電路圖設(shè)計要點精選(九篇)

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第1篇：電路圖設(shè)計要點范文

【關(guān)鍵詞】高爐工程；總圖規(guī)劃；設(shè)計要點

鋼鐵企業(yè)總圖設(shè)計內(nèi)容龐雜，以下我以自身幾年以來參加的工廠設(shè)計經(jīng)驗依為據(jù)例，闡述一下鋼鐵企業(yè)工廠總圖設(shè)計當(dāng)中高爐工程的設(shè)計要點。

1. 總圖設(shè)計應(yīng)該與時俱進(jìn)、因地制宜

中國當(dāng)今的鋼鐵產(chǎn)能約占世界鋼鐵產(chǎn)能的一半，產(chǎn)能已嚴(yán)重過剩。目前新建的鋼鐵企業(yè)很少，主要是以現(xiàn)有企業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整，升級改造為主。鑒于在改造的同時須兼顧現(xiàn)有生產(chǎn)，老廠改造比新廠建設(shè)要復(fù)雜。筆者所參加的升級改造工程中，沒有一個到最后是拆除現(xiàn)有主要生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行升級改造的。即便當(dāng)時業(yè)主迫于場地條件限制而提出拆除主要設(shè)施，在經(jīng)過仔細(xì)的研究之后都不得不先建后拆?？倛D設(shè)計人員要時刻謹(jǐn)記老廠改造不是推倒重來——而是企業(yè)的有機更新。

2. 高爐建設(shè)位置的選擇

（1）高爐在在全廠的位置以及與外部的相對位置要適當(dāng)；一般老廠改造條件都比較有限，用地面積緊張。即便如此，高爐工程建設(shè)的位置往往也不止一處，因此需要在做總圖方案布置時對項目備選用地條件進(jìn)行比選。

（2）建設(shè)場地的選擇首先考慮不影響主要現(xiàn)有生產(chǎn)，其次要保證鐵水運輸作業(yè)流程合理、運輸距離最短，再次須同時考慮工廠外部環(huán)境對總體布局的影響。湖北某鋼鐵廠，一座爐容為中型高爐在2011年建成投產(chǎn)，運行良好，各項指標(biāo)先進(jìn)。本項目從2007年開始到2011年建成投產(chǎn)，前后跨度5年。過程中，方案的論證充分，總圖方案優(yōu)化，卻忽視了高爐環(huán)境影響因素，導(dǎo)致產(chǎn)生不少環(huán)境問題。高爐投產(chǎn)后，生產(chǎn)的噪音影響了南圍墻外居民的正常生活。企業(yè)不得不通過一些技術(shù)改造，降低噪音的影響，但收效甚微。按《鋼鐵企業(yè)總圖運輸設(shè)計規(guī)范》（GB50603-2010）4.2.1條的要求，煉鐵廠與居住區(qū)的衛(wèi)生防護(hù)距離須在1000m以上，但此項目居民區(qū)與鋼鐵廠僅有一路之隔，高爐中心距離居民區(qū)邊緣只有不到200m。因此筆者建議，高爐工程設(shè)計固然要在廠區(qū)內(nèi)部做方案優(yōu)化，同時也不能忽視外環(huán)境的影響。環(huán)保的理念被日益重視，黨的十提出把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位、建設(shè)美麗中國的目標(biāo)，鋼鐵企業(yè)在建設(shè)、生產(chǎn)時更應(yīng)該重視提升環(huán)境效益。

3. 選擇合理的鐵水運輸方式

（1）鐵水運輸方式?jīng)Q定了高爐的總體布置。到目前為止，高爐鐵水運輸?shù)耐緩街饕需F路、道路、過跨車等三種方式，各個企業(yè)根據(jù)使用的情況以及建設(shè)場地的條件不同而選擇有所不同。一般情況下鐵水運輸采用鐵路運輸；在鐵路布置有困難而且煉鐵車間與煉鋼車間距離較近、有條件設(shè)置鐵水運輸專用道路的情況下，可采用道路運輸鐵水；當(dāng)煉鐵車間、煉鋼車間較近而且兩個車間高差較大不利于采用鐵路或者道路運輸時，可考慮采用過跨車運輸。鐵路運輸是目前冶金企業(yè)普遍采用的一種運輸方式，安全可靠，但鐵路運輸設(shè)備轉(zhuǎn)彎半徑大，爬坡能力小，占地面積較大，布置方式不夠靈活。汽車運輸鐵水包最大的特點是機動靈活，車輛設(shè)備的轉(zhuǎn)彎半徑小，占地面積小，但其可靠性還有待進(jìn)一步驗證。

（2）過跨車運輸鐵水即采用電動平車加吊車運輸鐵水，電動平車將鐵水包推送至煉鋼車間加料跨的延長跨，再通過吊車將鐵水輸送至煉鋼車間。過跨車運輸鐵水可使煉鐵車間、煉鋼車間最大程度地靠近，最大程度減少占地，更能適應(yīng)復(fù)雜地形和高差，但是一次性投資高、對設(shè)備的可靠性提出更高要求，目前國內(nèi)鋼鐵企業(yè)很少使用這種模式。

4. 多方案比選

和其它總圖布置一樣，在確定高爐的爐容、位置、運輸方式之后，需要對高爐工程內(nèi)部系統(tǒng)的布置經(jīng)過多方案比選，選出最佳方案。有些方案注重考慮本期工程建設(shè)投資最少，有些方案考慮預(yù)留發(fā)展條件最優(yōu)，詳述利弊，提供給委托方選擇。有些對方案意見乍一聽不太合理，但是不能因此就完全否定。正確的方式應(yīng)該是想辦法去把這些聽似不合理的方案擺出來。耳聽為虛眼見為實，當(dāng)方案擺出來以后，合理或者不合理那都是一目了然，提意見的人也就不會有疑義了。而且往往在做這個你先前不屑一顧的方案時你會發(fā)現(xiàn)這種思路還有很多可取之處。身為總圖設(shè)計人員，一定要有兼容并包的精神，因為總圖方案沒有最優(yōu)只有更優(yōu)。仔細(xì)去做你會發(fā)現(xiàn)總還有可以優(yōu)化的地方?？倛D方案優(yōu)化的原則是工藝流程合理、物流順暢短捷、布置緊湊合理、遠(yuǎn)近結(jié)合，滿足安全、衛(wèi)生、防火以及施工要求，為后期發(fā)展留有余地。特別是在方案階段，把總圖方案優(yōu)化了不但為下一步設(shè)計創(chuàng)造良好的條件，同時還能節(jié)省投資、縮短工期。

5. 高爐工程中各個系統(tǒng)設(shè)施的總圖布置要點

高爐的平面布置按鐵水運輸鐵路的布置狀態(tài)一般可分為一列式、半島式、島式等幾種方式，一般中小型高爐可采用一列式布置，中大型高爐宜采用半島式、島式布置。具體的介紹可參照《鋼鐵廠總圖運輸設(shè)計手冊》。下面只介紹各個單體設(shè)施在總圖布置當(dāng)中相關(guān)的要點，供諸君參考。

5.1高爐礦槽的布置。

高爐礦槽為高爐提供含鐵原料以及焦炭等，一般可通過上料小車或者帶式輸送機（主皮帶）輸送到高爐爐頂。一般情況下，高爐的爐料輸送在中小型高爐中采用上料小車上料，在大中型高爐中采用主皮帶上料。目前有不少中小型高爐都采用主皮帶上料運輸。和上料小車相比，主皮帶運輸?shù)倪B續(xù)性、可靠性更好。同時采用主皮帶運輸時，由于高爐礦槽距離高爐本體較遠(yuǎn)，總圖布置更加靈活。此外還有以下一些小要點需要予以考慮：（1）主皮帶爬升角度考慮到球團(tuán)的運輸，一般不大于12°，要考慮礦槽的位置是否滿足這個要求，否則要調(diào)整礦槽的位置。（2）高爐主皮帶與高爐中心線的夾角不能過大（一般不超過15°），否則容易與爐頂框架或煤氣上升管道相碰。（3）高爐主皮帶一般不能與爐頂?shù)踯嚥贾迷谕粋?cè)，否則主皮帶會影響高爐爐頂?shù)踯嚨牡跹b作業(yè)。（4）主皮帶中央轉(zhuǎn)運站以及機械室的布置要合理，機械室一般不宜離中央轉(zhuǎn)運站太遠(yuǎn)以致使機械室被抬得過高造成運行不穩(wěn)定。（5）主皮帶支腿支架要合理布置（跨度以45m～50m為宜），一般不宜超過75m，跨度過大則造成浪費。（6）礦槽除塵宜靠近布置。

5.2出鐵場的布置。

不同的鐵水容器（一般有鐵水罐、魚雷罐）以及不同的出鐵方式（采用固定罐位或擺動流嘴），影響著出鐵場的布置。在工程設(shè)計過程中，總圖專業(yè)須根據(jù)不同的出鐵方式選擇最合適出鐵場布置方式。一般中大型高爐要求設(shè)置上出鐵場高架道路，主要用于出鐵場上使用的泥沙、炮泥、耐材等的運輸，同時還被用做主要參觀通道。高架道路的等級可按支路或車間引道考慮，坡度一般按不大于9%來考慮，有條件應(yīng)該按不大于8%來考慮。按照《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTG D60-2004）的規(guī)定，高架道路宜公路-Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)汽車荷載進(jìn)行設(shè)計，寬度一般按5 m設(shè)計。

