智能电子产品设计与制作(高等职业教育十二五规划教材)/高等职业教育电子技术应用系列 杨立宏 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨立宏 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121271366

商品编码：29272695818

出版时间：2015-10-01

书名	智能电子产品设计与制作(高等职业教育十二五规划教材)/高等职业教育电子技术应用系列
定价	36.00
ISBN	9787121271366
出版社	电子工业出版社
作者	杨立宏
编号	1201190314
出版日期	2015-10-01
印刷日期	2015-09-01
版次	1
字数	365千字
页数	无

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高职

本书以ATMEL公司的AVR单片机ATmega16和ATmega8为蓝本 由浅入深 结合项目制作实例 以MikroCPROforAVR软件为开发平台 C语言为编程语言 系统地介绍以单片机为主控器的智能电子产品设计与制作的流程。 本书通过6个项目-数码显示温度计、点阵屏显示、简易数显电子时钟、2.4G无线温湿度传输、家用智能浇花器、全自动智能豆浆机设计系统介绍智能电子产品设计以及制作的过程。项目由简单到复杂 编程由易到难 采用循序渐进的方式进行编排。在设计制作过程中对所涉及的硬件及软件知识点进行了比较详尽的解释 减少用户查找其他资料的麻烦 对用户设计过程中遇到的问题以及相关设计经验、技巧等有很强的实用性和指导性。每个项目的很后配有一些思考题 供学习完成后开拓知识面及进一步的研究、提高使用。 本书配有源程序的代码和原理图 以及相关芯片资料等 适合于单片机实践教学以及相关产品开发使用。尤其针对高职院校 充分体现课程的应用性、实用性和技术性特点。 本书可作为高等院校电子信息、自动化、仪器仪表等相关专业单片机课程的教学用书 也可作为工程技术人员、单片机爱好者的参考书。

《精工巧筑：现代电子产品研发的理论与实践》 引言 在科技飞速发展的浪潮中，电子产品已如空气般渗透到我们生活的每一个角落，从智能手机、智能家居到可穿戴设备，它们深刻地改变着我们的生活方式、工作模式乃至思考习惯。每一个耀眼的电子产品背后，都凝聚着无数工程师和设计师的心血，是无数理论知识与实践经验巧妙结合的产物。本书旨在为有志于投身电子产品研发领域的读者提供一个全面而深入的认知框架，从宏观的设计理念到微观的元器件选择，从抽象的电路原理到具体的制作工艺，都将进行细致的阐述与剖析，帮助读者构建坚实的理论基础，掌握核心的技术技能，从而能够独立或协同地完成高品质的电子产品设计与制作。 第一部分：电子产品设计的哲学与方法论 1. 用户至上：产品定义与需求分析 洞察用户： 深入剖析目标用户群体，理解他们的潜在需求、使用习惯、痛点以及期望。这不仅仅是问卷调查，更是对用户生活方式、社会文化背景的深刻洞察。我们会探讨用户画像的构建方法，以及如何通过用户访谈、焦点小组等方式获取真实、有价值的信息。 功能界定： 基于用户需求，明确产品的核心功能、辅助功能以及未来可扩展功能。本节将介绍如何绘制功能树、功能矩阵，以及如何进行优先级排序，确保设计资源投入到最能体现产品价值的功能上。 市场调研与竞品分析： 了解现有市场格局，分析竞争对手产品的优劣势，找出产品的差异化优势和创新点。我们将学习如何从技术、设计、营销等多个维度进行竞品分析，为产品定位提供依据。 技术可行性评估： 在需求定义阶段，就需要对技术实现的可能性进行初步评估，避免设计出无法实现或成本过高的产品。本节将介绍如何与技术团队协同，基于当前技术水平，预测未来技术发展趋势，做出合理的技术选型。 2. 概念孕育：创意生成与方案设计 头脑风暴与集思广益： 介绍各种创意激发技术，如SCAMPER法、类比法、思维导图等，鼓励打破思维定势，产生新颖的设计构思。 原型设计与概念验证： 从草图、线框图到低保真原型，逐步将抽象概念具象化。我们将探讨不同类型原型的作用，以及如何通过快速迭代验证设计概念的有效性。 