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電子論文

城市智能交通控制系統中電子產品的設計與新技術運用

時間:2019年10月11日 所屬分類:電子論文 點擊次數:

【摘要】各種電子儀器研發上市,都要求每一個電子產品無論是質量還是價格都能符合市場需求。本文通過三個技術運用來闡述當前電子產品設計,一是良好的接地系統為電子產品信號干擾起到的作用;二是仿真技術在為電子產品設計的發展中的變革;三是EMC技術的運用更

  【摘要】各種電子儀器研發上市,都要求每一個電子產品無論是質量還是價格都能符合市場需求。本文通過三個技術運用來闡述當前電子產品設計,一是良好的接地系統為電子產品信號干擾起到的作用;二是仿真技術在為電子產品設計的發展中的變革;三是EMC技術的運用更是能夠為電子產品如何能夠避免電磁干擾做好分析,旨在為新一點的電子產品設計打好基礎。

  【關鍵詞】電子產品;設計;技術

智能交通

  1引言

  隨著科技的不斷進步,上世紀90年代后電子領域開始了飛躍式的發展,各種用途的電子產品開始進駐主流市場,電子產品的開發設計也正式進入了一個嶄新的階段。新技術的不斷涌入,挑戰著每一個電子產品設計師們的技術功底。電子產品不僅需要與市場實際需求接軌,更要注重如何才能使其價格便宜,質量高的特點。

  電子設計師在產品設計時通常會考慮產品的功能是否全面,體積是否足夠小,性能是否足夠穩定,如何才能最大限度地滿足客戶的需求。電子設計師的在長期與市場接軌為最終目標的限制以及自身的習慣性思維導致了產品設計過程中各種設計理念的融合不夠,新技術運用不夠純熟,因此,設計出來的產品往往太過于陳舊,不能符合日新月異機械發展需求,設計出來的產品也就會重復地修改,這樣就浪費了大量的人力、物力、財力。那么如何才能設計出一款符合當前電子設備發展,成為了現今電子產品發展最為重要的一部分。

  2接地技術的運用

  電子設備集成化、智能化的進程的加速,接地技術引起了許多設計師的關注,在設計過程中如何才能合理地運用接地技術,成為了電子產品設計以及運用最為關鍵的一部分。當前的接地系統應在傳統功能的基礎上,更應該結合電子設備信號之間的相連。如何才能避免電磁兼容這一信號干擾,接地技術就顯得尤為重要。

  接地技術包括工作接地、保護接地、過壓保護接地、防靜電接地、屏蔽接地、信號地、直流-48V(+24V)電源(電池)回流地等等。比如在印制電路板上的接地技術運用,設計師就應該足夠重視。印制線走法應根據不同的電源電壓以及相關因素來設置地線。這其中要考慮到的是模擬地和數字地的問題,數字信號變化速度快,模擬信號就會受到噪聲的干擾,因此,就需要在設計中正確地設計單元電路和設備,保證其不會受到干擾。

  同時,單面板和雙面板的設計中也應該考慮到接地問題。單面板和雙面板地線和信號線都應該粗一點,且呈井字形網狀結構排列,地線的連接或垂直或交叉的孔連接。雙面板的軌線對供電的應該符合供電環路電源線不應交叉,采用屏蔽電纜。當然,多層板設計的地線也應該注重地線的電連續性,線也應該足夠粗,同時電源層和地線層的多層板供電,且高速信號線不能交叉與地線層的溝。因此,復雜的工藝技術對于設計師來說還是具有一定的挑戰性。

  3仿真技術的運用

  仿真技術運用在不同的領域,就電子產品來說,當前使用最為廣泛的是PROTEUS仿真技術,它是模擬電路、數字電路、模數混合電路的設計與仿真平臺,也是世界上最先進的單片機應用系統的設計與仿真平臺。這一仿真技術是以計算機為載體,完成從設計圖紙開始的一系列過程,進而再進行分析、調試、仿真,最終完成電子設計。

