1.三防平板方案电子系统基本构成
我们通常将能够完成一个特定功能且完整的电子装置称为电子系统。例如,大到航天飞机的测控系统,小到电子计时器,它们都属于电子系统。虽然电子系统的大小不一,功能各异,其结构也千差万别,但从完成该系统结构功能的角度来看,其基本组成大致可以分为:传感与识别信息产生部分、系统前向信号调理部分、数据信息处理与决策部分,以及系统输出控制与执行部分。
(1)三防平板方案传感与识别信息产生部分:该部分相当于人的感觉器官,它可以把系统本身和外界环境的各种参数、状态与信息检测出来,并传送到系统前向信号调理部分。
(2)系统前向信号调理部分:信号调理就是将待测信号通过放大、滤波等操作转换成采集设备能够识别的标准信号。例如,传感器输出的是相当小的电压、电流或电阻的变化,因此在转换为数字信号之前必须进行调理,使其适合模/数(A/D)转换器的输入。A/D转换器对模拟信号进行数字化,并把数字信号送到嵌入式微处理器或其他数字器件,以便系统的数据处理。
(3)三防平板方案数据信息处理与决策部分:数据信息处理包括对数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输,决策是能参与支持人的决策过程的信息功能。数据信息处理与决策部分可以为决策者提供各种可靠方案,检验决策者的要求和设想,从而达到支持决策的目的。
数据信息处理与决策部分的核心是嵌入式微处理器,这部分相当于人的大脑。来自传感和识别信息产生部分的信息经系统前向信号调理部分处理后送入嵌入式微处理器,嵌入式微处理器进行综合整理、分类处理和决策后,再对执行机构发出指令。因此,三防平板方案嵌入式微处理器是现代电子系统的核心和关键部件。
(4)三防平板方案系统输出控制与执行部分:该部分相当于人的手足,嵌入式微处理器发出的指令通过执行机构实现各种所需的功能。
2.三防平板方案电子系统的设计原则和步骤
任何一项系统的设计都要遵循一定的原则和规范,进行电子系统设计一般要求遵循以下原则。
(1)兼顾技术的先进性和成熟性。当今电子技术的发展日新月异,系统设计应适应技术的发展潮流,可以使系统保持较长时间的先进性和实用性;同时也要兼顾技术上的成熟性,以便缩短开发时间和上市时间。
(2)安全性、可靠性和容错性。安全性在电子系统设计中是首先考虑的,采用技术成熟的元器件和部件可以在一定的程度上保证系统的可靠性、稳定性和安全性。系统应具有较强的容错性,例如,不会因操作人员失误而使整个系统无法工作,或因某个模块出现故障而使整个系统瘫痪等。
(3)实用性和经济性。在满足基本功能和性能的前提下,系统应具有良好的性价比。
(4)开放性和扩展性。系统应当能够支持不同厂商的产品,支持多种协议,并且符合相关国际标准及协议,以便在系统升级改造和扩展时,不仅可以保护原有资源,还可以降低系统维护、升级的复杂性并提高效率。
(5)易维护性。元器件和部件应尽可能采用通用、成熟的产品,使系统易于维护。
3.三防平板方案系统的设计步骤
现代电子系统的设计过程如图1所示。
图1 三防平板方案现代电子系统的设计过程
主要步骤如下。
(1)三防平板方案选择与总体论证。通过调查研究,明确设计任务和要求,确定系统功能指标,了解设计关键,完成系统功能示意框图。简言之,就是必须明确做什么,做到什么程度。
从完成的功能、性能和技术指标的程度、经济性、先进性,以及进度等方面进行比较,选择一个较好的方案。首先进行系统功能划分,根据系统所实现的功能画出各单元功能的系统原理框图,然后进行可行性论证,最后确定总体方案。
(2)系统设计、单元电路设计、参数选择和元器件选择。
(3)软件、硬件开发组装和连机调试。
(4)产品定型,编写产品技术报告或产品说明书。