發(fā)布時間:2022-07-25 17:18:06
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的航空電子技術論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
專業(yè)
考核課程
考核(答辯)地點
聯系電話
3020109國際貿易
00094外貿函電(實踐)
02636國際金融實務(實踐)
05857商務溝通與談判(實)
07036國際物流(實踐)
10155國際貿易實務(一)(實踐)
10222基礎會計學實踐
10223外貿單證操作(實踐)
浙江工商大學
0571-88071024-8305
3020118餐飲管理
00979烹飪工藝學(二)實踐
00981烹飪原料學(二)實踐
00983餐飲服務實踐
00991宴會設計實踐
03924茶藝學(實踐)
10215餐飲管理??飘厴I(yè)實習報告
浙江商業(yè)職業(yè)技術學院
0571-58108373
3020167文化產業(yè)管理
01145文化市場學實踐
01147公共關系學實踐
浙江傳媒學院
0571-88024529
3020205人力資源管理
10218統(tǒng)計學概論實踐
嘉興學院
0573-83643005
3020207市場營銷
03601服務營銷學(實踐)
05857商務溝通與談判(實)
07147消費者行為學(實踐)
07963市場營銷與策劃(實)
10218統(tǒng)計學概論實踐
10222基礎會計學實踐
10229市場調查與預測實踐
浙江工商大學
0571-88071024-8305
3020209旅游管理
10232旅游信息管理系統(tǒng)實踐
10233會展策劃實踐
10234導游業(yè)務實踐
浙江工商大學
0571-88071024-8305
3020215電子商務
00895計算機與網絡技術基礎(實踐)
00897電子商務概論(實踐)
00899互聯網軟件應用與開發(fā)(實踐)
00901網頁設計與制作(實踐)
00903電子商務案例分析(實踐)
10155國際貿易實務(一)(實踐)
10222基礎會計學實踐
10267電子商務專科畢業(yè)實習與畢業(yè)論文
寧波大學
浙江工商大學
0574-87220028
0571-88071024-8305
3020228物流管理
06998畢業(yè)實習
07034物流設備應用(實踐)
07036國際物流(實踐)
07038信息技術與物流管理(實踐)
10286采購與倉儲管理實踐
10287運輸與配送實踐
浙江經濟職業(yè)技術學院
0571-86928289
3020231勞動和社會保障
03321勞動和社會保險業(yè)務案例分析
浙江財經大學
0571-88923845
3020313銷售管理
10493銷售管理學(實踐)
10497零售管理(實踐)
10499網絡銷售(實踐)
10513銷售案例研究(實踐)
浙江樹人大學
057188297197
3030111律師
10235律師??茖嵙?/p>
寧波大學
0574-87220028
3030301行政管理
10237行政管理理論與實踐綜合作業(yè)
浙江工業(yè)大學
0571-88320108
3040101學前教育
00857學前兒童美術教育(實踐)
00858學前兒童音樂教育(實踐)
05195信息技術基礎(實)
10238學前兒童科學活動設計(實踐)
10239學前兒童語言活動設計(實踐)
10240學前兒童健康活動設計(實踐)
10241學前兒童社會活動設計(實踐)
20035學前教育專科畢業(yè)論文設計
浙江師范大學
0579-82282367(cjy.zjnu.net.cn)
3040103小學教育
05195信息技術基礎(實)
10242小學教師專業(yè)知識與技能(實踐)
10243小學教育綜合實踐活動
10244小學教育??飘厴I(yè)論文設計
浙江師范大學
0579-82282367(cjy.zjnu.net.cn)
3040109心理健康教育
05195信息技術基礎(實)
06055心理咨詢與輔導(實驗)
10245學習適應輔導(實踐)
10246心理健康量表的運用(實踐)
10247心理健康教育社會實踐與畢業(yè)論文設計
浙江師范大學
0579-82282367(cjy.zjnu.net.cn)
3040124義務教育
09280小學課堂教學案例評析(實踐)
09281小學綜合實踐活動課程開發(fā)(實踐)
東北師范大學
3040301體育教育
10172田徑(實踐)
10174武術(實踐)
10175健身體操實踐
10176體育教育實習
10248籃球(實踐)
10249排球(實踐)
10250足球(實踐)
浙江師范大學
0579-82282367(cjy.zjnu.net.cn)
3050104漢語言文學
10253秘書寫作實踐
10254漢語言文學??飘厴I(yè)論文
浙江師范大學
0579-82282367(cjy.zjnu.net.cn)
3050207英語
00593聽力(實踐)
00594口語(實踐)
05348初級口譯(實)
10221英語??飘厴I(yè)實習
浙江師范大學
0579-82282367(cjy.zjnu.net.cn)
3050208日語
00490日語聽說
20040日語綜合技能
寧波職業(yè)技術學院
0574-86891291、86891253
3050301廣告
00638企業(yè)形象與策劃(實踐)
00755廣告設計與創(chuàng)意(實踐)
08711電腦圖文設計基礎(實)
08712廣告文案寫作實踐
08714廣告市場調查(實)
08716廣告攝影與攝像(實)
08717平面廣告設計與制作(實)
08718新聞采編業(yè)務(實踐)
10273廣告??飘厴I(yè)實踐
浙江工商大學
0571-88071024-8305
3050308新聞學
06785新聞攝影(一)(實)
浙江大學
ce.zju.edu.cn0571-88981102
3050322網絡編輯
00909網絡營銷與策劃(實踐)
01782視頻編輯技術基礎(實踐)
03341網站建設與管理實踐
06387網頁設計與制作(實踐)
08711電腦圖文設計基礎(實)
08718新聞采編業(yè)務(實踐)
11571網絡編輯實務(實踐)
11572數字資源檢索(實踐)
11573網絡編輯??飘厴I(yè)實習(實踐)
浙江工商大學
0571-88071024-8305
3050407音樂教育
00722視唱練耳(實踐)
00723聲樂(實踐)
07095形體與舞蹈訓練(實)
10183鍵盤與和聲(一)實踐
10184鋼琴(實踐)
10185合唱與指揮基礎實踐