5.3熱風(fēng)爐的布置。

在總圖布置方面，熱風(fēng)主管宜以與出鐵場平臺天車的運行方向平行進(jìn)入出鐵場，并應(yīng)避開天車的作業(yè)區(qū)域。熱風(fēng)爐宜靠近高爐煤氣布袋除塵器及TRT余壓發(fā)電等設(shè)施布置，以便于煤氣管道的連接。

5.4鼓風(fēng)機站。

鼓風(fēng)機站宜靠近熱風(fēng)爐布置，以縮短冷風(fēng)管道的長度。鼓風(fēng)機站宜與熱風(fēng)爐布置在高爐的同一側(cè)。一般可采用電動鼓風(fēng)、汽動鼓風(fēng)、高爐煤氣余壓鼓風(fēng)（BPRT）。一般來說BPRT系統(tǒng)及電動鼓風(fēng)機系統(tǒng)占地較小，汽動鼓風(fēng)機站占地較大（有配套鍋爐系統(tǒng)及水系統(tǒng)）。鼓風(fēng)機的型式應(yīng)根據(jù)工廠的能源平衡狀況來確定。

5.5重力除塵器、布袋除塵器、TRT余壓發(fā)電的布置。

重力除塵器布置的位置需要滿足煤氣下降角度的要求，一般以高爐為中心其中心與高爐中心的距離不宜超過65m（按煉鐵要求，此數(shù)僅供參考）。如果水渣處理采用環(huán)保底濾法時，重力除塵器宜與沖渣點保持一定的安全距離。重力除塵器與布袋除塵器之間連接管道為粗煤氣管道，管道的磨損比較嚴(yán)重，有條件時應(yīng)盡量縮短布置。TRT余壓發(fā)電在多個高爐的情況下宜考慮合并布置。

5.6高爐水渣系統(tǒng)的布置。

高爐水渣處理有冷INBA法、環(huán)保底濾法、嘉恒法等——宜根據(jù)廠方的要求以及場地條件進(jìn)行布置。高爐水渣量大（渣鐵比一般在330～350Kg/t.HM左右），例如一座3200m3的高爐來說，平均每天產(chǎn)生水渣量約2700t，折合45車皮。水渣的運輸是總圖專業(yè)需要重點考慮的問題。水渣運輸方式（鐵路、道路、膠帶機）的選擇，運輸路徑的選擇均應(yīng)做好規(guī)劃。

5.7制粉噴吹車間的布置。

按照《鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》（GB50414-2007），封閉式噴煤制粉站和噴吹站——屬乙類建筑，敞開式或半敞開式噴煤制粉站和噴吹站——屬于丙類建筑。制粉噴吹車間的布置可因地制宜，噴吹管道是壓力管道，布置比較靈活，有條件可靠近高爐布置。干煤棚的布置要有利于運輸作業(yè)。可根據(jù)場地條件確定使用普通皮帶機或者大傾角皮帶機或垂直皮帶機進(jìn)行原煤運輸。在總圖布置中，應(yīng)創(chuàng)造條件采用普通皮帶機（爬升角度不大于12°）運輸。普通皮帶機比大傾角皮帶機及垂直皮帶機維護(hù)簡單，故障率低。一般情況下噴門電氣室應(yīng)與噴煤車間脫開布置，也可以一面與噴煤車間貼鄰布置——要求貼鄰墻面無門窗洞。

5.8高爐中心循環(huán)水泵房的布置。

高爐中心循環(huán)水泵房宜靠近高爐布置。當(dāng)循環(huán)水采用開路循環(huán)時，其宜與高爐出鐵場保持一定距離，避免水蒸汽彌漫到出鐵場造成腐蝕。高爐循環(huán)水管道較多，可采用架空通廊方式敷設(shè)的或管溝方式布置。循環(huán)水管一般不在出鐵場下方橫跨鐵路，以避免水管漏水進(jìn)入鐵水罐中去造成事故。

5.9鑄鐵機、魚雷罐修理車間的布置。

在轉(zhuǎn)爐車間不能接收鐵水的情況下，鐵水被運到鑄鐵機車間進(jìn)行鑄鐵。一般的鑄鐵機車間還兼具修罐作業(yè)的功能。鑄鐵機車間一般應(yīng)布置在鐵水牽出方便的地段。對于采用魚雷罐運輸鐵水的煉鐵車間，需要設(shè)置魚雷罐修理庫以及走行檢修車間，應(yīng)將其應(yīng)布置在煉鐵車間與煉鋼車間之間運輸便利的地段。魚雷罐修理車間一般由倒渣間、內(nèi)襯拆除間、砌筑間、烘烤間組成。在內(nèi)襯拆除工段需要布置好拆除魚雷罐內(nèi)襯的作業(yè)設(shè)備的走行通道以及廢耐火材料的外運通道。

5.10道路的布置需要注意的問題。

一般煉鐵車間的運輸都是以皮帶運輸、鐵路運輸為主，道路運輸為輔（采用道路運鐵水的除外）。道路一般用作消防、參觀或是一些零散貨物的運輸通道。主干道路是劃分功能區(qū)域的標(biāo)線。主干道一般不小于7 m，轉(zhuǎn)彎半徑宜大于9m。消防道路最小寬度不應(yīng)小于4m。道路的寬度一般根據(jù)車流量或道路等級來確定。在高爐本體周圍的道路需要兼具消防通道及景觀通道的功能，應(yīng)按主干道來考慮，寬度不小于7m。高爐周圍的道路與鐵路的平交道口往往較多，道路的通行性較差，但由于高爐區(qū)域道路的還需作為參觀通道，不能因此就把道路降低等級或縮小路面寬度。

5.11鐵路布置中需要注意的問題。

鐵水運輸坡度一般不超過5‰，包括出鐵場下方的鐵路以及外側(cè)一定長度范圍的停車路段的應(yīng)為平坡，應(yīng)留出合適停車的線路長度。受場地大小以及接軌點的影響，一般老廠改造建設(shè)中大型高爐出鐵場的鐵路線都按半島式來布置。按《鐵路運輸安全規(guī)程》的要求，對于半島式布置的高爐出鐵場下的鐵路原則上不允許穿兩個及以上擺動流嘴。在高爐鐵水運輸作業(yè)中，要求機車頂空罐，拉重罐，機車不穿鐵口。在給煉鋼車間配送鐵水時，機車應(yīng)能推送重罐，避免機車先進(jìn)入煉鋼車間。鐵路線路設(shè)計時應(yīng)重點考慮上述原則，使鐵水運輸作業(yè)流程合理。

6. 總結(jié)

總平面布置是所有單元集成的平面體現(xiàn)，一經(jīng)建成，就形成了“固化”的靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)框架，一般很難改變。因此總圖設(shè)計人員一定要樹立起高度的責(zé)任感以及使命感，認(rèn)真總結(jié)、努力提高，對自己所做的項目負(fù)責(zé)。以上一些設(shè)計心得體會僅供諸位同行參考，不當(dāng)之處請批評指正。

參考文獻(xiàn)

[1]傅永新，彭學(xué)詩.鋼鐵廠總圖運輸設(shè)計手冊.冶金工業(yè)出版社.1996.10.

[2]中國冶金建設(shè)協(xié)會.鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范.中國計劃出版社.2007.

[3]中國冶金建設(shè)協(xié)會.鋼鐵企業(yè)總圖運輸設(shè)計規(guī)范.中國計劃出版社.2010.

[4]滕鶴，張穎，聶世一.新一代鋼廠鐵水運輸設(shè)計研究.冶金叢刊.2010.2.

第2篇：電路圖設(shè)計要點范文

環(huán)節(jié)一：預(yù)結(jié)、明確目標(biāo)

這是課前布置的預(yù)習(xí)問題：

預(yù)習(xí)目標(biāo)：

1.知道電流是怎樣形成的，及電流的方向是怎樣規(guī)定的；

2.知道簡單電路由哪幾部分組成，及各部分在電路中有什么作用；

3.能舉出生活中的各種電源、開關(guān)、用電器；

4.能畫出一些常用元件在電路圖中的符號.

預(yù)習(xí)要求：請同學(xué)們根據(jù)“預(yù)習(xí)目標(biāo)”，仔細(xì)閱讀課本第101頁-104頁的相關(guān)內(nèi)容，簡要回答以下幾個問題，請將你的答案寫在題目下面的空白處，并保證在20分鐘之內(nèi)獨立完成.

1.電流是怎樣形成的？它的方向又是怎樣規(guī)定的？為什么要規(guī)定這樣一個方向？

2.電路主要由哪幾部分組成？在電路中，它們分別有什么作用？

3.請列舉出生活中你所知道的電源、用電器、開關(guān)有哪些？

在你預(yù)習(xí)的過程中，你還有哪些自己不能解決的疑問，請記錄下來，每人至少要提出一個問題.

本環(huán)節(jié)的操作要點是：

1.預(yù)習(xí)學(xué)案中所設(shè)計的問題應(yīng)突出學(xué)生對基礎(chǔ)知識和基本方法的理解、掌握.要杜絕教材知識簡單、機械地重復(fù)再現(xiàn)，突出對知識的歸納總結(jié)和系統(tǒng)掌握.

2.在預(yù)習(xí)過程中，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生預(yù)習(xí)反思的習(xí)慣.讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)，找出哪些問題已經(jīng)基本掌握，哪些問題沒有解決，還存在哪些疑惑等.

3.開課后，請學(xué)生四人一組交流預(yù)習(xí)中的問題，將在預(yù)習(xí)過程中自己解決不了的疑問在小組內(nèi)匯總起來，寫到黑板上.

