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2024 / 07 / 23
摘要:当前微波通信课程群的实训教学中还存在着教师侧重理论而轻视实践,教学内容与射频工程师的岗位需求相脱离等问题。文章提出了基于CDIO的微波通信类课程的实训教学方法,改革微波通信课程群的实训的教学内容、教学模式和教学评价方法,进一步提高了通信工程学生的专业射频设计能力和就业竞争力。
关键词:CDIO工程教育模式;教学模式;项目式教学方法
当前的微波通信课程群的教育实践中还存在不少问题,如重理论轻实践、重视知识学习而轻视开拓创新的培养、脱离实际微波器件设计等问题。克劳雷[1]提出的CDIO(Conceive,Design,Implement,Operate)工程教育模式,CDIO分别代表构思、设计、实现和运作。CDIO工程教育模式提供了一个全新的面向射频工程师培养的微波通信课程群教学研究思路,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生在实际的项目中深入理解和学习工程所需要的知识及技能。我国很多高校专任教师也围绕着工程类课程的教学引入了CDIO工程教育模式改革并取得了一定的成果[2-4]。本课题根据CDIO的教育理念,围绕多个层面的能力培养进行课程教学设计。微波通信课程群的教学研究根据CDIO的教育理念,将通信工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力4个层面,并以此为基础展开教学设计。通过注重培养学生系统工程技术能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力,力争通过微波通信课程群教学改革,培养符合企业用人需求的合格的射频工程师,加强高校微波通信课程群的相互联系,提升学生的实际工程能力。
1教学内容研究
根据CDIO的教育理念,围绕多个层面的能力培养进行课程教学设计。通过注重培养学生系统工程技术能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力,力争通过微波通信课程群教学改革,培养符合企业用人需求的合格的射频工程师,加强高校微波通信课程群的相互联系。微波通信课程群主要包括微波技术、微波通信、天线技术等微波通信类课程,通过引入高频结构仿真(HighFrequencyStructureSimulator,HFSS)工程仿真软件,打破了原有微波技术、微波通信、天线技术各课程各自独立的实训模式,使学生的实训环节更符合企业射频工程师岗位的技能要求,采用基于项目导向的教学方法,引导学生有步骤地独立完成学习,提高通信工程专业学生的就业竞争力。首先,了解企业射频工程师岗位的具体需求。其次,分析通信工程专业毕业生在求职射频工程师岗位所欠缺的能力,深入分析信息工程学院现有的微波通信类课程的教学和评价体系所存在的问题。最后,利用CDIO教育理念,实现基于CDIO教育理念的课程教学设计,有针对性地提高和训练学生的微波通信课程的相关技能,构建面向射频工程师岗位的微波通信类课程的教学和评价体系,切实提高学综合熟练应用微波通信类课程的能力,提高学生理论联系实际能能力和自主学习研究的能力。据东北电力大学通信工程专业近3年的就业情况,通信工程专业有38%的学生去到了硬件工程师和射频工程师的岗位。
企业射频工程师岗位一般要求学生可以独立完成天线及射频器件的建模和仿真分析,熟悉相关的射频检测设备可以进行器件的调制和测试等工作。通过分析企业射频工程师岗位的要求,设计了基于HFSS软件的实训实验手册。HFSS仿真软件是现在很多企业主流的三维电磁仿真设计软件,其融合了有限元法,集计算电磁学、数学分析等多种方法。针对微波技术、微波通信、天线技术等射频类课程设计实训。微波通信、天线技术的课程中涉及的对称振子天线、微带天线和微波谐振腔等方面的知识点,在课程的教学环节只是物理的概念和理论公式推导等,教学效果并不理想。
