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第1编 基础技能实践 3

第1章 电子工艺实训指引 3

1.1 常用电子元器件 3

1.1.1 电阻器与电位器 3

1.1.2 电容器 9

1.1.3 电感器和变压器 14

1.1.4 半导体器件 18

1.2 印制电路板 24

1.2.1 印制电路板的特点 24

1.2.2 印制电路板的分类 25

1.2.3 对印制导线的要求 25

1.2.4 电路中各种元器件的安排 26

1.2.5 印制电路板的简易制作 26

1.3 焊接工艺 28

1.3.1 线路板焊接基本知识 28

1.3.2 电烙铁 32

1.3.3 手工焊接过程 34

1.4 参考文献 38

第2章 FM（SMT）微型收音机制作 39

2.1 引言 39

2.1.1 SMT简介 39

2.1.2 SMT元器件及设备 41

2.1.3 实习产品——电调谐微型FM收音机 46

2.1.4 实习产品安装工艺 48

2.2 电子元器件检测 52

2.2.1 电阻器检测 53

2.2.2 电位器检测 53

2.2.3 电容器检测 53

2.2.4 电感器检测 53

2.2.5 二极管检测 54

2.2.6 开关及连接器检测 55

2.2.7 三极管的检测 55

2.3 参考文献 56

第3章 直流稳压／充电电源制作 57

3.1 实践目标 57

3.2 产品简介 57

3.2.1 主要性能指标 57

3.2.2 工作原理 57

3.2.3 软件仿真 59

3.3 印制板设计 60

3.4 制作工艺 62

3.4.1 印制板的制作 62

3.4.2 印制板的安装 62

3.4.3 整机装配工艺 64

3.5 检测调试 65

3.5.1 目视检验 65

3.5.2 通电检测 65

3.5.3 故障检测 68

3.5.4 设计所用材料清单 68

3.6 参考文献 69

第4章 数字计算器的汇编语言实现 70

4.1 设计概述 70

4.2 题目简介 70

4.3 程序设计要求 70

4.4 工作条件 70

4.5 题目分析 70

4.5.1 运算表达式输入 70

4.5.2 计算 73

4.5.3 结果输出 74

4.6 附录 77

4.7 参考文献 84

第5章 电子闹钟的设计 85

5.1 设计概述 85

5.2 产品简介 85

5.3 设计思路及总体设计 85

5.4 工作条件 86

5.4.1 74160引脚 86

5.4.2 解码型七段数码管 86

5.5 项目的原理图与仿真 87

5.5.1 计时模块设计 87

5.5.2 显示模块及调时模块设计 89

5.5.3 闹钟模块设计 90

5.6 附录 92

5.7 参考文献 93

第6章 声控楼道延时照明开关的制作 94

6.1 设计概述 94

6.2 实验条件 94

6.3 电路原理 94

6.4 元件清单 98

6.5 参考文献 99

第7章 低成本的无线话筒设计 100

7.1 设计目的 100

7.2 设计任务与要求 100

7.2.1 任务 100

7.2.2 要求 100

7.3 设计原理与实现 100

7.4 单元电路设计、参数计算、元器件选择 102

7.4.1 单元电路设计 102

7.4.2 元件参数的确定 103

7.5 安装与调试 105

7.5.1 安装 105

7.5.2 调试 105

7.6 计算机模拟 105

7.7 遇到的问题及其解决方法 107

7.7.1 遇到的问题 107

7.7.2 解决的方法 107

7.8 参考文献 107

第2篇 综合应用 111

第8章 机器猫制作 111

8.1 实践目标 111

8.2 实习产品简介 111

8.2.1 工作条件 111

8.2.2 555构成的单稳态触发电路的工作原理 112

8.3 原理图设计与仿真 113

8.4 印制板设计 115

8.5 制作工艺 117

8.5.1 印制板制作 117

8.5.2 印制板安装 118

8.6 整机装配与调试 119

8.7 机器猫制作材料清单 121

8.8 创建光电耦合器4N25 122

8.9 参考文献 127

第9章 自动寻迹防撞小车的设计实现 128

9.1 设计概述 128

9.2 自动寻迹防撞小车的设计方案 128

9.2.1 智能小车总体功能方案 128

9.2.2 硬件方案 128

9.2.3 软件方案 129

9.3 硬件设计与描述 130

9.3.1 TCRT5000传感模块介绍 130

9.3.2 直流电机驱动模块介绍 132

9.3.3 STC89C52单片机系统 135

9.4 自动寻迹防撞小车工作原理 138

9.4.1 小车运动原理 138

9.4.2 小车防撞原理 139

9.4.3 自动寻迹原理 139

9.5 软件设计与描述 140

9.5.1 小车系统流程图 140

9.5.2 程序分析 141

9.5.3 小车调试方法 143

9.6 小车系统电路 143

第10章 钢管切割自动控制系统设计实现 145

10.1 设计概述 145

10.2 钢管切割自动控制系统设计方案 145

10.2.1 方案可行性分析 145

10.2.2 硬件设计方案确定 147

10.2.3 软件设计方案 147

