题的地方及时进行改进。在结束之后选择适宜的子系统,其中一部分保持原本的运行状态,一部分按照遗传算法进行一定的修改,这样可以对系统进行更加完善的处理,使操作的适应性更强。进行改进之后再对系统进行整体的验证,不断地对设计方案进行改进,使得设计更加符合方案的需要。
3.2对设计环境进行创新
在设计过程中需要对系统的环境进行创新,用于测试的环境需要将测试的硬件与显示的FPGA构架和硬件进行全面的控制,制定适宜的仿真软件。计算机在使用的过程中可以通过通信电缆将数据从计算机下载到FPGA系统中,使用规范化的仪器对数据采集中的硬件和软件进行连接,对设计方案进行全面的评估,并将数据转化进行应试实验,对软件进行仿真处理,提升系统整体运行环境。
4结语
电子电路设计对于科技的发展具有较为关键的作用,需要对系统进行全面的管理,对设计方法进行不断的创新,使设计在多变的环境中实现自我重构,提升设计的科学性,使抽象的理论形象化、复杂的电路实际化。不仅能提高理解分析能力,而且能提高设计能力。通过设计和模拟仿真可以快速地反映出所设计电路的性能,使设计更加生动、直观、实时、高效,更好地为人类造福。
参考文献
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[3]宋菲.电子电路设计的创新路径分析[J].数字技术与应用,2015(6):17.
1半导体二极管与整流滤波电路的模拟实验
一般情况下，半导体集成电路常用直流电压，电网中的电压通常是交流电压，若要将电网中交流电的电压换成直流电压，则需要借由电压变压器进行降压，再经由整流电路实现交流电压转换为直流电压的目的。但是，整流过后的直流电压内还存在着交流电压的成分，应采用滤波电路滤除夹杂的交流电压，得到平滑纯正的直流电压。通过利用Protel98软件进行模拟仿真和分析发现，没有接连滤波电路之前，整流电路所输出电压的波形呈现为直流电压。而将滤波电容器加在电路中以后，不仅可以降低整流输出脉动直流电压，并使电容器的容量得以改变，还能够改变电路开关电源的波纹。如果需要较小的电路开关电源波纹，受负载电流大小的影响，应该将电容量调大。由于电流大的时候，放电的速度比较快，最电容量的要求就会增大。而当电路交流成分减少时，也会使电容器的容量减少，因此容量改变以后所输出的计算结果也会不同于容量改变前的计算结果。通过采用示波器进行测试后发现，利用Protel98软件模拟仿真后输出来图形同实际电路测试输出的波形相同。由此可见，若要改变电子电路中的某个元件，只需要利用Protel98软件修改参数就可以实现，从而达到模拟仿真应实现的目标。Protel98软件成为修改和优化设计电子电路的有效辅助工具，也是电子电路设计模拟仿真的重要手段。利用Protel98软件模拟仿真电路设计的具体步骤包括以下几个方面：第一，根据电子电路设计的主要目标和所需规模绘制准确的电路原理图。在绘制原理图时，应选用比较简单和普及的电路，从而有效实现模拟仿真的目的。第二，绘制完电路原理图之后，借由Protel98软件设置元件的参数，通过鼠标选中元件并双击元件的性质项目后，就可以修改元件的参数。修改结果可以利用电子电气法进行测试和检查，从而找出出现错误的地方，再通过有效的分析和科学的修改，就可以完善电路设计。第三，再用Protel98软件模拟绘制出的电路原理图，并对电路功能进行仿真和验证，从而判断所设计的电路是否具有可行性。
2基本逻辑门电路的模拟实验
Protel98软件的仿真器由实用的数模与模拟混合而组成，利用网表文件将电路的所有元素结合起来，使数字仿真与模拟间的壁垒被有机的打破，再利用波形记录分析系统将数字波形的结果同模拟结果一起显示出来，组合成一个各种门电路。在进行模拟实验时，应首先输入绘制出来的电路图，并编辑激励信号波形和跟踪误差信号的波形，再从电子元件的数据库里找出相关的数据，利用这些数据进行电路模拟，并计算出波形模拟的结果。而从绘制的波形图中可以发现，当输入信号的电平组合表现为高—高、高—低、低—低和低—高时，基本逻辑门电路输出的信号和输入的信号之间具有可行的逻辑性关系。由此可见，利用Protel98软件对数字电路进行模拟仿真，不仅能扩大模拟电路设计规模，而且对其进行定时的精确度也非常高，通过采取输入不同激励信号波形的方式，可以准确修改基本逻辑门电路数据库的特性。不但如此，Protel98软件进行电路模拟仿真，其良好界面对于分析电路设计和修改电路设计具有重要的意义。
3结束语
根据相关理论与具体的辅助案例可以发现，Protel98模拟软件能有效解决电路设计中遇到的问题，对于电子电路设计的相关工作人员具有非常重要的意义。许多复杂电路的元件参数是已知的，而采用Protel98软件可以正确分析电路的特性，从而使传统的方法无法解决的问题得以有效解决。此外，Protel98软件还能优化实际生活中解决电路相关技术方面问题的手段和方法，使解决电路问题的成本大大降低，并提高处理问题的效率，具有非常重要的现实意义。
作者：胡国柱 单位：辽宁机电职业技术学院
关键词：任务驱动法；微任务；电子电路；实训教学
中图分类号：G4
文献标识码：A
文章编号：16723198（2015）22018502
1电子电路设计实训课程教学现状
电子电路设计是电类专业为绘制电子电路图所必需掌握的一门计算机综合性设计课程。然而，随着课程改革在各高校逐渐开展，一些课程的课时量也相应递减，比如笔者所在学校电气自动化专业的《电子电路设计》课程已由原36学时减至24学时。如何在减少的课时的课程中让学生掌握同样程度的技能水平以适应社会的需求，考验着每一位专业教师。
以往传统的电路设计教学的方式大多是由教师先讲授知识点，然后将知识点所涉及到的图例向学生绘制演示，最后让学生依样画葫芦。在整个教学过程中，教师为主导，而学生仅限于单纯的模仿与记忆，并没有主动学习，导致学习效率低下。因此在教学中应该有意识到加入兴趣式教学，调动他们的求知欲，激发学生更积极主动的思考，学习甚至创新，打造优质课堂，全面提高教学质量与学习效率。
2任务驱动法
2.1任务驱动法原理
任务驱动法是近年来被广为应用的一种教学手法，它一改传统的灌输式教学，尝试采用任务驱动式的教学方法。需要教师将课程学习内容划分为多个特定任务，每个任务包含一定知识点，只要学生完成了课程中设定的任务，就可以掌握课程学习的内容。
任务驱动法的核心内容就是由教师在教学过程中创设任务情境，教学任务必须融合学生所需要掌握的技能点和相关的知识点，同时又具有一定的生活性、探究性和创造性，让学生带着解决问题完成任务，激发他们的学习兴趣，让学生自主或协作性学习，使他们真正了解知识点在实际工程中的应用，学以致用。
2.2任务驱动法在电路设计实训中的应用
电路设计实训课程的教学目的为电子电路图形绘制，电路图形仅为简单的二维制版，因此在绘制电路原理图时较为简单易学。但无论多简单的图形，在绘制的过程中都要利用到基本绘图工具、图形编辑和图层管理各知识点综合才能完成。因而课程教授过程中不能简单的按书本章节顺序来讲，而是应该由教师将所有知识融会贯通后重新组织，将它们融入到一个个工程任务中再向学生展示，如向学生展示电动小车电路设计图纸，将其作为一个工程任务，让学生尝试用学过的知识来绘制，或让学生在绘制过程中遇到难题再提出并讲解。这样就更能增添学生的学习兴趣和在完成任务后的成就感，形成良性循环。因此电路设计实训课程非常适合采用任务驱动式教学法。
3微任务驱动法
3.1微任务驱动法原理
采用任务驱动法教学所提供的任务由于综合性较强所以工程量较大且难度较高，学生在一节课中难以完成，即使有些基础好，动手能力强的学生完成了任务，也会因为知识点过多过杂而难以消化。因此需要由教师把握学生素质和能力，将大任务进行科学性的分解，将之细化为中任务，小任务甚至微任务。让具有不同层次知识能力的学生都能被激发兴趣，在任务量合适的微任务环境中尝试和实践。
以上所述即为微任务驱动教学法，它就是以任务驱动法为基础，将总任务依靠知识的内在逻辑或采取分类的方式进行具体化，以微任务的形呈现。较之任务驱动法，其目标更为明确，导向性更强，教师使用这种方法教学也更容易控制课堂教学的节奏，保证能在规定时间内完成教学进度。
3.2微任务教学设计
微任务驱动法的实施过程是：教师先依据教学目标设计一个总任务，引起学生的学习兴趣。再引导学生分析总任务的解决方法并将总任务拆分为一个个的微任务，各微任务之间可以是从属或并列关系。拆分出来的微任务不能太难或任务量太大，应设计为学生较易完成的程度，以便于将学生的理解逐步引向深入。通过一个个的微任务引导和推动学生一步步上升，一层层提高，不断接近并最终达到复杂的学习任务的顶点。
微任务法的核心是如何科学合理的设计微任务。首先，任务必须要有明确的目的性，教师提出的每一个微任务，原则上都是为了完成总任务而设计的，尽量不设置多余任务，不能本末倒置。其次，教师选择微任务时应考虑到大多数学生的水平，注意难易适度。并且在教学过程中，根据学生的反应与掌握程度以及课程进度随时调整微任务，不能任务教条化僵化。第三，微任务还应遵循完整性原则。教师所设计的微任务必须连贯，不能有断续感，让学生知道自己要做什么，可以解决什么问题，使他们获取的知识完整且有条理。最后，微任务的设计要适当增添趣味性，可以在教学过程中加上图片插画，视频音频等数字教学资源，让学生在完成任务的同时体会到学习的乐趣。