在微波通信课程群的实训教学环节中,实训内容主要包括T形波导的内场分析和优化设计、HFSS仿真对称振子天线、HFSS微带天线仿真设计和HFSS谐振腔仿真分析等。通过HFSS三维电磁仿真软件的项目式实训指导,要求学生熟悉并掌握HFSS的工作界面、操作步骤及工作流程,掌握对微波器件及微带天线的设计方法、优化设计方法和工作原理。学生可以加深对天线的回波损耗、驻波比、远场辐射方向图、输入阻抗等各种参数的理解和认识,学生需要通过自学实训内容的理论知识,融合各个课程之间的理论,构建起对微波课程群的系统性认识,让原本枯燥的理论学习变得直观和生动,更好地理解天线理论中的相关知识。通过HFSS软件的项目式实训指导,帮助学生掌握企业射频类工程师所要求的电磁仿真软件,提高学生的天线设计和优化的能力。
2教学模式研究
以往实训环节是围绕微波技术、微波通信、天线技术不同课程各自独立实训,实训的内容一般都是针对某一个知识点,先由老师讲解,再由学生完成实验。引入CDIO理念后,学生按实验手册自主选择实验题目,学生每3人组成一个学习小组,通过组员之间的讨论学习来积极消化知识,学生成了整个实训环节的学习主题,通过仿真完成射频元器件和天线的设计,通过自主学习各个学科的知识架构知识体系,更贴近企业对射频工程师的要求。根据学生不同的能力层次,对于学有余力的同学可以选择新的微波器件的HFSS仿真实验,允许学生自主设计和选择微波器件,确定实验内容和器件的性能。通过3人组成的学习小组的查找文献和书籍自主学习,完成HFSS仿真实验并提交实验报告,自主性实训实验设计可以充分调动学习的积极性。
3教学评价研究
微波通信课程群主要包括微波技术、微波通信、天线技术等微波通信类课程,通过引入HFSS工程仿真软件,打破了原有微波技术、微波通信、天线技术各课程各自独立的实训模式,使学生的实训环节更符合企业射频工程师岗位的技能要求,采用基于项目导向的教学方法,引导学生有步骤地独立完成学习,通过对项目的考核打分进一步评价学生的技能水平,提高通信工程专业学生的就业竞争力。传统的实训课程的评价主要是每个课程独立实训并评价,只能看出学生对一门课程的相关知识点的掌握情况,评价单一。微波技术、微波通信、天线技术各个课程的实验成绩分别以一定比例计入各门课程的总成绩中。基于CDIO的微波通信课程群的实训教学评价,通过项目式的实验内容的完成情况,可以综合评价学生对微波通信课程群的掌握情况及HFSS仿真软件的应用熟练程度。实训成绩包括3部分,各个项目的实际完成情况占80%,3人小组的自主学习情况占10%,最后的实训心得报告占10%。这样得到的基于CDIO的微波通信课程群的实训成绩单,相当于获得了微波通信课程的一个技能认定,可以用于毕业季的求职简历中,相比于传统的成绩单更有说服力。打破微波技术、微波通信、天线技术各课程独自实验的传统教学模式,改革传统的按不同课程各自考核的模式,构建考核学生射频仿真设计实际动手能力的评价体系,独立考核并评价学生的实训项目完成情况,最后给出微博课程群的实训成绩。
4结语
本文提出的基于CDIO的微波通信课程群的教学研究方法,面向企业射频工程师的实际需求,梳理并整合微波技术、微波通信、天线技术等微波通信课程的教学内容。通过把CDIO教育理念应用到微波通信课程群的实训教学环节中,提高了学生学习微波射频课程的积极性,提高了学生综合应用射频知识和独立完成射频工程仿真设计方面的动手能力,进一步提高了通信工程专业学生的射频类岗位的就业竞争力。
[参考文献]
[1]克劳雷.重新认识工程教育国际CDIO培养模式与方法[M].顾佩华,沈民奋,陆小华,译.北京:高等教育出版社,2009.
[2]肖扬.CDIO教学模式在《液压与气压传动》课程教学改革中的应用[J].职业,2017(35):91.
[3]程志辉,宋丽伟,李慧哲.工程管理专业实践课程教学改革研究[J].东北电力大学学报,2011(Z1):155-157.
[4]赵海丽,李文娟,胡克用.基于CDIO教学理念的数据结构课程教学改革研究[J].大众科技,2017(6):134-135.