10.3 硬件说明 148

10.3.1 STC89C51RC单片机 148

10.3.2 钢管切割控制系统各部分硬件介绍 150

10.4 钢管切割控制系统软件设计 154

10.4.1 钢管切割控制系统程序主流程 154

10.4.2 钢管切割控制系统中断流程 155

10.4.3 钢管切割控制系统各部分软件设计 156

10.5 钢管切割控制系统功能说明 158

10.6 完整实现代码和系统控制电路全图 159

10.6.1 STC89C51RC（IC-1）单片机程序 159

10.6.2 STC89C51RC（IC-2）单片机程序 162

10.6.3 系统控制电路全图 169

第11章 CDMA通信系统的建模与实现 170

11.1 项目概述 170

11.2 CDMA通信系统建模 170

11.2.1 蒙特卡洛方法 170

11.2.2 CDMA系统原理 172

11.3 CDMA系统设计 177

11.4 程序分析 177

11.4.1 参考代码 177

11.4.2 实践问题 180

11.5 参考文献 180

第12章 数控数显充电器的设计实现 181

12.1 设计概述 181

12.2 产品简介 181

12.3 工作条件 181

12.3.1 ADC0809 181

12.3.2 DAC0832 184

12.4 项目的原理图 186

12.5 单片机程序设计 190

12.6 附录 191

12.6.1 元件清单 191

12.6.2 单片机参考代码 192

12.7 参考文献 196

第13章 路径自组织吸尘机器人的算法设计 197

13.1 设计概述 197

13.2 产品简介 197

13.2.1 吸尘机器人结构原理 197

13.2.2 国内外研究现状 198

13.3 工作条件 199

13.4 避障策略——自主避障路线设计 199

13.5 路径规划 200

13.5.1 路径规划简介 200

13.5.2 全区域遍历的路径规划算法 200

13.6 算法流程图设计 202

13.7 算法仿真 206

13.7.1 仿真软件系统 206

13.7.2 系统仿真目标 207

13.7.3 仿真界面设计 207

13.7.4 算法的仿真实验及结果 208

13.8 附录 209

13.9 参考文献 215

第14章 桌上电子记事本的设计 216

14.1 设计概述 216

14.2 产品简介 216

14.3 工作条件 216

14.3.1 LCD1602液晶显示芯片引脚介绍 216

14.3.2 LCD1602的显示控制方法 218

14.4 项目的原理图与仿真 220

14.4.1 原理图设计 220

14.4.2 液晶显示仿真 222

14.5 计算机端控制程序设计 223

14.5.1 计算机控制界面设计 223

14.5.2 VB与单片机进行串行通信 224

14.6 单片机程序设计 225

14.7 附录 225

14.7.1 元件清单 225

14.7.2 VB参考代码 226

14.7.3 单片机参考代码 227

14.8 参考文献 233

第15章 基于51单片机的“贪食蛇”游戏机开发 234

15.1 设计概述 234

15.2 产品简介 234

15.3 硬件设计 234

15.3.1 人机接口电路 234

15.3.2 单片机与PC机通信电路 236

15.3.3 其他部分电路说明 237

15.4 软件设计 237

15.4.1 系统程序流程 237

15.4.2 软件模块设计 239

15.4.3 软件编译 242

15.5 系统调试 242

15.5.1 Proteus仿真 242

15.5.2 硬件的安装 242

15.5.3 调试注意事项 243

15.6 附录 243

15.6.1 总原理图 243

15.6.2 单片机程序参考代码 245

15.7 参考文献 260

第16章 文件传输协议的C语言实现 261

16.1 设计概述 261

16.2 设计准备 261

16.3 关键技术 261

16.3.1 文件传输协议介绍 261

16.3.2 Winsock API介绍 261

16.4 软件设计 264

16.5 程序代码 266

16.5.1 服务器端程序文件 266

16.5.2 客户端程序文件 273

16.6 参考文献 281

第17章 一种简单可调稳压电源的制作 282

17.1 设计概述 282

17.2 产品简介 282

17.3 电路原理 282

17.4 制作及调试 285

17.4.1 元件清单 285

17.4.2 PCB制作与调试 286

17.5 参考文献 287

第18章 对讲机设计与制作 288

18.1 设计概述 288

18.1.1 高频电路 288

18.1.2 低频电路与高频电路的区别 288

18.1.3 集中常数电路与分布常数电路 289

18.2 无线对讲机的设计方案 290

18.2.1 无线对讲机原理图及PCB图 290

18.2.2 电路原理 292

18.3 无线对讲机元器件 293

18.4 无线对讲机的制作和调试 300

18.4.1 无线对讲机的制作过程 300

18.4.2 无线对讲机的调试 308

18.5 总结 309

18.6 设计实现的元件列表 309

