内容简介
中等职业教育改革创新示范教材电子产品制作与调试主编葛永国副主编葛彦华江伟参编孙石磊周金香张波付丽芬周兴龙主审李国瑞机械工业出版社本书共分为四大模块:模拟训练、虚拟仿真、生产案例及比赛与考证。其中的模拟训练模块,以工作过程为导向,以电子产品制作与调试工作任务为载体,共设:LED照明电路的搭接、声控闪光灯电路的制作、声光控节能开关的组装与调试、小型声光电子礼花器的制作与调试四个项目,融合安排了常用电子元器件的识别和检测、常用电子仪器仪表的使用方法、典型电子产品制作工艺、整机电路装接与调试等专业基本技能训练。虚拟仿真模块,以任务为导向,安排了两个电路仿真项目,一个是用仿真软件EWB进行数字电子钟电路的设计与仿真,另一个是用仿真软件Proteus进行声光电子礼花器的电路仿真,通过练习让学生初步掌握仿真软件的基本功能及使用方法。生产案例模块,以校内生产车间内的“T8型LED灯管的组装”生产为案例,学生体验了电子产品的生产流水线装配、安装、测试和检验、老化等过程。比赛与考证模块,先讲述了校内和省级技能比赛的规程,并附以模拟试卷;然后对本专业学生所涉及的“电子装接工”考证事宜进行了介绍,同时附以考证模拟试卷。本书适用于中等职业学校、五年制高职等电子类专业教材,以及相关专业职业技能鉴定的训练教材,也可作为电子产品爱好者学习电子技术实用知识和技能的自学用书。
内页插图
目录
前言
模块一 模拟训练
项目一 LED照明电路的搭接
任务一 元器件的识别和检测
任务二 电路图的识读及电路的搭接
项目二 声控闪光灯电路的制作
任务一 元器件的识别和检测
任务二 电路图的识读及电路的组装
任务三 电路的调试及故障排除
项目三 声光控节能开关的组装与调试
任务一 元器件的识别和检测
任务二 电路图的识读及电路的组装
任务三 声光控节能开关的测试和整机组装
项目四 小型声光电子礼花器的制作与调试
任务一 绘制PCB板图
任务二 PCB的制作
任务三 礼花器电路组装
任务四 礼花器电路调试
模块二 虚拟仿真
项目五 基于EWB数字电子钟的设计与仿真
任务一 EWB的基础操作
任务二 元器件及仪器仪表的使用
任务三 数字电子钟电路的创建与仿真
项目六 基于Proteus声光电子礼花器电路仿真
任务一 时钟发生器电路设计
任务二 发光电路仿真及调试
任务三 发声电路及各电路连接仿真及调试
模块三 生产案例
项目七 T8型LED灯管的组装(校内实训车间)
任务一 T8型LED灯管组装前工序
任务二 T8型LED灯管的组装后工序
任务三 T8型LED灯管成品检验与包装
模块四 比赛与考证
项目八 电子产品装配及调试技能比赛
任务一 了解校内技能比赛
任务二 了解省级专业技能比赛程序及比赛规则
任务三 省级专业技能比赛电子产品装配与调试项目考题
项目九 电子设备装接工考证
任务一 了解电子设备装接工及其考证
任务二 了解电子设备装接工考证试卷结构
参考文献
精彩书摘
任务二 T8型LED灯管的组装后工序
相关知识1
电子车间的管理制度
为确定生产秩序正常运作,持续营造良好的工作环境,促进车间的发展,结合本车间的实际情况特制订本制度。
一、车间主任管理职责
车间主任管理职责总则:车间主任是一个车间的最高管理者,负责整个车间的生产安排、品质控制等事务。对生产的效益与效率、产品的品质、人员及财产安全、员工工作安排等负有直接责任。具体职责:
1)应保证员工的安全生产。
2)应保质、保量按时完成公司的生产任务。
3)对员工进行技能、公司制度、公司文件的培训、宣传并落实公司制度和文件。
4)认真贯彻公司的各项方针政策,带头遵守公司的各项规章制度。并接受上级部门的监督、检查、考核。
5)合理安排车间班组长的工作,并对班组长进行必要的培训和考核。
6)负责反馈员工的意见,解决车间内部的问题。
7)搞好现场管理,推进“6S”进程。对物料的领发、使用、放置合理安排。
8)有申请招聘新员工和辞退行为差的员工的权利。
9)有权对车间内员工的不良行为进行处罚,但是必须以《公司制度》等公司文件为依据。
10)各种报表的填写与上交。
