電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)精選(九篇)
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第1篇：電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)范文
【關(guān)鍵詞】EDA技術(shù)；電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)；自頂向下設(shè)計(jì)方法
EDA技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子設(shè)計(jì)技術(shù)相結(jié)合的一門嶄新的技術(shù)，其涉及面廣，融合了電路系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、微電子等多個(gè)學(xué)科。應(yīng)用EDA技術(shù)，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過(guò)程都可依靠計(jì)算機(jī)來(lái)完成，大大縮短了電子電路設(shè)計(jì)的周期，提升了設(shè)計(jì)效率，滿足了市場(chǎng)需求。因此，分析EDA技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，對(duì)于基于EDA技術(shù)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)足發(fā)展有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、EDA技術(shù)簡(jiǎn)介
EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronic Design Automation）的英文縮寫。EDA技術(shù)作為現(xiàn)代電子技術(shù)的核心，它以大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷樵O(shè)計(jì)載體，以硬件描述語(yǔ)言HDL為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達(dá)方式，以計(jì)算機(jī)、大規(guī)模可編程邏輯器件的開(kāi)發(fā)軟件及實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工具，對(duì)設(shè)計(jì)文件自動(dòng)完成邏輯化簡(jiǎn)、邏輯編譯、邏輯分割、邏輯綜合、布局布線，以及邏輯優(yōu)化和仿真測(cè)試，直至實(shí)現(xiàn)既定的電子系統(tǒng)功能。
二、EDA技術(shù)的產(chǎn)生背景與內(nèi)容
在20世紀(jì)后半期，隨著計(jì)算機(jī)和集成電路的迅速發(fā)展，專用集成電路設(shè)計(jì)難度不斷提升，電子設(shè)計(jì)周期日益縮短，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。為了解決這一問(wèn)題，電子設(shè)計(jì)人員需要新的設(shè)計(jì)方法和高層次的設(shè)計(jì)工具，而EDA技術(shù)就在這一現(xiàn)實(shí)背景下產(chǎn)生了。
EDA技術(shù)內(nèi)容豐富，涉及面廣。但從應(yīng)用的角度出發(fā)，應(yīng)了解和掌握以下四個(gè)方面的內(nèi)容：（1）、硬件描述語(yǔ)言；（2）、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷脑?、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；（3）、EDA工具軟件的使用；（4）、實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，EDA技術(shù)的這四個(gè)內(nèi)容依次扮演著表達(dá)方式、載體、設(shè)計(jì)工具、下載及硬件驗(yàn)證工具。
三、在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中EDA技術(shù)的應(yīng)用
1、在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中面向CPLD/FPGA的EDA設(shè)計(jì)流程
完整地了解利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的流程對(duì)于正確地選擇和使用EDA軟件，優(yōu)化設(shè)計(jì)項(xiàng)目，提高設(shè)計(jì)效率十分有益。一個(gè)完整的EDA設(shè)計(jì)流程其基本步驟如下：第一，用一定邏輯表達(dá)手段將設(shè)計(jì)表達(dá)出來(lái)，以進(jìn)行源程序的編輯和編譯；第二，對(duì)設(shè)計(jì)輸入做邏輯綜合和優(yōu)化，進(jìn)而使其生成網(wǎng)表文件；第三，在選定的目標(biāo)器件中應(yīng)用適配器件完成邏輯映射操作；第四，用下載電纜或編程器將編程文件載入目標(biāo)芯片中；最后，要進(jìn)行硬件仿真和硬件測(cè)試，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是否符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中要進(jìn)行有關(guān)軟件仿真，模擬有關(guān)設(shè)計(jì)結(jié)果與設(shè)計(jì)構(gòu)想是否相符。
2、EDA技術(shù)與傳統(tǒng)電子設(shè)計(jì)的比較
（1）傳統(tǒng)電子設(shè)計(jì)的弊端
傳統(tǒng)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法都是自底向上進(jìn)行設(shè)計(jì)的，手工設(shè)計(jì)占很大比重。設(shè)計(jì)過(guò)程中首先要確定可用的元器件，然后根據(jù)這些器件進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)，完成各模塊后進(jìn)行連接，最后形成系統(tǒng)。這種設(shè)計(jì)方法只是在對(duì)電路板進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)電路板把具有固定功能的標(biāo)準(zhǔn)集成電路和元器件規(guī)劃在一起，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，它存在很多缺點(diǎn)，比如：只有在設(shè)計(jì)出樣機(jī)或生產(chǎn)出芯片后才能進(jìn)行實(shí)測(cè)；在設(shè)計(jì)中，如果某處出現(xiàn)錯(cuò)誤，查找和修改十分不便；設(shè)計(jì)成果的可移植性較差；設(shè)計(jì)過(guò)程中將產(chǎn)生大量文檔，不易管理；對(duì)于復(fù)雜電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試十分困難等。
（2）現(xiàn)代EDA技術(shù)的優(yōu)越性
采用EDA技術(shù)的現(xiàn)代電子產(chǎn)品與傳統(tǒng)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有很大區(qū)別?；贓DA技術(shù)的設(shè)計(jì)方法是自頂向下進(jìn)行的。設(shè)計(jì)工作從高層開(kāi)始，采用完全獨(dú)立于目標(biāo)器件芯片物理結(jié)構(gòu)的硬件描述語(yǔ)言，對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行基本功能或行為級(jí)的描述和定義，逐層描述，逐層仿真，在確保設(shè)計(jì)的可行性與正確性的前提下，完成功能確認(rèn)。
在電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，采用EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具有很多優(yōu)勢(shì)，比如：采用的“自頂向下”設(shè)計(jì)方法是一種模塊化設(shè)計(jì)方法，對(duì)設(shè)計(jì)的描述從上到下逐步由粗略到詳細(xì)，符合常規(guī)的邏輯思維習(xí)慣；采用完全獨(dú)立于目標(biāo)器件的硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此設(shè)計(jì)易于在各種集成電路工藝或可編程器件之間移植；由于高層設(shè)計(jì)同目標(biāo)器件無(wú)關(guān)，在設(shè)計(jì)最初階段，設(shè)計(jì)人員可以不受芯片結(jié)構(gòu)的約束，集中精力對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行最適應(yīng)市場(chǎng)需求的設(shè)計(jì)，從而避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中的再設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，縮短了產(chǎn)品的上市周期；適合多個(gè)設(shè)計(jì)者同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)等。
四、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)論述EDA技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可以看出，EDA技術(shù)“自頂向下”的設(shè)計(jì)理念，使電子設(shè)計(jì)工程師開(kāi)始實(shí)現(xiàn)“概念驅(qū)動(dòng)工程”的夢(mèng)想，簡(jiǎn)化了繁瑣的設(shè)計(jì)工作，極大地提高了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效率，能夠滿足現(xiàn)代電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。21世紀(jì)是EDA技術(shù)的發(fā)展高速期，相信隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，在不久的將來(lái)，EDA技術(shù)必將突破電子設(shè)計(jì)范疇，進(jìn)入其他領(lǐng)域，EDA技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用必將取得更輝煌的成績(jī)。
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第2篇：電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)范文
關(guān)鍵詞：電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)；教學(xué)內(nèi)容；案例教學(xué)；實(shí)踐科目設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）03-0080-02
電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)從事電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)以及技術(shù)管理等方面工作的高級(jí)專門人才，“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”是電子信息工程的核心專業(yè)課程，一般包括理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩部分，是銜接原理性知識(shí)與工程設(shè)計(jì)之間的橋梁?！半娮酉到y(tǒng)設(shè)計(jì)”不僅要求對(duì)前修的電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)、信號(hào)處理等系列課程融會(huì)貫通、綜合運(yùn)用，而且還需要適應(yīng)現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展和需求，因此教學(xué)難度較大，需要進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。本文首先詳細(xì)分析了教學(xué)內(nèi)容、課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等環(huán)節(jié)中存在的主要問(wèn)題和不足，然后探討了有針對(duì)性的改進(jìn)方法和措施。
一、主要問(wèn)題分析