4.然后師生一起交流總結(jié)預(yù)習(xí)中存在的問題，從而明確本堂課的主要學(xué)習(xí)任務(wù).

環(huán)節(jié)二：自主研修、合作交流

探究要求：利用兩個小燈泡、一個開關(guān)、兩節(jié)電池（帶電池盒）和一些導(dǎo)線，怎樣連接才能使燈泡發(fā)光，并能用開關(guān)控制小燈泡，比比看哪個小組連接得最快.然后回答下列問題.請先來看看老師都有哪些提示：

1.任何情況下都不能把電池的兩端直接連在一起！

2.在連接電路時，可以從電源的正極開始順次連接.

3.連接電路時，開關(guān)一定要斷開，經(jīng)檢查無誤后再閉合.

你要解答的問題：

1.請用筆畫線代替導(dǎo)線把你連接的能使小燈泡發(fā)光的電路畫下來.你在連接電路的過程中，是否遇到小燈泡不發(fā)光的現(xiàn)象呢？如果遇到，請你繼續(xù)分析：在電路連接的過程中，有哪些情況可造成小燈泡不發(fā)光？

2.要使小燈泡持續(xù)發(fā)光，必須滿足什么條件？

3.請根據(jù)圖1給出的電路圖，將圖2中的實物用筆畫線代替導(dǎo)線連接起來.

本環(huán)節(jié)的操作要點是：

1.首先讓學(xué)生獨立自學(xué)，合作學(xué)習(xí)必須建立在獨立學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上.獨立思考不僅是一種學(xué)習(xí)方式，更應(yīng)該是一種學(xué)習(xí)習(xí)慣.

2.培養(yǎng)學(xué)生閱讀的習(xí)慣，學(xué)會閱讀是感悟文章、理解題意的前提.少提示，要多讓學(xué)生自己去獨立地閱讀和分析題意.

3.整合教學(xué)環(huán)節(jié)，盡量把學(xué)習(xí)問題整體化的拋給學(xué)生，防止零碎的自學(xué)與合作交流，這樣浪費時間.并保證這個環(huán)節(jié)有充分的時間.

4.主干問題的設(shè)計要適量，不貪多，有思維含量，能基本覆蓋所有的知識點，不零碎，切忌填空題的羅列.

5.做好小組成員分工，加強小組長培養(yǎng)，制定評價措施，確保小組交流高效有序.

6.教師適時調(diào)控，參與小組活動，巡視了解學(xué)情，把握時間，搜集共性問題.

環(huán)節(jié)三：全班匯報、點撥提升

匯報一：根據(jù)幾位同學(xué)所畫電路圖，要求從正確性、美觀性進(jìn)行評價，評出最佳作品.由此，請你總結(jié)出畫電路圖要注意哪些問題？

匯報二：根據(jù)展示的幾個電路，請你歸納出電路的幾種狀態(tài).

本環(huán)節(jié)的操作要點是：

1.針對各小組存在的共性問題，教師精選提煉具有思維價值、創(chuàng)造價值和發(fā)散價值的問題，可再次放給學(xué)生進(jìn)行交流，或小組代表匯報，或教師講解.

2.教師講解的問題，一定要講透、講全.挖掘透徹，深入分析，舉一反三，歸類提升，因為這些問題常常都是重點、難點、易錯點、易混點.

環(huán)節(jié)四：課堂小結(jié)，反思整理

請同學(xué)們整理、反思剛才的學(xué)習(xí)內(nèi)容，完成下列知識網(wǎng)絡(luò)，然后小組內(nèi)交流完善.并提出對于本節(jié)課的學(xué)習(xí)還有什么疑惑？

電流和電路電流方向的規(guī)定：

電源外部電流的方向：

畫電路圖要注意的問題：

對于“電流和電路”的學(xué)習(xí)，你還存在哪些疑惑？

本環(huán)節(jié)的操作要點是：

1.要留給學(xué)生整理學(xué)案、補充改錯的時間，組內(nèi)互查，保證每人都能把問題落實在筆頭上，或?qū)W案，或課本，或筆記本上.

2.注重小結(jié)的實效性，讓學(xué)生對本節(jié)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行梳理和總結(jié).或設(shè)計簡要知識框架，或列表格對比概念規(guī)律.

環(huán)節(jié)五：達(dá)標(biāo)測試，反饋提升

請先獨立完成以下題目，然后小組內(nèi)交流，并提出存在疑問的題目.

1.用箭頭標(biāo)出圖3實物電路中的電流方向.

2.圖4是玩具電風(fēng)扇的電路圖，請在圖5中連接它的電路.

3.圖6是常用手電筒的剖面圖，觀察它的結(jié)構(gòu)，在圖7虛線框中畫出它的電路圖.

本環(huán)節(jié)的操作要點是：

第3篇：電路圖設(shè)計要點范文

關(guān)鍵詞 單片機 系統(tǒng) 硬件設(shè)計

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1系統(tǒng)概述

單片機就是將中央處理單元、存儲器、定時/計數(shù)器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機。因此一塊芯片就構(gòu)成了一臺計算機。它已成為工業(yè)控制領(lǐng)域、智能儀器儀表、尖端武器、日常生活中最廣泛使用的計算機。

單片機由硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)組成。硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成微機系統(tǒng)的實體與裝置，通常由運算器、控制器、存儲器、輸入接口電路和輸入設(shè)備、輸出接口電路和輸出設(shè)備等組成。其中運算器和控制器一般做在一個集成芯片上，統(tǒng)稱中央處理單元CPU，是微機的核心部件。CPU配上存放程序和數(shù)據(jù)的存儲器、輸入/輸出（Input/Output，簡稱I/O）接口電路以及外部設(shè)備即構(gòu)成單片機的硬件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)是微機系統(tǒng)所使用的各種程序的總稱，人們通過它對微機進(jìn)行控制并與微機系統(tǒng)進(jìn)行信息交換，使微機按照人的意圖完成預(yù)定的任務(wù)。軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)共同構(gòu)成完整的單片微型計算機系統(tǒng)，兩者相輔相成，缺一不可。

2系統(tǒng)設(shè)計要點

基于單片機的照明控制硬件設(shè)計部分包括電路原理圖、合理選擇元器件、繪制線路圖，然后對硬件進(jìn)行調(diào)試、測試，以達(dá)到設(shè)計要求。

在系統(tǒng)設(shè)計中設(shè)計方法的選用是系統(tǒng)設(shè)計能否成功的關(guān)鍵。硬件電路是采用結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計方法，該方法保證設(shè)計電路的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。硬件電路的設(shè)計最重要的選擇用于控制的單片機，并確定與之配套的芯片，使所設(shè)計的系統(tǒng)既經(jīng)濟又高性能。硬件電路設(shè)計還包括輸入輸出接口設(shè)計，畫出詳細(xì)電路圖，標(biāo)出芯片的型號、器件參數(shù)值，根據(jù)電路圖在仿真機上進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)設(shè)計不當(dāng)及時修改，最終達(dá)到設(shè)計目的。

3系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由三部分組成：上位機系統(tǒng)；下位機系統(tǒng)；通信系統(tǒng)。這三部分共同完成了主控制器通過有線、無線通信方式與分控制器進(jìn)行信息交換，達(dá)到控制照明燈具的目的。有線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。

該多機通信系統(tǒng)采用RS-485半雙工主從式通信系統(tǒng)，主機可以發(fā)送數(shù)據(jù)或命令到從機，從機主要負(fù)責(zé)對分布的照明燈具進(jìn)行控制，用中斷的方式接收主機發(fā)來的命令或數(shù)據(jù)并做出回應(yīng)。

系統(tǒng)的主控制器通過RS-485總線或無線數(shù)傳模塊將數(shù)據(jù)或命令發(fā)送給分控制器，同時將信息送給數(shù)碼顯示單元進(jìn)行顯示，并有看門狗電路對運行程序進(jìn)行有效監(jiān)視。

分控制器接收主控制器的發(fā)來的數(shù)據(jù)和命令，通過可控硅電路對照明燈具進(jìn)行開關(guān)、亮度控制，并且利用實時時鐘芯片對照明燈具進(jìn)行定時開關(guān)控制。

系統(tǒng)在單片機的控制之下完成數(shù)據(jù)的通信、顯示，同時能夠控制照明燈具，其硬件電路只是系統(tǒng)的實施工具，大量的工作是由軟件來完成的。這些程序是系統(tǒng)的靈魂，是負(fù)責(zé)完成硬件電路實現(xiàn)功能和與用戶交互的橋梁，是維護(hù)系統(tǒng)正常工作的工具。

4系統(tǒng)性能指標(biāo)

（1）照明啟?？刂葡到y(tǒng)。照明啟停控制系統(tǒng)包括：全開、全關(guān)、單獨開、單獨關(guān)。

（2）照明亮度控制系統(tǒng)。照明亮度控制系統(tǒng)包括：全部亮度調(diào)節(jié)和單獨亮度調(diào)節(jié)。

（3）定時控制系統(tǒng)。定時控制系統(tǒng)包括：對全部照明燈進(jìn)行定時控制和對每個照明燈進(jìn)行定時控制。

5結(jié)語

照明控制系統(tǒng)的設(shè)計要從硬件著手，在繪制出正確的電路圖后，再按功能要求編制出相應(yīng)的軟件程序，最終要達(dá)到所要求的性能指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

第4篇：電路圖設(shè)計要點范文

關(guān)鍵詞：高職 電子設(shè)計 電子線路CAD技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416(2011)12-0186-01