11)车间财产的记录和安全保障(设备台账、维修记录、维修计划等)。
二、班、组长管理职责
1)带头遵守车间的各项规章制度,接受车间主任的监督、检查、考核。
2)组织本班组人员进行“安全第一、质量第一”的思想教育。
3)组织生产工人学习生产技能,严格按照工艺规程和岗位操作法,保质保量地完成当班任务。
4)经常开展小组质量分析会,努力提高产品的质量合格率。
5)随时注意生产状况,发现产品质量及安全问题及时上报车间主任。
6)指导员工严格按照工艺规程操作,积极参与质量管理、技术革新活动。
7)发现生产人员违反工艺规程、岗位操作法及其他有关标准文件的行为可令其改正,甚至可暂停有关人员的工作,并发出书面警告并上报车间主任。
8)负责本班各种报表的填写与上交。
9)负责本班人员的调配、排班、勤务、严格考勤、员工的情绪管理、新进员工的技术培训以及安全操作、生产现场的卫生、班组的建设等。
10)应该保证车间环境的整洁卫生,设备的正常运行,排除各种安全隐患。
11)认真执行交接班制度,向接班者交清本班生产、安全、质量情况及遗留问题。
12)下班各班组长负责关好门窗,锁好车间门,关闭总电源。
三、员工管理制度
为规范员工管理,使员工了解工作规范和工作制度,制定本办法。
1)遵守国家政策、法令和学校规章制度,遵守车间各项管理规定和劳动纪律。
2)热爱本职工作,养成良好的职业道德,全面提高自身素质。
3)服从分配、服从领导,工作认真负责,坚守岗位,尽忠职守。
4)关心集体,团结协作,互相帮助,维护集体利益和信誉。
5)全体员工须按要求穿工装,不得穿拖鞋进入车间。
6)努力学习文化、业务技术知识,认真做好本职工作,虚心听取意见,不断改进工作。
7)热爱本职工作,对自己的工作职责负全责。
8)努力提高工作技能和工作效率。
9)工作时间内,除班组长以上管理人员因工作关系在车间走动,其他人员不得离开工作岗位相互串岗,若因事需离开工作岗位须向班组长申请方能离岗。
10)对本职工作应争取时效,不拖延,不积压。
11)待人接物态度谦和,营造良好的工作环境和文化氛围。
12)上班必须穿工作服,按规定着装,不准只穿背心、拖鞋。
13)上班时间应保持环境的安静,不要高声喧哗、闲谈和播放音乐,以免影响他人工作。
14)工作时间内,不得擅自离开工作岗位。
15)上班时应举止文明、衣着整洁、讲究卫生;不准随地吐痰、乱丢果皮纸屑,自觉维护和保持环境卫生。
16)注意安全,落实防火、防盗、防风、防雷措施,及时消除各种隐患。
17)节约用水、用电及其他生产资料,杜绝一切浪费现象。
四、安全生产管理制度
1)车间应做好安全宣传教育,安全防范保障工作,贯彻“安全第一、预防为主,,的思想。
2)经常开展安全活动,定期进行安全检查,认真整改、消除隐患。
3)严格执行各项安全操作。
4)员工必须掌握本岗位安全操作规范,熟悉设备性能特点,按操作规程作业。
5)员工在操作设备时须集中精神,不得说笑或在疲倦、不清醒状态下工作。
6)工作时应时刻注意防止撞伤、压伤、扎伤、烫伤等伤害。
7)车间现场地面应时刻保持清洁,随时注意滑倒。
8)加强事故管理,坚持对重大事故不放过。
……
前言/序言
2010年国家实施中等职业教育改革发展示范学校建设项目,其重点内容之一就是以人才培养对接用人需求、专业对接产业、课程对接岗位、教材对接技能为切入点,深化教学内容改革。因此在项目建设中以工学结合、校企合作人才培养模式改革为重点,以课程体系建设为核心,打破传统的课程体系和教学模式,根据职业资格标准和岗位任职要求,对岗位工作任务、工作过程和职业能力进行分析,构建基于“工作过程”的课程体系。与企业合作开发专业核心课程,引入企业、行业工作规范和技术标准,以典型任务、真实产品、真实工艺等为载体,设计学习情境,改革教学内容、教学方法、教学手段和课程评价方式。基于此,我们组织骨干教师,并吸收行业企业专家参与开发出机电技术应用、汽车运用与维修、会计电算化、计算机应用、果树花卉生产技术5个专业24门核心课程。