3.3微任务驱动法在电路设计实训课程中的应用
Altium Designer软件的工具栏较多，常用工具栏中的各命令参数也较杂，若逐个讲解，则显得各知识点杂乱无章，学生记的多忘得快，但在实际绘图时还是束手无策，不知该用哪个工具来绘制。
例如，在介绍AD软件常用绘图工具栏中的直线、多边形、椭圆弧线、文字和文本框等，若单纯讲述这些知识点，难免枯燥乏味，且容易与布线工具栏的功能弄混。围绕这些教学内容，可设计对应电路制图微任务，围绕一个小目标，教师可以设计多个由简单到复杂的小任务，布置学生循序渐进地完成任务，在练习中熟悉各种命令的操作。例如，基本绘图训练可将学生已在模拟电路和数字电路课程中学过的常用电子元件符号如：变压器、运算放大器（如图1（a）、（b）所示）融入其中，将它们设计为一个个需要完成的微任务。每个任务都考虑到学习课程的前后连贯和趣味性，让学生绘制自己所熟悉的事物。随着学习的深入，可以布置学生完成如图1（c）所示的七段数码管等稍复杂的绘制任务。完成任务后的喜悦感和成就感会更加强烈，也为以后的学习增添了动力。
微任务驱动法在教学过程中将知识点分解到一些小任务中进行，学生头脑中的知识是零散的，有时会降低知识的系统性和完整性。因此，这样的设计任务和完成过程是十分必要的，教师可以通过一个较为完整的任务引导学生将已完成的微任务中的知识点进行归纳总结，加深对所学知识和技能的记忆和理解，完成真正意义上的知识建构。
例如，上完第三次课后，教师即可布置学生完成如图2所示“八路彩灯控制电路图”大任务。从创建元器件、调用常用元件开始，直至综合运用各种绘图指令及编辑工具完成绘图。让学生在本次课中复习巩固了前面微任务中所学的小知识并将其融合，初步完成了一张简单的电子电路设计原理图样，并总体上掌握了一张较完整电子电路工程图的绘制过程，具有综合应用性。
3.4电路设计课程与其余课程的前后融合
电路设计课程在介绍一般电路绘图技巧与制版规则时，还会涉及到数字电路、模拟电路、单片机技术应用等课程的接续关系。将本课程绘制图中所涉及到的器件类原理基础前移到数字电路和模拟电路等课程中解决，诸如实际译码电路、三态电路与缓冲器芯片等知识点不再占用本课程学时。本课程把握好衔接关系，主讲等电路板制版规范、电路设计的仿真方法等要点主题，把以往重复性内容节省的学时用于应用层面。
在重点讲述电子电路图绘制方式的时候，还应适当向学生加强常用接口电路的连接方法知识点，并向学生扩展对嵌入式处理器及新技术的了解，为后续单片机原理课以及传感与检测技术中各种传感器与微处理器的连接使用，智能传感器、数字式一体传感器等内容的讲授打下基础。
4总结
本文提出在电路设计实训课程中提出微任务驱动教学的思路，该方式以“微任务为主线，教师为主导，学生为主题”崭新教学模式，改变了往常的以教定学到被动教学模式，让学生学会在解决任务中学习知识点与解决问题的方法，通过这种方法，既能激发学生勤于思考的热情，有加深了对知识点理解，提高了创新思维的能力。在教学中始终贯穿“应用入手，学中建，建中学；分解项目，逐步深入与完善”的理念，对人才培育重点落在实际操作能力的培养上，提升整体教学水平。
参考文献
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[3]杨瑞萍.基于工作过程的项目化课程教学改革实践――以“计算机辅助电子线路设计”课程改革为例[J].吉林省教育学院学报，2015，31（7）.
1电子技术课程设计计划的制定
为进一步深化“3CE”应用型创新人才培养模式和课程体系的教学改革，期间教研室课题组老师对在电子信息工程专业开设电子技术课程设计的目的意义和任务要求以及教学内容和教学方式进行了深入研讨，制定了课程设计的实施细则：①将课程设计放在短学期的18至21这4周来集中实施；②制定课程设计报告规范性材料包括存档封面、课程设计过程表格、课程设计技术报告封面、课程设计技术报告目录、课程设计技术报告正文格式、课程设计技术报告打印设置）；③建立了课程设计的课题库和元器件库，以及元器件的购置领用制度；④制定了乐山师范学院“2+1”学期制短学期电子技术课程设计课程教学工作计划。为保证课程设计正规化和规范化的实施作了扎实的基础性工作。
2电子技术课程设计具体方案的落实与实施
课程设计就是按设计题目任务要求，运用课程所学知识和客观条件，完成和实现课题目标的全过程。电子技术课程设计就是在开设了模拟电路和数字电路以及实验课程之后，运用所学模电和数电知识，完成特定功能电子电路的设计、安装和调试等。这要求学生在老师的指导下独立进行查阅资料、设计方案与组织实验等工作，并写出总结报告。我们根据课程设计的特点和所要达到的目标要求，采用了开放式的教学模式，真正把课程教学转换到以学生为主体的知识运用能力、创新能力和综合素质的培养上来。课程设计教学环节及主要设计流程如下：课题选题电路设计提交元器件清单电路安装、调试撰写设计报告验收、答辩成绩评定。
2.1课题与选题
电子技术课程设计的选题是课程设计首要的第一环节，既要符合电信专业的综合培养目标，覆盖所学主干课程知识，又要体现电子技术的先进性和应用性，拓展学生的知识面，以达到学生综合运用专业技术基础知识和工程设计实践能力的培养。所以我们课题组的指导老师精心设计了20个课程设计题目，并制定了每个题目的具体设计任务和要求，以任务书的书面表格形式，供各组（每组不大于2人）学生进行选题。刚开始同学们选题只想挑选简单易做的题目，这个过程老师要悉心讲解每个课题的具体任务、要求和所要达到的目的，使学生明确自己的任务，鼓励并对选择任务多、难度较大、完成得好的课题要酌情加分。
2.2电路设计
电路设计是整个课程设计中花费时间最多的环节之一，老师首先系统讲解课程设计的设计方法，设计步骤，设计要点，并以成功的设计案例进行分析、讲授；对每一个设计题目，要求学生必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案的选择，然后对方案中的各部分进行单元的设计、参数的计算和器件的选择，最后将各部分连在一起，画出一个符合设计要求的完整的系统电路图；指导学生要求利用EDA（电子设计自动化）技术来完成整个电路的设计与仿真。这个电路设计期间是一个仔细认真反复纠错的过程，只有电路设计通过了软件仿真各项设计指标以后，才能进行硬件电路板的设计与安装。
2.3电子电路的安装
电子电路的安装与调试在电子设计技术中占有重要位置。它是对理论设计进行检验、修改和完善的过程，任何一个新产品往往都是在安装、调试并反复改多次方能最终完成。在电路安装、调试之前，要求电路设计正确，软件仿真也通过后，提交元器件清单。虽然学生已经在大一就进行了电子安装及工艺训练课的实践，但时隔一年多，许多同学的安装焊接技术已退化，所以我们对学生进行了手把手的“师傅带徒弟”的方法来强化训练学生，严格要求学生在自己设计的PCB板或万通板上焊接时遵循以下安装原则。
（1）所有元器件在安装前应尽可能全部测试一遍，以保证所用元器件均合格。
（2）所有集成电路的安装方向要保持一致，以便于正确布线和查线。
（3）安装分立元件时应使其标志朝上或朝向易于观察的方向，以便于查找和更换。对于有极性的元件，例如电解电容器、晶体二极管等，组装时一定要特别注意，切匆搞错。
（4）为了便于查线，可根据连接线的不同作用选择不同颜色的导线。一般习惯是正电源用红色线、负电源用蓝色线、地线用黑色线、信号线用黄色线等。
（5）连线尽量做到横平竖直。连线不允许跨接在集成电路上，必须从其周围通过。同时，应尽可能做到连线不互相重叠、不从元器件上方通过。
（6）为使电路能够正常工作与调测，所有地线必须连接在一起，形成一个公共参考点。正确的安装方法和合理的布局，不仅可使电路整齐美观、工作可靠，而且便于检查、调试和排除故障。如果能在组装前先拟订出组装草图，则可获得事半功倍之效果，使安装既快又好。
2.4电子电路的调试
电路的调试对于电子装置的最终形成和达到预定的技术指标是至关重要的环节。老师详细讲解电子电路的调试步骤，指导学生在调试前要对电路进行检查，包括连线是否正确；元、器件的安装是否良好，有无短路和连接错误的地方；电源供电（包括极性）、信号源连接是否正确；电源端对地（┴）是否存在短路的情况等；通过了上述的直观检查无误后，就可转入调试。调试包括测试和调整两个方面，它是为达到电路设计指标而进行的一系列的“测量判断调整再测量”的反复过程。调试的方法通常采用先分调后联调（总调）的原则，它包括通电观察、静态调试和动态调试的过程。在调试过程中电路会不可避免出现异常工作状况，学生要学会去查找、分析故障的原因和排除故障的方法，并把它看成一次良好的学习机会。
2.5撰写设计技术报告
撰写课程设计的技术报告是对学生写科技论文和科研总结报告的能力训练。通过写报告，不仅把设计、组装、调试的内容进行全面的总结，而且把实践内容上升到理论的高度。我们对学生的设计技术报告进行了规范化的要求，技术报告应包括以下几点。