1.教學(xué)內(nèi)容?？偟膩?lái)說(shuō)，教學(xué)內(nèi)容沒(méi)有很好體現(xiàn)現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全局性、新技術(shù)與新方法、硬軟件結(jié)合的特點(diǎn)，與當(dāng)前技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用需求存在一定程度的脫節(jié)。（1）單元電路設(shè)計(jì)內(nèi)容偏多，缺乏“系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)”概念。在不少教材及授課中，仍以講授各種電路的設(shè)計(jì)方法為主要內(nèi)容，過(guò)于強(qiáng)調(diào)“技術(shù)級(jí)設(shè)計(jì)”，與前修課程重復(fù)性較大。本課程的講授重點(diǎn)應(yīng)該是現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法、基本流程以及怎樣用各種單元電路和硬軟模塊構(gòu)建高性價(jià)比的電子信息系統(tǒng)。（2）傳統(tǒng)技術(shù)內(nèi)容偏多，而新器件、新技術(shù)和新方法的介紹不足。當(dāng)前各種新型集成電路和微處理器、PLD和嵌入式技術(shù)、EDA方法等已經(jīng)非常成熟，在現(xiàn)代電子系統(tǒng)和產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用。但是在不少教材及授課中，仍以8位單片機(jī)為核心、以分立元件或中小規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)講授電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，學(xué)生將難以適應(yīng)信息技術(shù)的發(fā)展和需求。（3）偏重硬件設(shè)計(jì)內(nèi)容，忽略軟件在電子系統(tǒng)中的作用。電子系統(tǒng)是由硬件、軟件組成的有機(jī)整體，缺一不可，但在不少教材及授課中，主要介紹硬件電路和硬件系統(tǒng)，致使學(xué)生的（系統(tǒng)）軟件設(shè)計(jì)能力嚴(yán)重不足。
2.課堂教學(xué)。教學(xué)效果雖然取決于學(xué)生和教師兩個(gè)方面，但歸根到底還是看教學(xué)方法是否得當(dāng)。“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程一般安排在第7學(xué)期，此時(shí)大部分學(xué)生專注于考研和找工作，學(xué)習(xí)積極性和時(shí)間投入不足；本課程涉及面較廣，不僅需要靈活運(yùn)用前修課程的相關(guān)知識(shí)，而且須加強(qiáng)對(duì)實(shí)際電子系統(tǒng)（產(chǎn)品）的分析和綜合能力，有一定的難度。這些特點(diǎn)對(duì)課堂教學(xué)方法提出了較高要求。雖然很多教師對(duì)多媒體課件制作、雙主體課堂教學(xué)模式等方面進(jìn)行了有益的改進(jìn)和運(yùn)用，但是在授課的深入淺出、知識(shí)的融會(huì)貫通、理論聯(lián)系實(shí)際等方面普遍存在不足，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。
3.實(shí)踐教學(xué)?！半娮酉到y(tǒng)設(shè)計(jì)”課程的實(shí)踐性極強(qiáng)，一般配備綜合課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)。實(shí)踐科目的設(shè)計(jì)是其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，常常存在以下問(wèn)題，達(dá)不到預(yù)期訓(xùn)練效果：難度及工作量偏大或便?。桓采w面經(jīng)常偏小，等同于一個(gè)課程實(shí)驗(yàn)；趣味性或?qū)嵱眯圆粔?，難以引起學(xué)生興趣；設(shè)計(jì)及制作成本考慮不足，給學(xué)?；?qū)W生造成負(fù)擔(dān)；較大的課題以團(tuán)隊(duì)形式完成，但任務(wù)分工及考核量化不明確，等等。另外，實(shí)踐教學(xué)手段較單一，沒(méi)有很好體現(xiàn)教學(xué)與行業(yè)應(yīng)用、與教師科研的合理結(jié)合。
二、改進(jìn)方法探討
針對(duì)上述教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的主要問(wèn)題，結(jié)合筆者多年“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)實(shí)踐，提出如下改進(jìn)方法。
1.合理編排教學(xué)內(nèi)容，既體現(xiàn)課程內(nèi)涵，又聯(lián)系當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展和現(xiàn)實(shí)需求。以系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)為主線，重點(diǎn)講解現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法和基本流程，以及如何利用典型電路和軟硬件模塊構(gòu)造高性價(jià)比的電子信息系統(tǒng)，而局部環(huán)節(jié)的“技術(shù)級(jí)設(shè)計(jì)”應(yīng)由前修課程完成[1，2]。例如，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程包括需求性論證、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)（含成本、功耗、可靠性分析等）、硬件/軟件設(shè)計(jì)、抗干擾設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真、制作/調(diào)試、產(chǎn)品化設(shè)計(jì)等；模擬系統(tǒng)/數(shù)字系統(tǒng)/混合系統(tǒng)（智能系統(tǒng)）的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容；自頂向下設(shè)計(jì)方法；CDA和EDA工具的運(yùn)用；各級(jí)仿真在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用等。充實(shí)新器件、新技術(shù)及新方法的有關(guān)內(nèi)容。重點(diǎn)以新型集成元器件、PLD器件為基礎(chǔ)，以新型單片機(jī)、嵌入式或DSP芯片為核心構(gòu)建現(xiàn)代電子系統(tǒng)，例如程控放大器、程控濾波器在信號(hào)調(diào)理中的應(yīng)用、單片機(jī)+FPGA的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、多種串行總線及外設(shè)接口方法等；無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用等。加強(qiáng)電子系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容和訓(xùn)練。重點(diǎn)講解接口、通信和上位機(jī)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法。
2.以學(xué)生引導(dǎo)為目標(biāo)、以案例教學(xué)方法為手段，提高教學(xué)效果。學(xué)生是教學(xué)的主體，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性是取得良好教學(xué)效果的根本保證。但是學(xué)生引導(dǎo)不是靠說(shuō)大道理、做思想工作，而是蘊(yùn)含在科學(xué)合理的教學(xué)手段之中。根據(jù)該課程的特點(diǎn)，案例教學(xué)是最佳的手段[3]。對(duì)典型電子系統(tǒng)、電子產(chǎn)品的資料進(jìn)行搜集、整理，形成5～8個(gè)經(jīng)典案例，在課堂上重點(diǎn)剖析。通過(guò)案例這個(gè)載體，一方面將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)聯(lián)系起來(lái)，容易達(dá)到深入淺出和融會(huì)貫通，另一方面使學(xué)生對(duì)實(shí)際電子產(chǎn)品和最新發(fā)展動(dòng)態(tài)充分了解，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣和熱情。例如，在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)電子信息工程專業(yè)的教學(xué)中，以自主研發(fā)的農(nóng)業(yè)環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（圖1）為案例，詳細(xì)講解需求分析、總體設(shè)計(jì)、各模塊設(shè)計(jì)及實(shí)物展示，加深了學(xué)生對(duì)傳感器、數(shù)據(jù)采集、太陽(yáng)能供電、遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸、數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用服務(wù)等環(huán)節(jié)的理解以及對(duì)數(shù)字農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的認(rèn)識(shí)，收到了良好的教學(xué)效果。
3.設(shè)計(jì)科學(xué)合理的實(shí)踐科目，開(kāi)展形式多樣的實(shí)踐模式，提高實(shí)踐創(chuàng)新能力。實(shí)踐科目設(shè)計(jì)是保證實(shí)踐教學(xué)效果的重點(diǎn)[4，5]。通過(guò)對(duì)多種實(shí)訓(xùn)教材、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目的搜集、篩選、整理，并結(jié)合學(xué)校、學(xué)生的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一套（20個(gè)左右）科學(xué)、合理的“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”實(shí)踐科目，兼顧難度、工作量、覆蓋面、成本、趣味性及實(shí)用性等諸多因素。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下選擇合適的題目，通過(guò)文獻(xiàn)查閱、方案論證、器件選擇、電路設(shè)計(jì)、軟件編程、裝配調(diào)試、系統(tǒng)測(cè)試、文檔整理等環(huán)節(jié)，較系統(tǒng)地掌握電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過(guò)程，達(dá)到實(shí)踐訓(xùn)練目的。對(duì)于能力較突出且有興趣的學(xué)生，可以進(jìn)一步拓展實(shí)踐教學(xué)形式，鼓勵(lì)他們參加各種類型的科技創(chuàng)新活動(dòng)、參與教師科研活動(dòng)，提高競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)、協(xié)作精神和創(chuàng)新能力。
電子信息技術(shù)的發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)的教學(xué)體系和方法面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。筆者根據(jù)多年電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的教學(xué)和科研經(jīng)驗(yàn)，分析了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐環(huán)節(jié)中存在的主要問(wèn)題，提出了有針對(duì)性的改進(jìn)措施，應(yīng)用在教學(xué)實(shí)踐中效果較好。再配合考核方法、支撐條件等其他環(huán)節(jié)的改進(jìn)，將全面提升“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐及創(chuàng)新能力，更好地滿足現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)對(duì)高質(zhì)量人才的需求。
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第3篇：電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)范文
將管理、運(yùn)籌以及控制等方面技術(shù)融合在一起，形成系統(tǒng)工程技術(shù)。由于該技術(shù)涉及領(lǐng)域眾多，因此在應(yīng)用環(huán)節(jié)中需要根據(jù)使用需求做出調(diào)整，將不必要的程序省去，有效縮短系統(tǒng)構(gòu)成所用時(shí)間。對(duì)電子電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大量不確定因素，需要計(jì)算分析，系統(tǒng)工程技術(shù)了幫助設(shè)計(jì)師快速判斷需要重點(diǎn)研究的項(xiàng)目，制定出合理的優(yōu)化方案。電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要有確定的目標(biāo)，再對(duì)各組成部分優(yōu)化處理。系統(tǒng)工程技術(shù)會(huì)將設(shè)計(jì)中的影響量整理下來(lái)，依次做出比較。通過(guò)這種方法來(lái)確定設(shè)計(jì)過(guò)程中需要加入的抗干擾功能。系統(tǒng)工程還可在電子電路中形成功能網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念只是對(duì)局部電路進(jìn)行加強(qiáng)處理，缺少模塊之間的配合，從設(shè)計(jì)方案分析以及足夠成熟，但使用時(shí)很容易產(chǎn)生阻礙影響。應(yīng)用這一技術(shù)后可有效解決配合不當(dāng)?shù)膯?wèn)題，使電路設(shè)計(jì)方案更具有可行性，電子系統(tǒng)運(yùn)行控制成本也會(huì)有明顯減少。