對于高職學(xué)生而言，要學(xué)習(xí)的不僅僅是專業(yè)知識，動手能力是在學(xué)好專業(yè)知識的基礎(chǔ)上更高的一個層次，也是他們必須擁有的一種能力。在高職院校中，電子信息工程技術(shù)專業(yè)的學(xué)生經(jīng)常會遇到電子設(shè)計等問題，因此，在進(jìn)行電子設(shè)計的時候需要用到的很多專業(yè)知識他們是必須掌握的。而電子線路CAD技術(shù)在電路板的制作方面的應(yīng)用就必不可少了。下面我們將對電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行研究與探索，說明電子線路CAD技術(shù)與電子設(shè)計的關(guān)系以及在電子設(shè)計中發(fā)揮的作用。

1、電子線路CAD技術(shù)與電子設(shè)計的關(guān)系

隨著電子技術(shù)的廣泛發(fā)展以及新型元器件和集成電路的廣泛應(yīng)用，電路在設(shè)計方面也越來越復(fù)雜與集成化，因此，對電路的要求也越來越精密。而為了達(dá)到電路在復(fù)雜與集成化方面的要求，在制作電路的時候單靠手工的操作已經(jīng)不能完成設(shè)計的目的了。所以，就產(chǎn)生了現(xiàn)在我們所用到的電子線路CAD技術(shù)。我們在電子設(shè)計過程中利用它就能達(dá)到電路所要求的精密度。

2、電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計中的應(yīng)用

電子線路CAD技術(shù)是使用當(dāng)前被廣泛應(yīng)用的計算機輔助繪圖和設(shè)計軟件，然后結(jié)合學(xué)過的專業(yè)知識進(jìn)行設(shè)計，以加快設(shè)計進(jìn)程、縮短設(shè)計周期、提高設(shè)計質(zhì)量等。電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計中的應(yīng)用主要是一下幾個方面：

2.1 繪制電路圖

在進(jìn)行電子設(shè)計的過程中，要實現(xiàn)電路的功能最重要的就是編程，但是只有編程并不能完善整個設(shè)計，還需要有一個完善的電路來承載這個程序，讓它實現(xiàn)它本該實現(xiàn)的功能。在電子設(shè)計中，我們一般運用的軟件是PROTEL,繪制電路原理圖的時候就會用到PROTEL的原理圖輸入功能。該繪圖軟件在電路原理圖輸入方面有著非常豐富的電子器件庫，能夠為我們電子設(shè)計的繪圖提供所需的各種電子器件。利用該軟件進(jìn)行電子設(shè)計確保了電路原理圖的精密度，并且繪制過程也更為方便。比如：我們在畫好一個元器件后，覺得它應(yīng)該放在其他的位置，則只要將它拖動到我們想要放置的位置即可。

2.2 計算機仿真

電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計的應(yīng)用過程中還具備運用其仿真的功能，檢查電路的功能是否達(dá)到了我們所預(yù)期的功能，并且能夠?qū)σ恍?shù)據(jù)進(jìn)行仿真，可進(jìn)一步對電路進(jìn)行分析。對于PROTEL軟件而言，在它的MULTISIM中有很多種仿真功能，這些仿真功能可以進(jìn)行直流工作電的分析、瞬態(tài)分析、溫度掃描分析、參數(shù)掃描分析、靈敏度分析、零極點分析、傅里葉變換分析、噪聲和失真度分析、最壞情況分析以及蒙特卡羅分析等。在進(jìn)行仿真的時候，我們首先要進(jìn)行一個功能仿真，大致了解一下該電路的功能是否達(dá)到了預(yù)期的功能，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真，對該電路進(jìn)行具體的分析，并改正錯誤的地方。在進(jìn)行仿真過后，分析結(jié)果一般都是以數(shù)值或波形的方式顯示出來。

2.3 PCB板的設(shè)計

PCB板是PROTEL軟件將電路原理圖進(jìn)行布線后的一種電路板。在進(jìn)行PCB板的設(shè)計之前，首先要將電路原理圖導(dǎo)入，而導(dǎo)入的電路原理圖必須是通過仿真的，而且電路原理圖中各元器件的電器特性必須與PCB板相同元器件的電器特性相同。最后，設(shè)計者就可以利用PCB板自動布線以及手動布線的功能對其進(jìn)行布線。采用該軟件對電路圖進(jìn)行布線，設(shè)計者可以先采用自動布線功能對電路進(jìn)行大致的布線，然后用手動布線功能對其進(jìn)行美化。這樣的過程能夠讓電路的布線更加美觀。

2.4 三維視圖

在將PCB板設(shè)計好之后，在這樣的繪圖軟件上都有三維視圖的菜單，只要點擊三維視圖的菜單就可以觀看設(shè)計電路板的三維視圖。

3、讓學(xué)生更好地掌握電子線路CAD技術(shù)

如上所述，掌握了電子線路CAD技術(shù)對于學(xué)生而言，可以更好地進(jìn)行電子線路方面的設(shè)計工作。但在學(xué)習(xí)這一項技術(shù)的過程中，我們往往會發(fā)現(xiàn)學(xué)生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL軟件為藍(lán)本，介紹軟件的功能、菜單等，輔以一些應(yīng)用的例子。學(xué)生學(xué)習(xí)后多呈現(xiàn)一種臨時性的記憶，即在課程中會用，考核結(jié)束后在不長的時間后就不再掌握的現(xiàn)象。

解決這一問題的方法以，通過實踐我們認(rèn)為采用類似德國職業(yè)教育所推行的以行動為導(dǎo)向的項目教學(xué)法為好。其基本的思路是：

(1)先整體后具體：在學(xué)習(xí)CAD技術(shù)時，先期進(jìn)行總體介紹，讓學(xué)生有全局的認(rèn)識，打消畏難的情緒；而后開始進(jìn)入各項目的的學(xué)習(xí)實踐。

(2)先低頻后高頻：總體而言學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)后應(yīng)從簡而繁，低頻的一些電子產(chǎn)品其電路較之高頻的簡單，學(xué)習(xí)應(yīng)從其中入手。

(3)先規(guī)范后異型：突出異型電路板的設(shè)計制做，其目的是讓學(xué)生今后在實際工作中具有變通的能力，在CAD技術(shù)中也手工調(diào)整電路布局的精華所在。

(4)先單層后多層，先分立后貼片。此處不再綴言。

最后一點是，對于各個CAD制作的電路，不應(yīng)僅停留于電腦的設(shè)計，在教學(xué)的過程中應(yīng)讓學(xué)生的設(shè)計成為成品。這樣可使學(xué)習(xí)更為直觀，并更有成就感，隨之的效果是學(xué)生對學(xué)習(xí)到的技術(shù)彌久常新。當(dāng)然，這種做法也會使教學(xué)的成本大幅上揚，但從人才培養(yǎng)的角度看，這樣的投入是值得的。

4、結(jié)語

在電子設(shè)計中運用電子線路CAD技術(shù)，不僅解決了電子設(shè)計中電路原理圖繪制以及功能分析和布線方面的苦難。同時，讓學(xué)生通過在自主地進(jìn)行一些電子設(shè)計，并在的過程中運用該技術(shù)，適于鍛煉他們使用電子線路CAD技術(shù)的實際能力并有助于其真正了解和掌握這一技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]朱潔.電子線路CAD技術(shù)在高職電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2010,(15):55～57.

第5篇：電路圖設(shè)計要點范文

[關(guān)鍵詞] 任務(wù)教學(xué)法； 引導(dǎo)； 討論

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 22. 065

[中圖分類號] G63 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2012）22- 0110- 01

“任務(wù)教學(xué)法”在外語教學(xué)中的應(yīng)用已經(jīng)獲得了一定范圍的推廣，有很多老師在一起探討“任務(wù)教學(xué)法”的實施方法和重點。我認(rèn)為在很多課程教學(xué)過程中都可以嘗試應(yīng)用它，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。中等職業(yè)學(xué)校專業(yè)課教學(xué)對實現(xiàn)中職培養(yǎng)目標(biāo)具有舉足輕重的作用。在專業(yè)課教學(xué)中，如何采用恰當(dāng)?shù)?、有效的教學(xué)方法來提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，以適應(yīng)將來的工作需要，是每位一線教師值得探索和研究的。下面我就對比傳統(tǒng)教學(xué)方法和“任務(wù)教學(xué)法”上的一節(jié)數(shù)字電子線路課談一點體會。

1 任務(wù)教學(xué)法的概念

在數(shù)字電子線路課教學(xué)中，我探索用不同的教學(xué)方法講授“組合邏輯電路設(shè)計”這一節(jié)內(nèi)容。我首先在一個班級應(yīng)用普通教學(xué)方法組織教學(xué)。即按書中的一道設(shè)計全加器電路的例題開篇，介紹組合邏輯設(shè)計的方法以及注意事項，然后按照書中步驟，一步步將設(shè)計思路落實，完成例題練習(xí)，最后總結(jié)。這其中設(shè)計方法和注意事項多是文字描述，老師為了讓學(xué)生理解必須解釋很多。單純讓學(xué)生看，學(xué)生有枯燥乏味的感覺，也不能夠立刻理解。老師一言堂時間長了，部分學(xué)生注意力分散。在落實設(shè)計步驟中對已經(jīng)學(xué)過的填寫真值表以及根據(jù)真值表寫出邏輯表達(dá)式等以前學(xué)過的內(nèi)容是可以進(jìn)行師生互動的。但我上完課，感覺這種部分的互動還是不夠。學(xué)生對學(xué)到的知識也不能靈活應(yīng)用，沒有意識到組合邏輯電路可以解決許多的實際問題。經(jīng)過一番反思和與同事的討論，我重新設(shè)計了一堂教學(xué)課，即用“任務(wù)教學(xué)法”組織教學(xué)。