10186音樂教育實習
浙江師范大學
0579-82282367(cjy.zjnu.net.cn)
3050409美術教育
00698素描(四)(實踐)
00737色彩畫(實踐)
00739書法篆刻(實踐)
00740應用美術(實踐)
04314速寫(實)
10077企業(yè)形象設計(CIS)(實踐)
10160美術教育實習
10274中國美術作品欣賞(實)
10275西方美術作品欣賞(實)
10276中國畫基礎(實)
10277油畫基礎(實)
浙江師范大學
0579-82282367(cjy.zjnu.net.cn)
3050444環(huán)境藝術設計
00706畫法幾何及工程制圖
00707建筑設計基礎(實)
01150效果圖表現技法
01152內部空間設計
01153庭院設計
01154公共景觀藝術設計
04315色彩
04317素描
04859設計構成(實)
21100環(huán)境藝術設計??飘厴I(yè)設計
中國美術學院
0571-86652216
3050445動漫設計
01155角色設定和場景設定
01156photoshop
01157painter
01158漫畫與插圖(實)
01159表演
01160動畫運動規(guī)律
01161影片剪輯premiere
011623DS MAX軟件
01163MAYA軟件
01164Softimage xsi軟件
01165After effect
01166combustion
03432動畫劇本創(chuàng)作(實)
04849色彩
04850素描
07217形態(tài)構成(實踐)
07930動畫制作
21098動漫設計專業(yè)??飘厴I(yè)設計
中國美術學院
0571-86652216
3080604電力系統(tǒng)及其自動化
02151工程制圖(實踐)
02270電工原理實驗
02272電機學實驗
02274電子技術基礎(二)實驗
02276計算機基礎與程序設計實驗
02278微型計算機原理及應用實驗
02303電力系統(tǒng)繼電保護實驗
浙江大學
ce.zju.edu.cn 0571-88981102
3080704電子技術
02270電工原理實驗
02276計算機基礎與程序設計實驗
02341線性電子電路實驗
02343非線性電子電路實驗
02345數字電路實驗
02359單片機原理及應用實驗
杭州電子科技大學
0571-88809040
3080801房屋建筑工程
02386土木工程制圖(實踐)
02388工程測量實驗
02390建筑材料實驗
02392工程力學(二)實驗
02395房屋建筑學課程設計
02397混凝土與砌體結構課程設計
02399土力學與地基基礎實驗
02401建筑施工(一)課程設計
10096生產實習
浙江大學
ce.zju.edu.cn 0571-88981102
3081301印刷包裝技術
02494印刷機械(實踐)
02497印品質量控制(實踐)
06383圖文信息處理(實踐)
09269印刷概論(實踐)
09270彩色數字印前技術(實踐)
09271印后加工技術(實踐)
09272新技術知識講座(實踐)
09273印刷制版與打樣工藝(實踐)
09274數字印刷(實踐)
義烏工商職業(yè)技術學院
057983803592
3100701護理學
02896病原生物學與免疫學基礎實驗
02900生理學實驗
02902病理學實驗
10268人體解剖學實踐
10285藥物學(一)實踐
10288生物化學(三)實踐
10289護理學基礎實踐
10290內科護理學(一)實踐
10291外科護理學(一)實踐
20022臨床考核(面試)
浙江大學
ce.zju.edu.cn0571-88981102
3100803中藥學
03036有機化學(四)實驗
03039中藥化學實驗
03041中藥鑒定學實驗
03043中藥炮制學實驗
03045中藥藥劑學實驗
浙江中醫(yī)藥大學
0571-86613544
4020105金融
10103公司報表分析
10218統(tǒng)計學概論實踐
10270金融??飘厴I(yè)論文
浙江財經大學
0571-88923845
4020166會展策劃與管理
08723會展策劃與組織實踐
08724會展項目管理實踐
08726會展客戶關系管理實踐
08728會展信息技術實踐
08730會展經典案例分析(實)
08731會展設計實踐(實)
浙江樹人大學
057188297197
4020201工商企業(yè)管理
05857商務溝通與談判(實)
10216工商企業(yè)管理專科專題調研
10218統(tǒng)計學概論實踐
10222基礎會計學實踐
浙江工商大學
0571-88071024-8305
4020203會計
06131電算化會計信息系統(tǒng)(實踐)
10217會計??飘厴I(yè)設計
10218統(tǒng)計學概論實踐
10222基礎會計學實踐
浙江財經大學
0571-88923845
4020211飯店管理
08640飯店禮貌禮節(jié)(實)
08643客房與前廳服務技能(實)
08644餐飲服務技能(實)
10097畢業(yè)實習報告
10271飯店康樂服務技能(實)
10272飯店管理實務(實)
浙江商業(yè)職業(yè)技術學院
0571-58108373
4020234物業(yè)管理
05568房屋機電基礎知識實踐
05569房屋維修與管理(實踐)
浙江工業(yè)大學
0571-88320108
4020311空中乘務
00510秘書實務(實踐)
01429民航乘務英語(實踐)
01432空中乘務基礎(實踐)
01434形體訓練(實踐)
01435普通話與播音技巧(實踐)
01611溝通技巧(實踐)
03920茶藝實訓(實踐)
03957形象塑造(實踐)
04572民航安全與應急處理(實踐)
04575航空服務技能實訓(實踐)
09420航空服務禮儀概論(實踐)
浙江育英職業(yè)技術學院
057186877035
4050102秘書
00347辦公自動化原理及應用實踐
00510秘書實務(實踐)
00903電子商務案例分析(實踐)
03334電子政務概論實踐
10251公關禮儀實踐
10252公共關系口才實踐
浙江工商大學
0571-88071024-8305
4050224韓國語
01106韓國語會話(實踐)
01107韓國語聽力(實踐)
06916韓語綜合技能考核(實踐)
09268外貿單證操作(實踐)
浙江樹人大學
057188297197
4050226商務英語
00094外貿函電(實踐)
00593聽力(實踐)
00594口語(實踐)
05857商務溝通與談判(實)
溫州職業(yè)技術學院
057788373414
4050303公共關系