  PROTEUS作為電子產品的調試方式,通過這一方式設計生產的電子產品具有高靈敏度、高精確度等特征,這一仿真平臺能夠有效地提高設計效率,減少設計師勞動強度。傳統的電子產品設計中是以原理圖設計為基礎,之后通過PCB電路板設計,等待PCB制版,物理樣品制作,軟件設計,系統調試等步驟,傳統的設計過程需要通過不斷的重復才能達到設計的效果,從而增加了設計周期,提高了設計成本。

  運用PROTEUS仿真技術則通過計算機技術直接進行原理圖設計和軟件設計,在采取系統仿真調試,如果沒有達到設計效果,則可以對原理圖進行修整和調試,直到完成設計效果再進行PCB電路板設計,等待PCB制板和物理樣品制作。

  PROTEUS在電子產品設計有著舉足輕重的作用,為電子產品的設計提供了龐大的虛擬實驗室,保證了電子產品的生產質量的前提下,又可能能夠對其進行創新。新時代的電子產品設計必須依靠仿真技術來確保電子產品成功與否,設計師也應該全面地掌握仿真技術,為生產出更好的電子產品做好準備。

  4EMC技術運用

  電磁兼容技術的運用是保證了電磁環境不能對任何設備產生破壞性的電磁干擾。電磁干擾技術主要作用于傳導干擾和輻射干擾兩者的運用。所謂傳導干擾是指電子設備產生的干擾信號能夠干擾到其他設備;輻射干擾則是通過空間耦合形成的干擾信號作用于另一個網絡電子設備。在電子產品的設計中應該注重硬件抗干擾設計、選用頻率低的微控制器、減小來自電源的噪聲、軟件濾波抗干擾等問題的細節處理。

  硬件抗干擾設計是對電路結構進行調整來起到抗干擾的作用。采用導電材料制成的屏蔽體,來隔離空間耦合通道,用高導磁材料來減小干擾口]。選用平率低的微控制器能夠有效減少信號干擾的,控制時鐘頻率,以減少噪聲源。當然電源噪聲的是噪聲產生的主要途徑。電源在向設備提供能源的同時,也將噪聲傳輸到電源設備中,因此,成為了重要的干擾源,因此,在設計中就應該減小電源噪聲的干擾。

  5電子產品的制作

  該環節涉及設計的部分是電子產品制造部門,在工業大規模生產中必須使用電子產品化生產以保證制品的一致性,所以電子產品設計與生產為商品開發的二次開發。電子產品設計和生產用于大規模生產中,其產品存在一致性,所以在電子產品生產中就必須保證電子產品的正確性。

  電子產品設計使用產品設計提供的三維或者二維電子數據,以保證制品與設計的一致性。因電子產品成形時會增加一些工藝性的部分,比如切斷口、分模線、等痕跡,因電子產品設計者所使用數據并非完整的產品數據,必須通過工技與產品設計溝通,達成共識后方可實施,以便產品設計總體把握產品狀態和式樣。

  其他對產品造型的修改,如拔模斜度,公差中間值等修改原則上以產品設計為主。電子產品設計與產品設計研討過程要求工技人員參與,以便工技人員了解部品可能出現的問題,合理預見問題處理方法。電子產品設計主要生成電子產品電子數據和圖紙,加工人員通過圖紙了解設計意圖,使用電子數據保證加工的準確性。因電子產品成本相對較高,電子產品設計階段應基本保證制品造型的正確性和合理性,否則加工完成后修改一則成本較高,二則可能對原有電子產品結構造成不可修復的破壞,影響電子產品質量。

  6結語

  電子產品的設計是當前電子產業發展的重要組成部分,一個良好的設計產品勢必會起對電子產業起到促進的作用。在以上三種新技術的運用過程中,只有不斷的創新,不斷的改進才能跟得上電子產品的發展。尤其是作為電子產品設計師,更應該注重新技術的運用,尤其是應該緊跟市場步伐,開發設計出一款性價比高、性能好、價格優惠的電子產品,這樣才能為我國的電子產業做好充分的準備。

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