18.7 参考文献 311

第19章 基于Socket的局域网即时通信软件设计与实现 312

19.1 设计概述 312

19.2 开发原理和背景知识 312

19.2.1 TCP/IP体系结构与特点 312

19.2.2 Socket套接字原理 313

19.2.3 多线程编程技术 316

19.3 设计思路 318

19.3.1 体系结构设计 318

19.3.2 系统基本流程 318

19.3.3 功能实现 319

19.3.4 软件设计流程 320

19.4 详细设计过程 321

19.4.1 服务器详细设计 321

19.4.2 客户端 324

19.5 程序代码 326

19.5.1 服务器程序代码 326

19.5.2 客户端程序代码 329

19.6 参考文献 331

第20章 uClinux下的LCD显示 332

20.1 目的要求 332

20.2 设计环境与要求 332

20.3 设计原理与实现 332

20.3.1 LCD工作原理 332

20.3.2 S3C44B0的内部LCD驱动控制器介绍 333

20.4 uClinux下基于framebuffer的LCD驱动程序 339

20.4.1 Framebuffer介绍 339

20.4.2 Framebuffer设备使用 339

20.5 程序分析 339

20.6 参考文献 341

第21章 出租车计价器设计 342

21.1 设计目的 342

21.2 内容提要与要求 342

21.3 设计原理 342

21.4 程序设计与仿真 343

21.5 源程序 345

21.6 参考文献 352

第22章 饮料自动贩卖机 353

22.1 目的要求 353

22.2 设计任务与要求 353

22.3 设计原理 353

22.3.1 类的设计 354

22.3.2 主程序设计 356

22.4 设计总结与提高 357

22.5 程序分析与调试 358

22.6 参考文献 365

第3篇 科技创新 369

第23章 基于ARM9的嵌入式系统平台的构建 369

23.1 设计引言 369

23.2 嵌入式开发模式及流程 369

23.2.1 嵌入式系统开发模式 369

23.2.2 嵌入式系统开发流程 369

23.3 移植的准备工作 371

23.3.1 目标硬件平台 371

23.3.2 嵌入式操作系统的选择 372

23.3.3 开发平台的建立 373

23.4 系统的硬件设计 373

23.4.1 主控芯片 374

23.4.2 存储器接口电路 375

23.4.3 通信接口电路 377

23.4.4 LCD接口电路 379

23.4.5 复位电路 380

23.4.6 电源电路 381

23.4.7 JTAG线电路 382

23.5 嵌入式开发环境的构建 382

23.5.1 交叉编译工具链介绍 382

23.5.2 构建ARM Linux交叉编译工具链 383

23.6 系统引导程序的移植 385

23.6.1 Bootloader的原理 386

23.6.2 常见的Bootloader介绍 386

23.6.3 VIVI移植的实现 387

23.7 ARM Linux系统移植 388

23.7.1 嵌入式Linux操作系统介绍 388

23.7.2 Linux内核的移植 389

23.7.3 建立Linux根文件系统 395

23.8 目标板Linux系统的创建 399

23.8.1 Bootloader的烧写 400

23.8.2 Linux系统的下载 400

第24章 数字隐写与取证方案设计与实现 403

24.1 项目概述 403

24.2 数字隐写 403

24.2.1 问题来源 403

24.2.2 彩色图像分解 404

24.2.3 位平面切割技术 404

24.2.4 Arnold置乱加密 405

24.2.5 基于LSB的数字隐写 406

24.3 数字取证 406

24.3.1 产生背景 406

24.3.2 数字图像取证 408

24.3.3 数字图像篡改 408

24.3.4 相关检测 410

24.4 数字隐写与取证方案设计 410

24.4.1 检测方法 410

24.4.2 检测过程 410

24.5 程序分析 411

24.5.1 Arnold加解密 411

24.5.2 基于LSB的隐写 412

24.5.3 图像的篡改与攻击 413

24.5.4 信息检测 415

24.5.5 “广场鸽”案件的盲取证 416

24.6 参考文献 417

第25章 基于PCA方法的人脸识别系统建模与实现 418

25.1 项目概述 418

25.2 人脸识别系统 418

25.2.1 系统框图 418

25.2.2 PCA理论 419

25.2.3 PCA在计算机视觉领域的应用 427

25.3 基于PCA的人脸识别方法 428

25.4 程序分析 429

25.4.1 人脸数据库的构建 429

25.4.2 基于PCA的人脸识别 430

25.5 总结和讨论 433

25.5.1 PCA技术的降维 433

25.5.2 无参数化 433

25.5.3 高斯分布限制 434

25.5.4 PCA与SVD的联系 434

25.6 参考文献 435

第26章 批量文件加密方案设计与实现 436

26.1 设计概述 436