技术方案选择： 针对产品功能需求，选择合适的技术路线和核心技术。这可能包括处理器架构、通信协议、传感器类型、显示技术等的初步选择。 成本与效益分析： 在设计早期就考虑产品的制造成本、研发成本以及预期的市场回报，确保设计的商业可行性。 3. 系统思维：整体架构与模块划分 分而治之： 学习如何将复杂的产品系统分解为可管理、可独立开发和测试的模块。本节将介绍面向对象设计（OOP）的思想在硬件系统划分中的应用。 接口定义： 明确各模块之间以及模块与外部环境之间的接口标准和通信协议。这对于保证系统的可集成性和可扩展性至关重要。 数据流与控制流分析： 理解产品内部数据的传输方式和控制信号的传递路径，确保信息传递的准确性和效率。 容错与安全机制： 在系统设计之初就考虑异常处理、错误检测与恢复机制，以及数据安全和隐私保护等方面的设计。 4. 人性化设计：交互体验与工业美学 用户交互设计（UID）： 关注用户与产品交互的每一个细节，包括输入方式、信息反馈、操作流程的顺畅性、直观性。我们将深入探讨手势识别、语音交互、触觉反馈等前沿交互技术。 用户界面设计（UI）： 视觉元素的设计，包括颜色、字体、图标、布局等，如何清晰、美观地呈现信息，引导用户操作。 工业设计（ID）： 产品的外观造型、材质选择、人体工程学考量，使其在满足功能性的同时，具备独特的美感和舒适的使用体验。 可用性测试： 通过真实用户在实际场景中的使用，发现设计中的不足，并进行针对性的改进。 第二部分：电子产品核心技术解析 1. 微处理器与嵌入式系统：产品的“大脑” 微控制器（MCU）与微处理器（MPU）的选择： 深入对比不同类型的处理器，如ARM Cortex系列、RISC-V等，分析其在性能、功耗、成本、生态系统等方面的优劣，以及如何根据产品需求进行选型。 指令集架构（ISA）： 了解不同指令集的设计理念，以及它们如何影响处理器性能和功耗。 内存与存储器： DRAM、SRAM、Flash、EEPROM等各类存储器的作用、特点及在嵌入式系统中的应用。 外围接口： UART, SPI, I2C, USB, Ethernet等常用通信接口的原理与应用，以及GPIO的使用。 实时操作系统（RTOS）： 介绍RTOS的基本概念、任务调度、同步互斥机制，以及在嵌入式系统中的应用场景，如FreeRTOS, Zephyr等。 2. 传感器技术：感知世界 传感器分类与原理： 温度、湿度、光照、压力、加速度、陀螺仪、GPS、生物传感器等各类传感器的基本工作原理。 传感器接口与数据采集： ADC（模数转换器）、DAC（数模转换器）的作用，以及如何从传感器获取模拟信号并将其转化为数字信号。 传感器融合： 如何结合多个传感器的数据，提高测量精度、鲁棒性和获取更丰富的信息，例如IMU（惯性测量单元）的传感器融合。 新兴传感器技术： 探讨如TOF（飞行时间）、LiDAR（激光雷达）、CMOS图像传感器等前沿传感器技术在智能产品中的应用。 3. 通信与连接：互联互通 有线通信： USB, Ethernet, RS-485等协议的原理、应用场景与优劣势。 无线通信： 短距离无线： Bluetooth (Classic & BLE), Wi-Fi (2.4GHz & 5GHz), NFC等技术的工作原理、特点与应用。 中长距离无线： Zigbee, LoRa, NB-IoT, 4G/5G等低功耗广域网（LPWAN）及蜂窝通信技术的特点与适用场景。 通信协议栈： TCP/IP协议族、MQTT, CoAP等物联网通信协议的介绍。 射频（RF）电路基础： 天线设计、匹配网络、射频前端电路等基本概念。 4. 电源管理：续航的基石 电池技术： 锂离子电池、锂聚合物电池等主流电池技术的原理、性能参数、安全注意事项。 电源转换： DC-DC（Buck, Boost, Buck-Boost）、LDO（低压差线性稳压器）等电源转换拓扑的原理与选型。 功耗优化： 低功耗设计技巧，如动态电压频率调整（DVFS）、低功耗模式（Sleep Mode, Deep Sleep Mode）、精细化电源门控等。 充电管理： 充电IC的功能、充电协议（如USB PD, QC）及安全充电设计。 5. 人机交互核心：显示与输入 显示技术： LCD, OLED, E-paper等显示技术的原理、优缺点及在不同产品中的应用。 