00510秘書實務(實踐)
00638企業(yè)形象與策劃(實踐)
01611溝通技巧(實踐)
04106公共關系實務(實踐)
中國計量學院
0571-86875601
4050402服裝藝術設計
00673素描(二)(人物線描為主)
00674色彩
00675構成(平面、色彩、立體)
00676基礎圖案
00678服裝效果圖
00679服裝工藝
00680服裝結構設計
00681服裝款式設計
00682服裝CAD(一)
00684服裝紙樣放縮
10091畢業(yè)設計
浙江科技學院
0571-85121904
4050404工業(yè)設計
00694設計素描
00695設計色彩
01594基礎構成
01596效果圖表現
01607設計初步
01608產品CAD
01609產品工藝基礎
01610結構基礎
03842工業(yè)設計??茖I(yè)專題設計
04107機械制圖(三)(實踐)
06217人機工程學
07943工業(yè)設計??茖I(yè)綜合設計
10211工業(yè)設計專科專業(yè)畢業(yè)設計及論文
中國美術學院
0571-86652216
4050405室內設計
00640平面廣告設計
00673素描(二)(人物線描為主)
00674色彩
00675構成(平面、色彩、立體)
00692計算機輔助圖形設計
00705表現圖技法
00709室內設計
00713字體設計
00714插畫技法
00715包裝結構與包裝裝潢設計
00718標志設計
10072攝影
10074室內設計制圖
10075環(huán)境設計
10077企業(yè)形象設計(CIS)(實踐)
10078畢業(yè)設計
浙江科技學院
0571-85121904
4080301機械制造及自動化
02183機械制圖(一)(實踐)
02186機械設計基礎實驗
02188電工與電子技術實驗
02190機械制造基礎實驗
02192機械制造技術實驗
02195數控技術及應用
03197理論與實踐(畢業(yè)設計)
10278三維CAD設計與實踐(實)
10280互換性與測量技術基礎實踐
浙江工業(yè)大學
0571-88320108
4080304模具設計與制造
01619機械工程基礎實踐
01621模具材料與熱處理實踐
01623冷沖壓工藝與模具設計實踐
01625模具軟件(UG)實踐
01627模具軟件(PRO/E)實踐
01629模具數控加工實踐
01631級進模與自動模實踐
01633壓鑄模及其它模具實踐
02183機械制圖(一)(實踐)
02221塑料成型工藝與模具設計實踐
05512現代模具制造技術實踐
10213模具設計與制造??茖I(yè)畢業(yè)設計
杭州職業(yè)技術學院
0571-86916822
4080306機電一體化
02183機械制圖(一)(實踐)
02195數控技術及應用
02231機械制造實驗
02235電子技術基礎(一)實驗
02359單片機原理及應用實驗
10080電氣控制及PLC技術實驗
10082CAD/CAM技術(實踐)
10083綜合設計
寧波大學
0574-87220028
4080701計算機及應用
00343高級語言程序設計(一)實驗
00895計算機與網絡技術基礎(實踐)
00901網頁設計與制作(實踐)
02121數據庫及其應用實驗
02317計算機應用技術實驗
04731電子技術基礎(三)實踐
07871多媒體應用技術(實踐)
08418網絡信息資源與利用(實踐)
10293面向對象程序設計JAVA(實踐)
寧波大學
0574-87220028
4080744數控技術應用
01667數控加工工藝及設備(實踐)
01668機床設備電氣與PLC控制(實踐)
02183機械制圖(一)(實踐)
02188電工與電子技術實驗
04081計算機輔助制造技術(實踐)
04110公差配合及測量(實踐)
05788數控編程(實踐)
05790數控機床操作(實踐)
07998數控技術應用畢業(yè)實習與考核(實踐)
溫州職業(yè)技術學院
057788373414
4080765計算機控制技術
01641電器與電機實踐
01643可編程控制器(西門子)實踐
01645單片機原理與接口技術實踐
01646組態(tài)控制技術
01647變頻器原理及應用
01648觸摸屏應用基礎
01650電器控制與PLC實踐
02151工程制圖(實踐)
02270電工原理實驗
04731電子技術基礎(三)實踐
10214計算機控制技術??茖I(yè)畢業(yè)實習
杭州職業(yè)技術學院
0571-86916822
4081322食品質量與安全
01617食品質量與安全??茖n}調研報告
02065無機及分析化學實踐
02067有機化學(二)實踐
02518食品微生物化學實踐
03247食品分析技術實踐
03789食品生物化學實踐
03796食品工藝學實踐
07854儀器分析(三)實踐
10212食品質量與安全??茖I(yè)畢業(yè)實習
中國計量學院
0571-86875601
4081702汽車運用技術
02188電工與電子技術實驗
03986汽車故障診斷與檢測實踐
05876汽車發(fā)動機構造與維修實踐
05878汽車底盤構造與檢修實踐
05880汽車電氣設備與維修實踐
10191畢業(yè)實習
10284汽車電腦控制系統(tǒng)(實)
浙江交通職業(yè)技術學院
浙江師范大學
0571-88174012
0579-82282367(cjy.zjnu.net.cn)
4082207計算機信息管理
01264Visual basic 數據庫應用實踐
02317計算機應用技術實驗
02383管理信息系統(tǒng)實驗
02651綜合作業(yè)
04755計算機網絡技術實踐
06628網站建設與網頁設計實踐
10281Visual Basic 程序設計(實)
浙江工業(yè)大學
0571-88320108
4082209建筑經濟管理
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2016年自考報名時間及入口匯總(全年)
2016年自考時間安排匯總(全年)
Powered Flight
The Engineering of Aerospace Propulsion
2012,519p
Hardcover
ISBN9781447124849
大部分航空、航天動力推進領域的書籍主要致力于燃氣渦輪發(fā)動機,往往很少覆蓋如螺旋槳、直升機旋翼或火箭發(fā)動機推進系統(tǒng)及設備。本書采取一個更廣泛的觀察視角,旨在為航空、航天動力推進工程技術提供一個更廣闊的知識背景,這本書并不只是介紹一個單獨的系統(tǒng),而是對多個系統(tǒng)進行觀察和比較,將航空航天推進領域在科學研究和工程中的每一步進展呈現給讀者。