26.2 加密方案 436

26.2.1 DES算法简介 436

26.2.2 DES基本原理 437

26.3 DES实现过程 442

26.3.1 变换密钥 442

26.3.2 数据处理 442

26.3.3 组合 443

26.4 应用于大批量的彩色图像加密 443

26.4.1 设置MATLAB编译器 443

26.4.2 设置VC++6.0工作环境 443

26.4.3 编译m函数为DLL 443

26.4.4 建立测试工程 444

26.5 程序分析 444

26.5.1 批量文件的读写与加解密 444

26.5.2 核心DES算法的C代码 445

26.6 参考文献 453

第27章 JPEG理论、方法与实践 454

27.1 项目概述 454

27.2 数据压缩原理 454

27.2.1 问题背景 454

27.2.2 数据冗余的度量 454

27.2.3 图像压缩的评价标准 454

27.3 JPEG标准 455

27.3.1 JPEG算法框图 456

27.3.2 DCT 456

27.3.3 量化 457

27.3.4 Z字形扫描 458

27.3.5 DC系数的编码 459

27.3.6 AC系数的编码 459

27.3.7 熵编码 460

27.3.8 组成数据位流 463

27.4 组建JPEG文件 464

27.4.1 图像开始SOI标记 464

27.4.2 APPO标记 464

27.4.3 段的类型 465

27.5 参考代码 466

27.5.1 求熵 466

27.5.2 Huffman编码 466

27.5.3 JPEG代码 466

27.6 参考文献 467

第28章 自动寻人机器人的设计 468

28.1 设计概述 468

28.2 产品简介 468

28.3 工作条件 468

28.3.1 LCD1602液晶显示芯片 468

28.3.2 热释电红外探头及处理芯片 468

28.3.3 无线数据发射及接收 471

28.3.4 电机驱动 473

28.4 项目的原理图与仿真 474

28.4.1 原理图设计 474

28.4.2 液晶显示仿真 479

28.5 单片机程序设计 480

28.6 附录 481

28.6.1 元件清单 481

28.6.2 单片机参考代码 482

28.7 参考文献 486

第29章 基于无线移动通信网络远程监控系统的构建 487

29.1 设计概述 487

29.2 产品简介 487

29.3 工作条件 488

29.3.1 监测点工作条件 488

29.3.2 监控中心工作条件 493

29.4 监测点原理图设计 494

29.5 程序设计 495

29.5.1 系统功能分析 495

29.5.2 监测点程序设计 496

29.5.3 监控中心设计 497

29.6 附录 501

29.6.1 元件清单 501

29.6.2 VB参考代码 503

29.6.3 单片机参考代码 504

29.7 参考文献 513

第30章 家居语音控制无线电话系统的设计 514

30.1 设计概述 514

30.2 产品简介 514

30.3 工作条件 515

30.3.1 SPCE061A单片机 515

30.3.2 手机模块 519

30.4 控制系统电路设计 520

30.5 程序设计 521

30.5.1 主程序及语音识别 521

30.5.2 键盘执行 525

30.6 附录 526

30.6.1 元件清单 526

30.6.2 单片机参考代码 526

30.7 参考文献 557

第31章 单片机侧以太网接口的设计与实现 558

31.1 设计概述 558

31.2 总体设计 558

31.2.1 系统结构设计 558

31.2.2 关键技术分析 559

31.3 硬件原理电路设计 563

31.3.1 主要器件及其引脚说明 563

31.3.2 原理电路图及其说明 566

31.4 驱动程序设计及代码 569

31.4.1 RTL8019.h文件 569

31.4.2 RTL8019.c文件 571

31.4.3 main.c文件 577

31.5 参考文献 578

第32章 多功能电池维护系统 579

32.1 设计概述 579

32.2 产品简介 579

32.3 设计方案 580

32.4 硬件电路设计 581

32.4.1 Atmega8单片机及其资源介绍 581

32.4.2 MOSFET驱动电路设计 583

32.4.3 负载电流检测与控制电路 584

32.4.4 状态显示和报警电路 584

32.4.5 电池电压检测与无线串口接口电路 585

32.5 软件设计 586

32.6 调试及制作 587

32.6.1 原理图仿真 587

32.6.2 PCB制作及焊接 587

32.7 附录 588

32.7.1 原理总图 588

32.7.2 元件列表 589

32.7.3 参考代码 589

32.8 参考文献 598

第33章 基于声卡的蔬菜大棚温控系统设计 599

33.1 设计目的 599

33.2 设计任务与要求 599

33.3 设计原理与实现 599

33.3.1 系统方案 599

33.3.2 信号调理电路与声卡 600

33.3.3 系统软件设计 601

33.4 参考文献 603