各教材本着“行动导向、任务引领、学做结合、理实一体”的原则编写,通过召开有行业企业专家参与的研讨会,骨干教师到企业调研,分析提炼典型职业活动,教材内容重点突出学生基础知识学习、基本技能训练、职业素养培养,几经论证,在我校试行、修改,最终成稿。
本书编写按照“实训模拟、虚拟仿真、案例应用、比赛与考证”四方面内容进行架构,体现“工学结合,产教一体”,“做中学,做中教”的教学理念,突出职业特点,适应社会需求。
本书共设九个项目,主要内容包括:LED照明电路的搭接、声控闪光灯电路的制作、声光控节能开关的组装与调试、小型声光电子礼花器的制作与调试、基于EWB数字电子钟的设计与仿真、基于Pmteus的声光电子礼花器电路仿真、T8型LED灯管的组装、“电子产品装配与调试”技能比赛、电子设备装接工考证。本书由葛永国任主编,葛彦华、江伟任副主编,由李国瑞主审,孙石磊、周金香、张波、付丽芬、周兴龙参加了编写。其中项目一、项目七由葛永国、江伟编写,项目二、项目六由葛彦华编写,项目三由孙石磊编写,项目四由周金香编写,项目五由张波编写,项目八由付丽芬编写,项目九由周兴龙编写。
为了方便阅读,本书大部分内容采用了国标符号,但为了贴近实际、保留厂家资料原貌,部分电子产品的印制电路板及软件中相应的截图未做变动。
由于编者水平有限,书中难免有不妥之处,敬请读者批评指正。
编者
《创新设计:现代电子产品开发与实践》 内容简介 在当今科技日新月异的时代,电子产品已经渗透到我们生活的方方面面,成为现代社会不可或缺的一部分。从智能手机、个人电脑到物联网设备、智能家居系统,再到先进的医疗器械和工业自动化设备,每一个成功的电子产品背后,都凝聚着无数创新思维、精湛工艺和严谨的调试过程。本书《创新设计:现代电子产品开发与实践》旨在为有志于投身电子产品设计、开发与制造领域的读者,提供一套系统、深入且极具实践指导意义的学习资源。 本书不同于市面上许多侧重于单一技术或零散知识点讲解的教材,它从宏观的创新理念出发,逐步深入到具体的电子产品开发流程。我们强调的不仅仅是“如何制作”,更是“如何创新地制作”,以及“如何高效地调试”,以应对复杂多变的市场需求和技术挑战。本书内容紧密围绕现代电子产品开发的实际需求展开,覆盖了从概念构思、原理设计、电路实现、PCB布局、元器件选型、嵌入式系统开发、软件编程、系统集成,直至最终的生产制造与质量控制的完整链条。 第一部分:创新理念与产品规划 在电子产品开发之旅的起点,本书首先引导读者跳出单纯的技术框架,回归到“为何而做”的根本问题。在这一部分,我们将深入探讨创新的驱动力,分析市场趋势,学习如何识别用户需求,并通过用户体验设计(UXD)与用户界面设计(UID)的理论与方法,将模糊的想法转化为切实可行的产品概念。我们将剖析成功电子产品的案例,挖掘其背后的创新逻辑,并教授读者如何进行头脑风暴、概念筛选和可行性分析。此外,本书还将涉及产品生命周期管理(PLM)的基本概念,帮助读者理解一个产品从诞生到退市的完整旅程,以及如何在不同阶段进行战略规划。 第二部分:核心电子技术与原理 打牢基础是实现创新的关键。本书第二部分将系统梳理现代电子产品设计所需的核心技术和原理。我们将深入讲解模拟电路和数字电路的基础知识,包括放大器、滤波器、振荡器、逻辑门、时序逻辑等。在此基础上,我们将引入微处理器、微控制器(MCU)和嵌入式系统设计。读者将学习到ARM、RISC-V等主流架构的特点,以及如何选择合适的MCU来实现特定的功能。 针对日益重要的物联网(IoT)和无线通信技术,本书将详细介绍Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、LoRa等通信协议的工作原理、应用场景以及在产品设计中的集成方法。对于传感器技术,我们将覆盖各种常用传感器(如温度、湿度、光照、加速度、陀螺仪、压力、生物识别等)的原理、选型、接口电路设计和数据采集技术。 在电源管理方面,本书将讲解各种电源转换技术(如DC-DC转换、AC-DC转换、线性稳压),以及如何设计高效、可靠的电源方案,以确保产品的稳定运行和长续航能力。 第三部分:电路设计与PCB工程 在理论知识武装之后,本书将带领读者进入具体的电路设计与PCB(Printed Circuit Board)工程实践。