2 用任務(wù)驅(qū)動的原因

任務(wù)教學(xué)法通過具體任務(wù)，提倡學(xué)生在做中學(xué)，不單純先學(xué)后用，往往用探索式、討論式學(xué)習(xí)。通過連續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，教師的指點，學(xué)生更好地掌握目標(biāo)。應(yīng)用任務(wù)教學(xué)法的人應(yīng)有所體會，學(xué)生只按書本上的內(nèi)容學(xué)習(xí)，最終只是懂得語句的含義，停留在概念上，而不能活學(xué)活用，只有在真正的對話中學(xué)習(xí)，才會運用自己實際掌握的內(nèi)容。

接下來我在另一個班級上課，首先分組，讓學(xué)生扮演設(shè)計人員。每一組就是一個小團(tuán)隊，在提出我們當(dāng)天要學(xué)的內(nèi)容后，給全班學(xué)生下達(dá)任務(wù)書。這個任務(wù)書是“用門電路設(shè)計一個數(shù)字電路實現(xiàn)舉重比賽中裁判的判分。在舉重比賽中有3名裁判，他們的判決根據(jù)少數(shù)服從多數(shù)的原則成為最終判決。每名裁判控制一盞紅燈和一盞綠燈，紅燈表示試舉失敗，綠燈表示試舉成功。

只要其中有兩名裁判亮綠燈，就表示“成功”。這個例子貼近實際生活，學(xué)生能理解也愿意思考。每小組學(xué)生根據(jù)對任務(wù)書的理解和討論，先決定出設(shè)計思路。讓一名代表發(fā)言，他告訴我們即由具體功能填真值表寫出邏輯表達(dá)式畫出邏輯電路圖。這樣一個大的任務(wù)又被分解成4個小任務(wù)。

肯定了學(xué)生的想法后，繼續(xù)引導(dǎo)讓學(xué)生按照設(shè)計思路的4個小任務(wù)開始做，如填寫真值表，根據(jù)真值表寫邏輯表達(dá)式。這個部分和普通教學(xué)法中的互動過程差不多，但很明顯學(xué)生的積極性在任務(wù)的驅(qū)動下被調(diào)動起來了。

當(dāng)表達(dá)式寫出來后該設(shè)計電路圖了。老師畫出了一個復(fù)雜的電路后問同學(xué)們：“這樣就大功告成了嗎？如果是個負(fù)責(zé)的設(shè)計人員，這張圖是完美的嗎？還可以修改嗎？”根據(jù)之前學(xué)的卡諾圖的化簡方法，學(xué)生立刻回應(yīng)出邏輯表達(dá)式需要先化簡，然后才能畫出最簡單的電路圖。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)解決方法后又能立刻實現(xiàn)自己的想法，并獲得成功，這樣掌握的知識是非常牢固的。按照他們的想法，最終很多小組都完成了各自的設(shè)計。

最后老師做總結(jié)，對一開始的設(shè)計思路再做一修改，添加上“用卡諾圖化簡表達(dá)式”這一步驟，并對比前后2張設(shè)計電路圖，讓學(xué)生講出用卡諾圖化簡函數(shù)對產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)有著什么樣的意義？讓我驚喜的是學(xué)生在我的啟發(fā)下，潛力不斷被挖掘。他們自己總結(jié)出：簡單的線路圖使用的元件少了——節(jié)約成本，線路簡單——使產(chǎn)品穩(wěn)定性增強的結(jié)論。

心理學(xué)家J-S·布魯納認(rèn)為，學(xué)生通過親自探索發(fā)現(xiàn)事物的關(guān)系和規(guī)律，能使學(xué)生產(chǎn)生興奮感、自信心，提高學(xué)生的內(nèi)部動機。由于學(xué)生自己把知識系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化，因此能更好地理解、掌握、保持和運用學(xué)習(xí)內(nèi)容。用任務(wù)教學(xué)法配合老師的引導(dǎo)提問，學(xué)生之間互相討論，學(xué)習(xí)的氣氛大不一樣，學(xué)生自己總結(jié)的設(shè)計步驟雖不如書上的邏輯嚴(yán)密清楚，但這是他們深刻理解感受的，再回頭看書，效果會比一上課先看理論再實踐要來得效果更好。在一段時間后反饋的意見，學(xué)生對這堂課也是印象深刻。

3 任務(wù)驅(qū)動的要點

第6篇：電路圖設(shè)計要點范文

關(guān)鍵詞:Multisim 模擬仿真教學(xué) 整流濾波

二十一世紀(jì)的今天,教學(xué)手段的實施可以說是與時俱進(jìn),緊跟時代的發(fā)展,多媒體教學(xué)已經(jīng)融入到課堂當(dāng)中,成了不可或缺的一部分。由于教學(xué)效果不錯,越來越多的老師制作課件,運用在各科的課堂上,以吸引學(xué)生的注意,努力提高課堂效率。但對于電學(xué)教學(xué)來說,有一點是比較難的,就是電流電壓演示。眾所周知,電流和電壓是看不見的,只能想象,如果要做一個演示課件,一個簡單的演示要做很長時間,而且效果并不是很好,費事費力。模擬仿真技術(shù)可以很好地解決這個問題。

一、傳統(tǒng)電學(xué)教學(xué)的局限性

在電學(xué)教學(xué)中,教師上課往往采用的是理論講授和實驗教學(xué)結(jié)合起來的方法,這樣可以收到比較好的教學(xué)效果,但這樣的方法需要大量的實驗器材,大量的演示實驗用于課堂教學(xué)中。有時候在理論課的教學(xué)過程中,遇到一些需要實驗來證明的數(shù)據(jù),就需要在課堂中做演示實驗,讓學(xué)生在實驗中得出結(jié)果。但這種方法,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果并不明顯,甚至部分學(xué)生在實驗完成后,還不知道這個實驗做出這個結(jié)果有什么用的。譬如在一個交變電流的講授,教師都需要使用到示波器,并展示電路圖、板書、定性分析等等,但還是有相當(dāng)一部分抽象思維能力差點的同學(xué)不知所云,無法想象出交變電流和電壓是怎樣工作的。更重要的是,如果需要把示波器的波形圖保存下來,往往沒什么好的方法,即便是保存了下來,在教學(xué)中卻無法實現(xiàn)交互,不可能臨時改變電路參數(shù)而得到新的曲線、新的數(shù)據(jù)。這種教學(xué)方法顯然缺乏說服力,從傳授科學(xué)思想和方法的角度來看也是不可取的。

現(xiàn)在很多中小學(xué)和職業(yè)學(xué)校的實驗設(shè)備并不是很完備,且部分設(shè)備非常昂貴,造成很多實驗都無法在課堂上演示,更無法在實驗室里面通過學(xué)生實驗來驗證了。這種情況教師只能自己做一些簡單的教具或者用打比喻的方式跟學(xué)生講授,學(xué)生難以全面接觸,學(xué)習(xí)效果并不會很理想。

二、在教學(xué)中引入模擬仿真

現(xiàn)在的計算機技術(shù)飛速發(fā)展,把實驗設(shè)備模擬仿真也并非不可能的事,現(xiàn)在已經(jīng)有相當(dāng)多的模擬仿真實驗室以及模擬仿真軟件了,相對于傳統(tǒng)的實驗室建設(shè),只需要投資一個電腦室甚至一臺電腦和一個投影就能演示整個實驗過程,計數(shù)精確、快捷、形象、直觀。不僅為課堂節(jié)省了時間,同時學(xué)生也加深了對知識的理解。

把模擬仿真引入到現(xiàn)在的課堂當(dāng)中,能更真實地把我們看不到的電現(xiàn)象展示出來。仿真的優(yōu)點是直接、形象,計算機仿真是將研究對象進(jìn)行數(shù)學(xué)描述,建模編程,且在計算機中運行實現(xiàn)。它不怕破壞、易修改、可重新利用。模擬仿真不同于電化教學(xué),電化教學(xué)雖然直觀但不具備交互性。模擬仿真教學(xué)中,學(xué)生與對象能進(jìn)行交互,可以大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生參與仿真,建立起使人感到身臨其境的“交互式虛擬現(xiàn)實世界”。模擬仿真特別強調(diào)學(xué)生參與其中的身臨其境的沉浸感,同時學(xué)生與虛擬環(huán)境之間可以有多維信息交互作用,學(xué)生從定性分析和定量分析綜合集成的虛擬環(huán)境中,可以獲得對實習(xí)對象的感性和理性的認(rèn)識,提高了學(xué)習(xí)效率。

三、模擬仿真軟件的應(yīng)用

Multisim是一種形象化的虛擬儀器電路仿真軟件。Multisim教育版專注于教學(xué),內(nèi)有電路教程和課件,幫助教育工作者吸引學(xué)生,用互動、動手操作的方式研究電路行為,深化電路理論。利用Multisim仿真軟件制作的多媒體教學(xué)資料,不僅有利于提高電學(xué)教學(xué)的效果,更有利于學(xué)生對電學(xué)專業(yè)技能的掌握。充分利用Multisim等軟件平臺豐富的現(xiàn)有資源,直接在計算機上構(gòu)建電路,是進(jìn)行仿真實驗最方便快捷和富有成效的路徑。大大提高了課堂教學(xué)的效率,使課堂教學(xué)內(nèi)容變得更加充實,把課堂教學(xué)以教師講授為主的模式,改為了師生互動,使學(xué)生從被動接受轉(zhuǎn)變成了主動學(xué)習(xí)。