摘要:电力是现今应用最为广泛的基础性能源,在电力的输送中主要使用线缆进行传输,随着电子技术的不断发展,各种电子设备被应用于生产、生活中,其中所使用的大量的线缆严重困扰着电器设备的发展,在无线电力传输技术不断研发的同时,做好对于无线电力传输技术的应用是现今乃至今后一段时间电力传输技术发展的重点,本文将在分析无线电力传输技术原理的基础上对如何做好无线电力传输的应用进行分析。
1.无线电力传输的基本原理
电磁感应—短程传输
电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系与转化。电磁感应是电磁学中的基本原理,变压器就是利用电磁感应的基本原理进行工作的。发射线圈和接收线圈之间利用磁耦合来传递能量。若发电线圈中通已交变电流,该电流将在周围介质中形成一个交变磁场接受线圈中产生的感应电势可供电给移动设备或者给电池充电。
电磁耦合共振—中程传输
中程无线电力传输方式是以电磁波“射频”或者非辐射性谐振“磁耦合”等形式将电能进行传输。它基于电磁共振耦合原理,利用非辐射磁场实现电力高效传输。在电子学的理论中,当交变电流通过导体,导体的周围会形成交变的电磁场,称为电磁波。当电磁波频率高于100khz时,电磁波便可以在空气中传播,并且经大气层外缘的电离层反射,形成较远距离传输能力,人们把具有较远距离传输能力的高频电磁波称为射频(即:RF)。将电信息源(模拟或者数字)用高频电流进行调制(调幅或者调频),形成射频信号后,经过天线发射到空中;较远的距离将射频信号接收后需要进行反调制,再还原成电信息源,这一过程称为无线传输。中程传输是利用电磁波损失小的天线技术,并借助二极管、非接触IC卡、无线电子标签,等等,实现效率较高的无线电力传输。
具体来说,整个装置包含两个线圈,每一个线圈都是一个自振系统。其中一个是发射装置,与能量相连,它并不向外发射电磁波,而是利用振荡器产生高频振荡电流,通过发射线圈向外发射电磁波,在周围形成一个非辐射磁场,即将电能转化为磁场。当接收装置的固有频率与收到的电磁波频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,完成磁场到电能的转换,从而实现电能的高效传输。
微波/激光—远程传输
理论上讲,无线电波的波长越短,其定向性越好,弥散就越小。所以,可以利用微波或激光形式来实现电能的远程传输,这对于新能源的开发利用、解决未来能源短缺问题也有着重要意义。
2.无线电力技术的应用前景
为难以架设线路或危险的地区供应电能
高山、森林、沙漠、海岛等地的台站经常遇到架设电力线路困难的问题,而工作在这些地方的边防哨所、无线电导航台、卫星监控站、天文观测点等需要生活和工作用电,无线输电可补充电力不足。此外,无线输电技术还可以给游牧等分散区村落无变压器供电和给用于开采放射性矿物、伐木的机器人供。
解决地面太阳能电站、水电站、风力电站、原子能电站的电能输送问题
我国的新疆、西藏、青海等地降雨量少、日照充足且存在大片荒芜土地,南方部分地区水力、风力资源丰富,这些地区有利于建造地面太阳能发电站或水电站、风力电站。但是,这些地区人烟稀少、地形复杂,在崇山峻岭之中难以架设线路。采用无线输电技术,还可以把核电站建在沙漠、荒岛等地。这样一方面便于埋葬核废料,另一方面当电站运行发生故障时也可以避免对周围动植物的大量伤害和耕地的污染。
无接点充电插座
随着无线电力技术的发展,一些小型用电设备已经实现了无线供电。无线供电“片”/“垫”是一种家用电器无线供电方式,用一片图书大小的柔软塑料膜片就可对家电进行无线供电,可为装饰灯、鱼缸水中的灯泡、小型电机、手机、MP3、随身听、温度传感器、助听器、汽车零部件、甚至是植入式医疗器件等供电。
为以微波作为能源的交通运输工具供电
以微波作为能源推进的发动机叫做微波发动机。微波是工作频率在的电磁波,不能直接用它来驱动电动机,如果把微波能量转变为直流电流的整流器,那么微波就可以直接作为交通工具的能源了。
3.结束语
从长远来看,该技术具有潜在的广泛应用前景。但是,每一种无线传输方式,都有一系列问题需要解决,如电能传输效率问题,电力公司如何收费和计费,能量传输所产生的电磁波是否对人体健康带来危害,等等。不管怎样,一旦这项技术能够普及,就会给人们的生活带来巨大的便利。
1功能
