《现代电子技术实验》课件

现代电子技术实验欢迎来到现代电子技术实验课程本课程旨在培养学生的实践能力，将理论知识应用于实际电子系统的设计和开发中实验课程的目标和内容培养实践技能巩固理论知识通过hands-on实验，提升学生将课堂所学理论知识应用于实的动手能力和问题解决能力际电路设计和测试中激发创新思维鼓励学生在实验中探索新的设计方案和解决方法课程组织形式和授课方式理论讲解分组实验实验报告每次实验前，教师将简要介绍相关理论学生以2-3人小组形式完成实验，培养团每次实验后，学生需独立完成实验报告知识和实验要点队协作能力，总结实验过程和结果实验平台和工具简介示波器万用表用于观察和测量电路中的电压波形测量电压、电流和电阻等基本电气参数面包板用于快速搭建和测试电路原型实验课的注意事项和要求安全第一保护设备严格遵守实验室安全规定，注意用电安全爱惜实验仪器设备，按规程操作独立思考及时记录鼓励自主解决问题，培养创新思维详细记录实验过程和数据，为报告撰写做准备电路基础实验一电压、电流和电阻测量电压测量1学习使用万用表测量直流和交流电压电流测量2掌握串联法和分流法测量电流的技巧电阻测量3使用万用表直接测量和桥式测量法测定电阻值电路基础实验二电源、开关与指示灯的使用电源连接正确连接直流电源，调节输出电压开关控制学习各种开关的工作原理和使用方法指示灯电路设计简单的LED指示电路，观察不同电流下的亮度变化半导体器件实验一二极管特性测试伏安特性曲线1测量并绘制二极管的正向和反向特性曲线整流电路2搭建并测试半波和全波整流电路稳压电路3使用齐纳二极管设计简单的稳压电路半导体器件实验二三极管特性测试静态特性1测量三极管的输入和输出特性曲线放大电路2设计并测试共射放大电路开关电路3利用三极管构建简单的开关电路数字电路实验一逻辑门功能测试与门或门测试2输入与门的真值表和时序特性验证2输入或门的逻辑功能非门观察反相器的输入输出关系数字电路实验二组合逻辑电路设计真值表设计1根据功能要求，设计组合逻辑电路的真值表逻辑表达式2将真值表转换为逻辑表达式，并进行化简电路实现3使用基本逻辑门搭建组合逻辑电路功能验证4测试电路功能，验证设计的正确性数字电路实验三时序逻辑电路设计触发器计数器寄存器学习RS、D和JK触发器的工作原理和应设计并实现同步和异步计数器电路构建移位寄存器，了解数据存储和传输用原理模拟电路实验一放大电路测试单管放大多级放大搭建并测试共射单级放大电路，设计两级放大电路，观察总增益测量增益和带宽和频率特性负反馈在放大电路中引入负反馈，比较性能变化模拟电路实验二有源滤波器设计低通滤波器设计并测试二阶有源低通滤波器高通滤波器构建高通滤波电路，观察频率响应带通滤波器实现带通滤波器，测量中心频率和带宽单片机实验一单片机8051硬件接口单片机结构接口LED了解8051单片机的内部结构和引脚连接LED显示模块，实现简单的显示功能控制按键输入设计矩阵键盘接口，实现按键检测单片机实验二单片机8051程序设计汇编语言1学习8051汇编指令集，编写简单的控制程序语言编程C2使用C语言开发单片机程序，实现复杂功能中断处理3设计基于中断的程序，提高系统实时性单片机实验三基于的数字电路设计8051数码管显示1设计动态数码管显示电路，显示数字和字符定时器应用2利用单片机定时器实现精确计时和PWM输出串口通信3实现单片机与计算机的串口通信，传输数据传感器实验一模拟量传感器测试温度传感器光敏传感器压力传感器使用热敏电阻测量温度，设计温度检测利用光敏电阻制作光控开关，测试光照构建压力测量电路，实现简单的重量检电路强度测传感器实验二数字量传感器测试红外传感器超声波传感器设计红外对射和反射电路，实现物体使用超声波模块测量距离，开发简单检测测距系统霍尔传感器利用霍尔元件检测磁场，实现磁控开关嵌入式系统实验一微控制器外设接口控制GPIO学习配置和使用通用输入输出端口转换ADC实现模拟信号的数字化采集和处理定时器应用利用硬件定时器实现精确定时和PWM输出嵌入式系统实验二嵌入式系统软硬件设计系统设计1根据应用需求，设计嵌入式系统的硬件架构驱动开发2编写设备驱动程序，实现硬件抽象层应用软件3开发上层应用程序，实现系统功能综合实验一电子设计与制作方案设计1根据给定需求，设计电子系统的整体方案电路设计2绘制详细的电路原理图和PCB布局图制板焊接3完成PCB板的制作和元器件焊接调试测试4系统调试和功能测试，验证设计正确性综合实验二单片机应用系统设计需求分析硬件设计分析应用系统的功能需求和性能选择合适的单片机和外围电路，指标完成硬件设计软件开发系统集成编写单片机程序，实现系统控制将硬件和软件集成，完成整个应和数据处理功能用系统的搭建综合实验三嵌入式系统设计与开发系统规划1确定系统架构，选择合适的嵌入式平台硬件开发2设计主控板和外围电路，完成硬件制作软件开发3开发嵌入式操作系统和应用程序系统测试4进行全面的功能和性能测试，优化系统考核方式及评分标准40%30%实验操作实验报告实验过程中的操作规范性和实验结果报告的完整性、数据分析的深度和结的准确性论的正确性20%10%综合设计平时表现综合实验中展现的创新能力和解决问出勤率、实验态度和团队协作能力题的能力实验报告撰写要求格式规范遵循统一的报告模板，包括封面、目录和正文结构内容完整详细记录实验目的、原理、步骤、数据和结果分析数据分析对实验数据进行深入分析，绘制必要的图表结论讨论总结实验结果，分析误差原因，提出改进建议实验室安全操作规程个人防护用电安全进入实验室时，必须穿戴适当的防护操作电路时，注意断电检查，防止触装备电和短路消防安全熟悉灭火器位置和使用方法，保持通道畅通常见问题与解答仪器使用电路故障如何正确使用示波器测量高频信电路不工作时，如何进行系统性号？故障排查？数据分析软件问题实验数据与理论值有偏差，如何单片机程序烧录失败，可能的原分析误差来源？因和解决方法是什么？总结和展望知识体系实践能力创新思维通过实验课程，学生将建立完整的电子培养学生的动手能力和解决实际问题的激发学生的创新思维，为未来的科研和技术知识体系能力工作奠定基础参考文献•《电子技术基础》，清华大学出版社，2022年版•《单片机原理及应用》，高等教育出版社，2021年版•《数字电子技术》，西安电子科技大学出版社，2023年版•《模拟电子技术》，北京大学出版社，2022年版•《嵌入式系统设计与应用》，电子工业出版社，2023年版。