Multisim簡單易用,所有常用的電器原件都羅列在工具欄方便使用,只需要點擊相應(yīng)的電器元件組,選擇你所需的元件,就置到工作區(qū),把鼠標(biāo)放到元件附近,單擊,就出現(xiàn)連線,就可以把所有導(dǎo)線連接起來,畫出相應(yīng)的電路圖。

譬如講授整流濾波電路這一章的時候,如果我們使用傳統(tǒng)的示波器和萬用電表來演示的話,要連接整個電路圖的實物,調(diào)教示波器,同時需要板書整個電路圖出來,才能演示,費事有費力。使用模擬仿真軟件,只需幾分鐘就可以連接好電路圖,如果想進(jìn)行演示仿真,點擊運行即可,可以停止和暫停,實時分析每一刻電路中各點的電流電壓的變化。

上圖中的XFG1是信號發(fā)生器,XSC1是雙蹤示波器,XMM1是萬用電表。雙擊XFG1,就可以打開信號發(fā)生器調(diào)節(jié)各輸入值的參數(shù),雙擊XMM1,即可以查看輸出電壓。

這樣我們可以在運行模擬仿真的過程中,實時關(guān)注輸入電壓,輸入信號和輸出電壓的關(guān)系,對信號進(jìn)行實時定性分析,學(xué)生更容易理解。

如下圖所示,我們可以看到示波器的輸出波形變化,可以對全波整流進(jìn)行分析。

在仿真模擬過程中,如果想改變某個參數(shù),如想在電路中接入電容,構(gòu)成一個濾波電路,查看整個波形的變化,可以使用鍵盤輸入,如Key=3,即輸入3,J3接通,電容C3接入電路中,構(gòu)成了濾波電路。示波器可以實時顯示當(dāng)時的波形,如下圖所示

示波器非常直觀地給出接入電容,把整流電路變成濾波電路時電流的變化,非常直觀,學(xué)生也更容易明白,和我們在黑板上畫圖和使用示波器顯示相比,學(xué)生更容易接受。

對于我們教育教學(xué),Multisim可以用于模擬仿真演示。其實它的主要功能是電路電子的制作,電路設(shè)計之用的,是一個非常好用的設(shè)計軟件。當(dāng)然,在我們中學(xué)或者職業(yè)學(xué)校的教學(xué)中,我們可以利用它的演示,模擬仿真功能,為我們做很多很多有用的事情,為我們的教育做貢獻(xiàn)。

教學(xué)的方法多種多樣,模擬仿真平臺給我們提供了一個非常不錯的方式,為我們的教育教學(xué)注入新的元素。也為我們提高教學(xué)水平,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率提高保證。

參考文獻(xiàn):

[1]莊俊華著.《Multisim 9入門及應(yīng)用》.機械工業(yè)出版社,

2008.

[2]趙春華,張學(xué)軍著.《Multisim 9 電子技術(shù)基礎(chǔ)仿真實驗》.機械工業(yè)出版社,2007.

第7篇：電路圖設(shè)計要點范文

課程標(biāo)準(zhǔn)[]會用簡單的實驗儀器，知道簡單的數(shù)據(jù)記錄和處理方法，會用簡單圖表等描述實驗結(jié)果.[]會使用儀器，會觀察分析、處理實驗數(shù)據(jù)；能發(fā)現(xiàn)、提出問題，制定方案；會設(shè)計簡單實驗.

1認(rèn)知負(fù)荷理論及分析

1.1認(rèn)知負(fù)荷理論

認(rèn)知負(fù)荷理論（Cognitive Load Theory）是心理學(xué)家John Sweller在1988年提出的關(guān)注工作記憶負(fù)荷的理論.認(rèn)知負(fù)荷是指人在信息加工的過程中所必需的心理資源的總和.認(rèn)知負(fù)荷分為內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷、外部認(rèn)知負(fù)荷和相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷.內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷是由于元素間交互形成的，它取決于所要學(xué)習(xí)的材料的本質(zhì)與學(xué)習(xí)者的專業(yè)知識之間的交互.外部認(rèn)知負(fù)荷指與學(xué)習(xí)無關(guān)的認(rèn)知活動引起的認(rèn)知負(fù)荷，比如教學(xué)設(shè)計不當(dāng).相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷是指與促進(jìn)圖式構(gòu)建和圖式自動化過程相關(guān)的負(fù)荷.三種類型的認(rèn)知負(fù)荷是相互疊加的.為了促進(jìn)有效學(xué)習(xí)的發(fā)生，在教學(xué)過程中應(yīng)盡可能優(yōu)化內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷，減少外部認(rèn)知負(fù)荷，增加相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷，并且使總的認(rèn)知負(fù)荷不超出學(xué)習(xí)者能承受的認(rèn)知負(fù)荷.

1.2“測繪小燈泡的伏安特性曲線”分析

“測繪小燈泡的伏安特性曲線”在滑動變阻器的連接、電表的讀數(shù)、作圖等方面和初中相比要求較高，從而形成了較高的內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷.

首先，滑動變阻器分壓接法難理解.（1）分壓接法不懂.學(xué)生在初中只學(xué)習(xí)了限流接法，對于分壓接法，在滑片移動時為什么可以改變待測電阻的電壓不清楚.（2）分壓接法連線不會.學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了限流接法的“一上一下”連接，分壓接法要連接三根線，學(xué)生感覺無所適從.（3）滑片的初位置難確定.因為滑動變阻器上有三根導(dǎo)線連接，學(xué)生確定滑片的初位置需要考慮.

其次，電表讀數(shù)比較復(fù)雜.初中實驗基本不涉及估讀.電表讀數(shù)是高中實驗考查的重點，作為第一個高中電學(xué)實驗，應(yīng)該重視它的首因效應(yīng)，讓學(xué)生理解讀數(shù)規(guī)則.

第三，處理數(shù)據(jù)要求很高.（1）數(shù)據(jù)測量間隔難把握.初中都是取間隔均勻的數(shù)據(jù)，而本實驗在曲線彎曲部位要多取幾組數(shù)據(jù).（2）坐標(biāo)系標(biāo)度和連線對學(xué)生協(xié)調(diào)能力要求高.初中的圖象基本是直線，而本實驗為曲線，學(xué)生要取合適的標(biāo)度，連接要光滑.

2基于認(rèn)知負(fù)荷理論的教學(xué)思考

2.1設(shè)計“前試驗”，降低內(nèi)、外認(rèn)知負(fù)荷

“前試驗（prelab）”是指在做實驗之前學(xué)生所做的與實驗相關(guān)的一切知識和技能方面的準(zhǔn)備.加強實驗前的準(zhǔn)備能幫助學(xué)生通過強化已有知識和完善知識結(jié)構(gòu)來降低他們在實驗過程中產(chǎn)生的內(nèi)、外認(rèn)知負(fù)荷.研究表明，包括理論回顧和技能提示的實驗前預(yù)習(xí)可以明顯降低實驗過程中提出低水平問題的學(xué)生比例，同時有助于學(xué)生在實驗中的表現(xiàn).

2.1.1用“子目標(biāo)”理解“分壓接法”

“子目標(biāo)”策略是指采用附加一個標(biāo)簽或視覺分離方法，分解學(xué)習(xí)任務(wù)為一些有意義的觀念性片段的子任務(wù).子目標(biāo)分解了總目標(biāo)，并構(gòu)成有語義的信息組塊，從而降低學(xué)習(xí)任務(wù)的內(nèi)在負(fù)荷；另外，子目標(biāo)內(nèi)部之間、子目標(biāo)與總目標(biāo)的內(nèi)在聯(lián)系，可能會促進(jìn)學(xué)習(xí)者進(jìn)行自我解釋，導(dǎo)向?qū)W習(xí)者有意義建構(gòu)問題圖式，產(chǎn)生更多的有效負(fù)荷.

（1）分解電路理解分壓接法.剛接觸分壓接法的學(xué)生并不理解圖1（1）的電路圖為什么可以改變待測電阻R的電壓.我們可以把電路圖分解成圖1（2）所示的電路，讓學(xué)生理解滑動變阻器ac部分和R是并聯(lián)的，從而理解待測電阻上的電壓是電源電壓的一部分.

（2）用數(shù)據(jù)理解滑動變阻器的選擇.學(xué)生不理解分壓接法為什么要選擇阻值較小的滑動變阻器.我們在圖2中讓阻值為10 Ω的滑動變阻器的ac部分電阻均勻變化，求出待測電阻R分別取1 Ω、10 Ω、1000 Ω時R的電壓U（電源電壓恒定為3 V），如表2.從表2可以明顯看出，當(dāng)待測電阻R越大，改變滑動變阻器電阻時U的變化越均勻.這樣，學(xué)生就直觀地理解了選擇較小滑動變阻器的原因.

2.1.2用“樣例效應(yīng)”學(xué)習(xí)電表讀數(shù)

斯威勒等指出，在處理復(fù)雜認(rèn)知任務(wù)時，如果向?qū)W習(xí)者提供已經(jīng)解答的問題樣例，則能有效地提升他解決問題的能力，這就是樣例效應(yīng).樣例呈現(xiàn)解決問題所需的程序，凸顯關(guān)于圖式的清晰信息，因而使學(xué)生只需注意與圖式獲得有關(guān)的信息，減少嘗試錯誤，從而降低了負(fù)荷，促進(jìn)圖式的獲得和規(guī)則自動化.