电气自动化控制系统在今天的社会中被广泛应用于各个领域,是随处可见的社会单元,而这一现象的实现与它自身的功能是密不可分的。一个事物的社会普遍化的背后一定潜藏着更深层次的原因。电气自动化控制系统的核心也是主要功能在于它的自动控制、保护功能。以实时监测为基础实现设备各个部件之间的联动,实现整体功能的开关、制动等功能,这就是所谓的自动控制的实现,这也是电气自动化的最为重要的功能。我们可以举一个简单的例子:在特定的触发机制下,实现整个系统的自动化操作,简单来说就是自动开启与关闭。一定的电气设备被我们通过各种各样的模拟信号、磁场信息、电流等外在刺激形成关联,当这些外在刺激达到一定程度后,会触发相应电气设备机制,从而带动设备完成既定的机械运动,这就是电气设备功能。而机械装置在整个运行的过程之中遇到问题,产生故障,进而导致整体的崩溃,这时装置能够自行检测出问题所在,进而发出警报信号然后完成对于装置整体的临时应对,是为保护。我们需要注意的是,上述的一切行为机制完成的前提是监视监测机制的健全无误。上述功能的实现是电气自动化控制系统得以正常运行的前提,正是凭借着这些功能,电气自动化控制系统才能够在借助动力控制系统和网络之后,实现与整个社会生产之间的链接,进而生成控制网,这种控制网是多种多样的。
2电气自动化控制系统的发展现状概述
我国近年来,随着改革开放程度的进一步推进,以及与国际接轨的日益加深,我国的经济发展水平不断攀升,经济是科学技术进步的源动力,在经济发展的刺激下,我国的电气自动化水平得到了长足的发展。但这只是纵向的比较,只是与我国过去的比较,同世界发达国家进行横向比较时,我们能够清晰的发现我国电气自动化水平的稚嫩。经济在发展,社会在进步,随之而来的是我国电气自动化技术的不断完善,但是我们同样能够清晰的感受到的是在这一领域竞争压力的扩大化。因此,我们在研究电气自动化控制系统是必须立足于实际生活,不可脱离实际,空谈理论,一切理论只有付之于实践才有意义。分布式自动化控制系统首先我们要认识一个名词DCS,这是一种分布式的电气自动化控制系统。它具有良好的实时性,并且结构可靠。但是也具有致命的缺陷,那就是维护难度高,而且企业生产标准难以达到要求。集中式自动化控制系统这一系统与分布式自动控制系统等其他控制系统相比,解决问题速度慢,这一缺陷归根是控制方式的问题,这一缺陷会影响整个控制系统的运行速度。
3电气自动化控制系统在日常生活中的应用
(1)交通领域的应用。电气自动化在交通领域应用很多,汽车自动化开关、安全气囊等都是这一技术的应用。(2)服务行业的应用。典型的应用就是POS机的推广应用,保障了资金安全、提高了交易效率。
4电气自动化的未来发展趋势
(1)标准的统一化。信息、制作规格等各个方面标准的统一化能够降低工程成本以及能够进一步促进电气自动化的发展。(2)智能化。全面提升电气自动化控制系统的智能化水平,使之能够更加便捷的接受外界的信号刺激,进而快速做出反应。
0 引 言
在人类科技发展的历史上,互联网的出现促使人们的生活向着信息化、网络化发展,电子信息技术的进步更加推动了社会的信息化,也使人们的日常生活、学习不再局限于传统的方式。随着生活方式的逐步改变,人们对家居环境的追求也在不断提高,对传统家居提出了新的挑战。智能家居是在通信技术、电子技术、自动化技术的基础上进行研究,从而实现智能化操作与管理家庭设备,这样一个舒适、便捷、智能、人性化的生活环境才是人类生活舒适化的最大追求,最初是由美国人提出。与传统的家居环境相比,智能家居无疑将会使人们的生活质量有很大的提高,家庭内的设备将会被赋予智能,他们能够主动监测家庭环境的变化,并同其他设备合作共同完成对家庭设备状态的改变,以使家庭环境对人体更加适宜,使人们生活在一个更加艺术、更加人性化的环境中。
在人类经济不断正常的过程中,人们掌握了越来越多的经济与社会资源。由于越来越多的资金积累,人们对生活的舒适性,便捷化、智能化、和人性化等方面提出了要求,出于对丰富的社会资源和先进的科学技术的利用,人们在通信技术、电子技术和计算机网络技术的基础上,研究了一套解决家庭生活智能化的统筹系统。系统通过人这一核心对家庭的各种小系统进行有机整合,从而促使生活环境更加舒适、便捷、安全。
采用了智能家居系统后,人们对家电产品的控制不再局限于传统的近距离的控制方式,不论主人身处何地,只需一部手机或一台电脑就能随时随地查看家用设备的状态并能对其进行远程控制。
1 家 居 系 统 的 构 成