2電子電路設(shè)計(jì)中體現(xiàn)的系統(tǒng)工程理念相關(guān)性
2.1元器件的集合性。
元器件是電路組成的基礎(chǔ)部分，在選擇準(zhǔn)備階段引入系統(tǒng)工程理念可幫助元件形成一個(gè)集合。只有在相互配合的狀態(tài)下元器件功能才得以實(shí)現(xiàn)，這也正是系統(tǒng)性的體現(xiàn)。隨著設(shè)計(jì)工作的深入，一些不必要的元器件會(huì)被替代或者省略掉，以此來(lái)追求運(yùn)行環(huán)節(jié)的簡(jiǎn)便，系統(tǒng)工程在形成初期會(huì)幫助設(shè)計(jì)人員確定不必要的部件，并對(duì)實(shí)現(xiàn)功能的模塊組成進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。以電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面對(duì)這種形成進(jìn)行分析，可以稱之為元器件的集合性。
2.2組成要素相關(guān)性。
系統(tǒng)是由不用功能設(shè)備組成的，根據(jù)使用需求這些電氣設(shè)備在供電環(huán)節(jié)中會(huì)獨(dú)立存在。明確電路的導(dǎo)通原理后可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，既可以為控制環(huán)節(jié)提供便捷，又能在使用功能上做出進(jìn)步，電子元件的導(dǎo)通原理相似，由此可以將系統(tǒng)工程技術(shù)中的相關(guān)性引入其中?？梢源_定重要組成模塊之間的關(guān)聯(lián)性，以此來(lái)降低導(dǎo)通線路的復(fù)雜程度。
2.3電路系統(tǒng)層次性。
電子電路運(yùn)行指令由控制模塊發(fā)出，信號(hào)通過(guò)傳輸與接收裝置后被功能模塊感知到，并做出相應(yīng)指令。這一環(huán)節(jié)中體現(xiàn)出了電路的層次性質(zhì)，系統(tǒng)工程技術(shù)同樣具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶哟蝿澐?，這一特異性為技術(shù)應(yīng)用提供了空間。系統(tǒng)工程理念引入到設(shè)計(jì)工作中，可以將設(shè)備運(yùn)行不同階段產(chǎn)生的參數(shù)變化記錄下來(lái)，明確影響因素后方便技術(shù)人員制定出調(diào)節(jié)方案，電子電路在使用過(guò)程中也更安全穩(wěn)定。
3系統(tǒng)工程技術(shù)在電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
3.1電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案的確定。
開(kāi)展設(shè)計(jì)工作前首先要有一個(gè)明確的設(shè)計(jì)方案，作為設(shè)計(jì)工作進(jìn)行的理論依據(jù)。還要對(duì)總電路系統(tǒng)進(jìn)行劃分，根據(jù)實(shí)現(xiàn)功能的不同來(lái)完成，劃分后的電路模塊稱之為單元，是需要單獨(dú)設(shè)計(jì)的。為避免工作開(kāi)展出現(xiàn)混亂，可以借助計(jì)算機(jī)設(shè)備擬定程序框圖，將電子元件導(dǎo)通順序標(biāo)記在其中。例如電流的放大環(huán)節(jié)，首先是電流的產(chǎn)生，沿著導(dǎo)通方向流動(dòng)，進(jìn)入到放大模塊中，設(shè)備捕捉到有用功后會(huì)選擇性放大，在這一環(huán)節(jié)前會(huì)有濾波設(shè)備對(duì)干擾進(jìn)行過(guò)濾。其次是模擬電路的輸出環(huán)節(jié)，模塊將信號(hào)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可以接受的相似電信號(hào)，向接受環(huán)節(jié)傳輸。從理論層面分析這一流程較為復(fù)雜，但制定程序框圖后可清晰的呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)中。
3.2設(shè)計(jì)任務(wù)及目標(biāo)系統(tǒng)分析。
設(shè)計(jì)任務(wù)的設(shè)定要以使用功能為前提，同時(shí)還要體現(xiàn)出電力系統(tǒng)的先進(jìn)性，具有抗干擾和保護(hù)能力。系統(tǒng)工程技術(shù)可以用來(lái)分析目標(biāo)的可行性，并根據(jù)各設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的操作能力合理分配設(shè)計(jì)任務(wù)。在對(duì)電路導(dǎo)通原理進(jìn)行分析時(shí)要考慮設(shè)備安裝現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件，以方案與現(xiàn)實(shí)不符，對(duì)安裝階段造成影響。確定上述內(nèi)容后可得出準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)計(jì)工作也可以正常開(kāi)展。
3.3整體方案論證與優(yōu)化選擇。
方案的選擇在整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中起到很重要的作用，要求根據(jù)自身所掌握的知識(shí)和資料，針對(duì)系統(tǒng)提出的要求、條件和任務(wù)來(lái)完成功能設(shè)計(jì)，最后設(shè)計(jì)完整的框架?？蚣軋D需全面不僅反映系統(tǒng)各組成部分功能和完成的任務(wù)，還需要清楚的表示出系統(tǒng)各部分之間的相互關(guān)系。具體內(nèi)容如下：
3.3.1根據(jù)系統(tǒng)的要求，可以把電路劃分成若干功能塊，這樣可以粗略得到系統(tǒng)框圖。每個(gè)框圖又可以包含多個(gè)單元電路，將總指標(biāo)分配給每個(gè)單元電路，最后根據(jù)單元電路的任務(wù)來(lái)完成電路的總結(jié)構(gòu)。
3.3.2系統(tǒng)的框架圖和單元電路的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)，要仔細(xì)的比較和研究設(shè)計(jì)方案，力爭(zhēng)使方案的設(shè)計(jì)做到可靠、合理、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)先進(jìn)等。依據(jù)較高的可靠性和技術(shù)可行性來(lái)選定最后的方案。
3.4元器件模塊的選擇
電子電路中出現(xiàn)的各種故障往往表現(xiàn)為元器件的故障和損壞。究其原因往往不是元器件本身所存在的缺陷，而是由于對(duì)元器件的選擇不當(dāng)導(dǎo)致的。因此在進(jìn)行總方案的設(shè)計(jì)和參數(shù)的計(jì)算時(shí)，要考慮選擇合適的元器件。選擇元器件主要從以下兩方面來(lái)考慮：
3.4.1在元器件的選擇上需要從電路的總體方案和具體問(wèn)題上出發(fā)，考慮好每個(gè)元器件要具備什么功能。單元電路的參數(shù)要根據(jù)電路的工作環(huán)境和指標(biāo)要求等來(lái)計(jì)算，以確保元器件參數(shù)額定值的準(zhǔn)確性，并且要留出足夠的富裕量，保證在低于額定值的條件下來(lái)工作。
3.4.2在電路設(shè)計(jì)指標(biāo)達(dá)標(biāo)的條件下，要盡量減少元器件的種類和規(guī)格，提高元器件的重復(fù)利用率。最后利用模型分析對(duì)構(gòu)成電子系統(tǒng)各個(gè)元器件模塊進(jìn)行性能微調(diào)，使其更好的接近理想狀態(tài)。
3.5整體電路仿真。
Multisim等仿真軟件的使用，極大的滿足了電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的仿真要求。其通過(guò)使用軟件模塊庫(kù)提供的內(nèi)容，設(shè)計(jì)電路、修改參數(shù)，建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。通過(guò)系統(tǒng)工程動(dòng)力學(xué)數(shù)值分析計(jì)算。評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性、可靠性。從而為最終的電子系統(tǒng)性能提供評(píng)價(jià)，從整體上增加了設(shè)計(jì)驗(yàn)證的準(zhǔn)確性。
3.6電子系統(tǒng)總體價(jià)值分析。
經(jīng)過(guò)上述步驟，一個(gè)較完備的電子電路系統(tǒng)基本建立。使用系統(tǒng)工程中的決策分析技術(shù)，能夠通過(guò)效用分析、沖突分析等手段分析該系統(tǒng)的成本、風(fēng)險(xiǎn)以及可能存在的隱患。在電子系統(tǒng)形成產(chǎn)品前盡可能完善其功能，得到技術(shù)上穩(wěn)定、安全、可靠的電子電路系統(tǒng)。
4結(jié)論
第4篇：電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)范文
【關(guān)鍵詞】信息處理 控制子系統(tǒng) 設(shè)計(jì)
一、信息處理和控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程
信息處理與控制子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是圍繞著執(zhí)行子系統(tǒng)的功能需求而進(jìn)行的，信息處理與控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：
1.確定控制子系統(tǒng)的整體方案。構(gòu)思控制子系統(tǒng)的整體方案必須深入了解被控對(duì)象的控制要求。關(guān)鍵問(wèn)題有：（1）控制方式及其與計(jì)算機(jī)的匹配條件。對(duì)于一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)某些功能可采用多種控制方案、多種控制方法。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要作用是實(shí)現(xiàn)一定的控制策略和完成一定的信息處理。當(dāng)控制系統(tǒng)的功能和主要性能指標(biāo)確定后，對(duì)計(jì)算機(jī)的基本要求也就隨之確定了。由于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)有多種類型，每種類型又包含多種產(chǎn)品，往往有多種方案可以實(shí)現(xiàn)同一控制目標(biāo)。（2）應(yīng)考慮驅(qū)動(dòng)部件的類型和執(zhí)行部件（機(jī)構(gòu)）的類型。（3）應(yīng)考慮對(duì)可靠性、精度和快速性有什么要求。（4）應(yīng)考慮微機(jī)在整個(gè)控制系統(tǒng)中的作用，是設(shè)定計(jì)算、直接控制還是數(shù)據(jù)處理。微機(jī)應(yīng)承擔(dān)哪些任務(wù)，為完成這些任務(wù)，微機(jī)應(yīng)具備哪些功能，需要哪些輸入/輸出通道，配備哪些外圍設(shè)備。（5）畫(huà)出控制子系統(tǒng)組成的初步框圖，作為下一步設(shè)計(jì)的依據(jù)。
2.確定控制算法。應(yīng)對(duì)控制子系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型，確定其控制算法?？刂扑惴Q定了控制系統(tǒng)的優(yōu)劣。應(yīng)根據(jù)不同的控制對(duì)象、不同的控制指標(biāo)要求選擇不同的控制算法。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，其算法也較復(fù)雜，使控制較難實(shí)現(xiàn)。為此需進(jìn)行某些合理簡(jiǎn)化，忽略某些次要影響因素，使控制算法簡(jiǎn)化，以獲得較好的控制效果。
3.控制子系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)?？刂谱酉到y(tǒng)要綜合考慮硬件和軟件措施，解決微型機(jī)、被控對(duì)象和操作者三者信息交換的通路和分時(shí)控制的時(shí)序安排問(wèn)題，保證系統(tǒng)能正常地運(yùn)行。通過(guò)總體設(shè)計(jì)，畫(huà)出系統(tǒng)的具體構(gòu)成框圖。