實驗室常用的電壓表主要有3 V和15 V兩種量程，電流表主要有0.6 A和3 A兩種量程.3 V和3 A量程的電表最小分度分別為0.1 V和0.1 A，15 V量程的電表最小分度為0.5 V，0.6 A量程的電表最小分度為0.02 A.這涉及到十分度估讀、五分度估讀和二分度估讀.可以通過樣例詳細(xì)介紹三種讀數(shù)方法，讓學(xué)生領(lǐng)悟、模仿和應(yīng)用.

2.2借助“模擬前實驗”，降低內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷

研究表明，用電腦模擬前實驗有助于學(xué)生形成更多的結(jié)構(gòu)圖式，降低他們在實驗過程中產(chǎn)生的認(rèn)知負(fù)荷，從而提高實驗教學(xué)的效果.

（1）實驗操作過程的模擬.學(xué)生通過前實驗理解了實驗原理和基本操作，但和實際操作過程仍然有差距.通過模擬線路連接過程、實驗操作過程，有利于提高實驗操作技能，提高在實驗過程中處理問題的能力.

（2）數(shù)據(jù)處理過程的模擬.數(shù)據(jù)的記錄、坐標(biāo)系的建立、標(biāo)度的確立、描點、連線等處理數(shù)據(jù)的過程對學(xué)生的操作技能和協(xié)調(diào)能力有很高的要求，通過模擬，能夠使學(xué)生熟悉數(shù)據(jù)處理過程，迅速掌握處理數(shù)據(jù)的要點，提高處理的技能.

2.3優(yōu)化“實驗手冊”，降低外部認(rèn)知負(fù)荷

研究發(fā)現(xiàn)把課文與圖表整合在一起的整合圖表型實驗手冊（包括用圖片和表格描述新設(shè)備、儀器結(jié)構(gòu)的正確使用過程與實驗先后步驟）有助于學(xué)生在學(xué)業(yè)成就測試和操作技能測試中取得高分，也能激活學(xué)生對實驗活動的積極態(tài)度.

2.3.1預(yù)設(shè)步驟，電路連接

電路連接容易出錯的原因是學(xué)生往往隨意連接導(dǎo)線，沒有連接順序.在實驗手冊中，可以通過電路圖和實物圖的方式把電路拆分，要求學(xué)生按兩個步驟連接電路.第一步，按圖2的實物圖連接.連接滑動變阻器、開關(guān)和電源回路.第二步，按圖3的實物圖連接.先把電流表和小燈泡連入電路，接著把電壓表連入電路，最后檢查滑動變阻器的滑片位置.

2.3.2預(yù)設(shè)表格，數(shù)據(jù)讀取

數(shù)據(jù)的選取是決定圖線是否完整和正確的關(guān)鍵.小燈泡的電壓在0.4 V左右范圍內(nèi)變化時，小燈泡的溫度變化明顯，U-I圖象彎曲厲害，應(yīng)該多取幾組U、I數(shù)據(jù).為了簡化，可以預(yù)設(shè)表格和電壓值（0 V、0.10 V、0.20 V、0.30 V、0.40 V、0.50 V、0.60 V、1.00 V、1.50 V、2.00 V、2.50 V、3.00 V），只要學(xué)生讀取相應(yīng)的電流值.在實驗手冊中提醒學(xué)生電流表量程是0.6 A，最小分度為0.02 A，估讀為0.0 A或0.01 A.

2.3.3預(yù)設(shè)故障，自我排除

第8篇：電路圖設(shè)計要點范文

1、電學(xué)實驗專題復(fù)習(xí)安排：

專題一：電學(xué)基礎(chǔ)實驗的歸納、重要器材的使用、典型實驗的回顧（一點代面：鞏固電路圖的畫法、實物圖的連接、基本實驗技能）。

專題二：電學(xué)實驗中電路故障的分析、電路的設(shè)計、基礎(chǔ)實驗的變式訓(xùn)練。

2、注重復(fù)習(xí)課課堂教學(xué)的實效性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率

實際問題：

（1）、板房教學(xué)本身條件、環(huán)境較差，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒；

（2）、復(fù)習(xí)課中，學(xué)生對已學(xué)過的知識沒有興趣，參與學(xué)習(xí)的積極性降低；

導(dǎo)致學(xué)習(xí)過程的實效性降低。

理念及策略：

（1）、理念：讓學(xué)生參與教學(xué)是課程實施的核心。

策略：為學(xué)生準(zhǔn)備了復(fù)習(xí)過程中要用的實驗器材、精心設(shè)計了課堂學(xué)習(xí)資料及多媒體課件。

（2）、理念：教師是學(xué)習(xí)活動的組織者、引導(dǎo)者、參與者

策略：創(chuàng)設(shè)學(xué)生非常喜愛的學(xué)習(xí)環(huán)境――讓學(xué)生在實驗室上課，給學(xué)生提供合作交流的空間和時間，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，結(jié)合板房用電實際，讓學(xué)生體會物理知識的有用，與學(xué)生一起經(jīng)歷：物理從生活中來又回到生活中去（TST）的過程

*課堂教學(xué)設(shè)計：

一、教學(xué)目標(biāo)：

1、知識與技能：歸納總結(jié)電學(xué)基礎(chǔ)實驗，提高分析、歸納能力；鞏固電流表、

電壓表、滑動變阻器的使用方法，提高語言表達(dá)能力；提高畫

電路圖、連實物圖、電學(xué)實驗操作的基本技能

2、過程與方法:通過交流、討論讓學(xué)生總結(jié)出電學(xué)基礎(chǔ)實驗；通過提問、對比讓學(xué)生鞏固重要實驗器材的使用方法；通過分組實驗讓學(xué)生經(jīng)歷測電功率實驗的全過程，提高學(xué)生的實驗技能。

3、情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學(xué)生的合作精神、實事求是的科學(xué)態(tài)度；培養(yǎng)積極、健康的心理狀態(tài)；讓感受物理知識的實用性，提高學(xué)習(xí)興趣；養(yǎng)成節(jié)約用電的習(xí)慣。

二、教學(xué)重點：重要實驗器材的使用、典型實驗的完成

教學(xué)難點：基礎(chǔ)實驗的歸納、實物圖的連接

三、教具準(zhǔn)備：實驗器材、學(xué)生課堂學(xué)習(xí)資料、板房用電公告、多媒體課件、電路元件實物模型

四、教學(xué)過程：

（一）、問題引入：我們曾做過哪些電學(xué)實驗？根據(jù)所給器材，你能做哪些電學(xué)實驗？

學(xué)生：討論、交流；填表；

教師：引導(dǎo)學(xué)生思考；用多媒體展示學(xué)生填寫內(nèi)容；師生共同評價

（二）、重要實驗器材的使用：

學(xué)生1：說出電流表的使用規(guī)則，

學(xué)生2：在學(xué)生1的基礎(chǔ)上改寫為電壓表的使用規(guī)則，

學(xué)生3：用實物講解滑動變阻器的使用方法

教師：提示、引導(dǎo)、評價

（三）、學(xué)生分組實驗：測小燈泡的電功率

導(dǎo)語：教師出示《板房用電公告》，學(xué)生說明原因，（感恩教育、節(jié)約教育）

實驗過程：

1、學(xué)生：明確實驗?zāi)康?，上黑板畫出電路圖，

教師：評價，貼出實物圖模型

2、學(xué)生：上黑板連接實物圖，

教師：評價，與學(xué)生交流不同連接方法

3、學(xué)生：填寫“實驗注意”，交流、質(zhì)疑

4、學(xué)生：連接實驗電路，

教師：委派能手檢查各小組的連接情況，針對反映出的問題進(jìn)行解答、提出要求。

5、學(xué)生：分組實驗，

教師：巡視、指導(dǎo)、與學(xué)生交流

6、實驗報告展示、學(xué)習(xí)過程交流

（四）、知識整合與提高

學(xué)生課后完成

五、教學(xué)反思

復(fù)習(xí)課的教學(xué)一直是令許多老師感到棘手的一個問題，在許多復(fù)習(xí)課上，學(xué)生往往很沉悶，老師的教學(xué)熱情也因此大受挫傷。如何提高復(fù)習(xí)課中學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使復(fù)習(xí)課的功能不只是將所學(xué)知識進(jìn)行一種枯燥的回顧和歸納？如何讓學(xué)生通過復(fù)習(xí)課的教學(xué)不僅能將知識進(jìn)行一個系統(tǒng)的歸納和整理，又能在原有基礎(chǔ)上對知識的理解有一個升華，對知識的應(yīng)用能力得到進(jìn)一步的提高呢？我始終認(rèn)為，上好復(fù)習(xí)課的難點之一就是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。以下是我對所上的初三“電學(xué)實驗專題”復(fù)習(xí)課的幾點體會：

1、使用多媒體教學(xué)，優(yōu)化了教學(xué)模式，提高復(fù)習(xí)課實效。復(fù)習(xí)課中知識容

量大，教師要在一定時間范圍內(nèi)將大量以學(xué)知識再現(xiàn)到學(xué)生眼前，僅憑一張嘴、一支筆，很難，也很累，學(xué)生更無興趣。為此，我精心設(shè)計了多媒體課件，包括電學(xué)基礎(chǔ)實驗的歸納、重要器材的使用、典型實驗的訓(xùn)練，課件精美的畫面，高度濃縮的知識要點，這本身就極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；同時，還根據(jù)教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生印發(fā)了本節(jié)課復(fù)習(xí)所使用的課堂學(xué)習(xí)資料，目的是：讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中眼到、手到、心到、口到，讓學(xué)生全身心地投入課堂學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生有機會、有效地參與到教學(xué)活動中來，成為學(xué)習(xí)的主體，讓教與學(xué)在師生的互動中輕松地、愉快地完成，達(dá)到復(fù)習(xí)目的。