（1）课题名称。
（2）内容摘要。
（3）设计内容及要求。
（4）比较和选写设计的系统方案，画出系统框图。
（5）单元电路的设计、参数计算和器件选择。
（6）画出完整的电路图和PCB设计图，并说明电路的工作原理，截下仿真图并说明仿真数据和波形是否达到设计要求。
（7）组装调试的内容（包括使用的主要仪器仪表、电路调试的方法和技巧、测试的数据和波形与计算结果的比较、调试中出现故障的原因和排除方法等）。
（8）总结设计电路的特点和方案的优缺点，指出课题的核心及实用价值，提出改进意见和展望。列出系统所需元件清单。
（9）收获、体会。
（10）列出参考文献。
2.6验收与答辩
经过小学期的4周集中训练和实践，将自主设计的成果和作品以答辩的形式进行汇报和总结，答辩是有技巧的，答辩本身也是对学生进行综合素质、能力展示的训练，所以我们在课程设计的教学过程中也设计了这一环节，训练他们沉着冷静、自信应对在答辩过程中所遇到的所有问题。我们安排每组10分钟的答辩时间，要求先播放、阐述自己的设计幻灯（文档），然后演示自己的硬件作品，最后回答老师提出的2~3个问题。答辩过程中要求学生回答问题应该实事求是，不宜虚张声势，不懂装懂，回答问题要简明扼要；对确定自己无法回答的问题时，要态度平静地说明为什么未曾涉及这个问题的研究，不宜不着边际强行回答；有没有科学的求学态度，也是答辩的考核目的之一，千万不能给老师留下虚假狡辩的学术态度。遇到程度性问题，不能把话说得太死，恰当运用模糊词语，为自己留有余地。设计者对不同的意见要保持谦虚接纳的态度，同时要为自己的观点辩护。辩论中要客观、公正，言之有理、持之有据，语气平和，语言委婉，不能武断和伤人自尊，即使发问者有错误，也要举止文明，保持学者风度，不必将自己的观点强加于人，把自己的观点亮出来，供对方参考就可以。答辩完毕，无论气氛如何，应该有礼貌地向在场师友致谢。
3严格进行课程设计的成绩评定
教师主要根据学生课题完成质量情况即平时成绩20％+答辩及作品质量50％+技术报告30％，三个部分进行综合评定学生的课程成绩。平时成绩：主要考察学生在规定时间内是否在场并认真完成自己的设计，我们制定了工作指导、检查登记表，规定了9次师生见面辅导时间，并做好每次的指导记载。答辩及作品质量：主要验收学生的硬件作品的完成质量，采用作品演示加答辩方式来综合评定学生的答辩及作品质量成绩。技术报告：学生科技论文和科研总结报告的写作能力，我们同样制定了技术报告评分细则，主要包括：调查论证（资料的查阅与收集情况），方案设计与技能（方案的设计与选择，图形绘制与EDA软件仿真工具的掌握程度），分析与解决问题的能力（运用所学理论知识和技能去分析发现与解决实际问题），工作量工作能力与工作态度（按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实），报告质量（综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；方案正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；设计有应用价值），创新（工作中有创新意识；对前人工作有改进或突破，或有独特见解）。
关键词:LabVIEW程序设计;电子电路模拟;仿真设计;
引言
LabVIEW是以虚拟器，即VI作为应用设计中的硬件资源，并提供数据分析的功能。其作为一种图像化的编程语言的开发环境，集成了电子电路模拟机仿真设计所需的全部工具，帮助开发者完成从设计到测试等一系列步骤，使得仿真系统能够快速便捷地采集、分析和可视化访问所有数据，并直观、真实的再现电子电路运行情景，模拟和仿真电子电路运行过程，加深学生对电子电路的理解、记忆和运用。本文就将LabVIEW引入电子电路模拟及仿真设计中，应用LabVIEW开发软件在图形界面、扩展功能、编程语言、虚拟仪器上的技术优势，明晰设计原理和步骤，并以负反馈放大电路为设计实例，推进模拟与仿真系统的设计与应用。
1电子电路模拟仿真中LabVIEW的设计原理
1．1LabVIEW的主要功能操作
LabVIEW是美国NI公司推出的图形化编程软件，也即实验室虚拟仪器工作平台，在开发程序中，一般将LabVIEW界定为虚拟仪器，也即VI，其扩展名默认．VI。LabVIEW是世界上首个采用图形化编程语言也即G语言、技术的面相仪器的32位编译程序开发系统，其支持数值型、文本型、字符串型、布尔型等多种数据类型，且改变了传统的文本语言编程形式，简化了程序开发、设计流程。LabVIEW软件以应用程序VI为核心，每个VI又由多个更底层的VI构成，底层VI为最基本的计算，具体可实现以下功能:一，可以通过I/O接口设备来采集、测量相关电子电路信号，并完成操作与界面设计功能;二，LabVIEW中集成了现代计算机计算，可运用计算机强大的软件功能来运算、分析与处理信号数据;三，可借助于计算机的显示功能来模拟仿真传统仪器的控制面板，将电子电路信号进行输出显示，及利用计算机硬件和数据采集卡来采集、监测信号数据，而后通过计算机的相关软件对其进行运算、分析、处理之后将其结果传递给显示界面，予以显示测试结果。LabVIEW中的VI由图表/连接器、框图程序和程序前面板构成，其中程序前面板主要是用来模拟仪表的前面板，结合实际要求设置数据来检测输出量，输出量在模拟电子电路中称之为显示，而输入量则可以看作是对系统的控制，无论是显示还是控制在程序前面板上均是以图标的形式呈现，或开关、或按钮、或图形等;框图程序:每一个程序都有相应配套的程序跟随，与程序前面板配套的则是框图程序，框图程序主要是通过LabVIEW编写程序，本质上是一种传统程序的源代码，其包含节点、端口、连线以及图框，端口是传统程序前面板中命令的下达，节点主要是保证系统功能的实现，图框确保程序控制命令的下达，连线是程序执行过程中的数据流，并指明了数据流的动态方向;图标/连接器端口可将一个VI在其它VI的方框图中作为子VI应用，为虚拟仪器向子仪器的数据传输提供条件。
1．2LabVIEW程序设计步骤
其一，创建前面板，前面板主要是仪器操作界面，实际工作开展中用户通过操作前面板实现对仪器的操作，所以创建前面板时需要考虑到仪器界面内容是什么，根据设计仪器的功能需要来设计器见面板。在前面板中加入数值输入空间、现实空间以及波形显示控件等，甚至可以结合用户实际需要自定义功能。其二，创建程序框图，程序框图主要就是创建仪器想要实现的功能，等同于仪器内部电路，结合程序框图特点，做好各部分连线，完成程序设计;程序框图对象包括接线端、子VI、函数、常量、结构和连线，创建前面板后，需要添加图形化函数代码来控制前面板对象，程序框图窗口中包含了图形化的源代码，其基本程序框图，如图1所示。其三，对前面板和程序框图设计完成后，进行调试，通过加亮执行、单步执行等方法，每次调试同相配套理论进行分析，直到确定调试结果同理论分析结果相一致。二基于LabVIEW的电子电路模拟及仿真系统设计鉴于LabVIEW软件的功能优势性，本文在结合电子电路模拟及仿真的应用需求，遵循相关设计原则和方法的基础上，设计了一种电子电路模拟及仿真系统，主要涉及演示实验模块和实操实验模量两大主模块，同时，因电子电路教学中，常包含晶体管单管放大电路、负反馈放大电路、RCL串联谐振电路、一阶动态电路、二阶动态电路、信号产生电路、基本运算电路等模拟及仿真。本文所设计的电子电路模拟及设计系统是以NIELVIS教学实验室虚拟仪器套件作为硬件平台，其是一种模块化平台，在单个小巧的组成结构中集成了12款最为常用的测量仪器，为系统搭建实验电路和调理电路;在电子电路模拟及仿真系统中，首先要检测拟实验对象的状态，如电子电路输入输出数值、电子电压信号的频率和幅值，RMQ震荡波形及单调衰减波形等，并将这类信号数值转换为符合实际数值的信号，以此作为模拟及仿真实验的根本出发点，应用LabVIEW图形变成软件为开发工具和其相应的DAQ数据采集卡，围绕信号的采集、分析和处理，设计出系统的主要模拟及仿真模块。基于LabVIEW的电子电路模拟机仿真系统主要由硬件系统和软件系统构成，其中，硬件系统主要负将电子电路实验中所测得的模拟信号，并运用信号店里电路的放大、隔离、滤波，使得输入的电子电路信号符合LabVIEW的DAQ数据采集设备预先设定的数值，将采集的模拟信号转换为数字信号经由计算机的数据总线传输给计算机系统，通过LabVIEW中的VI面板显示测试结果;软件系统主要由驱动程序和多种用户自定义的虚拟仪器构成，运用LabVIEW软件的多层次化结构，可以将创建的VI程序作为子程序调用，以此实现系统复杂程序的扩展，并借助计算机强大的计算能力、存储以及数据传输能力，得到电子电路实验参数，在其内存缓冲区来进行电子电路的实际操作。
2基于LabVIEW的电子电路模拟及仿真的应用实例