4.軟件設(shè)計(jì)。微機(jī)控制系統(tǒng)的軟件主要分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，軟件設(shè)計(jì)主要指應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)。控制子系統(tǒng)對(duì)應(yīng)用軟件的要求是具有實(shí)時(shí)性、針對(duì)性、靈活性和通用性。系統(tǒng)的硬件和軟件需合理結(jié)合。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，哪些功能用硬件實(shí)現(xiàn)、哪些功能用軟件實(shí)現(xiàn)等都是設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的重要問(wèn)題。對(duì)于運(yùn)算與判斷、處理等功能適宜用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，而其余不少的功能既可用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，又可用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了合理組成控制系統(tǒng)的硬件和軟件，通常根據(jù)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性綜合最優(yōu)來(lái)確定。
二、信息處理與控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
1.電子部件設(shè)計(jì)
電子系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)部件設(shè)計(jì)與機(jī)械部件設(shè)計(jì)過(guò)程大為不同。對(duì)于簡(jiǎn)單部件，如電容器、電阻器、電位計(jì)和變壓器等，可以像機(jī)械設(shè)計(jì)那樣，將部件設(shè)計(jì)理解為確定其所有基本性質(zhì)的過(guò)程。部件完全被單個(gè)元件的（機(jī)械）結(jié)構(gòu)所定義，每個(gè)元件又由其形狀、尺寸、材料、表面質(zhì)量所描述。當(dāng)然，電磁性質(zhì)對(duì)于材料的選擇是非常重要的。對(duì)于像半導(dǎo)體和集成電路這樣的復(fù)雜功能部件，對(duì)基本設(shè)計(jì)性質(zhì)的確定并不能充分地解釋所有可直接處理的設(shè)計(jì)性質(zhì)。隨著超大規(guī)模集成電路部件上晶體管數(shù)量的驚人增長(zhǎng)，電子部件設(shè)計(jì)只能在計(jì)算機(jī)輔助下，采用層次化、面向系統(tǒng)的方法來(lái)進(jìn)行。電子部件主要由專業(yè)化公司設(shè)計(jì)，在許多方面都實(shí)現(xiàn)了高度標(biāo)準(zhǔn)化，如部件值及公差、功能說(shuō)明、機(jī)械封裝（如雙列直插式封裝、表面貼裝技術(shù)封裝）、溫度范圍等。只有在一些特殊情況下，機(jī)電設(shè)計(jì)者才需要自行設(shè)計(jì)電子部件。
2.電路設(shè)計(jì)
在電子系統(tǒng)中，可以進(jìn)行電路的功能設(shè)計(jì)而幾乎獨(dú)立于其物理實(shí)現(xiàn)，其結(jié)果就是電路設(shè)計(jì)（二維）與電子封裝設(shè)計(jì)（三維）的分離。電路基本上是由具有傳導(dǎo)聯(lián)系的功能部件所構(gòu)成的二維結(jié)構(gòu)。很少?gòu)念^開(kāi)始設(shè)計(jì)一個(gè)電路。對(duì)于典型的功能需求，在技術(shù)資料中存在著大量的概念原理解，如放大器、振蕩器、濾波器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器電路等。電路設(shè)計(jì)是利用已有元器件創(chuàng)造出新的結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)時(shí)，可將設(shè)計(jì)任務(wù)由頂向下地細(xì)分為子問(wèn)題，直至其對(duì)應(yīng)于已知方案解或已知集成部件。電路設(shè)計(jì)主要基于分析和尺寸確定方法。一旦確定電路圖結(jié)構(gòu)，就可詳細(xì)地計(jì)算其性能并進(jìn)行仿真。因而通常的做法是快速提出一個(gè)方案解用于電路分析，然后修改該方案直至滿足設(shè)計(jì)要求。由于一些因素的存在，使得電路功能難以完全獨(dú)立于電路圖的物理實(shí)現(xiàn)（即封裝），例如：導(dǎo)體尺度限制了能量傳輸和轉(zhuǎn)換率；電路中的熱功耗完全依賴于機(jī)械結(jié)構(gòu)；電磁屏蔽對(duì)于微處理器的正常運(yùn)行極其關(guān)鍵；過(guò)小的尺寸會(huì)引起信號(hào)載體間的反饋和串?dāng)_；制造公差使得一些規(guī)定功能產(chǎn)生了偏差。需要注意的是，以上多數(shù)問(wèn)題都與信號(hào)中的能量因素有關(guān)，它們實(shí)際上是電路設(shè)計(jì)師和封裝、機(jī)械設(shè)計(jì)師的“接口”問(wèn)題。與機(jī)械設(shè)計(jì)相比，電子系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)和物理實(shí)現(xiàn)相互之間更加獨(dú)立。在描述電子變換功能、部件結(jié)構(gòu)的圖形建模方面，都有相應(yīng)理論和方法存在，但設(shè)計(jì)綜合理論非常少。在一定程度上，機(jī)械設(shè)計(jì)理論可以應(yīng)用于電子部件設(shè)計(jì)和電子封裝設(shè)計(jì)。
三、信息處理與控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
在軟件系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中，主要問(wèn)題是生成必需的變換和數(shù)據(jù)的整體結(jié)構(gòu)。對(duì)于一個(gè)給定的系統(tǒng)，這個(gè)結(jié)構(gòu)通常是唯一的，而其中的程序模塊（如算法）則往往能夠再次應(yīng)用于其它設(shè)計(jì)。但是目前，能夠明確軟件模塊的功能和輸入輸出的標(biāo)準(zhǔn)化方法還不存在，這就意味著難于進(jìn)行功能的分類，軟件模塊的重用也極其有限。所以，軟件設(shè)計(jì)中的問(wèn)題通常是“新”的，需要尋求未知解。軟件工程中的設(shè)計(jì)建模是個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。軟件設(shè)計(jì)非常抽象，只有進(jìn)入編程階段，設(shè)計(jì)者才能使用文字和圖表來(lái)表達(dá)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和功能。即使在編程階段，設(shè)計(jì)工作也只能通過(guò)程序清單和輸入/輸出數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行追溯和記錄。這樣就不可避免地在軟件設(shè)計(jì)者和外行之間產(chǎn)生了隔閡，因?yàn)橹挥性谠O(shè)計(jì)即將完成、程序即將嵌入硬件中時(shí)，才能夠?qū)ο到y(tǒng)的功能進(jìn)行測(cè)試——而這時(shí)再想做出任何重大的修改往往就為時(shí)已晚了。為了解決這類問(wèn)題，已經(jīng)出現(xiàn)了一些方法，例如快速原型設(shè)計(jì)，即對(duì)早期、粗略的程序思想進(jìn)行功能建模，以期盡快得到用戶反饋、及早發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，做出修改。但即使應(yīng)用快速原型設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)者也有必要大量使用圖形，以便與外行就它的程序功能進(jìn)行交流。
參考文獻(xiàn)
第5篇：電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)范文
Electronics System Design
Techniques for Safety
Critical Applications
2009
Hardback
ISBN 9781402089787
Sterpone著
隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,信息技術(shù)已經(jīng)深入千家萬(wàn)戶,人們周圍充斥著各種電子設(shè)備。電子設(shè)備的誤操作或故障時(shí)有發(fā)生,有時(shí)這些會(huì)造成對(duì)人員的傷害或者環(huán)境的破壞,為了避免這些,人們提出了安全性苛求系統(tǒng)的概念。這種系統(tǒng)是指通過(guò)各種設(shè)計(jì)和制造手段保證在其使用壽命范圍內(nèi),運(yùn)行過(guò)程中不出現(xiàn)任何對(duì)使用者和環(huán)境造成傷害的錯(cuò)誤。本書(shū)便是針對(duì)這個(gè)問(wèn)題編寫的。
本書(shū)共分8章。1.介紹了可用于發(fā)射環(huán)境下的FPGA設(shè)計(jì)技術(shù),主要包括硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可重構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)和冗余技術(shù),還介紹了基于sram的FPGA的軟件結(jié)構(gòu)及FPGA線路結(jié)構(gòu);2.首先介紹了輻射效應(yīng)包括單粒子反轉(zhuǎn)和單粒子門鎖?；趩瘟Ｗ臃崔D(zhuǎn)的FPGA內(nèi)存優(yōu)化,對(duì)SEUS的仿真分析和硬件分析,分析了三重冗余結(jié)構(gòu)及容錯(cuò)系統(tǒng)的約束條件;3.糾錯(cuò)效率分析算法。首先介紹了靜態(tài)分析算法,然后介紹了該算法的基本原則,并分別介紹了用于SEU分析和MCU靜態(tài)分析的新算法;4.介紹了一種新的高可靠性的應(yīng)用于S-RAM FPGA 的算法,該算法從定位和運(yùn)行兩個(gè)方面進(jìn)行了優(yōu)化,減小了程序出錯(cuò)的可能性,提高了運(yùn)行可靠性;5.首先介紹了具有容錯(cuò)功能的基于SRAM的FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新流程,然后介紹了容錯(cuò)線路的設(shè)計(jì)優(yōu)化方法,最后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了新設(shè)計(jì)的優(yōu)越性;6.基于FPGA內(nèi)部降壓機(jī)制的系統(tǒng)優(yōu)化,介紹了一種可以用于SRAM-FPGA的減壓系統(tǒng),他不需要外部任何器件,可以完成高效率的減壓,該系統(tǒng)在Xilinx SRAM FPGA上實(shí)驗(yàn)驗(yàn)后結(jié)果良好;7.介紹了一種用于DNA生物芯片的新型硬件結(jié)構(gòu),它采用雙核硬件結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了不同單元的多指令操作,并在一種FPGA系統(tǒng)上采用這種結(jié)構(gòu)制備了DNA芯片,顯示出這種優(yōu)化結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大能力;8.首先介紹了RCF器件,然后介紹了ReCoM結(jié)構(gòu),最后實(shí)驗(yàn)顯示新型的ReCoM結(jié)構(gòu)性能更為優(yōu)越。
本書(shū)的作者Luca Sterpone目前任教于都靈理工大學(xué)(意大利),研究方向?yàn)閿?shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)。他2003年畢業(yè)于都靈理工大學(xué),獲得工程學(xué)士學(xué)位,之后在該校讀博士學(xué)位,并于2006年畢業(yè),論文研究方向?yàn)椤半娮酉到y(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的安全關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用”,獲得了2007年度歐洲優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。
本書(shū)內(nèi)容新穎,針對(duì)性強(qiáng),適合電子工程師、硬件工程師以及計(jì)算機(jī)專業(yè)、電子專業(yè)的學(xué)生閱讀。
劉軍濤,博士生
(中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所)
第6篇：電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)范文
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)自動(dòng)化；電磁兼容 ；試驗(yàn)方法；設(shè)計(jì)
引言：