這本書記錄了從早期比較簡單的推進系統(tǒng)到今日飛速發(fā)展的航空航天推進工程系統(tǒng),讀者可從本書中學習并了解到在航空航天動力推進工程學中更為深入的數學知識、物理原理和歷史發(fā)展。本書共14章,分為兩個部分,包含兩個通用類別:飛機推進系統(tǒng)和火箭推進系統(tǒng)。第1-8章介紹飛機推進系統(tǒng),第9-14章介紹火箭推進系統(tǒng)。本書選擇的內容非常明確并具有代表性,書中關于航空航天動力學及工程的一些相關材料是非常全面而詳細的,包括固體和混合火箭發(fā)動機內彈道等內容,并進行了詳盡的分析說明。本書并未著重介紹某個單一的動力推進系統(tǒng),而是提供了更廣泛的參考背景,比較了被大部分教材忽略的其他飛行推進系統(tǒng)的相同點和不同點。這本書的主題內容覆蓋范圍較廣,提供了更多直觀的內容給讀者,包括一系列相關的圖表和照片,比如具體的推進器的性能圖表。這些文字和材料為本科生和研究生提供了很好的支持,有利于學生和專業(yè)技術人員進行相關項目的工作。
這本書主要來源于作者在瑞爾森大學(Ryerson University)任教的教學筆記。作者教授本科生和研究生的航空航天工程課程多年,包含飛行力學、飛機性能和氣動力學等相關內容。在1993年進入瑞爾森大學之前,作者曾在加拿大的大學和航空航天研究部門工作數年,目前作者是AIAA(American Institute of Aeronautics and Astronautics)固體火箭技術委員會的國際成員,并在北美和歐洲的動力飛行會議上發(fā)表了多篇重要學術論文。
本書適合用作相關專業(yè)大學課程的教材或者專業(yè)技術人員的參考用書。
徐旻,博士,工程師
(中國航天電子技術研究院)
論文關鍵詞:智能家電,洗衣機,仿真,AT89S51,PDIP
1引言
隨著Internet的日益普及,人們通過Internet不僅可以獲得現實世界各種狀態(tài)的實時變化情況,還可以通過Internet實現遠程控制和處理工作,可以從全球的任何一個角落實現對設備的監(jiān)控,可以使用通用的網絡瀏覽軟件訪問設備,將消費電子、計算機和通信融為一體,而家用電器的網絡化、智能化管理越來越突顯需求。
智能家居遠程控制系統(tǒng)的核心部分是一個嵌入式Web服務器,系統(tǒng)集有線和無線Web服務器于一體計算機論文,用戶可以利用辦公室的PC或者手機登錄家中的Web服務器,在通過用戶名和密碼驗證后,便可以查看并控制家用電器;系統(tǒng)帶有LCD和鍵盤,具有良好的人機界面;用戶還可以通過鍵盤來設定系統(tǒng)的任務;系統(tǒng)留有豐富的功能擴展接口,通過這些擴展接口將來還可以實現防火防盜和智能抄表等應用。系統(tǒng)結構框圖如圖1所示。
圖1 智能家居系統(tǒng)的總體結構
本文旨在研究智能家電管理系統(tǒng)中基于AT 89S51芯片的洗衣機控制系統(tǒng)的模擬實現。
2 AT89S51芯片概述
AT89S51是美國ATMEL公司生產的低功耗,高性能CMOS 8位單片機, AT89S51具有4k在線系統(tǒng)編程(ISP)Flash閃速存儲器,采用全靜態(tài)工作模式,具有三級程序加密瑣,32個可編程I/O口線,2個16位定時/計數器,能夠采用全雙工串行UART通道,具有靈活的在系統(tǒng)編程功能,可靈活應用于各種控制領域。
AT89S51根據封裝方式不同,大致分為3種型狀,本系統(tǒng)的設計中AT89S51采用PDIP封裝模式,如圖1所示。
圖2 AT89S51封裝模式
3 洗衣機控制系統(tǒng)模擬實現
3.1洗衣機控制系統(tǒng)的總體設計
在本系統(tǒng)中,硬件主芯片采用意法半導體的STR710,是整個系統(tǒng)的核心。它作為一個嵌入式網關,將外部網絡與內部洗衣機控制器連接在一起,是整個系統(tǒng)運行的平臺論文格式。在遠程操縱洗衣機方面,STR710負責從GPRS接收到短消息和網絡芯片上接收到的以太網數據中提取出用戶指令,然后根據該指令操縱相應的網絡家電或者查詢其運行情況,最后將執(zhí)行結果反饋到用戶終端。系統(tǒng)的軟件設計采用分層設計,包括硬件設備驅動層、操作系統(tǒng)層、應用程序接口層和應用軟件層。
3.2洗衣機控制器系統(tǒng)設計
根據需求設計的洗衣機控制器的系統(tǒng)邏輯結構設計圖如圖3所示:
圖3 系統(tǒng)總體框圖
3.3洗衣機控制器電路設計
采用AT89S51作為控制核心。其中計算機論文,P1.0和P1.1分別用于控制洗衣機的進水閥和排水閥;P1.2和P1.3用于控制洗滌電機的正反轉;P1.4~P1.7、P3. 0、P3.1用于驅動7個LED,分別作為工作程序、浸泡和強弱洗指示燈。P3.2接暫停/ 啟動鍵;P3.3分別用于開蓋/不平衡中斷輸入;P3.4被用作輸入線,用于監(jiān)測水位開關狀態(tài),為CPU提供洗衣機的水位信息;P3 .5 接程序選擇鍵;P3.7采用分時復用技術,具有兩個功能,一方面接強弱選擇/浸泡選擇鍵,在洗衣機未進入工作狀態(tài)時,按觸該鍵可選擇強弱洗或開啟關閉浸泡功能,另一方面在進水和脫水時,又作為告警聲的輸出口。
3.4洗衣機控制器軟件設計
系統(tǒng)上電復位后,首先進行初始化,洗衣機進入工作程序后,系統(tǒng)首先根據RAM中27H單元的特征字判斷洗衣機的洗衣工作程序,洗衣機進入洗滌子程序wash。洗滌是通過驅動電機的正反轉實現的。洗滌結束后,退出wash子程序,調用water_out子程序進入排水進程。排水閥排水時間采用動態(tài)時間法確定計算機論文,其原理是:根據常用的空氣壓力水位開關的特性排水結束后,系統(tǒng)調用y子程序進行脫水操作,維持置位狀態(tài),保持排水閥開啟,離合器在排水閥的帶動下使電機主軸與脫水桶聯動,實現衣物脫水。然后判斷整個洗衣工作是否結束。其原理是:洗衣機在每次洗滌或漂洗工作環(huán)節(jié)結束后,將存放洗衣工作程序標志的寄存器減1,在脫水工作環(huán)節(jié)結束后,系統(tǒng)即對該單元進行檢測,當檢測到為0時,說明整個洗衣工作結束。軟件設計主流程圖如圖4 。
圖4 軟件主流程圖
4 洗衣機控制器仿真工作原理