就LabVIEW本质特点来看，在实际教学中应用较为广泛，能够通过模拟仪器实验获得教学需要，为了进一步探究LabVIEW实际应用成效，本文在客观分析模拟电子电路的应用特点的基础上，以LabVIEW为开发集成环境，并采用数据采集卡，以负反馈放大电路的模拟及仿真设计为研究实例，进行了详细分析，其总体程序框图如图2所示。多功能信号发射器设计的目为模拟电子电路实验，而在传统的负反馈放大电子电路模拟及仿真设计中，主要是选择元器件，并借助示波器来测量信号的强度和频率，结合实际需要增加其他元件，这样的设计存在较大局限性，造成最终设计的电路结构更为复杂，一旦某一元件出现问题极易造成整体电路出现故障，而信号在传播过程中为模拟信号，输出信号不准确，甚至信号中掺杂着过冲、杂散等一系列问题，影响模拟电子电路实验效果。而较之传统电子电路实验方法来看，LabVIEW模拟电子电路实验方法优势较为突出，可在LabVIEW的控制模块中加入相关的开关和按键，实现系统控制的灵活性，且因控制模块自由度较高，在设置显示器时应选择3个为最佳，以此对3中不同类型的电路波形进行显示;同时，可增设频率选择、幅值选择、开关等控件设置，频率选择控件简化为数值输入控件，便利了电子电路频率和幅值数据信息的直接输入，并可通过计算机鼠标右键选择属性，在计算机外观选项中重新命名这些标签。在前面板中加装数字滤波器相关控件，以此多功能信号发生器与滤波器连接在一起，经过在虚拟面板上的操作，实现信号波形的输出、数字滤波器在时域上的功能分析。为验证LabVIEW软件在负反馈放大电路模拟及仿真设计中的应用失效，本文设计了电压串联负反馈电路，其主要由两级放大子电路构成，并通过一个电容相连，可在前面板中设置电路电阻阻值，输入信号频率、电压数值以及三极管放大倍数等参数，并加入其它的输出信号和工作点，在程序框图中反映出来;同时结合模拟电路知识与输出结果可知，仿真结果验证了负反馈电路对整个电路的影响，串联反馈增大输入电阻，并联反馈减小输入电阻，电压反馈稳定电压放大倍数，电流反馈稳定电流放大倍数。
3结论
综上所述，本文主要基于LabVIEW的电子电路模拟及仿真设计进行深入分析和探讨，LabVIEW软件是以VI虚拟仪器为应用程序的图形编程软件，以数字化的编程形式替代了传统文本式编程，使得电子电路模拟及仿真系统可视化、创建和编程设计更为简单、灵活，且支持多样化的操作形式，为系统各类模块设计提供更多选择。
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关键词：仿真；Multisim；教学
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）05-1082-02
传统教学中，大都采用课堂讲授法和实验教学法，在教学过程中只有把两种方法相互结合起来，才能获得较理想的教学效果。一些复杂电路会花费较多的时间在设计和连接电路上，同时，由于各方面的影响，有些内容在课堂上只能在黑板上进行，实验较少，缺少教学的互动性环节，直接影响教学效果，影响了学生的学习兴趣，缺少创新和学以致用的能力。
随着计算机技术的飞速发展，某些类型的电路可以通过计算机辅助分析和仿真技术来完成电路设计。用计算机仿真代替了试验电路，可以减轻验证阶段的工作量，其强大的实时交互性、信息的集成性和生动直观性，为电子电路教学创设了良好的平台，极大地激发了学生的学习兴趣，突出教学重点、突破教学难点，并能保存仿真中产生的各种数据，为整机检测提供参考数据，还保存了大量单元电路、元器件的模型参数。这种既能满足学生的感观要求，又能满足实际教学的仿真技术，在电子电路教学当中显得格外重要。
仿真软件借助虚拟现实技术，使设计者能“如实”地选择、更换元件，操作各种仪器、设备进行实验，能快速地模拟、分析、验证电路的性能。一方面可以克服实验室各种条件的限制，另一方面又可以针对不同目的（验证、测试、设计、纠错和创新等）进行训练，培养学生分析、应用和创新的能力。
Multisim软件是一个专门用于电子电路仿真与设计的 EDA 工具软件。Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。学生可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来。Multisim可以极大地提高课堂教学效果，使课堂内容变得充实，师生间有了互动，激发学生的学习热情和积极性，真正的做到了变被动学习为主动学习。
在电子电路教学中，教师普遍都需要展示电路图和波形图。但由于受各方面的限制，这些一般都只在黑板画出，或到实验室通过实验完成，这些人工绘制的图线并不包含真正的电学意义，更无法实现交互式工作。通过实验讲解又需要耗费较多的时间和精力准备较多的元件、设备，实验效果还可能不够理想。这种教学方法显然缺乏说服力，从传授科学思想和方法的角度来看也是不可取的。现在，用Multisim仿真软件不仅可以轻松地解决上述难题，还可为多媒体教学提供教学素材。
串联型直流稳压电源电路是电子电路中需要讲解的一个重要的电路，它是在输入电压存在波动时，输出电压保持恒定的装置，利用稳压二极管两端电压不变的原理，使输出电压保持不变。像这样的一些电路，讲解电路中各部分电路的工作原理及电压变化情况可通过仿真软件。电子仿真电路如图1所示。
在电路里面接入示波器与万用表，这样可对仿真结果进行实时监控，可通过观察实际波形理解变压、整流、滤波等每一部分电路的工作。
稳压电路的工作原理：
2）扩展了学生的实践空间和实验内容
仿真实验可作为学生实验前的预习和课后分析总结，也可作为学生创造性思维的检验平台。打破了时间和空间的限制，学生可以在不同的时间、地点和领域自主进行实验，增强他们提出问题、分析问题和解决问题的能力，并根据自己的兴趣爱好，满足了不同层次学生的需要，从而大大扩展了实践空间和实验范围。
3）体现了学生的主导地位、培养了学生的创新能力
在学习过程中，学生是主体，教师是外因。利用电子仿真软件，学生不再需要照讲义的实验步骤按部就班的进行，可以把被动变为主动，按自己的思维开展设计性实验。巩固和拓展学生所学的基本理论和专业知识，培养学生综合应用、独立分析和解决实际问题的能力，培养学生的创新意识和创新能力。
总之，在电子电路教学过程中，采用Multisim仿真软件教学，不仅丰富了教师的教学手段，提高教学效果。更有利于学生理解所学知识，提高学生的学习积极性、主动性，培养学生的创新能力。
参考文献：
【关键词】Altium Designer，使用方法，电路设计
对电子专业学生而言，在学习电子技术相关知识的同时，还必须学会利用电路设计软件绘制电路原理网和印制电路板PCB图。Altium Designer是Altium公司开发的高端设计软件，它拥有强大的电子设计功能，深受电子类各专业设计人员和广大电子爱好者的青睐。如何在有限的教学时间内，让学生熟练地掌握Altium Designer制图软件，将绘制的原理图转换为印刷电路板的方法，完成印刷电路板的布局和布线，并应用到具体的电子电路设计中去，是老师要重点探讨的问题。根据我多年来的教学经验，总结快速掌握Altium Designer软件的学习方法和技巧。
1、创建PCB项目工程文件。启动Altium Designer软件，执行菜单命令[File]/[New]/[Project]/[PCB Project]，完成新建项目工程，同时保存项目文件。
2、创建原理图文件
（1）在新建的项目工程文件（*.PrjPCB）中添加SCH文件（*.SchDoc），执行菜单命令[File]/[New]/[Schematic]，此时项目面板中“ PrjPCB”项目下面出现“Sheet1.SchDoc”文件名，这是系统以默认名称创建的原理图文件，执行菜单命令文件[File]/[Save]，在弹出的保存文件对话框中输入文件名，单击保存按钮。
（2）放置元器件并修改元件属性。打开元器件所在元件库，然后根据原理图要求，找到并放置元器件。同时双击放置图纸上的元器件，打开元件的属性对话框，对元件属性进行修改，主要包括Designator、Value和Footprint。
Altium Designer中提供很多库文件，其中系统默认打开两个常用的集合元件库，即常用的分立元器件库Miscellaneous Devices.IntLib和常用的接插件库Miscellaneous Connectors.IntLib 。
对于某些特殊元器件， Altium Designer提供的库文件里没有此元件，需要自己绘制。执行菜单命令[File]/[New]/[Library]/[Schematic Library]，在Schematic Library界面，进行绘制原理图元件，绘制完成后，将文件保存在项目工程中，再放置该元件。
（3）原理图连线。执行菜单命令中[Place]/[Wire]或单击布线工具栏的放置导线按钮，光标变为大十字光标。光标移到元件的引脚端时，光标中心的“×”号变为一个红“米”字形符号，表示导线的端点与元件引脚的电气点可以正确连接，单击左键，导线的起点与元件的引脚相连接，同时确定了导线的起点，移动光标时在光标和导线之间会有一条线出现这就是所要放置的导线。