触摸屏技术： 电容式、电阻式触摸屏的工作原理、驱动方式与校准。 音频接口： DAC/ADC在音频处理中的应用，扬声器、麦克风的选择与驱动。 LED指示与背光： RGB LED的驱动与控制，用于状态指示和氛围营造。 第三部分：电子产品制作与工程实践 1. 电路原理图设计与仿真 EDA工具入门： 介绍主流的EDA（Electronic Design Automation）软件，如Altium Designer, KiCad, Eagle等，及其基本操作。 元件库管理： 如何创建、导入和管理元器件库。 原理图绘制规范： 遵循行业标准，绘制清晰、易读的电路原理图。 电路仿真： 使用SPICE仿真工具（如LTspice, PSpice）对电路进行性能分析，验证设计思路，提前发现潜在问题。 2. PCB（印制电路板）设计 PCB布局原则： 元器件的摆放、信号线路由、电源与地线的处理、散热设计等。 布线规则： 信号完整性（SI）、电源完整性（PI）考虑，差分信号、高频信号的布线技巧。 多层板设计： 针对复杂产品，设计四层、六层甚至更多层数的PCB。 封装库创建： 针对无库元器件，自行创建PCB封装。 DRC（设计规则检查）与LVS（版图与原理图一致性检查）： 确保PCB设计符合制造要求和设计意图。 3. 元器件选型与采购 参数解析： 深入理解元器件的数据手册（Datasheet），掌握关键参数的意义。 可靠性与寿命： 考虑元器件的可靠性等级、使用寿命，以及在不同环境下的适应性。 成本与供货： 平衡性能、成本和供应链的稳定性。 替代元器件： 在原器件停产或供应困难时，如何寻找并验证合适的替代品。 4. 焊接与组装工艺 手工焊接： 掌握烙铁、焊膏、助焊剂等工具的使用，学习通孔元件和表面贴装元件（SMD）的焊接技巧。 回流焊与波峰焊： 了解自动化焊接设备的工作原理与应用。 装配流程： SMT贴片、插件、后焊、清洁、外观检查等。 ESD（静电放电）防护： 在整个制作过程中，采取必要的防静电措施，保护敏感元器件。 5. 测试与调试 功能测试： 针对产品设计的各项功能，设计测试用例，进行验证。 性能测试： 测量产品的各项性能指标，如功耗、响应速度、通信速率等。 环境测试： 在不同温度、湿度、振动等环境下进行测试，评估产品的可靠性。 调试工具： 万用表、示波器、逻辑分析仪、频谱分析仪等常用测试仪器的使用。 软件调试： 结合硬件进行嵌入式软件的调试，使用IDE（集成开发环境）的调试器。 6. 产品可靠性与认证 失效模式与影响分析（FMEA）： 预判产品可能出现的失效模式，并采取预防措施。 三防（防潮、防霉、防盐雾）设计： 针对特殊应用环境，考虑产品的防护设计。 EMC/EMI（电磁兼容/电磁干扰）设计： 减少产品自身电磁干扰，并提高其抗干扰能力。 安规认证： 如CE, FCC, RoHS, UL等认证，确保产品符合相关国家和地区的安全与环保标准。 结论 电子产品设计与制作是一个集科学、技术、艺术与工程于一体的综合性学科。本书从宏观的设计理念出发，逐步深入到微观的技术细节和实践操作，力求为读者构建一个系统、完整的知识体系。通过理论学习与动手实践相结合，读者不仅能掌握核心技术，更能培养解决实际问题的能力，成为一名优秀的电子产品开发者。愿本书能成为您探索智能电子产品世界的得力助手，引领您在创新的道路上不断前行。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装非常精美，封面设计简约而不失专业感，触感也很好，一看就让人觉得内容一定很扎实。拿到手的那一刻，就迫不及待地翻阅起来，虽然我之前对电子产品设计和制作领域涉猎不深，但这本书的开篇部分就用一种非常易于理解的方式，将一些基础概念娓娓道来，就像一位经验丰富的老教授在循循善诱地指导新人一样。它并没有上来就抛出一堆晦涩难懂的专业术语，而是从最基本的功能模块、元器件的选择讲起，结合了一些实际应用场景的分析，让我这个初学者也能迅速抓住重点。而且，书中还穿插了一些案例分析，通过这些生动的例子，能够直观地感受到理论知识是如何转化为实际产品的，这比枯燥的理论阐述要有趣得多，也更容易让人产生学习的兴趣。