電磁兼容技術(shù)是以解決電氣、電子設(shè)備間的電磁干擾而出現(xiàn)并發(fā)展起來(lái)的一門學(xué)科。隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的電磁兼容問(wèn)題顯得越來(lái)越突出。特別是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、通信、控制和測(cè)量領(lǐng)域中應(yīng)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相互間兼容狀態(tài)越來(lái)越難以獲得。在發(fā)達(dá)國(guó)家較早就形成了一套完整的EMC 技術(shù)工作體系，包括理論研究、試驗(yàn)與測(cè)試、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及抗干擾技術(shù)等，近年我國(guó)經(jīng)過(guò)廣大科技人員的努力EMC技術(shù)的研究和技術(shù)管理工作方面得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，使EMC 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)逐漸接軌，為提高我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備在國(guó)際市場(chǎng)和國(guó)際招標(biāo)的競(jìng)爭(zhēng)能力提供了良好的平臺(tái)。
一、電磁兼容對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的幾個(gè)干擾與破壞問(wèn)題
由于電力系統(tǒng)本身是眾多一次系統(tǒng)設(shè)備和二次系統(tǒng)設(shè)備的集合體，因此電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備作為二次系統(tǒng)設(shè)備的一部分，其電磁干擾的來(lái)源十分復(fù)雜。外來(lái)電磁輻射、一次系統(tǒng)設(shè)備、二次系統(tǒng)設(shè)備、二次系統(tǒng)設(shè)備之間、自動(dòng)化設(shè)備內(nèi)部元件之間、各傳送通道間的電磁干擾均對(duì)自動(dòng)化設(shè)備產(chǎn)生干擾與破壞。
1.1電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備均包含有以微機(jī)系統(tǒng)為核心的大規(guī)模數(shù)字電路和模擬電路，其中應(yīng)用最多的是二極管、集成電路塊、A/ D 轉(zhuǎn)換電路等，它們既是干擾源， 又是對(duì)干擾敏感的器件， 尤其以CMOS、D/ A 最為敏感。
1.2干擾信號(hào)在微機(jī)系統(tǒng)表現(xiàn)的形態(tài)有差模與共模兩種形態(tài)。電磁干擾侵入微機(jī)系統(tǒng)的主要途徑有電源系統(tǒng)、傳導(dǎo)通路、對(duì)空間電磁波的感應(yīng)3 方面(包括內(nèi)部空間的靜電場(chǎng)、電磁場(chǎng)的感應(yīng)) 。其中靜電場(chǎng)、電磁場(chǎng)的感應(yīng)在微機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部普遍存在，靜電是CMOS 電路的大敵。由于微機(jī)系統(tǒng)工作于低電壓大電流方式，電源線、輸入輸出線構(gòu)成高速大電流回路，故有較強(qiáng)的電磁感應(yīng)。
1.3微機(jī)系統(tǒng)之間的內(nèi)部傳輸線有延時(shí)、波形畸變、受外界干擾等3 方面問(wèn)題。
1.4脈沖干擾是研究的重點(diǎn)，因?yàn)槲C(jī)系統(tǒng)是以識(shí)別二進(jìn)制碼為前題的，其組成以數(shù)字電路為主，數(shù)字電路傳送的是脈沖信號(hào)，同時(shí)也易對(duì)脈沖干擾敏感。以開(kāi)關(guān)模式工作的開(kāi)關(guān)及開(kāi)關(guān)電源變化頻率高達(dá)幾十萬(wàn)Hz ，容易在內(nèi)外產(chǎn)生脈沖干擾。
1.5對(duì)電源影響比較敏感。電源對(duì)電子系統(tǒng)的影響有電源波動(dòng)影響和系統(tǒng)作用影響兩個(gè)方面。所謂電源波動(dòng)影響是指由于電源波動(dòng)引起的信號(hào)紊亂和系統(tǒng)失調(diào)。系統(tǒng)作用影響是指因電源是系統(tǒng)所有信號(hào)的交叉點(diǎn)而引起的系統(tǒng)各信號(hào)之間的相互影響。系統(tǒng)作用的大小與電源功率裕度、濾波能力及電源連線方式、分布形狀有關(guān)。
二、電磁兼容技術(shù)的設(shè)計(jì)方法
影響微機(jī)系統(tǒng)電磁兼容性的因素見(jiàn)下式：
N (ω) = G(ω) C(ω) / I (ω)
式中： N (ω) ―――干擾對(duì)系統(tǒng)(或設(shè)備) 的影響；
G(ω) ―――干擾的強(qiáng)弱；
C(ω) ―――干擾傳輸?shù)鸟詈虾瘮?shù)；
I (ω) ―――受干擾系統(tǒng)(或設(shè)備) 的抗干擾能力，即敏感度閥值。
顯然，影響系統(tǒng)(或設(shè)備) 受干擾嚴(yán)重程度的因素有3 個(gè)方面，他們都是頻率的函數(shù)。該數(shù)學(xué)模型提示了提高抗干擾能力的原理是： ①切斷干擾源， 即減小G(ω) ； ②減小耦合， 即減小C(ω) ； ③提高受干擾系統(tǒng)(或設(shè)備) 的敏感度閥值，即加大I (ω) 。在實(shí)際情況中，往往是3 個(gè)因素綜合考慮，并按①②③的順序去采取措施，以獲得最佳的效果。
電磁兼容技術(shù)的設(shè)計(jì)要從電磁兼容的3 個(gè)基本要素著手，從原理的可行性、元器件的選擇、加工生產(chǎn)工藝、安裝運(yùn)行環(huán)境等幾個(gè)方面來(lái)考慮。把握不同類型電磁干擾的本質(zhì)，對(duì)不同的干擾頻率、頻譜采用相應(yīng)的濾波、隔離、接地、屏蔽等措施。
2.1濾波
濾波是利用濾波器來(lái)抑制電磁干擾，濾波器是由集中參數(shù)的電阻、電容和電感，或者是分布參數(shù)的電阻、電容、電感構(gòu)成的一種網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)只允許有用信號(hào)的頻率分量通過(guò)，阻止其他干擾頻率通過(guò)，使電磁干擾減少到滿意的工作電平上。濾波器是防止傳導(dǎo)電磁干擾的主要措施。其工作方式有兩種：一種是不讓無(wú)用信號(hào)通過(guò)，并把它們反射回信號(hào)源；另一種是把無(wú)用信號(hào)在濾波器里消耗掉。在采用濾波方法來(lái)抑制傳導(dǎo)干擾時(shí)，首先要了解干擾源的頻譜、干擾源在頻帶中的分布情況，干擾波幅值等?？梢酝ㄟ^(guò)干擾儀器來(lái)檢測(cè)，獲得干擾源的頻帶分布和幅值，有針對(duì)性地選擇濾波器的種類或者設(shè)計(jì)濾波器電路。
2.2隔離
隔離是干擾線路(饋線) 周圍存在干擾電磁場(chǎng)，當(dāng)其他線路(導(dǎo)線) 在其附近時(shí)，由于電磁耦合而形成干擾。防止這種干擾最簡(jiǎn)單而有效的方法是將干擾線路與其它線路隔離開(kāi)來(lái)，以切斷或削弱它們之間的電磁耦合。隔離的原則和方法是：
(1)干擾線路和其他線路盡可能不要平行排列，如必須平行，導(dǎo)線間距L 與導(dǎo)線直徑D 之比應(yīng)不小于40 ( L / D ≥40) ， 在可能情況下導(dǎo)線間距應(yīng)盡量大些，并且平行部分的長(zhǎng)度越小越好；
(2)敏感線路與一般線路如平行排列，其間距應(yīng)大于50 mm；
(3)電源饋線與信號(hào)線應(yīng)予隔離，當(dāng)他們平行排列時(shí)，其間距應(yīng)大于50 mm；
(4)高頻導(dǎo)線是對(duì)其他線路干擾最大的線路，一般都要屏蔽；
(5)有些脈沖線路的脈沖功率較大，對(duì)其他線路構(gòu)成嚴(yán)重干擾，應(yīng)按干擾線路對(duì)待。至于電平較低，功率很低的數(shù)字電路可按一般線路處理，原則上按敏感電路對(duì)待，也可根據(jù)具體情況處理。
2.3接地
接地是指在系統(tǒng)的某個(gè)選定點(diǎn)與某個(gè)接地面之間建立導(dǎo)電的低電阻的通路，把系統(tǒng)中電子元件的零電位互相連接起來(lái)，再把它們同時(shí)與某個(gè)等價(jià)于“地”的參考點(diǎn)連起來(lái)。接地的主要目的是防止電磁干擾，消除公共電路阻抗的耦合，也是為了保障人身和設(shè)備的安全?；窘拥丶夹g(shù)有浮地、單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地和混合接地4 種。
(1)浮地常用于電路或設(shè)備工作狀態(tài)不能與公共地或大地相連接，它的原理近似于起到隔離變壓器的作用；
(2)單點(diǎn)接地是所有需要接地的引線全部接到一個(gè)點(diǎn)，再由這個(gè)點(diǎn)直接與地相連接。一般用于抑制頻率在1 MHz 以下的干擾信號(hào)；
(3)多點(diǎn)接地是指系統(tǒng)或設(shè)備中所需接地的引線直接接到離它們最近的地上。一般用于抑制頻率在10 MHz 以上的干擾信號(hào)；
(4)混合接地是在復(fù)雜情況下，設(shè)備或單元電路的接地難以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的接地形式來(lái)解決而采取的混合形式，用于干擾信號(hào)頻率在1～10 MHz 的情況。
利用接地的方式可以減少或衰減干擾源的能量，但應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
①接地線盡量短；
②接地線阻抗要盡可能??；
③應(yīng)采用金屬材料相同的導(dǎo)線作為接地線；
④接地線的接地點(diǎn)應(yīng)有良好的導(dǎo)電性能；
⑤接地線的連接點(diǎn)要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。
2.4屏蔽
屏蔽就是用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻暮?、殼、屏、板等將電磁能限制在一定空間范圍內(nèi)，使場(chǎng)的能量從屏蔽體的一面?zhèn)鞯搅硪幻鏁r(shí)，受到很大衰減而防止電磁干擾的措施。有電屏蔽、磁屏蔽和電磁屏蔽3 種方法。
電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的電磁兼容技術(shù)也是基于上面的理論，對(duì)不同功能、不同安裝地點(diǎn)、不同結(jié)構(gòu)的設(shè)備應(yīng)分別有側(cè)重點(diǎn)的采取不同的電磁兼容技術(shù)措施。
三、電磁兼容的技術(shù)分析
電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備是由微機(jī)系統(tǒng)(或單片機(jī)系統(tǒng)) ，D/ A 轉(zhuǎn)換電路、A/ D 轉(zhuǎn)換電路、電源回路、驅(qū)動(dòng)電路、電路、通訊電路等構(gòu)成的一個(gè)系統(tǒng)或者一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。在研究電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備電磁兼容問(wèn)題的同時(shí)，也要對(duì)其各個(gè)構(gòu)成電路或系統(tǒng)的電磁兼容性加以重點(diǎn)研究。目前，我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備電磁兼容技術(shù)主要有以下幾種：
3.1頻率設(shè)計(jì)技術(shù)
頻率設(shè)計(jì)技術(shù)要解決的是頻率兼容的問(wèn)題，也是微機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的比較復(fù)雜的技術(shù)之一。頻率設(shè)計(jì)包括電平(幅度邊沿和頻率) 核實(shí)、最高工作頻率設(shè)計(jì)以及降頻和諧波分離(低頻信號(hào)的頻率不與高頻信號(hào)成整倍數(shù)，特別是A/ D 轉(zhuǎn)換的速率) 技術(shù)；
3.2接地技術(shù)
接地技術(shù)包括兩個(gè)方面，一方面是電源內(nèi)阻分析技術(shù)，另一方面是接地點(diǎn)和地線設(shè)計(jì)技術(shù)。電源內(nèi)阻的分析實(shí)際上就是對(duì)電源最大瞬時(shí)功率的分析。接地點(diǎn)和地線分析設(shè)計(jì)的原則是做到頻率隔離、功率隔離。頻率隔離是指高低頻系統(tǒng)分開(kāi)， 功率隔離是指弱功率和大功率分開(kāi)；
3.3電源技術(shù)
電源技術(shù)一方面包括了電源特性的設(shè)計(jì)，例如電源要保證有適當(dāng)?shù)娜菪噪娏魑漳芰鸵欢ǖ墓β试６龋硪环矫孢€包括系統(tǒng)電源性質(zhì)的選擇，如使用電池還是使用整流電源，所有電源的種類，電源之間是否需要交換，集中供電還是分布式供電等；
3.4布線技術(shù)
要降低各管腳和連線之間的相互影響，必須對(duì)分布參數(shù)加以限制。分布參數(shù)主要由系統(tǒng)的布線所決定，因此，布線是系統(tǒng)或設(shè)備電磁兼容技術(shù)的關(guān)鍵，也是系統(tǒng)或設(shè)備電磁兼容技術(shù)設(shè)計(jì)的基本體現(xiàn)。布線技術(shù)包括環(huán)繞布線、線徑選擇、分層處理等；
3.5降頻控制技術(shù)
對(duì)輸出的高頻信號(hào)，在保證系統(tǒng)正常工作的情況下盡量降低頻率，對(duì)某些輸出信號(hào)采取平滑措施(例如L ED 驅(qū)動(dòng)電路中加入適當(dāng)?shù)碾娮韬碗娙? 。對(duì)功率較大的輸出信號(hào)(包括低頻階躍信號(hào)， 如PWM 輸出等) 尤其要考慮降頻處理；