3、编译原理图。编译项目是Altium Designer进行设计过程中的重要步骤，主要包括项目检查、各种数据生成等内容。执行菜单命令[Project]/[Compile PCBProject Document.PrjPcb]，对所建项目进行编译，同时弹出信息面板（Messages），在信息面板中就会显示原理图的错误所在，如信息面板是空白，则说明原理图没有错误，符合你设置的检查规则。
4、PCB文件的创建。在新建的项目工程文件中添加PCB文件，执行菜单命令[File]/[New]/[Pcb]，此时项目面板中“ .PrjPCB” 项目下面出现“Pcb1.PcbDoc”文件名，单击保存按钮，保存PCB文件。执行菜单命令[Design]/[“Import Changes From * .PrjPCB]，把项目工程中的SCH导入PCB文件中。在导人SCH过程中，出现错误较多的就是，元件封装没有发现，出现这种错误的一般原因有：
（1）元件封装库没有导人新建的PCB文件中，要求在导人SCH前把对应的元件封装库导入PCB文件中。
（2）自己绘制的封装库，新建的元件封装名字和原理图里元件属性里的封装名字不对应导致错误。自己绘制的封装，其封装命名，要和原理图里元件属性里的封装名相同，否则要进行修改。
5、规划电路板。在软件界面下层的选择中，选中禁止布线层Keep Out Layer，用画线命令画矩形框，来确定电路板的电气边界。
6、元件布局。SCH正确导人后，对于元器件布局要合理放置，既要注意美观性，同时也要符合电路设计的要求。
7、电路板布线。在PCB设计中，布线操作之前，一般要进行布线规则设置。
（1）布线规则设置。执行菜单命令Design/Rule，根据对电路板的实际的要求设置布线规则。首先设置布线层数，是单面板还是双面板，是底层、顶层或双面走线；再指定印刷导线的线宽，通常接地线和电源线要宽一些，信号线宽要窄一些，并尽量把电源线、地线和其他信号线的走线一致，以增强抗干扰能力。
（2）手工或自动布线。对于简单的电路，可以直接利用交互式布线工具，在指定的层绘制印刷导线；对于较复杂的电路，可以先进行自动布线，再采用手工布线，进行局部修改和优化，而且要反复修改，以达到布线的美观性和合理性。
8、制作印刷电路板，完成产品设计。将设计的PCB图，打印、转印、腐蚀、打孔，制作出印刷电路板，并安装焊接元件，调试，最后制作出真实的产品。
Altium Designer设计出的印刷电路板图，其效率高、可靠性好，但要设计出高质量的电路板，应对电路原理的设计、元器件的选择、空间电磁波的干扰、导线的宽度和走向等诸多问题综合考虑。
参考文献：
关键词：电子电路制作技术；教学创新；工程实践能力
1课程特色与创新
《电子电路制作技术》以电子产品为载体，采用项目层次教学，产教融合为一体，让学生“在学中做，在做中学”，通过原理图设计、电路制作和调试，项目验收等环节，使学生掌握电子电路制作技术相关技能，适应社会的需求，符合人才培养目标。本课程通过完成典型实训项目（典型电子产品），达到培养学生实用电子线路设计与制作能力的目的。采用工学结合的教学模式、项目教学法，教学活动参照企业岗位的工作过程，总体流程：“(1)获取信息、明确任务。(2)制定计划、安排进度。(3)选择方案、做出决策。(4)任务实施、完成工作。(5)对照要求、检查控制。(6)总结评估、提出改进。”六个教学步骤来设计。电子电路制作技术是电子信息类各专业必不可少的重要实践环节，它包括设计方案的选择、设计方案的论证、方案的电路原理图设计、印制板电路（即PCB）设计、元器件的选型、元器件在PCB板上的安装与焊接，电路的调试，撰写设计报告等实践内容。电子电路制作技术的全过程是以实践操作为主，教师的讲授、指导、讨论和研究相结合为辅的方式进行。根据实训项目的要求，对设计思路、设计方案等展开讨论。
2课程建设与改革探索
2.1课程沿革
电子电路制作技术是电子信息类相关专业实践课程体系核心课程之一，积累十余年实践经验，已成为学院课程建设的亮点。本课程至2006开始设置，课程名为电子实习，以收音机组装为载体培养学生的电子工装技能，系统集成和调试技能；2017年至今，课程名为电子电路制作技术，运用OBE教育理念，通过对行业企业需求调研分析后，充实了课程内涵，学生可结合理论学习提出不同的设计任务；改进了教学方法，采用探究式、翻转教学等方法发挥学生主体作用，激发学习兴趣。
2.2课程与教学改革要解决的重点问题
本课程是学生进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端，是对理工科专业学生进行科学实验训练的重要基础。训练学生理论联系实际，培养学生初步的实验能力，良好的实验习惯以及严谨的科学作风，使学生具有良好的实验素质，同时又为后继的课程打好基础。
2.3课程内容与资源建设及应用情况
本课程要求使AltiumDesigner为设计工具，完成原理图、PCB板的设计、布局；依托新一代信息技术综合训练中心，对PCB电路进行热转印、蚀刻、打孔、焊接、调试检测等提高学生电子电路制作设计能力。课程项目内容多样化，课程内容包括：幸运转盘，无线收发话筒，小音响，多彩摇摇棒等。与学生兴趣相结合，加入实用元素，学生对制作产品感兴趣，能驱动其进行更深入的学习，并能使学生在完成任务的过程中，提高动手能力和综合能力。课后作品可以在生活中使用，一举多得。
2.4课程教学内容及组织实施情况
本课程以任务为主线，学生为主体，将学生的学习活动与任务相结合，围绕任务展开学习，以任务的完成情况作为检验的重要依据，使学生主动探究、实践、思考后，运用相关知识解决问题的综合能力。在项目任务实施过程中，注重培养学生的自主创新意识，引导学生进行自主性的电子产品单元电路设计和规划。在学生自主创意设计的过程中，充分发挥学生的创新思维，丰富学生制作以及设计的多样性，提升学生设计制作的兴趣和积极性。通过创新思考、设计、电路规划及实训报告思考中，体现学生的学习效果。评价采用分阶段分评价的模式，重点评价学生的综合职业能力。
2.5课程成绩评定方式
本课程的考核方法采用五级制，包括平时考勤（占20%）、阶段考查（占40%）、功能考核（占20%）和设计报告（占20%）四个环节。平时考勤考核学生到课与遵守课堂纪律情况；阶段考查检查学生对每个任务的完成情况，以及阶段性成果，功能考核主要检查学生作品完成情况以及功能实现情况。通过平时考勤，确保学生都能积极参与课堂，通过任务考核和阶段性考查驱动学生去学习，并完成任务，最后功能考核是对学生最后成绩的肯定，也是学生对自己工作的认定，通过设计报告，锻炼学生撰写设计文案的能力，也是学生对整个设计工作的总结。
3课程开发原则
本课程通过充分的社会企业调研，以“走出去，引进来”原则完成课程开发，大致分五个环节。图1电子电路制作流程图根据项目要求，完成元器件的选用。（2）完成原理图、PCB板图设计。（3）根据工程模式完成电路的焊接工作，达到良好的电气性能与机械强度。（4）通过电路调试与测试，掌握常用仪器仪表的使用。（5）项目答辩验收。
4课程设计方案
4.1课程设计理念
《电子电路制作技术》通过理能联系实际，产教融合，对电路进行合理设计、制作、调试、验收为前提，综合提升学生工程实践能力。
4.2项目任务设计
本课程通过完成典型项目，达到培养学生工程应用能力的提升。在开发典型项目任务时，既要考虑工作过程的真实性，也要考虑与教学规律相结合，考虑教学的适用性。因此，我们选择以下典型的项目任务：项目1：NE555多谐振荡器设计与制作；项目2：计数器设计与制作；项目3：LED显示设计与制作；项目4：对前面项目进行级联调试。
4.3学习活动的设计
本课程采用工学结合的教学模式，采用项目教学法，学习活动参照企业岗位的工作过程，大体按照“信息、计划、决策、实施、检查、评估”六步工作法来设计。对每一个项目，具体的教学过程如图2所示。（1）明确任务，制定计划：根椐项目，采用从上而下的方法分析任务要求，明确系统的设计任务要求，制定明确完整的计划，对方案进行选择（2）设计电路：在理论基础上，充分查阅相关文献，根据设计要求和已选定的总体方案的原理框图，确定对各单元电路的设计要求，必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标。注意各单元电路之间的相互配合，但要尽量少用或不用电平转换之类的接口电路，以简化电路结构、降低成本。拟定出各单元电路的要求后进行全面检查，无误后按顺序设计各单元电路。（3）制作、调试电路：电子电路的安装与调试在电子电路实践和电子工程技术中都占有非常重要的地位。它是把理论付诸于实践的阶段，也是将理论电路转换为实际电路和电子设备的过程。同时，这一过程也是对理论设计的检验、修改和完善。调试过程是利用符合指标要求的各种电子测量仪器，如示波器、万用表、信号发生器等。对安装好的电路或电子装置进行调整和测量，以保证电路或装置正常工作；同时，判别其性能的好坏，各项指标是否符合要求等。因此，调试必须按一定的方法和步骤进行。（4）验收：学生独立测试，教师对项目输出结果，电路制作工艺等方面进行评分（5）答辩：项目验收结束后，学生进行答辩，阐述项目设计方案，制作方法以及整个过程中的问题解决思路。（6）提出改进意见：教师对学生的工作有针对性的提出意见，便于后期整改。（7）撰写报告：写项目报告的写作，要求包含方案论证，设计原理，制作过程，输出数据参数等，误差分析。