我们将详细介绍电路原理图的设计流程、常用EDA(Electronic Design Automation)软件(如Altium Designer, KiCad, Eagle等)的使用技巧,以及如何优化电路布局以提高性能、降低干扰。 PCB布局设计是连接电路理论与实际产品的关键环节。本书将深入讲解PCB的层叠结构、布线规则、阻抗匹配、信号完整性(SI)、电源完整性(PI)等高级主题。我们将教授读者如何根据电路特性、元器件封装以及制造工艺的要求,进行合理的PCB布局和布线,以确保电路的稳定性和可靠性。同时,本书还将涉及PCB的生产工艺流程、制造公差以及质量检验标准。 第四部分:嵌入式系统开发与软件编程 现代电子产品往往是硬件与软件的有机结合。本书第四部分将聚焦于嵌入式系统的开发与软件编程。我们将从裸机编程入手,引导读者理解硬件与软件交互的底层机制。随后,我们将引入嵌入式操作系统(RTOS)的概念,讲解FreeRTOS、Zephyr等主流RTOS的体系结构、任务调度、IPC(Inter-Process Communication)机制等,并教授如何在RTOS环境下进行高效的软件开发。 在编程语言方面,本书将重点讲解C/C++在嵌入式开发中的应用,以及Python在原型开发、自动化测试和数据分析中的作用。读者将学习到如何进行固件(Firmware)的开发、调试与优化,包括中断处理、设备驱动程序编写、文件系统管理、网络通信协议栈实现等。 对于涉及人机交互的产品,本书还将介绍GUI(Graphical User Interface)开发技术,包括嵌入式GUI库(如LVGL, TouchGFX等)的使用,以及如何设计直观、易用的用户界面。 第五部分:产品集成、调试与测试 完成硬件和软件的设计后,将面临严峻的集成和调试挑战。本书第五部分将详细阐述产品集成的策略与方法,包括硬件模块的连接、软件系统的部署、不同单元之间的协同工作等。 调试是保证产品质量和性能的关键环节。本书将介绍多种有效的调试技术和工具,包括使用逻辑分析仪、示波器、JTAG/SWD调试器等硬件调试工具,以及printf调试、断点调试、代码覆盖率分析等软件调试方法。我们将深入讲解常见问题的定位与解决策略,如电源异常、信号干扰、通信超时、内存泄露、死锁等。 在产品开发后期,严格的测试是必不可少的。本书将涵盖单元测试、集成测试、系统测试、性能测试、可靠性测试、EMC(Electromagnetic Compatibility)测试等多种测试类型。我们将教授读者如何设计有效的测试用例,利用自动化测试工具,并根据测试结果进行产品优化和完善。 第六部分:制造、质量控制与前沿技术展望 本书的最后一章节将视角转向产品的批量生产和市场化。我们将简要介绍电子产品的制造工艺,如SMT(Surface Mount Technology)贴片、DIP(Dual In-line Package)插件、波峰焊、回流焊等,以及相关的工艺流程和质量控制要点。 质量控制贯穿于产品开发的整个生命周期,本书将强调QC(Quality Control)和QA(Quality Assurance)的重要性,并介绍一些基本的质量管理工具和方法。 最后,本书将对电子产品制造与调试领域的未来发展趋势进行展望,包括人工智能在设计与调试中的应用、新材料与新工艺的发展、低功耗设计、安全与隐私保护等。 目标读者 本书适合以下人群阅读: 中等职业教育的学生,为他们提供扎实的理论基础和丰富的实践指导。 初级电子工程师、技术爱好者,希望系统学习电子产品设计与开发全流程。 项目管理者,需要对电子产品开发的各个环节有全面的了解。 对电子产品创新设计感兴趣的社会各界人士。 结语 《创新设计:现代电子产品开发与实践》力求成为一本集理论深度、实践广度与前沿视野于一体的综合性著作。我们相信,通过系统学习本书的内容,读者不仅能够掌握电子产品制作与调试的核心技能,更能培养出创新性的思维模式和解决复杂工程问题的能力,为他们在电子科技领域开创属于自己的未来奠定坚实的基础。