首先,在通電時蜂鳴器長鳴一聲,VD1 被點亮,這表示系統(tǒng)已經準備好接收指令可以開始準備工作了。單片機一直在讀取由嵌入式WEB模塊通過IIC通道發(fā)送過來的狀態(tài),當收到嵌入式WEB模塊發(fā)送的指令后,將得到的數據作為第一項的設置內容計算機論文,即洗滌強度。蜂鳴器短鳴一聲進入等待洗滌時間的設置,這個數據同樣來自嵌入式WEB模塊發(fā)送的指令。蜂鳴器短鳴兩聲進入等待洗滌方式的設置,過程都是相同的長鳴一聲后洗衣機按事先的設置開始洗衣, VD1 快速閃爍表示洗衣狀態(tài),洗衣機控制器會完成初洗、浸泡、洗滌的工作,之后長鳴表示洗衣結束。洗滌期間單片機的 P2.1 和 P2.3 兩個引腳會不斷輸出高、低電平來操作兩個繼電器讓電機正、反轉,同時還要接收嵌入式WEB模塊發(fā)送的中斷信號,以暫停或結束洗滌論文格式。當洗滌過程結束,蜂鳴器長鳴,系統(tǒng)又回到了開機時等待嵌入式WEB模塊發(fā)送指令的狀態(tài)。
其次,控制洗衣機可模擬的具體功能有:1、多種程序選擇,用戶可根據洗滌衣物的材質選擇不同的程序,如浸洗、標準、羊毛和快速等。每種洗滌方式有不同的洗滌模式、時間和順序。2、過程選擇,用戶可以選擇單獨洗滌以保留帶有洗滌劑的水進行重復使用,可選擇單獨脫水,猶如脫水機一樣計算機論文,等等。3、預約洗滌,用戶可根據需要選擇幾小時后進行洗滌,時間選擇范圍為1-24小時。4、剩余時間顯示,用戶可以直接掌握洗滌時間。5、溫度控制,可以顯示模擬的水溫控制。
5 結論
本文設計的洗衣機仿真控制系統(tǒng)連入嵌入式web服務的支持,就能夠通過普通PC或GPRS手機訪問Internet實現,通過遠程控制命令完成對洗衣機參數的設定,對洗衣機進行操作,大大地簡化了操作程序。利用單片機AT89S51作為洗衣機的控制器,能充分發(fā)揮AT89S51的數據處理和實時控制功能,使系統(tǒng)工作于最佳狀態(tài),提高系統(tǒng)的靈敏度。
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關鍵詞微電子技術集成系統(tǒng)微機電系統(tǒng)DNA芯片
1引言
綜觀人類社會發(fā)展的文明史,一切生產方式和生活方式的重大變革都是由于新的科學發(fā)現和新技術的產生而引發(fā)的,科學技術作為革命的力量,推動著人類社會向前發(fā)展。從50多年前晶體管的發(fā)明到目前微電子技術成為整個信息社會的基礎和核心的發(fā)展歷史充分證明了“科學技術是第一生產力”。信息是客觀事物狀態(tài)和運動特征的一種普遍形式,與材料和能源一起是人類社會的重要資源,但對它的利用卻僅僅是開始。當前面臨的信息革命以數字化和網絡化作為特征。數字化大大改善了人們對信息的利用,更好地滿足了人們對信息的需求;而網絡化則使人們更為方便地交換信息,使整個地球成為一個“地球村”。以數字化和網絡化為特征的信息技術同一般技術不同,它具有極強的滲透性和基礎性,它可以滲透和改造各種產業(yè)和行業(yè),改變著人類的生產和生活方式,改變著經濟形態(tài)和社會、政治、文化等各個領域。而它的基礎之一就是微電子技術??梢院敛豢鋸埖卣f,沒有微電子技術的進步,就不可能有今天信息技術的蓬勃發(fā)展,微電子已經成為整個信息社會發(fā)展的基石。
50多年來微電子技術的發(fā)展歷史,實際上就是不斷創(chuàng)新的過程,這里指的創(chuàng)新包括原始創(chuàng)新、技術創(chuàng)新和應用創(chuàng)新等。晶體管的發(fā)明并不是一個孤立的精心設計的實驗,而是一系列固體物理、半導體物理、材料科學等取得重大突破后的必然結果。1947年發(fā)明點接觸型晶體管、1948年發(fā)明結型場效應晶體管以及以后的硅平面工藝、集成電路、CMOS技術、半導體隨機存儲器、CPU、非揮發(fā)存儲器等微電子領域的重大發(fā)明也都是一系列創(chuàng)新成果的體現。同時,每一項重大發(fā)明又都開拓出一個新的領域,帶來了新的巨大市場,對我們的生產、生活方式產生了重大的影響。也正是由于微電子技術領域的不斷創(chuàng)新,才能使微電子能夠以每三年集成度翻兩番、特征尺寸縮小倍的速度持續(xù)發(fā)展幾十年。自1968年開始,與硅技術有關的學術論文數量已經超過了與鋼鐵有關的學術論文,所以有人認為,1968年以后人類進入了繼石器、青銅器、鐵器時代之后硅石時代(siliconage)〖1〗。因此可以說社會發(fā)展的本質是創(chuàng)新,沒有創(chuàng)新,社會就只能被囚禁在“超穩(wěn)態(tài)”陷阱之中。雖然創(chuàng)新作為經濟發(fā)展的改革動力往往會給社會帶來“創(chuàng)造性的破壞”,但經過這種破壞后,又將開始一個新的處于更高層次的創(chuàng)新循環(huán),社會就是以這樣螺旋形上升的方式向前發(fā)展。
在微電子技術發(fā)展的前50年,創(chuàng)新起到了決定性的作用,而今后微電子技術的發(fā)展仍將依賴于一系列創(chuàng)新性成果的出現。我們認為:目前微電子技術已經發(fā)展到了一個很關鍵的時期,21世紀上半葉,也就是今后50年微電子技術的發(fā)展趨勢和主要的創(chuàng)新領域主要有以下四個方面:以硅基CMOS電路為主流工藝;系統(tǒng)芯片(SystemOnAChip,SOC)為發(fā)展重點;量子電子器件和以分子(原子)自組裝技術為基礎的納米電子學;與其他學科的結合誕生新的技術增長點,如MEMS,DNAChip等。
221世紀上半葉仍將以硅基CMOS電路為主流工藝
微電子技術發(fā)展的目標是不斷提高集成系統(tǒng)的性能及性能價格比,因此便要求提高芯片的集成度,這是不斷縮小半導體器件特征尺寸的動力源泉。以MOS技術為例,溝道長度縮小可以提高集成電路的速度;同時縮小溝道長度和寬度還可減小器件尺寸,提高集成度,從而在芯片上集成更多數目的晶體管,將結構更加復雜、性能更加完善的電子系統(tǒng)集成在一個芯片上;此外,隨著集成度的提高,系統(tǒng)的速度和可靠性也大大提高,價格大幅度下降。由于片內信號的延遲總小于芯片間的信號延遲,這樣在器件尺寸縮小后,即使器件本身的性能沒有提高,整個集成系統(tǒng)的性能也可以得到很大的提高。
自1958年集成電路發(fā)明以來,為了提高電子系統(tǒng)的性能,降低成本,微電子器件的特征尺寸不斷縮小,加工精度不斷提高,同時硅片的面積不斷增大。集成電路芯片的發(fā)展基本上遵循了Intel公司創(chuàng)始人之一的GordonE.Moore1965年預言的摩爾定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸縮小倍。在這期間,雖然有很多人預測這種發(fā)展趨勢將減緩,但是微電子產業(yè)三十多年來發(fā)展的狀況證實了Moore的預言[2]。而且根據我們的預測,微電子技術的這種發(fā)展趨勢還將在21世紀繼續(xù)一段時期,這是其它任何產業(yè)都無法與之比擬的。