5教学效果
（1）学生的学习积极性和学习兴趣有了很大程度的提高。多数同学利用课余时间到实训室制作电路的情况。（2）学生的学习能力和动手能力有了较大的提高。多数学生基本能够看懂电路图，并能够按照电路图和设计要求制作和调试电路，能够撰写比较完整的项目设计报告。（3）从一开始遇到问题不知如何是好，到现在能分析问题，解决问题。（4）学生参加各种竞赛获得佳奖。由此看出，我们的教学改革已初见成效。
6课程建设计划
能正确识别、检测和选用常用电子元器件。能对典型电子电路进行分析和计算。能读懂实用电子电路原理图。能对照不同电路方案分析选择电路。能够根据电路原理图完成PCB的设计制作。能够按照电路原理图焊接实用电路。熟练使用万用表、信号发生器、示波器等常用仪器仪表。能够对制作完成的电路进行调试以满足设计要求。结合生产生活实际，培养对电子产品制作技术的学习兴趣和爱好，养成自主学习与探究学习的良好习惯；通过参加电子产品制作的教学活动，培养运用电工电子技术知识和工程应用方法解决电子产品生产过程中相关的实际问题的能力；强化安全生产、节能环保和产品质量等职业意识，养成良好的工作方法、工作作风和职业道德。
参考文献
[1]谭海曙.模拟电子技术实验教程[M].北京大学出版社,2010.
[2]毕满清.电子技术实验与课程设计[M].机械工业出版社,2011.
[3]梁青.Multisim11电路仿真与实践[M].清华大学出版社,2012.
【关键词】EDA技术 发展背景 电子线路设计 应用分析
一、前言
作为现代电子设计技术的核心，EDA（Electronic Design Automation）技术是以硬件描述语言HDL（Hardware Description Language）为系统逻辑描述的主要表达方式，以可编程器件PLD（Programmable Logic Device）为实验载体，依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，自动的完成逻辑编译，逻辑化简，逻辑分割，逻辑综合，结构综合（布局布线）以及逻辑优化和仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。EDA技术的应用使得设计者的工作仅限于利用硬件描述语言和EDA软件平台来完成对系统硬件功能的实现，极大的提高了设计效率，缩短了设计周期，节省了设计成本。EDA技术涉及面广，内容丰富，融合了的微电子、电路系统、计算机应用等多个学科。EDA技术的本质是电子产品的自动化设计过程，其相关设定分别如下：工作平台为计算机，设计语言为硬件描述语言，实验载体为可编程器件，应用方向为电子系统设计。在电子线路设计中应用EDA技术可实现一体化设计，周期时间大幅度缩短，设计效率得到进一步提升。因此，对EDA技术在电子线路设计中的应用进行分析，对于EDA技术的现代应用和电子线路设计的长足发展有着积极的现实意义。
二、EDA技术的产生背景与内容
电子设计自动化的简称就是EDA技术，因为现代社会计算机，集成电路和电子系统的高速发展，所以电子设计技术就应运而生了，他的出现可以提高人们对于电子电路系统设计的能力，这种技术对于应用电子技术，计算机技术和智能化技术都有集成，所以能够对于各种电子通信方面的设计进行辅助的设计，目前来看，该项技术主要是对于IC的设计，电子线路的设计以及PCB板的设计起到了一定的作用，而且在日常运用的范围较广，当前，因为电子技术和计算机技术对其的推进作用，所以在国家的各个行业都有了大量的应用，比如国防，昂天，仪器仪表，工业自动化等等，该项技术正在以惊人的速度发展，逐渐变成了当今电子技术发展的前沿。
（一）EDA技术的产生背景
上世纪后半期，计算机和集成电路迅速发展起来，电子技术面临着新的机遇和严峻的考验。因电子技术周期不断缩短，其与专用集成电路设计难度日益提升间的矛盾日益加剧。这一形势下，就需要应用高层次的设计工具和新的设计方法来解决这一问题，而EDA技术就是在这一现实背景下应运而生的。
（二）EDA技术的内容
EDA技术主要包括四方面内容：第一，可编程逻辑器件（大规模）；第二，硬件描述语言；第三，软件研发工具；第四，试验开发系统。EDA技术在电子系统设计的应用过程当中，其四方面内容依次扮演着载体、表达手段、设计工具、下载与硬件验证工具。
三、EDA技术的发展
回顾自20实际90年代初到如今近30年电子设计技术的发展历程，EDA工具的发展经历大致可划分为三个阶段：计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程（CAE）和电子设计自动化（EDA）。
（一）计算机辅助设计CAD（Computer Aided Design）阶段
20世纪70年代是EDA技术发展的初期阶段，人们开始使用计算机辅助进行IC版图编辑和PCB布局布线，使设计者从繁琐，重负的计算和绘图中解脱出来，由于PCB布局布线工具受到计算机工作平台的制约，其支持的设计工作有限且性能较差。
（二）计算机辅助工程设计CAE（Computer Aided Engineering）阶段
20世纪80年代为CAE阶段，此时EDA工具主要以逻辑模拟，定时分析，故障仿真，自动布局和布线为核心，如果说CAD工具代替了设计工作中绘图的重复劳动，则CAE工具则代替了设计师的部分工作。然而，大部分从原理图出发的EDA工具仍不能满足复杂电子系统的设计要求。
（三）电子设计自动化EDA（Electronic Design Automation）阶段
20世界90年代，设计工程师逐步从使用硬件转向设计硬件，从单个电子产品开发转向系统级电子产品开发，即片上系统集成。这时的EDA工具不仅具有电子系统设计的能力，而且能提供独立于工艺和厂家的系统级设计能力，具有高级抽象的设计构思手段。可以说，20世纪90年代EDA技术的发展是电子电路设计的革命。
四、EDA技术在电子系统设计中的理论应用
（一）EDA技术在电子系统设计中的应用优势
在电子系统设计中应用EDA技术，使得设计人员不必通过门级原理图来对电路进行描述，而只需对设计目标功能作出描述。电路细节方面的的束缚得以摆脱，设计人员能够将更多精力放在概念构思和创造性方案上。而当通过高层次描述将这些概念构思输入计算机后，EDA技术便可以规则驱动形式来实现整个设计的自动完成。这样，新概念能够有效迅速地转化为产品，产品研制周期大大缩短。
（二）EDA技术在电子系统设计中的基本应用步骤
高层次设计法是EDA技术在电子系统设计应用中的有效形式，其基本步骤如下：第一，通过“自上而下”形式的设计手段来划分系统；第二，完成VHDL代码的输入，并应用图形法来EDA实验室进行仿真输入；第三，对设计输入做编译处理，使其转化为VHDL标准文件；第四，采用仿真器来优化处理VHDL源代码，进而生成网表文件；第五，参考网表文件，应用适配器件来对对具体目标器件做逻辑映射操作；第六，经下载电缆或编程器来讲器件编程文件载入目标芯片中，如需更换综合库，只需通过ASIC的形式即可完成。
五、EDA技术在电子线路设计中的现实应用
（一）分频器的设计要求
分频器是基本的电子线路，依据设计的不同要求，通常会遇到半整数分频、整数分频等，等占空比、非等占空比也会成为设计有时的要求。同一设计中，多种形式的分频要求也往往存在。鉴于EDA技术的设计应用，本文将设计目标定位基准信号整数分频的实现。
（二）分频器的设计思路
假设系统输入信号为时钟信号，分别设定其频率、周期、占空比为60MHZ、20微秒、30%。之后将输入信号视作敏感信号，并进行4分频处理，这就就得出相应的输出信号。同时，设置一个复位信号于另外系统中，并配备相应计数器，随之融入进程中即可实现设计目标。
（三）分频器的设计实现
分频器的设计实现分六步来进行，第一步，找到应许程序中的QuartusII标志，将其打开；第二步，进行新工程项目的建立。在已有工程项目完成的情况下，作“Open Existing Project”的单击处理，并对项目保存路径进行选择。这里，即可应用原有文件夹，也可建立新文件夹，随之输入相应的项目名称，便可在项目中完成文件的加载。之后，进行FPGA芯片的选择，以试验箱芯片型号为依据来作出选择，并通过对芯片封装、引脚数、速度三栏自上而下的选择，来将芯片选择范围进一步缩小。完成芯片选择后，来对所需调用的EDA工具作出选择，因本文不涉及调动，故可直接点击下一步，待出现工程对话框后，点击完成即完成本步操作；第三步，建立硬件描述语言文件。单击工具栏File菜单栏正下方的New图标，输入已经编写好的语言程序于程序输入框内。待输入完毕后，加以保存并确定文件名（文件名应与硬件描述语文和工程名中的模块名相一致）。这时，单击工具栏中编译图标，如无错误，电机确定即可，如弹出警告信息，其信息中对设计问题有相应的说明；第四步，建立仿真波形图。类比于上一步骤，不同之处，在于选择“New”中的波形文件，双击其下空白处，进入到时序仿真端口当中，单机“OK”即完成仿真端口的选择；第五步，仿真。在菜单栏中对仿真截止时间进行设置，通常情况下位20微秒。之后，进行输入的设置，在时钟对话框中对起始时间、周期、结束时间进行设置。最后对低电平或高电平数据范围进行选择，完成后保存，且注意应保持波形文件同模块名、项目名的一致性；第六步，编译。对仿真波形图进行编译，使其每隔四个时钟周期，能够在输出端得到等占空比的四分频波形。之后，改变占空比，或对计数器技术状态值作出稍微改变，多种形式分频随即实现。