我想，对于那些想要快速入门电子产品设计和制作的朋友来说，这本书无疑提供了一个绝佳的起点，它能够帮助我们建立起扎实的基础，为后续更深入的学习打下坚实的基础，并且让我对这个领域充满了好奇心和探索的欲望。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和内容组织是我非常喜欢的一点，它不像很多技术书籍那样，内容零散，缺乏逻辑性。这本书的结构非常清晰，从概念的引入，到核心技术的讲解，再到实际项目的实践，层层递进，环环相扣。每章节的开头都会有一个小引言，概括本章的学习目标，结尾则有小结和思考题，这对于梳理知识脉络非常有帮助。更值得称赞的是，书中对每一个概念的解释都力求详尽，并且配有大量的图表和示意图，这些视觉化的呈现方式极大地降低了理解的难度。我尤其喜欢它在讲解一些复杂电路原理时，能够用非常形象的比喻来解释，让我这种非科班出身的人也能轻松理解。而且，它在介绍不同的电子元器件时，不仅说明了其基本功能，还详细列举了不同型号的优缺点以及适用范围，这对于实际项目中的选型非常有指导意义。这本书真的就像一位耐心细致的老师，把每一个知识点都拆解开来，然后一步步地引导你去掌握，让我感觉学习的过程是如此的顺畅和高效。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度都让我感到惊喜，它并没有停留在对基础知识的浅尝辄止，而是深入探讨了一些更高级的电子产品设计理念和制作技巧。例如，在涉及到人机交互设计的部分，它不仅介绍了用户体验的重要性，还提供了一些实用的设计方法和评估标准，让我对如何设计出更符合用户需求的产品有了更深的认识。在制作层面，它还讲解了一些关于PCB布局、元器件焊接、电路调试的技巧，这些都是在实际制作过程中非常关键的环节，但往往在很多初级教材中被忽略。书中提供的这些实践性指导，对我来说是极其宝贵的，它能够帮助我避免一些常见的错误，提高制作的成功率。而且，书中还提及了一些当前热门的电子技术，例如物联网、嵌入式系统等，这让我能够了解到行业发展的最新趋势，并思考如何将这些新技术融入到自己的设计中。总而言之，这本书的实用性和前瞻性都非常出色，能够满足不同层次读者的需求，让我在学习过程中不断拓展视野，提升技能。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点之一在于其与时俱进的视角和对未来趋势的把握。在讲解基础知识的同时，书中还大量融入了当前电子产品设计和制作的前沿技术与发展方向。比如，在讨论智能家居、可穿戴设备等热门领域时，它不仅仅停留在理论层面，而是结合了实际的案例分析，深入剖析了这些产品在设计、功能、用户体验等方面所面临的挑战以及创新解决方案。我特别欣赏书中关于“可持续性设计”的章节，这在当前环保意识日益增强的社会背景下尤为重要。它提出了如何在电子产品设计中考虑能源效率、材料选择以及产品生命周期等问题，这让我意识到，一个优秀的产品不仅仅是功能强大，更需要对环境负责。此外，书中还对未来几年内电子产品设计可能的发展趋势进行了预测，比如人工智能在产品中的应用、柔性电子技术的突破等，这为我提供了宝贵的参考方向，能够帮助我提前规划学习路径，抓住未来的发展机遇。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受是它在理论与实践之间的平衡把握得恰到好处。很多技术书籍要么过于理论化，脱离实际应用，要么过于注重实践操作，缺乏系统的理论支撑。而这本书却巧妙地将两者融为一体，每一项理论知识的讲解，都会紧随其后的实践案例或项目指导来加以印证和深化。例如，在讲解某个传感器的工作原理之后，会立即提供一个使用该传感器的实际项目演示，从硬件连接到软件编程，再到最终的成果展示，都进行了非常详尽的说明。这种“知行合一”的学习方式，让我在掌握理论知识的同时，也能够亲手去实践，去体验，去解决实际问题。书中的一些项目设计，难度适中，非常适合作为学习巩固的练习，也能够让我建立起完整的项目开发流程和思维模式。我甚至可以想象，通过这本书的指导，自己能够独立完成一些小型电子产品的设计和制作，这对于提升我的动手能力和解决实际工程问题的能力，将有着不可估量的价值。