2、從板房教學(xué)實際情況出發(fā)，創(chuàng)設(shè)學(xué)生非常喜愛的學(xué)習(xí)環(huán)境――讓學(xué)生在實驗室上課，給學(xué)生提供合作交流的空間和時間，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)；結(jié)合板房用電實際，讓學(xué)生體會物理知識的有用，與學(xué)生一起經(jīng)歷：物理從生活中來又回到生活中去（TST）的過程。

3、在這一節(jié)課中，絕大部分的學(xué)生都積極地參與了討論與思考，但還是有部分學(xué)生不能很好地投入學(xué)習(xí)，在歸納電學(xué)基礎(chǔ)實驗時，不少學(xué)生寫不出已做過的實驗名稱，這一環(huán)節(jié)中教師的啟發(fā)、引導(dǎo)還應(yīng)更耐心些、更具體些；在學(xué)生做實驗時，還可以多找些小能手、小老師去幫助有困難的學(xué)生。

第9篇：電路圖設(shè)計要點范文

電子式多功能電能表主要針對國內(nèi)市場三相用電的工業(yè)用戶。隨著電力行業(yè)改革深入,工業(yè)三相用電對多功能電能表的需求大量增加。目前國內(nèi)多功能表種類少、價格較高、功能不完善,往往僅是針對某些地區(qū)的特定要求開發(fā),缺乏通用性,某些產(chǎn)品未能完全達(dá)到國標(biāo)的要求。本文介紹的電子式多功能電能表正是為了適應(yīng)這種市場需求而設(shè)計的。

這是一款智能型高科技電能計量產(chǎn)品,該表可以同時計量正/反向有功電能、正/反向無功電能、四象限無功電能,還具有多費率控制,負(fù)荷曲線記錄,各相失壓、過壓、頻率超限記錄,數(shù)據(jù)LCD顯示等多種功能。主站可以通過RS-485總線或手持紅外抄表器對該電表進(jìn)行查表、設(shè)表、抄表等操作。

軟件代碼全部采用C/C++語言編寫,編碼效率高,可維護(hù)性好,便于實現(xiàn)模塊化設(shè)計,可根據(jù)用戶的需求方便地對功能模塊進(jìn)行裁剪。而且代碼經(jīng)過優(yōu)化,其生成的目標(biāo)代碼大小和執(zhí)行效率已與匯編代碼相差無幾。該產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)全面符合GB/T17215-1998《1級和2級靜止式交流有功電度表》、DL/T614-1997《多功能電能表》和DL/T645—1997《多功能電能表通信規(guī)約》的要求。

多功能電能表的總體結(jié)構(gòu)和硬件設(shè)計

多功能表總體結(jié)構(gòu)

電子式多功能電能表硬件的核心MCU主控制器,它負(fù)責(zé)按鍵輸入掃描、工作狀態(tài)檢測,計量數(shù)據(jù)的讀入、計算和存儲、電表參數(shù)的現(xiàn)場配置以及與外界的通信控制等。其主要功能單元包括MCU主控制器單元、電量計量模塊、紅外和RS—485通信模塊、校表模塊、EEPROM存儲陣列等;其他輔助模塊主要有:時鐘日歷電路、工作異常報警電路、按鍵輸入電路、復(fù)位和看門狗電路、開關(guān)電源模塊和后備電池電路、大屏幕液晶顯示模塊和LED顯示模塊。多功能表總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

高性能主控制器單元

主控制器采用NEC公司8位單片機中的高檔產(chǎn)品uPD78P0338。該款單片機為120腳QFP封裝,單片集成有60KBFlash、一個異步通信串行口、40x4段LCD驅(qū)動器、高達(dá)10MHz的總線時鐘和10路10位精度的ADC,并可通過簡單的接口進(jìn)行在系統(tǒng)編程,極大地方便在線調(diào)試和軟件升級。并且支持高級語言,較好地滿足了多功能表任務(wù)繁多、數(shù)據(jù)量龐大、算法較復(fù)雜的功能要求。

串口復(fù)用通信單元

通信電路模塊主要包括TSOPl838紅外接收頭、紅外發(fā)射二極管、載波電路、MAX487專用485收發(fā)電路、驅(qū)動/開關(guān)二極管和其他元件。

本電能表為便于用戶抄表,設(shè)計有紅外本地抄表和RS-485集中抄表兩種串行抄表方式,因為uPD78F0338僅有一個串口,故通信電路設(shè)計時采用串口復(fù)用技術(shù)。由9012、9014和若干電阻等器件組成互補開關(guān),由MCU的一個I/O口來控制紅外和RS-485通信方式的切換,如圖2所示。

高精度電量計量模塊

計量模塊由高精度專用電能計量芯片SA9904,電流互感器和其他電路元件組成。SA9904是Sames公司生產(chǎn)的一款三相雙向功率/電能計量芯片,可以計量有功/無功功率、電壓、頻率、相序異常等,可以單獨計量每一相的用電信息,符合IEC521/1036標(biāo)準(zhǔn),可達(dá)到1級交流電能表的精度要求,各數(shù)據(jù)寄存器具有24位精度,可通過三線SPI接口與CPU交換數(shù)據(jù)。從而可以較好地適應(yīng)多功能表需要計量多種電量數(shù)據(jù)的要求。SA9904引腳及其電路圖如圖3所示。

其中,CLK、DO、DI構(gòu)成與MCU控制器的接口,用于傳輸控制命令和測得的電量數(shù)據(jù),IIps、IIPt、IIPr用來對電流取樣,IVPl、IVP2、IVP3用來對電壓取樣。

時鐘日歷模塊

時鐘電路采用EPSON生產(chǎn)的RTC-4553實時時鐘芯片。內(nèi)部集成了32.768kHz的石英晶體振蕩器,簡化電路,并可以根據(jù)需要進(jìn)行自由設(shè)置以得到較高的頻率;同時集成有時鐘和日歷計數(shù)器,可選擇24或12小時顯示模式,時鐘可通過軟件方式進(jìn)行間隔30秒的調(diào)整,并提供0.1Hz或1024Hz的定時脈沖輸出,以便于在電能表的外部對時鐘精度進(jìn)行定期檢查。RTC-4553引腳及其電路圖如圖4所示。其中,SCK、Sin、Sout與主處理器接口,用于發(fā)送控制指令或者傳輸日期時間數(shù)據(jù),本系統(tǒng)日歷時鐘模塊采用電池作后備電源,以確保在停電狀態(tài)下,日期時間的準(zhǔn)確無誤。

多功能電能表的軟件設(shè)計

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計

多功能電能表涉及的數(shù)據(jù)類型種類繁多。按字節(jié)分包括單字節(jié)、雙字節(jié)、三字節(jié)、四字節(jié)和六字節(jié)等,按表征的意義分有時間、時刻、電壓、電流、有功功率、無功功率、有功電能、無功電能、次數(shù)、功率因數(shù)、門限、狀態(tài)字、系數(shù)、表號等。復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計提出了較高的要求,本實現(xiàn)方案通過采用多種數(shù)據(jù)尋址方式和多種類型存儲器較好地解決了這一問題。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存放方式有:內(nèi)部ROM、RAM和外掛EEPROM。

內(nèi)部ROM用來存放大量的常數(shù)表格,RAM用于存放臨時變量和堆棧,本方案需要2.5KB左右的RAM,串行EEPROM則存儲各種用戶電量數(shù)據(jù)和設(shè)表參數(shù),通過12C總線與CPU交換數(shù)據(jù),電能表按設(shè)計需求的最大要求大約需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通過級聯(lián)來實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)尋址方式

EEPROM數(shù)據(jù)訪問采用兩種方式;直接地址訪問,通過數(shù)據(jù)的EEPROM地址直接讀寫數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)ID尋址,通過數(shù)據(jù)的編碼讀寫數(shù)據(jù)。

通信口復(fù)用功能設(shè)計

紅外通信和RS-485共用一個串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信開始都有一低電平位(0),因此將紅外接收端(與485接收端用一三極管隔開)引到一中斷引腳INTP1,通過其引發(fā)的中斷可判斷串行口數(shù)據(jù)是否來自紅外。發(fā)送時按時應(yīng)方式發(fā)送,使其不互相干擾。由于紅外通信和遙控接收用同一接收管,因此在判斷紅外來源的中斷中啟動定時器INTTM4檢測紅外接收端,如果檢測到脈沖寬度為9ms或0.56ms,則判斷為紅外遙控,并根據(jù)定時檢測遙控編碼;否則判斷為紅外產(chǎn)生的串行口接收中斷,并將定時檢測關(guān)閉。

紅外38.4kHz調(diào)制信號由CPU內(nèi)部分頻輸出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。

因紅外發(fā)送字節(jié)之間可選有15～20ms的延時,而485通信則不需要延時。數(shù)據(jù)發(fā)送在發(fā)送中斷中進(jìn)行,紅外通信在發(fā)送操作后立即關(guān)閉發(fā)送中斷允許,待延時時間到后再允許發(fā)送中斷。

多功能表程序流程圖