六、结束语
通过论述EDA技术在电子线路设计中的现实应用，可以看出，EDA技术简化了繁琐的设计工作，表现出较好的应用效果，能够满足电子线路的设计要求。21世纪是EDA技术的发展高速期，其应用正在朝着数模混合电路和模拟电路的方向迈进，EDA技术必将突破电子设计范畴，来进入其他领域。且随着EDA技术设计应用的日益成熟，其定将在设计领域得到更为广泛的应用。
参考文献：
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[12] 高有华，龚淑秋，李忠波.基于EDA电子线路的仿真研究[J].沈阳工业大学学报.2002（4）.
【关键词】Arduino；Proteus；单片机；虚拟技术
1.引言
Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，具有接口丰富、编程环境简便、自由度大与可拓展性强等优点[1]。它基于AVR平台，对AVR库进行了二次编译封装，将复杂的单片机底层代码封装成简单实用的函数，使使用者不用关心单片机编程繁琐的细节，如寄存器、地址指针等基本不用管，从而大大降低了单片机系统开发难度，特别适合老师、学生和一些业余爱好者使用。
由于Arduino使用者一般都是那些对电路知识、电子技术及单片机技术等了解不深入的初学者，如何在Arduino开发过程中快速有效的提高他们的单片机系统开发能力及电子电路设计能力是一个需要迫切解决的问题。
Proteus的引入较好的解决了存在的问题。Proteus是一款电路分析与实物仿真软件，它除了能进行基本电子电路仿真外，还能直接在单片机虚拟系统上对MCU编程[2]。Proteus虚拟开发技术的应用，形成了一种全新的Arduino系统开发理念，其系统开发流程为：电路设计与仿真—电路修改与完善—绘制PCB与生成PCB三维效果图—硬件组装与调试，打破了传统的系统设计模式，使Arduino使用者将系统设计缺陷暴露在设计初期，克服了因设计中不断修改焊接电路带来的弊端，此外PCB的三维效果图使元件符号与实际封装进行形象的对接，给初学者带来强烈的感官认识，从而加深他们对单片机系统设计的感悟。
2.Arduino虚拟系统设计
下面以四个按键分别控制四个不同颜色发光二极管的状态为例子，介绍应用Proteus进行Arduino虚拟系统设计的方法。
2.1 Proteus仿真电路绘制
在Proteus ISIS中绘制原理图主要分如下三步：
（1）新建设计：在Proteus ISIS开发环境中，点击“文件—新建设计”，在打开的对话框中选中其中一个设计模板，本文选中LandscapeA4模板，确定后即打开一个Proteus工作区，保存该设计。
（2）元器件选取及放置：首先选取元件，点击窗口左侧的按钮，在弹出的Pick Devices界面左上角的文本栏输入要查找的元器件名称，如ATMEGA328P，选中搜索到的元件，重复操作，把系统所需的所有元器件添加到元器件列表区中；其次放置元件，依次选中元器件列表区的元器件，单击鼠标左键将该器件放置到绘图区，并进行参数设置。
（3）布局与布线：对所有元器件进行合理布局后，点击按钮进行连线；连线时，当鼠标指针靠近一个对象的引脚时，鼠标可自动捕获该节点，并且出现一个以该节点为中心的红色正方形，单击鼠标左键进行连线，单击鼠标右键取消操作。
根据以上步骤，应用Proteus ISIS绘制的硬件原理图如图1所示。
2.2 Arduino程序设计与.hex文件获取
Arduino是以单片机ATMEGA328P为核心的控制板，在进行Proteus仿真时，只需将Arduino控制板的接口与ATMEGA328P的端口进行一一对应即可，其中，Arduino端口与ATMEGA328P单片机的引脚对应关系如图2所示。
与ATMEGA328P引脚的对应关系
根据图2所示Arduino端口与单片机ATMEGA 328P引脚的对应关系，应用Arduino软件开发环境对图1所示的硬件电路进行程序设计，其中按键K1控制发光二极管LED1点亮及熄灭的程序代码如下所示[3]，同样地，可通过修改Arduino端口来实现按键K2～K4分别控制发光二极管LED2～LED4状态的功能。
int K1 = 0； //设置第0脚为按钮输入引脚
int LED1 = 8； //设置第8脚为LED输出引脚，
void setup（）
{ pinMode（K1，INPUT）；//设置为输入
pinMode（LED1，OUTPUT）；}//设置为输出
void loop（）
{ if（digitalRead（K1）==HIGH）//如果读取高电平
digitalWrite（LED1，HIGH）；//8脚输出高电平
else
digitalWrite（LED1，LOW）；}//否则8脚输出低电平
由于Arduino软件在编译、链接、下载之后.hex文件会自动删除，而没有.hex文件就无法实现Proteus仿真，通过实践，通过进行以下设置可获取Arduino编译后的.hex文件。
（1）新建一个文件夹用于存放.hex文件：在某逻辑盘，如D盘，建立一个文件夹，文件名可任意，如为arduinohex，则该文件夹路径为：d：＼arduinohex。
（2）Arduino编程环境设置：点击Arduino软件界面菜单栏的“File->preferences”菜单，在弹出对话框中，首先选中“compilation”和“upload”两个参数项；其次双击“C：＼Documents and Settings＼…＼preferences.txt”这一项，找到“preferences.txt”文件的位置并打开该文件，同时关掉Arduino编程环境所有窗口；最后在“preferences.txt”文档中加入“build.path=d：＼arduinohex”这行文字，并保存文档。
完成以上设置后，通过在Arduino进行编译，即可在d：＼arduinohex这个文件夹中找到当前程序的.hex文件。
2.3 基于Proteus的arduino仿真实现
在完成Proteus仿真电路设计及Arduino的.hex文件获取后，通过在ATMEGA328P上加载.hex文件即可实现arduino虚拟系统的仿真[4]。在图1中，双击ATMEGA328P芯片，在弹出的对话框中，点击“Program File”参数项的“文件夹”按钮，在打开对话框中到d：＼arduinohex文件夹找到当前程序的.hex文件。同时将“CLKDIV8（Divide clock by 8）”参数项修改为“Unprogrammed”、“CKSEL Fuses”参数项修改为“（1111）Ext.Crystal 8.0-MHz”、“Advanced Properties”的“Clock Frequency”参数项设为“16Mhz”。
.hex文件加载成功及其他参数设置完成后，在Proteus中运行程序，其中，分别按下K1、K4按键，所对应的LED1、LED4亮，其他两个LED灭，仿真效果图如图3所示。
2.4 PCB绘制及三维仿真实现
在绘制PCB之前，要先检查Proteus ISIS中的每个元器件是否已经存在封装，如果没有指定的封装，则需自行查找、添加封装。在确保每个元件已添加好封装后，通过在Proteus ISIS中导出网络表到ARES，从而进入到Proteus ARES软件环境进行PCB设计[5]，其中，图1对应的PCB图如图4所示。
为了使Arduino使用者更直观形象的了解电路原理图中各个元器件的符号与实物对应的关系，给他们带来感官的认识，从而加深对所用元件的理解与应用，如图4所示的PCB图对应的3D效果图如图5所示，其中，Proteus给出的PCB三维预览图可360度旋转，使设计者能从各个角度预览PCB的实物效果图。
3.结论
利用Proteus虚拟开发技术进行Arduino单片机系统开发，使Arduino使用者在制作接口板之前能利用Proteus实现电路仿真、电路调试与完善、PCB三维效果预览等功能，从而减少了他们在系统开发初期因频繁修改硬件电路而带来电路焊接工艺较差、性能不稳、甚至无法实现预期功能等的弊端，使他们快速、牢固地掌握单片机系统开发的整个流程，同时对该开发流程有直观形象的认识，从而有效调动他们学习Arduino的积极性与主动性，对提高他们的自主学习能力与科研创新能力起到有力的促进作用。
参考文献
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[4]林荣镜.PROTEUS编译51汇编实例[J].电子制作，2011 （02）：57-58.