現在,0.18微米CMOS工藝技術已成為微電子產業(yè)的主流技術,0.035微米乃至0.020微米的器件已在實驗室中制備成功,研究工作已進入亞0.1微米技術階段,相應的柵氧化層厚度只有2.0~1.0nm。預計到2010年,特征尺寸為0.05~0.07微米的64GDRAM產品將投入批量生產。
21世紀,起碼是21世紀上半葉,微電子生產技術仍將以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術為主流。盡管微電子學在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大進展;但還不具備替代硅基工藝的條件。根據科學技術的發(fā)展規(guī)律,一種新技術從誕生到成為主流技術一般需要20到30年的時間,硅集成電路技術自1947年發(fā)明晶體管1958年發(fā)明集成電路,到60年代末發(fā)展成為大產業(yè)也經歷了20多年的時間。另外,全世界數以萬億美元計的設備和技術投入,已使硅基工藝形成非常強大的產業(yè)能力;同時,長期的科研投入已使人們對硅及其衍生物各種屬性的了解達到十分深入、十分透徹的地步,成為自然界100多種元素之最,這是非常寶貴的知識積累。產業(yè)能力和知識積累決定了硅基工藝起碼將在50年內仍起重要作用,人們不會輕易放棄。
目前很多人認為當微電子技術的特征尺寸在2015年達到0.030~0.015微米的“極限”之后,將是硅技術時代的結束,這實際上是一種誤解。且不說微電子技術除了以特征尺寸為代表的加工工藝技術之外,還有設計技術、系統(tǒng)結構等方面需要進一步的大力發(fā)展,這些技術的發(fā)展必將使微電子產業(yè)繼續(xù)高速增長。即使是加工工藝技術,很多著名的微電子學家也預測,微電子產業(yè)將于2030年左右步入像汽車工業(yè)、航空工業(yè)這樣的比較成熟的朝陽工業(yè)領域。即使微電子產業(yè)步入汽車、航空等成熟工業(yè)領域,它仍將保持快速發(fā)展趨勢,就像汽車、航空工業(yè)已經發(fā)展了50多年仍極具發(fā)展?jié)摿σ粯印?/p>
隨著器件的特征尺寸越來越小,不可避免地會遇到器件結構、關鍵工藝、集成技術以及材料等方面的一系列問題,究其原因,主要是:對其中的物理規(guī)律等科學問題的認識還停留在集成電路誕生和發(fā)展初期所形成的經典或半經典理論基礎上,這些理論適合于描述微米量級的微電子器件,但對空間尺度為納米量級、空間尺度為飛秒量級的系統(tǒng)芯片中的新器件則難以適用;在材料體系上,SiO2柵介質材料、多晶硅/硅化物柵電極等傳統(tǒng)材料由于受到材料特性的制約,已無法滿足亞50納米器件及電路的需求;同時傳統(tǒng)器件結構也已無法滿足亞50納米器件的要求,必須發(fā)展新型的器件結構和微細加工、互連、集成等關鍵工藝技術。具體的需要創(chuàng)新和重點發(fā)展的領域包括:基于介觀和量子物理基礎的半導體器件的輸運理論、器件模型、模擬和仿真軟件,新型器件結構,高k柵介質材料和新型柵結構,電子束步進光刻、13nmEUV光刻、超細線條刻蝕,SOI、GeSi/Si等與硅基工藝兼容的新型電路,低K介質和Cu互連以及量子器件和納米電子器件的制備和集成技術等。
3量子電子器件(QED)和以分子原子自組裝技術為基礎的納米電子學將帶來嶄新的領域
在上節(jié)我們談到的以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術,可稱之為“scalingdown”,與此同時我們必須注意“bottomup”?!癰ottomup”最重要的領域有二個方面:
(1)量子電子器件(QED—QuantumElectronDevice)這里包括單電子器件和單電子存儲器等。它的基本原理是基于庫侖阻塞機理控制一個或幾個電子運動,由于系統(tǒng)能量的改變和庫侖作用,一個電子進入到一個勢阱,則將阻止其它電子的進入。在單電子存儲器中量子阱替代了通常存儲器中的浮柵。它的主要優(yōu)點是集成度高;由于只有一個或幾個電子活動所以功耗極低;由于相對小的電容和電阻以及短的隧道穿透時間,所以速度很快;且可用于多值邏輯和超高頻振蕩。但它的問題是制造比較困難,特別是制造大量的一致性器件很困難;對環(huán)境高度敏感,可靠性難以保證;在室溫工作時要求電容極?。é罠),要求量子點大小在幾個納米。這些都為集成成電路帶來了很大困難。
因此,目前可以認為它們的理論是清楚的,工藝有待于探索和突破。
(2)以原子分子自組裝技術為基礎的納米電子學。這里包括量子點陣列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳納米管為基礎的原子分子器件等。
量子點陣列由量子點組成,至少由四個量子點,它們之間以靜電力作用。根據電子占據量子點的狀態(tài)形成“0”和“1”狀態(tài)。它在本質上是一種非晶體管和無線的方式達到陣列的高密度、低功耗和實現互連。其基本優(yōu)勢是開關速度快,功耗低,集成密度高。但難以制造,且對值置變化和大小改變都極為靈敏,0.05nm的變化可以造成單元工作失效。
以碳納米管為基礎的原子分子器件是近年來快速發(fā)展的一個有前景的領域。碳原子之間的鍵合力很強,可支持高密度電流,而熱導性能類似于金剛石,能在高集成度時大大減小熱耗散,性質類金屬和半導體,特別是它有三種可能的雜交態(tài),而Ge、Si只有一個。這些都使碳納米管(CNT)成為當前科研熱點,從1991年發(fā)現以來,現在已有大量成果涌現,北京大學納米中心彭練矛教授也已制備出0.33納米的CNT并提出“T形結”作為晶體管的可能性。但是問題是如何去生長有序的符合設計性能的CNT器件,更難以集成。
目前“bottomup”的量子器件和以自組裝技術為基礎的納米器件在制造工藝上往往與“Scalingdown”的加工方法相結合以制造器件。這對于解決高集成度CMOS電路的功耗制約將會帶來突破性的進展。
QCA和CNT器件不論在理論上還是加工技術上都有大量工作要做,有待突破,離開實際應用還需較長時日!但這終究是一個誘人探索的領域,我們期待它們將創(chuàng)出一個新的天地。
4系統(tǒng)芯片(SystemOnAChip)是21世紀微電子技術發(fā)展的重點