家居系统通过互联网与家庭成员之间的联系,合理安排了人、网络、硬件结构和家庭设备之间的相互关系,虽然由于个人的差异性导致结构的复杂程度大小不一,但是从大的方面来说,家居系统的目的和整体结构是一致的。都是为了建立一个集家庭安全防护系统、网络反馈系统和家庭可调系统于一体的家庭综合服务系统,为家庭提供可调节、可控制和自动化的人性化家居服务。在图1中,将家居系统分为以下几个方面:电源模块部分、信息采集部分、人机互动部分、开关控制部分、安防报警部分、信息存储部分和控制器控制管理部分。这7个部分以控制器为核心相互联系,实现了信息采集、处理、存储的一体化过程,满足了家庭对安全、舒适、便捷的需求,方便了后续产品的升级更新。图1为家居系统结构示意图。
2 智 能 家 居 模 块 设计
智能家居系统的模块组成主要有控制器模块、电源供给模块、开关控制模块和人机互动模块。图2中控制器模块是核心模块,负责信息的采集、处理、交换以及和人之前的互动。整个家居系统进行正常工作需要电源模块提供所需的对应电压。开关模块有助于控制模块实现家庭电器的通断,保证了主人在外时家庭的电力安全问题。人机互动是家居系统极为重要的一部分,它是家居系统智能的体现。
控制器模块
控制器能够实现外部数据的采集、处理、存储和通信交换等功能,是整个系统中最为关键的一环,它是系统智能化的决定性因素。为了更好地统筹资源与优化电路,控制器的型号选择也极为重要。STM32F103C8T6是32位嵌入式微控制器,工作频率打到72MHz,电源要求是,内部的FLASH程 序 存 储 空 间 为512KB, 运 行 内 存RAM的 容 量 为160KB. STM32F103C8T6强大的功能为家居系统的设计提供了高性能、高效率、低功耗的便利。
电源供给模块
各个模块的工作正常和维持都依靠电源模块有效的电源输入,这是家居系统有序工作的基础部分。电源供给电路的设计是模块高效、低干扰、低损耗的最佳保证。图2为电源输入部分。
开关控制模块
开关控制模块在整体系统中相当于人的四肢与大脑的延伸和支持,模块会根据来自控制器STM32F1038T6给出的信息命令进行家庭电器的导通和关断操作。开关控制模块需要对控制器传输的高低电平有极高的辨识度,设计了以三极管为响应的开始部分。当低电平信号输入时,三极管T1截止导致三极管T2截止,所以DO11、DO12都处于断开状态;当高电平信号输入时,三极管T1饱和导致三极管T2导通,这样DO11、DO12将处于通电状态。
人机互动模块
为了让主 人 能 够 对 家 庭 的 电 器 使 用 状 况 进 行 详 细 地了 解 ,在 家 居 系 统 中 添 加 了 互 动 功 能。通 过GSM无 线 传输 技 术(全球移动通信技术)与信号接收器来帮助个人或者 多 人 了 解 即 时 家 庭 电 源 通 断 信 息 和 更 进 一 步 的 命 令 输入通断控 制。 GSM无 线 通 信 技 术 作 为 第 二 代 移 动 通 信 技术 , 研 发 的 目 的 是 让 全 球 共 同 分 享 一 个 移 动 电 话 网 络 标准,避免不同差异 的移动通话标准 之 间 的 有 差 对 接 ,增 强了了通信信息的正确性和信息对接的方便性。这样只要用户拥有一部可插入GSM卡的移动手机就可以在全球范围内进行信息的交流沟通。我国最早是在20世纪90年代引用了GSM无线通信技术标准,并在20xx年关闭了之前一直 使 用 的 模 拟 移 动 网 络 , 进 入 了 数 字 移 动 网 络 的 大 家 庭中。GSM无线通信技术的广泛应用,加强了人们在对遥远的家庭的控制管理。
3 结 论
本文所设计的家庭智能安防控制系统,成功地应用了STM32F1038T6微 处 理 器 的 强 大 功 能、2 . 4GHz射 频 通 信 和GPRS移动通信的优质传输性能,充分利用了计算机网络技术、GSM无线通信技术和自动化控制技术,具有实时性好、可靠性高、功耗低、扩展方便等优点。该控制系统实现了家庭门禁控制、室内环境参数检测、防盗报警、家用电器控制等功能,为普通家庭的安全防护控制提供了有效途径。智能家居系统的不断发展是人类对生活环境优越性的追求,是对科学技术的完美应用。随着社会生活的发展和科学技术的发展,有理由相信家居系统会越来越智能化、舒适化和便捷化。
参 考 文 献
[1]李伟强。物联网技术成引擎为智能家居添动力[J].中国公共安全(综合版),20xx.