3.6多層板去耦技術(shù)
隨著微機(jī)系統(tǒng)的頻率越來(lái)越高以及電路的幾何尺寸不斷縮小，多層板電路已成為印制電路板的主要模式。多層板的一個(gè)重要功能就是可以大大地降低系統(tǒng)各連線之間的分布參數(shù)影響；
3.7表面貼片技術(shù)
表面貼片是一種使集成電路與印制電路板形成一體的電路制作技術(shù)。集成電路出廠時(shí)不加封裝，而是直接出廠裸芯片。電路制作時(shí)利用焊接技術(shù)把裸芯片粘貼到印制電路板表面，這種電路不僅體積小，而且電磁兼容的性能大為提高；
3.8軟件技術(shù)方法
(1)當(dāng)外界干擾竄入并破壞了程序的正常運(yùn)行時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生程序“跑飛”，程序走，中斷不響應(yīng)和芯片內(nèi)信息發(fā)生變化，從而產(chǎn)生誤動(dòng)作等。通?？梢酝ㄟ^(guò)如下幾種方法實(shí)現(xiàn)軟件抗干擾：
①加入空指令，目的是使微機(jī)的指令地址納入正規(guī)，以便執(zhí)行下面的指令；
②收留井法，即在空指令后再增加處理“跑飛”的程序；
③定時(shí)監(jiān)視主程序
④由主程序監(jiān)視中斷運(yùn)行情況
⑤采取容錯(cuò)技術(shù)，用時(shí)間冗余或信息冗余方法進(jìn)行抗干擾和提高可靠性。
(2)由于電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的電磁環(huán)境十分惡劣，因此，必須對(duì)其安裝運(yùn)行環(huán)境采取相應(yīng)的抗干擾措施。目前，工程上采取的方法如下：
①良好導(dǎo)磁材料機(jī)箱的選用及合理設(shè)計(jì)(機(jī)箱的尺寸大小，接插件的合理布置，接線端子的引出方式等)；
②設(shè)備安裝環(huán)境應(yīng)采取的措施(主控室應(yīng)采取屏蔽、接地等措施)；
③設(shè)備運(yùn)行和管理人員必要的電磁兼容知識(shí)的培訓(xùn)；
④其他措施。
四、電磁兼容的試驗(yàn)方法
檢驗(yàn)電磁兼容措施實(shí)施的效果要通過(guò)一些必要的試驗(yàn)，常用的電磁兼容試驗(yàn)有：諧波試驗(yàn)、間諧波試驗(yàn)、信號(hào)系統(tǒng)干擾試驗(yàn)、阻尼振蕩試驗(yàn)、快速瞬變?cè)囼?yàn)、靜電放電試驗(yàn)等。
五、電磁兼容問(wèn)題的新動(dòng)向
微機(jī)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的核心部分。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備必將向著高速度、高靈敏度、小型化、多功能、大系統(tǒng)的方向發(fā)展，這就使電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備電磁兼容問(wèn)題有了一定的新內(nèi)容。例如，高速度帶來(lái)寬帶噪聲，高靈敏度使原可略去的弱小干擾信號(hào)不可忽略，小型化增加了內(nèi)部的耦合干擾，大系統(tǒng)使干擾源增多，干擾問(wèn)題更為惡化。預(yù)計(jì)今后的電磁兼容性將涉及如下問(wèn)題：
(1)集成電路元件的封裝材料含有微量的天然放射性同位素釷和鈾，它們的原子裂變將產(chǎn)生α射線，使存儲(chǔ)器誤動(dòng)作。因此，要從元器件的制造技術(shù)和系統(tǒng)的制造兩個(gè)方面考慮電磁兼容的設(shè)計(jì)問(wèn)題；
(2)數(shù)字邏輯電路與軟件技術(shù)的微妙結(jié)合，正成為抑制干擾的有力武器。軟件的應(yīng)用將占越來(lái)越大的比重。例如，利用錯(cuò)誤糾正碼的軟件手段檢查并糾正錯(cuò)誤，是去掉進(jìn)入系統(tǒng)后的干擾的危害或切斷干擾的有力手段；
(3)在抗靜電干擾措施中，用“分布式的靜電保護(hù)涂覆”彌補(bǔ)靜電保護(hù)的不足。在CMOS ，A/ D等芯片板及印制電路板的接頭上作靜電涂覆，取得了很好的效果；
(4)隨著干擾情況的復(fù)雜化，統(tǒng)計(jì)處理的方法將得以充分利用；
(5)采用光纖電路抗電磁脈沖干擾被認(rèn)為是最理想的途徑。目前，光纖通訊已進(jìn)入電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的實(shí)用階段，隨著纖維光學(xué)和光計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的電磁兼容技術(shù)必將提高到一個(gè)新的階段。
第7篇：電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)范文
方案的主要任務(wù)是利用MCUMSP430F149實(shí)時(shí)接收控制和顯示終端或者上位PC傳輸?shù)目刂泼詈蛿?shù)據(jù)，啟動(dòng)TLV5618DAC電路產(chǎn)生相應(yīng)的工作模式所需電壓送至電壓電流PI調(diào)節(jié)器，PI調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)控制MOSFET驅(qū)動(dòng)電路，使電子負(fù)載工作在所設(shè)定的模式和所設(shè)定的參數(shù)狀態(tài)；單片機(jī)通過(guò)外接TLV2542ADC電路，完成各個(gè)工作模式電壓的采樣并送至顯示終端或者上位PC機(jī)界面實(shí)時(shí)顯示；系統(tǒng)具有過(guò)壓自關(guān)斷保護(hù)電路、過(guò)流軟件自關(guān)斷電路、鋰電池充電電路保護(hù)電路和過(guò)壓過(guò)流報(bào)警功能。
2硬件電路設(shè)計(jì)
2.1硬件總體設(shè)計(jì)
整個(gè)系統(tǒng)主要由單片機(jī)控制電路、電壓采樣電路、電壓電流PI調(diào)節(jié)電路、MOSFET驅(qū)動(dòng)電路、控制和顯示終端電路、串口通信電路、系統(tǒng)供電電路和過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路組成。其中考慮到系統(tǒng)的便攜式和低功耗特性，供電系統(tǒng)采用3.7V可充電鋰電池供電，通過(guò)CS5171構(gòu)成的單端初級(jí)電感轉(zhuǎn)換器[3]（SEPIC）電路升壓到8V，采用三片可調(diào)輸出DC/DC電源ICLM2596-ADJ轉(zhuǎn)換為±5V和+3.3V給系統(tǒng)供電；電壓電流PI調(diào)節(jié)電路用來(lái)控制MOS管的導(dǎo)通量，使其導(dǎo)通角能夠在可承受電壓范圍內(nèi)，對(duì)實(shí)測(cè)值與給定值的偏差進(jìn)行比例和積分運(yùn)算，用以控制調(diào)節(jié)導(dǎo)通角的增大或縮小達(dá)到設(shè)定值等于實(shí)際值，其中，電壓設(shè)定值由單片機(jī)控制DACTLV5618給定；電壓采樣電路主要完成電子負(fù)載各個(gè)工作模式下，待測(cè)電源系統(tǒng)輸入電壓或者M(jìn)OSFET兩端電壓的采樣；單片機(jī)控制電路完成ADC和DAC電路的控制、UART通信控制、控制和顯示終端的輸入和輸出等功能；過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)待測(cè)電源系統(tǒng)的輸入電壓電流的幅度保護(hù)功能和報(bào)警功能。
2.2系統(tǒng)電源模塊
SEPIC電路用于功率因數(shù)校正（PFC）有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，由于其前級(jí)類似于Boost變換器因此可保證輸入電流的連續(xù)性并減少EMI而其輸出級(jí)又類似于反激電路易于實(shí)現(xiàn)電氣隔離，為此基于SEPIC的PFC電路正受到越來(lái)越多的關(guān)注[4,5]。電子負(fù)載系統(tǒng)由可充電鋰電池供電，所以采用由CS5171構(gòu)成的SEPIC電路升壓到8V。LM2596-ADJ是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司推出的可調(diào)輸出電壓的電源管理單片集成電路，內(nèi)部集成固定頻率發(fā)生電路以及頻率補(bǔ)償電路，最大輸出電流可達(dá)3A，具有功耗小、效率高、過(guò)熱保護(hù)和限流保護(hù)功能、很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)、電路簡(jiǎn)單等特性[6]。因此采用三片LM2596-ADJ轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需電壓±5V和+3.3V。考慮到系統(tǒng)可充電鋰電池的需要，采用拓微的TP4054線性鋰離子電池充電IC，充電電壓取自USB接口。TP4054是一款采用恒定電流/恒定電壓算法的單節(jié)鋰離子電池充電器，它能夠提供800mA的充電電流和一個(gè)內(nèi)部P溝道功率MOSFET和熱調(diào)節(jié)電路，無(wú)需隔離二極管或外部電流檢測(cè)電阻器，因此，基本充電器電路僅需要兩個(gè)外部元件。
2.3電壓電流PI調(diào)節(jié)電路
PI調(diào)節(jié)器是一種線性控制器[7]，它根據(jù)給定值r(t)與實(shí)際輸出值c(t)構(gòu)成控制偏差將偏差的比例（P）和積分（I）通過(guò)線性組合構(gòu)成控制量，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，其控制規(guī)律為其中，u(t)為PI控制器的輸出，e(t)為PI調(diào)節(jié)器的輸入，Kp為比例系數(shù)，TI為積分時(shí)間常數(shù)。電子負(fù)載的核心實(shí)質(zhì)是一個(gè)電壓電流取樣PI控制器組成的負(fù)反饋控制環(huán)路，也是電子負(fù)載的功率控制電路，MOSFET在這里既作為電流的控制器件同時(shí)也作為被測(cè)電源的負(fù)載。在CC、CR、CP模式下，電流采樣電阻RISAM上的電壓降通過(guò)PI調(diào)節(jié)器與由單片機(jī)控制的TLV5618給定電壓設(shè)定值比較，控制MOS管的導(dǎo)通與截止，從而達(dá)到保持電流恒定的目的。在CV模式下，電壓采樣電阻RVSAM上的電壓通過(guò)PI調(diào)節(jié)器與電壓設(shè)定值比較，達(dá)到系統(tǒng)恒壓的目的。電壓電流PI調(diào)節(jié)器電路如圖2所示，其中IREF為DACTLV5618給定的電壓設(shè)定值，IVSAM為電壓或者電流采樣電阻上的實(shí)際電壓值。對(duì)于本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)實(shí)際電路調(diào)試，為了較快且更加精確的消除誤差，取Kp=1.5，TI=RC=2ms。Fig.2PIadjustmentcircuit
2.4串口通信電路
系統(tǒng)采用了一種基于PL2303HX芯片的USB轉(zhuǎn)串口的方法[8]。PL2303HX是Prolific公司推出的USB轉(zhuǎn)RS232接口的轉(zhuǎn)換芯片，能解決RS232全雙工異步串行通信與USB功能接口的連接，支持完整的RS232接口，可編程波特率，并可為外部串行口提供電源，且低功耗，低成本。單片機(jī)通過(guò)使能UART0，并通過(guò)交叉開(kāi)關(guān)將TXD和RXD配置在P3.4和P3.5完成與上位PC機(jī)的數(shù)據(jù)和控制命令傳輸，該USB接口也用于鋰電池充電接口。
2.5MOSFET驅(qū)動(dòng)電路
電子負(fù)載系統(tǒng)采用場(chǎng)效應(yīng)管式電子模擬負(fù)載，利用場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）工作在不飽和區(qū)時(shí)，漏極與源極之間的伏安特性可以看作是一個(gè)受柵一源電壓控制的可變電阻。用MOSFET作可變電阻具有工作速度快、可靠性高、控制靈敏等優(yōu)點(diǎn)，而且既無(wú)機(jī)械觸點(diǎn)，也無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，噪聲低、壽命長(zhǎng)。IRF540為N溝道增強(qiáng)型MOSFET[9]，所以整個(gè)設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)是根據(jù)IRF540管的參數(shù)進(jìn)行選定的。由IRF540MOS管的飽和漏源電流Id=30A取整個(gè)電子負(fù)載設(shè)計(jì)的電流范圍為0~20A，根據(jù)錳銅采樣電阻的阻值0.25Ω，可算出功率的最大值為100W，故整個(gè)設(shè)計(jì)的功率范圍為0~100W?？紤]到有時(shí)候被測(cè)電源電壓較大，在漏極-源極擊穿電壓Vdss=100V的基礎(chǔ)上，整個(gè)設(shè)計(jì)的電壓范圍設(shè)為0~30V。
2.6單片機(jī)控制電路