在集成電路(IC)發(fā)展初期,電路設計都從器件的物理版圖設計入手,后來出現了集成電路單元庫(Cell-Lib),使得集成電路設計從器件級進入邏輯級,這樣的設計思路使大批電路和邏輯設計師可以直接參與集成電路設計,極大地推動了IC產業(yè)的發(fā)展。但集成電路僅僅是一種半成品,它只有裝入整機系統(tǒng)才能發(fā)揮它的作用。IC芯片是通過印刷電路板(PCB)等技術實現整機系統(tǒng)的。盡管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之間的連線延時、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整機系統(tǒng)的性能受到了很大的限制。隨著系統(tǒng)向高速度、低功耗、低電壓和多媒體、網絡化、移動化的發(fā)展,系統(tǒng)對電路的要求越來越高,傳統(tǒng)集成電路設計技術已無法滿足性能日益提高的整機系統(tǒng)的要求。同時,由于IC設計與工藝技術水平提高,集成電路規(guī)模越來越大,復雜程度越來越高,已經可以將整個系統(tǒng)集成為一個芯片。目前已經可以在一個芯片上集成108-109個晶體管,而且隨著微電子制造技術的發(fā)展,21世紀的微電子技術將從目前的3G時代逐步發(fā)展到3T時代(即存儲容量由G位發(fā)展到T位、集成電路器件的速度由GHz發(fā)展到燈THz、數據傳輸速率由Gbps發(fā)展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒傳輸數據位數)。
正是在需求牽引和技術推動的雙重作用下,出現了將整個系統(tǒng)集成在一個微電子芯片上的系統(tǒng)芯片(SystemOnAChip,簡稱SOC)概念。
系統(tǒng)芯片(SOC)與集成電路(IC)的設計思想是不同的,它是微電子設計領域的一場革命,它和集成電路的關系與當時集成電路與分立元器件的關系類似,它對微電子技術的推動作用不亞于自50年代末快速發(fā)展起來的集成電路技術。
SOC是從整個系統(tǒng)的角度出發(fā),把處理機制、模型算法、芯片結構、各層次電路直至器件的設計緊密結合起來,在單個(或少數幾個)芯片上完成整個系統(tǒng)的功能,它的設計必須是從系統(tǒng)行為級開始的自頂向下(Top-Down)的。很多研究表明,與IC組成的系統(tǒng)相比,由于SOC設計能夠綜合并全盤考慮整個系統(tǒng)的各種情況,可以在同樣的工藝技術條件下實現更高性能的系統(tǒng)指標。例如若采用SOC方法和0.35μm工藝設計系統(tǒng)芯片,在相同的系統(tǒng)復雜度和處理速率下,能夠相當于采用0.18~0.25μm工藝制作的IC所實現的同樣系統(tǒng)的性能;還有,與采用常規(guī)IC方法設計的芯片相比,采用SOC設計方法完成同樣功能所需要的晶體管數目約可以降低l~2個數量級。
對于系統(tǒng)芯片(SOC)的發(fā)展,主要有三個關鍵的支持技術。
(1)軟、硬件的協(xié)同設計技術。面向不同系統(tǒng)的軟件和硬件的功能劃分理論(FunctionalPartitionTheory),這里不同的系統(tǒng)涉及諸多計算機系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、數據壓縮解壓縮和加密解密系統(tǒng)等等。
(2)IP模塊庫問題。IP模塊有三種,即軟核,主要是功能描述;固核,主要為結構設計;和硬核,基于工藝的物理設計、與工藝相關,并經過工藝驗證過的。其中以硬核使用價值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成為硬核。其中尤以基于深亞微米的新器件模型和電路模擬為基礎,在速度與功耗上經過優(yōu)化并有最大工藝容差的模塊最有價值。現在,美國硅谷在80年代出現無生產線(Fabless)公司的基礎上,90年代后期又出現了一些無芯片(Chipless)的公司,專門銷售IP模塊。
(3)模塊界面間的綜合分析技術,這主要包括IP模塊間的膠聯邏輯技術(gluelogictechnologies)和IP模塊綜合分析及其實現技術等。
微電子技術從IC向SOC轉變不僅是一種概念上的突破,同時也是信息技術新發(fā)展的里程碑。通過以上三個支持技術的創(chuàng)新,它必將導致又一次以系統(tǒng)芯片為主的信息技術上的革命。目前,SOC技術已經嶄露頭角,21世紀將是SOC技術真正快速發(fā)展的時期。
在新一代系統(tǒng)芯片領域,需要重點突破的創(chuàng)新點主要包括實現系統(tǒng)功能的算法和電路結構兩個方面。在微電子技術的發(fā)展歷史上,每一種算法的提出都會引起一場變革,例如維特比算法、小波變換等均對集成電路設計技術的發(fā)展起到了非常重要的作用,目前神經網絡、模糊算法等也很有可能取得較大的突破。提出一種新的電路結構可以帶動一系列的應用,但提出一種新的算法則可以帶動一個新的領域,因此算法應是今后系統(tǒng)芯片領域研究的重點學科之一。在電路結構方面,在系統(tǒng)芯片中,由于射頻、存儲器件的加入,其中的電路結構已經不是傳統(tǒng)意義上的CMOS結構,因此需要發(fā)展更靈巧的新型電路結構。另外,為了實現膠聯邏輯(GlueLogic)新的邏輯陣列技術有望得到快速的發(fā)展,在這一方面也需要做系統(tǒng)深入的研究。
5微電子與其他學科的結合誕生新的技術增長點
微電子技術的強大生命力在于它可以低成本、大批量地生產出具有高可靠性和高精度的微電子結構模塊。這種技術一旦與其它學科相結合,便會誕生出一系列嶄新的學科和重大的經濟增長點,這方面的典型例子便是MEMS(微機電系統(tǒng))技術和DNA生物芯片。前者是微電子技術與機械、光學等領域結合而誕生的,后者則是與生物工程技術結合的產物。
微電子機械系統(tǒng)不僅是微電子技術的拓寬和延伸,它將微電子技術和精密機械加工技術相互融合,實現了微電子與機械融為一體的系統(tǒng)。MEMS將電子系統(tǒng)和外部世界聯系起來,它不僅可以感受運動、光、聲、熱、磁等自然界的外部信號,把這些信號轉換成電子系統(tǒng)可以認識的電信號,而且還可以通過電子系統(tǒng)控制這些信號,發(fā)出指令并完成該指令。從廣義上講,MEMS是指集微型傳感器、微型執(zhí)行器、信號處理和控制電路、接口電路、通信系統(tǒng)以及電源于一體的微型機電系統(tǒng)。MEMS技術是一種典型的多學科交叉的前沿性研究領域,它幾乎涉及到自然及工程科學的所有領域,如電子技術、機械技術、光學、物理學、化學、生物醫(yī)學、材料科學、能源科學等〖3〗。