1 引言
电子工艺实训是面向高校工科各专业的实习课程，属于实践性环节教学范畴。要求学生通过电子工艺实训的工程训练实践环节，了解电子产品从基本的电路设计、电路焊接到产品装配工艺的完整过程，使学生掌握电路设计、仿真、调试、焊接和装配的基本技能，目的在于加强学生工程实践训练，从而进一步提高学生实践能力和提出、分析、解决实际问题能力的培养[1-3]。
在多年的电子工艺实训教学实践过程中发现，学生在电子产品的设计和制作过程中，经常出现问题。尤其在信号测试和分析时，由于实验设备的限制，使得问题更加突出[4-5]。
Proteus 软件是英国Labcenter公司研发的目前最先进的电子应用系统设计和实时交互仿真和PCB设计的平台[6]，可以实现从电路设计、分析与仿真，单片机代码级调试与仿真，系统测试与功能验证到PCB制板图设计，真正实现从概念到产品的完整设计过程[7，8]。
一个完整的电子产品设计和制作，要求学生完成电路调试和PCB制板整个过程，为了解决学生在实训过程中需要掌握多种软件问题，我们在电子工艺实训环节中引入Proteus软件完成电路的辅助设计和调试功能。本文以多功能秒表系统设计为例，阐述了Proteus 8.2在电子产品制作中应用的完整过程。通过电子工艺实训的教学实践证明：Proteus 软件有助于提高设计效率，同时缩短设计周期，特别在节约设计成本方面尤其明显，取得了较好的应用效果。
2 系统功能要求分析
电子工艺实训中多功能秒表要求实现的功能是：利用8051单片机设计一个秒表，能够显示秒的十位和个位，启动秒表工作后能够从00秒到99秒周而复始的工作;能够通过按键控制秒表的暂停和继续计时;具备正计时和倒计时选择控制功能;倒计时状态下具备初值在线设定功能。
分析系统功能后可知，系统应当包含单片机模块、显示模块、键盘模块和时钟信号模块，时钟信号模块可以利用单片机内部集成的定时/计数器实现，所以只需要设置主机模块、显示模块和键盘模块即可。
3 工程创建与仿真
Proteus 8.2软件较之前版本的Proteus软件最大的区别在于将ISIS、ARES、代码窗口基于一体，可以在一个工程中实现电路设计、代码调试和PCB设计的完整过程。点击新建工程后，根据新建工程向导分别完成原理图、PCB图、固件以及编译器的选择。
3.1 原理图的绘制
在新创建的工程中，通过“原理图”标签进入ISIS原理图编辑环境，在软件左侧的元件模式工具栏中分别添加相应的元器件，元器件的查找支持多种模式，用户可按照器件大类、器件小类和生产商等三个层次进行器件查找和选择。查找到需要的器件后，双击器件，可将器件装入工程器件列表栏中。最后在原理图编辑环境中分别完成元件添加、编辑和连线等工作后，完成如图1所示的多功能秒表系统电路原理图绘制，电路绘制后可以通过电气规则检查功能进行电路完整性的电气规则检查。
3.2 代码编辑
原理图绘制检查结束后，就可以通过“源代码”标签进入代码编辑环境，在代码窗口中完成代码编辑后，通过构建菜单进行代码工程的构建。进行工程构建后，VSM Studio会输出相应的提示信息，用户可依照VSM Studio输出信息提示逐步完成代码修改、编辑和完善，直至VSM Studio输出信息提示为编译成功，通过编辑编译器的工作模式，可分别得到工程的*.OMF文件和*.HEX目标代码。特别值得一提的是，新的Proteus 8.2版本不仅内部集成了自己的ASM51编译器，还可调用外部编译器，如常见的Keil和IAR等编译器，程序调试非常方便。
3.3 电路和程序协同仿真程序编辑结束并且编译成功后，Proteus软件会自动把目标代码加载到单片机中，点击“开始仿真”按钮后，就可以进行电路图和代码的协同仿真和调试运行了。通常在程序调试时，不仅需要观察代码的运行情况，还需要观察原理图中器件的输入输出变化，从而分析程序的正确性。为此，Proteus软件提供了一个调试弹出模式控件，在仿真调试的过程中，可以将原理图中选定的一部分电路在VSM Studio页面中显示出来，可以非常方便地在调试窗口中同时查看程序和原理图，图2给出了使用调试弹出模式控件后进行程序调试效果图。
4 系统PCB设计
4.1 PCB设计准备
当原理图和代码协同仿真调试成功后，就可以进行系统的PCB设计，在设计系统PCB之前需要检查原理图元器件的封装情况，可以点击“设计浏览器”工具栏查看元件封装情况，只有所以器件的封装都正常后方可进行PCB设计。如果部分元件没有合适的元件封装，那么就需要给相应的器件创建或者安排相应的封装[9]。
4.2 元件封装创建
本次设计的多功能秒表中的多个按键和数码管就没有合适的封装可选择，因此需要自行进行按键的封装创建。具体的操作步骤为：选择二维方框图形模式(需要将层面设置为Top silk)，绘制出器件外形轮廓或者边框;添加相应类型和大小焊盘，并且编号;选择边框和焊盘单击鼠标右键进行封装，图3给出了制作完成后的数码管和键盘封装效果图。
4.3 电路板布局与布线
完成PCB设计的准备工作后，就可以通过“PCB布板”标签进入PCB设计环境，在放置元件之前，首先需要定义好电路板的形状和大小。对于本次设计的简单工程，只需要绘制一个矩形电路板边框即可。其基本步骤为：选择二维方框图形模式(需要将层面设置为Board Edge)，绘制出电路的边框;选择工具菜单栏中的自动布局菜单，完成器件的自动布局;通过手工布局优化器件布局效果;设置相应的布线规则(如电源或者地线设置不同宽度等);通过工具菜单栏中的自动布线工具进行布线;进行布线规则检查;电路板敷铜或者补泪滴等操作。
所有工作完成后，就可以生产系统PCB图的三维预览效果图和物料清单，完成PCB的设计，图4和图5分别给出了多功能秒表系统的PCB和三维预览图。
5 结语
目前，各种EDA工具种类繁多，在电子产品设计与制作中需要进行电路仿真和PCB设计，尤其电子产品涉及单片机等未处理器时，还需要对设计方案进行程序调试和仿真，因此，挑选合适的仿真软件是十分重要，笔者经过多年的电子工艺实训教学实践后，提出了基于Proteus软件的电子工艺实训辅助设计方法。
该方法有效减轻了学生要学习多种EDA软件的负担，在同一款软件中实现了设计、仿真、调试和PCB设计的完整设计任务，该方法经教学实践验证，在提高了设计效率、节约设计时间的同时，有效地降低了设计成本，值得借鉴和推广。