[2]杨伟。基于STM32F103C8T6单片机的LCD显示系统设计[J].微型机与应用,20xx.
[3]王芳。基于GSM短消息无线通信系统的研究[D].河海大学,20xx.
【摘要】
随着电子技术的快速发展,早期的数字电子技术实验教学不再适应时代的发展,EDA技术逐渐在数字电子实验中被引用。本文通过对EDA技术含义、框架的阐述,分析其在数字电子技术实验中运用的意义,并为EDA技术在数字电子技术实验中的具体运用提供策略指导。
【关键词】EDA技术;数字电子技术实验;运用
数字电子技术是各类院校中电子信息专业开设的一门必修课,具有很强的理论性和实践性。高校数字电子技术实验的教学环境和形势发生了深刻的变化,传统的数字电子技术实验教学在很多方面跟不上现代教育形势的发展,是现代化教育和人才培养的阻力。本文对EDA技术在数字电子技术实验中的运用进行具体分析。
1、EDA技术含义
EDA技术又叫电子设计自动化技术,是在电子电路技术和CAD技术结合的基础上发展起来的一门新兴的技术,主要借助计算机软件进行实验教学。具体可以从以下几个方面描述:EDA技术是以大规模可编程器件作为设计载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要方式,以计算机、大规模的可编程器件开发软件及实验系统为设计工具,通过有关软件的开发,自动实现用软件的方式设计电子硬件系统的一门技术。
2、EDA技术的实验构架
现阶段国内开发出的虚拟实验台能够实现数字电子技术实验,EDA技术赋予了虚拟实验丰富的内容,能够实现在操作中的电子模拟实验。
虚拟数字电子技术实验构架
虚拟数字电子技术实验平台包含两部分:①实验仿真功能模块,这种模块属于以EDA为基础的学习平台;②虚拟实验平台,这种实验平台主要是对实验平台信息的管理和功能评估。
虚拟数字电子技术各模块构建
虚拟数字电子技术实验平台仿真功能包括以下四部分:项目信息采集、基础教育、虚拟实验开展以及实验结果后期处理。虚拟数字电子技术的基础学习包括四个元素:软件编程语言学习、EDA工具、实验仪器使用说明以及理论知识储备。通过在局域网对完整数字实验设计案例的下载,能够获得详细的设计思路、系统的重要技术,从而提升技术水平。管理模块主要包络实验项目审批、实验内容发布、实验信息汇总管理和实验项目进度跟踪四个部分。
3、EDA技术设计流程
EDA技术设计流程主要体现在以下几个方面:①设计输入。由于电子和电路设计是不同源文件构成的,因此,电子、电路的设计文件可以生成图像,也可以生成文本。②设计综合。在EDA技术综合设计中,其应用的是软件和硬件结合的方式,能够利用综合器、通过将软件转化为硬件的形式,实现源文化的统一。③设计适配。EDA技术主要采用的是FPGA布局的方法进行适配设计,这种设计能够将文件进行统一,之后按照目标实现逻辑的映射,对底层的硬件进行配置。在适配之后实现对时序的仿真,从而便于各类文件的下载。④仿真设计。仿真设计是在对编程软件下载之后,利用EDA软件分析对适配结果进行分析,之后将分析的结果形成仿真。⑤编程下载。编程下载主要是将模拟和仿真确定的实验思路利用适配方法,将下载的文件运用电缆线连接到器件上,从而实现对硬件的调制,及时更改错误编程。
