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