單片機(jī)控制電路[10]主要實(shí)現(xiàn)如下功能：（1）接收控制和顯示終端或者上位PC機(jī)傳輸?shù)目刂泼詈驮O(shè)定參數(shù)值，通過(guò)計(jì)算并控制DACTLV5618給定電壓或者電流設(shè)定值。TLV5618的端口DIN、SCLK、/CS分別配置在P2.0、P2.1和P2.2，DAC的參考電壓由REF3020A給定，最小步進(jìn)0.5mv。（2）通過(guò)配置在P2.3、P2.4和P2.5端口實(shí)時(shí)控制ADCTLV2542，采樣待測(cè)電源輸入電壓或者降在MSOFET兩端的電壓。ADC的參考電壓由REF3020A給定，最小采樣分辨率0.5mv。（3）控制和顯示終端電路配置在P1、P4、P5端口，單片機(jī)主要完成SSD1289控制器的讀寫控制，從而實(shí)現(xiàn)3.2寸TFT+TP液晶屏的觸摸按鍵輸入和電子負(fù)載系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。（4）通過(guò)配置在P3.4、P3.5端口的PL2303USBTOUART接口模塊，實(shí)現(xiàn)電子負(fù)載系統(tǒng)與上位PC機(jī)的控制和數(shù)據(jù)傳輸。（5）單片機(jī)通過(guò)端口配置，實(shí)現(xiàn)軟件過(guò)流保護(hù)、電池電壓檢測(cè)及過(guò)壓過(guò)流報(bào)警功能。
3軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的軟件部分主要包括單片機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和上位PC軟件界面設(shè)計(jì)。單片機(jī)控制系統(tǒng)部分軟件完成：系統(tǒng)初始化（I/O端口、SSD1289和UART初始化）、等待控制和顯示終端或者上位PC機(jī)命令和數(shù)據(jù)并處理、啟動(dòng)DAC轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電壓設(shè)定值、啟動(dòng)ADC實(shí)時(shí)采樣降在MOSFET驅(qū)動(dòng)電路上的電壓，將采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理并實(shí)時(shí)顯示或者送到上位機(jī)等。單片機(jī)控制系統(tǒng)部分軟件流程圖如圖3所示。例如，當(dāng)用戶選擇CC模式，并要求設(shè)定電流為2.000A時(shí)，則單片機(jī)通過(guò)計(jì)算可得采樣電阻上的電壓應(yīng)該為0.5V，啟動(dòng)TLV5618產(chǎn)生0.5V的設(shè)定電壓值到PI調(diào)節(jié)器，PI調(diào)節(jié)器的輸出控制MOSFET驅(qū)動(dòng)電路工作在CC恒流模式下，并保持電子負(fù)載的電流在輸入電壓可調(diào)節(jié)范圍內(nèi)保持在2.000A。上位PC機(jī)界面采用采用VB實(shí)現(xiàn)軟件實(shí)現(xiàn)，用戶通過(guò)選擇界面上串口配置按鈕，打開(kāi)串行端口；選擇相應(yīng)的電子負(fù)載工作模式和設(shè)定相應(yīng)模式下的參數(shù)，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕即可啟動(dòng)直流電子負(fù)載工作，并將采集數(shù)據(jù)圖形顯示。實(shí)際采集效果如圖4所示。
4結(jié)論
第8篇：電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)范文
【關(guān)鍵詞】電子信息系統(tǒng) 機(jī)房 防靜電 防雷 設(shè)計(jì)
某煤礦辦公生活區(qū)有建筑單體若干，對(duì)于其電子信息系統(tǒng)機(jī)房而言，則位于此辦公樓第四層，不僅為生活區(qū)設(shè)施、建筑提供相應(yīng)通信服務(wù)，而且還為日常辦公及生產(chǎn)性調(diào)度提供具體的通信服務(wù)，雷電防護(hù)等級(jí)的C級(jí)。本文以此機(jī)房為例，探討具體的防雷與防靜電設(shè)計(jì)策略。
1 構(gòu)建完備的共用接地系統(tǒng)
對(duì)于機(jī)房接地而言，通常情況下，有著多種類型的劃分，即防雷保護(hù)、直流與交流工作及安全工作等接地保護(hù)方式。結(jié)合《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》當(dāng)中的相關(guān)規(guī)定與要求，當(dāng)選用共用接地系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)時(shí)，各個(gè)接地系統(tǒng)共用一組接地裝置為宜。
對(duì)于此工程而言，騎在防雷以及安保方面所采用的接地方式，則為共用接地，將樁基內(nèi)主鋼筋（2根，≥16mm）及地層底板當(dāng)作聯(lián)合接地體，接地電阻≤1Ω。該建筑地域內(nèi)的年雷暴日達(dá)31.0d，依據(jù)第3類防雷建筑開(kāi)展設(shè)計(jì)。將屋面頂部周圍明敷的避雷帶、屋角及女兒墻當(dāng)作接閃器，且于整個(gè)屋面設(shè)置避雷網(wǎng)格，其大小控制在≤24×16m或20×20m，只要是高出屋面的物件，如各種支架及金屬管道等，均需設(shè)置有可連接接閃器的可靠電氣。把外側(cè)柱內(nèi)主鋼筋（規(guī)格同主鋼筋）當(dāng)作防雷接地引下線，且將1塊熱鍍鋅鋼板分別預(yù)埋于室外地坪的-0.5m處與0.5m處，此鋼板的規(guī)格為100mm×100mm×8mm，將其用于測(cè)試與補(bǔ)打接地極，三者間都需要連通于聯(lián)合接地體。無(wú)論是進(jìn)建筑物金屬管道，還是出建筑物的各類型管道，在支架相應(yīng)底端位置，或者是其頂端位置，在或者是進(jìn)出處，都需要有防雷接地裝置，使之形成可靠的電氣連通。針對(duì)此工程而言，其選用的乃為TN-C-S制電源。于進(jìn)線位置（電源），實(shí)施反復(fù)性的接地，而在系統(tǒng)的相應(yīng)聯(lián)合接地置處，則需要較好的將接地線引出（~排50mm×35mm或熱鍍鋅扁鋼40mm×4mm），另外，還需進(jìn)行總等電位聯(lián)結(jié)，于浴室、衛(wèi)生間內(nèi)進(jìn)行局部性的等電位聯(lián)結(jié)，只要是正常情況下諸如橋架、電纜金屬包皮、電氣設(shè)備金屬外殼及金屬線槽等不帶電的金屬部分，經(jīng)專用接地線，都能夠與局部等電位聯(lián)結(jié)，或者總等電位聯(lián)結(jié)，電氣連通可靠。針對(duì)此工程來(lái)講，其所采用的是比較常見(jiàn)的弱電接地，從聯(lián)合接地體處，引出所需要的接地線，針對(duì)此接地線來(lái)講，其與保安接地系統(tǒng)之間，或者是與防雷接地系統(tǒng)之間，在具體的接地于主通道上，均呈相應(yīng)分隔狀態(tài)。無(wú)論何種形式的弱電設(shè)備接地，都需要有與此接地間有比較可靠的的電氣連通。
2 高效、充分的等電位聯(lián)結(jié)
針對(duì)等電位聯(lián)結(jié)來(lái)講，其作為整個(gè)接地系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，無(wú)論是對(duì)人員設(shè)備的防護(hù)，還是機(jī)房環(huán)境的相應(yīng)靜電凈化，均有著關(guān)鍵性作用，因此，在系統(tǒng)機(jī)房中，需盡可能將地絕緣孤立導(dǎo)體予以規(guī)避
針對(duì)電子信息系統(tǒng)機(jī)房，在其內(nèi)部所設(shè)置的各類型性電子信息設(shè)備，在選擇相應(yīng)等電位聯(lián)結(jié)方式上，需結(jié)合電子信息系統(tǒng)機(jī)房的規(guī)模與等級(jí)，以及電子信息設(shè)備容易受到干擾的頻率來(lái)確定，通常情況下，主要選用M型、S型或SM混合型等形式。此機(jī)房選用M型的等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)，于機(jī)房?jī)?nèi)，即活動(dòng)地板的下方位置，做一環(huán)狀M形等電位接地網(wǎng)格，所用材料為30mm×3mm銅帶，控制矩形網(wǎng)格的邊長(zhǎng)，即0.6～3m，而在各個(gè)交叉點(diǎn)，則實(shí)施電氣聯(lián)結(jié)，于網(wǎng)格的周圍，布設(shè)與之對(duì)應(yīng)的等電位聯(lián)結(jié)帶，且經(jīng)等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體，把等電位聯(lián)結(jié)帶連接于建筑物金屬結(jié)構(gòu)、各類金屬管道、就近接地匯流排及金屬線槽等。對(duì)于各臺(tái)電子信息設(shè)備而言，在選用等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體，并且其在長(zhǎng)度上并不相同，采取就近方式，與系統(tǒng)的等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格形成相應(yīng)連接狀態(tài)。此外，對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)部的等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體，或者是等電位聯(lián)結(jié)帶的最小截面積與材料而言，需滿足《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)要求。實(shí)施接地操作過(guò)程中，對(duì)于各臺(tái)計(jì)算機(jī)而言，需以單獨(dú)的方式，與防靜電接地體形成有效連接，而針對(duì)各防靜電裝置而言，與之相配套的單獨(dú)接地線，在設(shè)置其截面時(shí)，需使其≥2mm，如若靜電裝置不止一個(gè)時(shí)，那么需要控制導(dǎo)電線相應(yīng)直徑，即使其≥3mm。在接地線埋設(shè)過(guò)程中，需使接地樁與接地線牢固連接，除此之外，在相應(yīng)機(jī)械強(qiáng)度方面，需做到全面、充分，而針對(duì)防靜電接地線來(lái)考量，一些線路上不可連接，如電源中性線上便需禁止，除此之外，還不能與個(gè)別線路公用，如防雷地線，在供電方式上，可選用三相五線制來(lái)實(shí)現(xiàn)。將保護(hù)屏裝在顯示器上，此裝置能夠較好規(guī)避靜電傷害，防止輻射。將一根引線與顯示器保護(hù)屏形成連接狀態(tài)，另外，把引線一頭，以一種比較合理的方式，與靜電接地線形成連接狀態(tài)，通過(guò)進(jìn)行這樣的操作，對(duì)于存在于顯示器保護(hù)屏上的靜電，則可使其向大地傾瀉。機(jī)房?jī)?nèi)全部外露金屬，如金屬吊頂、暖氣管道、配電管線及設(shè)備外殼等，都需要就近連接于等電位銅帶用BVR-6塑銅線；采用BVR-6塑銅線，將等電位銅帶與地板支托相連接，以每5m連接1點(diǎn)；針對(duì)地板下等電位聯(lián)結(jié)銅帶言，需將其以一種有效、合理方式，連接于自然接地體（建筑柱筋）連點(diǎn)以上。
3 合理配置浪涌保護(hù)器
針對(duì)此工程來(lái)講，其所選用的即為三級(jí)電源浪涌防護(hù)，各個(gè)位置均安裝有浪涌保護(hù)器，比如重要設(shè)備的用電處有安裝，在變電所總配電室內(nèi)也有安裝，對(duì)于其所持有的標(biāo)稱放電電流，則依次是20kA、80kA，這樣操作，能夠避免雷擊電磁脈沖對(duì)機(jī)房供電電源造成的斷電威脅。另外，對(duì)于系統(tǒng)核心部件的主機(jī)部分而言，尤其是其中的關(guān)鍵通信電纜，需對(duì)其實(shí)施SPD保護(hù)。通常情況下，因具有較多的通信電纜數(shù)，所以在設(shè)置通信線的保護(hù)時(shí)，可結(jié)合實(shí)況進(jìn)行合理化設(shè)置。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上，防靜電、防雷乃是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)性工程，不僅要將建筑物外部相應(yīng)防雷接地基礎(chǔ)工作做好，還需注重機(jī)房?jī)?nèi)部的接地系統(tǒng)、防雷、防靜電設(shè)計(jì)。本文通過(guò)設(shè)計(jì)、分析此煤礦電子信息系統(tǒng)機(jī)房的防靜電與防雷設(shè)計(jì)思路，從中匯總了有效的防靜電與防雷措施，以此為今后其它方面的此類設(shè)計(jì)提供實(shí)踐依據(jù)，望能為此領(lǐng)域的設(shè)計(jì)研究提供些許指導(dǎo)。
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第9篇：電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)范文
關(guān)鍵詞：建筑設(shè)備；自動(dòng)化；技術(shù)；設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：TU8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)是現(xiàn)代智能建筑發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，也是當(dāng)前智能建筑實(shí)施的重要內(nèi)容，隨著建筑智能化和建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，對(duì)建筑設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的要求也越來(lái)越高，現(xiàn)代智能建筑很多功能都是基于建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。