4、EDA技术的实践教学案例
EDA技术实验分为验证型、设计型和创新型三种,基于EDA技术的数字电子技术实验教学的思路明确,能够避免大量不必要的重复工作,本文以具体的实验教学案例分析EDA技术的优越性。
全加器验证型实验
一、汽车电子技术的实用性
燃油喷射系统
现在的汽车燃油喷射系统都是利用电子控制系统,它的原理是:对进入空气的压力数值利用传感器进行测量、对曲轴的旋转角度和速度进行测量,将测量信号传入到电子控制系统中,再通过电子控制系统对燃油喷射装置进行控制喷油,电子控制系统再按照每个部分的传感器传回系统的数据进行计算,控制喷油量。电子控制系统不仅能够使车辆能够根据其出行状况智能的控制燃油喷油量,更能使耗油量在最大程度上实现节省。推出的电子燃油喷射控制系统,使汽车技术发展更可观。
电子点火系统
电子点火系统是由电子执行机构、传感器和微型计算机组成的。电子点火系统不仅可以通过传感器传回的数据准确地计算点火时间,也可以按照车辆的实际运行情况调整点火时间,除此之外,它还能够根据爆震信号及时修正点火时间,使发动起能够保持最佳状态。电子点火系统的推出,节省了汽车燃料,使汽车尾气排放量得到更好的控制,使车辆的环保性提高。
自动变速系统
汽车的自动变速系统绝大部分都是利用了电子技术,它能够根据车辆的实际行驶情况和各个部分的数据指标,来及时地调整车辆的耗油量和档位,使其保持在最佳状态。自动变速系统的应用,使车辆更加容易被驾驶,也使得燃油的经济性得到提高,为广大用户提供了方便。3汽车电子技术的发展方向人们已逐渐步入汽车时代,随着汽车使用的越来越广泛,人们对汽车的要求也越来越高,不仅要求汽车能够具有安全和环保性,也要求汽车能够满足人们的舒适和娱乐,因此,汽车技术需要更进一步的创新和发展。汽车电子技术,在未来的研究中,会重点从新型电源技术、传感器技术、车辆网络技术和处理器技术展开研究。未来的汽车电子技术,功能会更加丰富,实现通讯系统网络化、多系统融合以及电子系统智能化等。汽车电子技长会为人们的生活带来更多的方便和快捷。
二、结束语
现如今,电子技术发展越来越迅速,汽车电子控制越来越智能化和集中化。电子技术的发展和应用在节约能源、改进汽车性能、降低污染、提高安全驾驶等方面占据越来越重要的地位,电子技术的利用程度越来越多的影响着未来汽车品种的创新和汽车性能的提高。因此,汽车电子技术在未来对新车型的开发以及对汽车性能改进等方面发挥着不可替代的作用,要竞争未来的汽车市场,就必须使汽车电子化的速度加快、使汽车电子设备的数量增加。
通过参观eNeo研究所和他们的成功作品,记者发现欧州的智能家居市场值得国内智能家居企业学习的地方不仅仅是他们先进的技术。他们处处从用户角度考虑,将用户的需求贯穿于整个公司业务全过程的经营理念是不是也值得我们借鉴呢?