一、建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)概述
1.系統(tǒng)組成和工作原理
建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制器的控制是通過(guò)中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流的。兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)是由局域網(wǎng)的一級(jí)網(wǎng)絡(luò)由工業(yè)控制總線的二級(jí)網(wǎng)共同構(gòu)成的，中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)為第一級(jí)控制裝置，連接一級(jí)網(wǎng)絡(luò)和二級(jí)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)主控制器是二級(jí)控制裝置，在二級(jí)網(wǎng)絡(luò)上有現(xiàn)場(chǎng)控制器連接著，它負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行控制，從而構(gòu)成了三級(jí)控制裝置。第四級(jí)的控制裝置是安裝在建筑設(shè)備基礎(chǔ)上的傳感器和執(zhí)行器，這樣的連接形式對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制器的獨(dú)立工作能力有了很好的保護(hù)作用。
建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、監(jiān)視、顯示各種機(jī)電設(shè)備的啟動(dòng)和停止、自動(dòng)檢測(cè)、對(duì)各種設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行顯示等多項(xiàng)功能，通過(guò)這些功能的實(shí)現(xiàn)，可以對(duì)一些設(shè)備的變化趨勢(shì)和歷史數(shù)據(jù)有清晰的掌握，同時(shí)對(duì)檢測(cè)到的意外和突發(fā)事件可以及時(shí)的采取處理措施。還可以根據(jù)外界的環(huán)境變化對(duì)各種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其始終處于最優(yōu)狀態(tài)。通過(guò)上述部分功能，可以對(duì)建筑物內(nèi)的各種機(jī)電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的管理和協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的自動(dòng)化管理和對(duì)建筑設(shè)備的維護(hù)管理。
2.常見(jiàn)的系統(tǒng)設(shè)備和元件
在建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)中，比較重要的元件有現(xiàn)場(chǎng)控制器、執(zhí)行器和傳感器。其中，對(duì)智能建筑中的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制作用的是現(xiàn)場(chǎng)控制器，該元件既可以接受中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)的管理控制，還可以脫離故障了的中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)獨(dú)立運(yùn)行；執(zhí)行傳感器是智能控制系統(tǒng)的末端主控元件，一般采用DDC與其進(jìn)行直接的連接控制，輸入信號(hào)形式有模擬量和開(kāi)關(guān)量?jī)煞N，輸出信號(hào)形式也有模擬量和開(kāi)關(guān)量?jī)煞N，一般使用的有電磁閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和電動(dòng)風(fēng)門等，其中電磁閥是電動(dòng)執(zhí)行器，使用原理是利用線圈通電產(chǎn)生的磁動(dòng)力來(lái)帶動(dòng)閥門的開(kāi)閉，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的動(dòng)力元件是電動(dòng)機(jī)，用來(lái)控制控制器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換閥門的開(kāi)度，而電動(dòng)風(fēng)門則多用于通風(fēng)系統(tǒng)中，改變風(fēng)量的執(zhí)行器是通過(guò)葉片的面積實(shí)現(xiàn)的；傳感器有多種類別，常用的有溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器和變送器等。
二、建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
設(shè)備控制子系統(tǒng)主要有四個(gè)，分別是給水排水系統(tǒng)、變配電控制系統(tǒng)、照明與動(dòng)力控制系統(tǒng)和通風(fēng)與空調(diào)控制系統(tǒng)。
1.給水排水系統(tǒng)
一般的建筑物中的給水系統(tǒng)是采用水泵直接給水、高位水箱給水和氣壓罐給水的形式，而室內(nèi)的排水方式則是采用重力直接排放，設(shè)置有集水坑，通過(guò)潛污泵排出的方式。為了檢測(cè)溢流、最低報(bào)警水位和可允許啟泵液位，在水泵直接給水控制系統(tǒng)中的緩沖池安裝有三個(gè)液位傳感器，檢測(cè)水壓的傳感器主要實(shí)現(xiàn)的是完成恒壓供水、控制工頻泵、檢測(cè)和報(bào)警、管理運(yùn)行設(shè)備的功能，同時(shí)氣壓罐給水控制系統(tǒng)同樣實(shí)現(xiàn)生活泵的上述功能，而排水系統(tǒng)主要依靠排水泵、生活水池、污水池和集水坑等設(shè)備實(shí)現(xiàn)潛水泵的上述功能。
2.變配電控制系統(tǒng)
建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)需要要求很高的供電系統(tǒng)，同時(shí)需要設(shè)置備用電源對(duì)突發(fā)停電事件的發(fā)生進(jìn)行預(yù)防。智能建筑的變配電系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)檢測(cè)、監(jiān)視設(shè)備狀態(tài)、故障報(bào)警和電量計(jì)量等多種功能。
3.照明與動(dòng)力控制系統(tǒng)
在智能建筑物中會(huì)產(chǎn)生很大的照明用電量需求，因此，節(jié)能設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵就是保證照明質(zhì)量的同時(shí)又做到節(jié)能的設(shè)計(jì)。一般的智能建筑多是高層建筑，因此還需要將電梯等動(dòng)力系統(tǒng)的安全性進(jìn)行考慮，為了對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完好的控制，一般的動(dòng)力系統(tǒng)都自帶一個(gè)完善的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。對(duì)于照明系統(tǒng)還應(yīng)實(shí)現(xiàn)下班時(shí)間關(guān)掉走廊、樓梯等處的照明設(shè)備，而動(dòng)力系統(tǒng)依靠DDC和電梯控制箱的電氣觸點(diǎn)進(jìn)行連接，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和故障情況的監(jiān)視功能。
4.通風(fēng)和空調(diào)控制系統(tǒng)
按照空氣處理設(shè)備的不同將空調(diào)系統(tǒng)分為了三類，分別是集中式空調(diào)系統(tǒng)、半集中式空調(diào)系統(tǒng)和局部空調(diào)系統(tǒng)。無(wú)論哪種空調(diào)都是由冷源、熱源和前端設(shè)備三部分組成的。通風(fēng)系統(tǒng)分為局部通風(fēng)和全面通風(fēng)兩種，其主要作用是凈化排除室內(nèi)的污染空氣；空調(diào)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的啟動(dòng)控制、冷水機(jī)組開(kāi)啟臺(tái)數(shù)控制、壓差旁通控制、水流檢測(cè)水泵控制、冷卻水溫度控制和水箱補(bǔ)水等控制功能；熱水控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)交換器二次熱水出口溫度控制、熱水泵及其連鎖控制等功能；空氣處理監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)回風(fēng)溫度控制、回風(fēng)濕度控制等控制功能；通過(guò)風(fēng)機(jī)盤管監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)風(fēng)速的控制及定時(shí)啟停控制能功能。通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)空氣中CO、CO2等濃度的檢測(cè)來(lái)運(yùn)行風(fēng)機(jī)的啟停，可以有效的保證了空氣質(zhì)量。
三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程
在建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般分為用戶需求分析、功能子系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、BA系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)表編制和系統(tǒng)設(shè)備配置及施工圖紙繪制四個(gè)步驟。其中，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的首要步驟就是用戶需求分析，該階段要求設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑物內(nèi)部設(shè)備及其自動(dòng)化系統(tǒng)方案進(jìn)行仔細(xì)研究；在功能子系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)階段，是設(shè)計(jì)人員通過(guò)前期的調(diào)查結(jié)果對(duì)控制方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)量及其所應(yīng)實(shí)現(xiàn)的控制功能設(shè)計(jì)相關(guān)的控制方案；在BA系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)表編制階段實(shí)現(xiàn)對(duì)控制設(shè)備的選配進(jìn)行列表之后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總的工作，最后的階段就是配置系統(tǒng)設(shè)備和繪制施工圖紙了。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)保證中央監(jiān)控室在系統(tǒng)負(fù)荷中心的周圍附近，但是對(duì)于一些噪音大、電磁干擾較強(qiáng)和較潮濕的地方應(yīng)盡量的遠(yuǎn)離。將系統(tǒng)的調(diào)試、維護(hù)、管理方便性和布線的經(jīng)濟(jì)性充分考慮到現(xiàn)場(chǎng)控制器的設(shè)置當(dāng)中，堅(jiān)持以相對(duì)集中和靠近現(xiàn)場(chǎng)傳感器及執(zhí)行器為原則，在接口處留有15%的剩余量。傳感器一般情況下選用的是電壓型傳感器，一旦遇到周圍電磁干擾較強(qiáng)的情況，應(yīng)采用電流型傳感器。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的通信線路和信號(hào)線應(yīng)將屏蔽考慮在內(nèi)，設(shè)置軟線并用金屬線管和線槽進(jìn)行敷設(shè)。對(duì)于供電系統(tǒng)，則應(yīng)使用專用的回路，采用最高等級(jí)的負(fù)荷等級(jí)同時(shí)設(shè)有備用電源來(lái)保障故障時(shí)的不間斷供電。
四、結(jié)語(yǔ)
建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是保證系統(tǒng)的低碳、環(huán)保和節(jié)能功能，同時(shí)采用智能管理代替人工管理的方式對(duì)管理進(jìn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)控制。該體系通過(guò)對(duì)各子系統(tǒng)的監(jiān)控管理，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中提供了全程的監(jiān)控和管理，使得設(shè)備的壽命得到了延長(zhǎng)，設(shè)備運(yùn)行的可靠性和舒適性也得到了有效提高。
參考文獻(xiàn)：
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