国内的智能家居市场才刚刚起步,相信对国外智能家居业的一线介绍会对我们的读者大有裨益。本刊将陆续为您报道一些国外智能家居和数字社区的发展现状和一些成功案例。
12月中旬的巴塞罗那阳光明媚,本刊特约汜者在西班牙eNeo智能建筑研究所的盛情邀请下,在一个周末午后驱车参观他们最新的设计成果。车行至eNeo研究所的大门外,远远就可以看到围墙里eNeo设计的智能房屋。从远处看,这幢房是坐落在一个漂亮草坪中央的二层复式住宅楼,与我们一路过来时所看到的普通的高档居住住宅并没有什么区别。但是它的设计者——eNeo的工作人员却一再声称它是欧洲最先进的房子。让我们进去探一探究竟:
下车后,我们随着向导渐渐走近时,才发现它的设计的确与一般房屋大有不同。
安放在屋顶上的天气感应器能够随时得到气候、温度的数据,在下雨的时候它会自动关闭草地洒水喷头、关闭水池;而当太阳光很强的时候,它会自动张开房间和院子里的遮阳篷:
当室内自然光充足的时候,带有感应功能的灯光灯会自动熄灭,减少能源消耗。(这种灯的感应强度可以山室主根据需要手动调节)。地板上不均匀分布着的黑孔是自动除尘器,只需要轻松遥控,它们会在瞬间清除地板上的所有灰尘、垃圾……眼中看到的这一切,都好像是科幻电影里的场景。
其实这些科技早在十几年前就已经在美国和日本出现了,并且早已经产品化。欧洲的智能建筑科技这些年也在迅速发展,并且在某些领域大有超越美国的势头。
建筑领域里的一些专家则认为在建筑设计有效节约和利用能源这一方面,一些欧洲的科研机构和企业已经超过美国和日本,拥有世界领先的技术。
早先我在采访美国卡耐基·梅隆大学的建筑学教授VolkerHartKopf时,他谈到欧洲的智能家居技术发展时就认为尽管智能家居在美国早已经得到广泛的应用和发展,但在有效利用能源的研究方面,欧洲的确走在美国的前头。
这间由西班牙eNeo建筑实验室建造的房屋造价昂贵,家居配置上极尽奢华。但据设计者介绍,它的设计主要着眼点仍然是在房屋居住者的基本需求上:在房屋前门配备的电子钥匙和电子眼保证了屋主不在时房屋的安全;监控摄像机分散的放置在房间的周围,户主可以通过互联网或移动电话随时随地监视到每个房间的情况;另外,为了保证房间的清洁卫生,房间的底层还设计有垃圾清理通道,将前面所提到的自动除尘设备里的脏物和一些生活垃圾直接传送到院里的垃圾整理系统,并将垃圾分类整理成堆,等待垃圾回收公司来定时收集。
能够给普通家庭带来轻松惬意的家庭娱乐也没有被忽视。大屏幕的触控LCD屏幕分散的分布在房屋的周围,手指轻点便可以轻松地连接到存储电影,电视录制和MP3文件、家庭电子相册的硬盘存储器上。
不仅如此,它还是一个功能齐备的智能控制台,屋主只需要通过轻松的选择就可以瞬间营造一个完美的场景模式。
比如,早晨起床时选择“早安场景模式”,它将为您打开收音机、卷起窗帘、打开电热咖啡壶,并且为您准备好洗澡水;工作一天回到家后,选择“家庭影院模式”,它将根据您事先的设定调低房间的灯光、放下窗帘、将电话转换到自动答录模式,然后为您打开电视屏幕。
所有的这一切,的的确确让我们感受到了智能家居中智能的概念,同时也暗暗为研究所对住宅用户细致入微的考虑钦佩不已。
“我们的目标是:科技将成为日常生活的一部分,科技真正能够帮助人们,让我们的生活更加轻松,快乐…”eNeo研究所的总经理Javier Zamora在参观中,反复向我们重复了研究所的工作理念。Ipbox—eNeo研究所,智能家居住宅的大脑。
在谈到智能建筑居高不下的建造成本时,Zamora介绍说,其实事实并非完全如此,如果仅仅将您的房屋通过加入一些配置使其变成智能建筑的话大约只会花费房屋价格的1%左右。但是如果考虑到配置一些硬件设备诸如警报系统、触控屏和摄像头的话则会使造价进一步提高。
尽管目前智能家居的制造成本价格不菲,但是eNeo研究所的商业运营官仍然乐观地预计智能家居在不远的将来不会仅仅局限于高档小区。“到20xx年,我们预计在西班牙将会有10000个家庭选择采用我们的智能家居设计…”Zamora说,“我完全有理由相信在未来的四至五年内,智能家居将会在全世界更加普及。十年内,我们将会看到智能家居成为住宅设计的主流。”
eNeo研究所介绍
坐落于巴塞罗那的eNeo智能建筑研究所创建于20xx年4月,是一所专门从事智能建筑产品研发、为智能家居产品提供技术服务支持的专门性商业机构。
eNeo研究所经过多年的发展,已经建立起成熟的商业运作模式。用技术来改善居所环境,最优化购买成本,从而为普通家庭提供一个舒适、和谐、充满乐趣的智能住宅是eNeo研究所一直以来所追求的目标。
经过对现代智能家居市场的发展观察,近年来,研究所将“服务”概念放在研发的首要位置,在原有的产品研发和实现过程中,从客户角度出发,根据客户的需求来指导从产品设计到最终产品推出的所有过程(系统构思、设计、产品实现、质量测试)。