MEMS的發(fā)展開辟了一個全新的技術領域和產業(yè)。它們不僅可以降低機電系統(tǒng)的成本,而且還可以完成許多大尺寸機電系統(tǒng)所不能完成的任務。正是由于MEMS器件和系統(tǒng)具有體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高、性能優(yōu)異及功能強大等傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)點,因而MEMS在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學、環(huán)境監(jiān)控、軍事以及幾乎人們接觸到的所有領域中都有著十分廣闊的應用前景。例如微慣性傳感器及其組成的微型慣性測量組合能應用于制導、衛(wèi)星控制、汽車自動駕駛、汽車防撞氣囊、汽車防抱死系統(tǒng)(ABS)、穩(wěn)定控制和玩具;微流量系統(tǒng)和微分析儀可用于微推進、傷員救護;信息MEMS系統(tǒng)將在射頻系統(tǒng)、全光通訊系統(tǒng)和高密度存儲器和顯示等方面發(fā)揮重大作用;同時MEMS系統(tǒng)還可以用于醫(yī)療、光譜分析、信息采集等等。現在已經成功地制造出了尖端直徑為5μm的可以夾起一個紅細胞的微型鑷子,可以在磁場中飛行的象蝴蝶大小的飛機等。
MEMS技術及其產品的增長速度非常之高,目前正處在技術發(fā)展時期,再過若干年將會迎來MEMS產業(yè)化高速發(fā)展的時期。2000年,全世界MEMS的市場達到120到140億美元,而帶來的與之相關的市場達到1000億美元。
目前,MEMS系統(tǒng)與集成電路發(fā)展的初期情況極為相似。集成電路發(fā)展初期,其電路在今天看來是很簡單的,應用也非常有限,以軍事需求為主,但它的誘人前景吸引了人們進行大量投資,促進了集成電路飛速發(fā)展。集成電路技術的進步,加快了計算機更新換代的速度,對CPU和RAM的需求越來越大,反過來又促進了集成電路的發(fā)展。集成電路和計算機在發(fā)展中相互推動,形成了今天的雙贏局面,帶來了一場信息革命?,F階段的微機電系統(tǒng)專用性很強,單個系統(tǒng)的應用范圍非常有限,還沒有出現類似于CPU和RAM這樣量大面廣的產品。隨著微機電系統(tǒng)的進步,最后將有可能形成像微電子技術一樣有廣泛應用前景的新產業(yè),從而對人們的社會生產和生活方式產生重大影響。
當前MEMS系統(tǒng)能否取得更更大突破,取決于兩方面的因素:第一是在微系統(tǒng)理論與基礎技術方面取得突破性進展,使人們依靠掌握的理論和基礎技術可以高效地設計制造出所需的微系統(tǒng);第二是找準應用突破口,揚長避短,以特別適合微系統(tǒng)應用的重大領域為目標進行研究,取得突破,從而帶動微系統(tǒng)產業(yè)的發(fā)展。在MEMS發(fā)展中需要繼續(xù)解決的問題主要有:MEMS建模與設計方法學研究;三維微結構構造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力學和熱學研究;MEMS的表征與計量方法學;納結構與集成技術等。
微電子與生物技術緊密結合誕生的以DNA芯片等為代表的生物芯片將是21世紀微電子領域的另一個熱點和新的經濟增長點。它是以生物科學為基礎,利用生物體、生物組織或細胞等的特點和功能,設計構建具有預期性狀的新物種或新品系,并與工程技術相結合進行加工生產,它是生命科學與技術科學相結合的產物。具有附加值高、資源占用少等一系列特點,正日益受到廣泛關注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。
采用微電子加工技術,可以在指甲蓋大小的硅片上制作出包含有多達萬種DNA基因片段的芯片。利用這種芯片可以在極快的時間內檢測或發(fā)現遺傳基因的變化等情況,這無疑對遺傳學研究、疾病診斷、疾病治療和預防、轉基因工程等具有極其重要的作用。
DNA芯片的基本思想是通過生物反應或施加電場等措施使一些特殊的物質能夠反映出某種基因的特性從而起到檢測基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人員已經利用微電子技術在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他們制作的DNA芯片是通過在玻璃片上刻蝕出非常小的溝槽,然后在溝槽中覆蓋一層DNA纖維。不同的DNA纖維圖案分別表示不同的DNA基因片段,該芯片共包括6000余種DNA基因片段。DNA(脫氧核糖核酸)是生物學中最重要的一種物質,它包含有大量的生物遺傳信息,DNA芯片的作用非常巨大,其應用領域也非常廣泛:它不僅可以用于基因學研究、生物醫(yī)學等,而且隨著DNA芯片的發(fā)展還將形成微電子生物信息系統(tǒng),這樣該技術將廣泛應用到農業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學和環(huán)境保護等人類生活的各個方面,那時,生物芯片有可能象今天的IC芯片一樣無處不在。
目前的生物芯片主要是指通過平面微細加工技術及超分子自組裝技術,在固體芯片表面構建的微分析單元和系統(tǒng),以實現對化合物、蛋白質、核酸、細胞以及其它生物組分的準確、快速、大信息量的篩選或檢測。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具體實現技術、基于生物芯片的生物信息學以及高密度生物芯片的設計、檢測方法學等等。
6結語
在微電子學發(fā)展歷程的前50年中,創(chuàng)新和基礎研究曾起到非常關鍵的決定性作用。而隨著器件特征尺寸的縮小、納米電子學的出現、新一代SOC的發(fā)展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的課題,客觀需求正在“召喚”創(chuàng)新成果的誕生。
回顧20世紀后50年,展望21世紀前50年,即百年的微電子科學技術發(fā)展歷程,使我們深切地感受到,世紀之交的微電子技術對我們既是一個重大的機遇,也是一個嚴峻的挑戰(zhàn),如果我們能夠抓住這個機遇,立足創(chuàng)新,去勇敢地迎接這個挑戰(zhàn),則有可能使我國微電子技術實現騰飛,在新一代微電子技術中擁有自己的知識產權,促進我國微電子產業(yè)的發(fā)展,為迎接21世紀中葉將要到來的偉大的民族復興奠定技術基礎,以重鑄中華民族的輝煌!
參考文獻
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關鍵詞:航空電子;應用型本科;人才培養(yǎng)
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)13-0240-02
當前,企業(yè)對既熟練掌握基礎理論知識又具備較高實踐能力的高等應用型人才的需求越來越大。作為應用型本科大學,培養(yǎng)的航空電子類專業(yè)人才必須要滿足社會和企業(yè)對應用型人才的需求,為了達到這個目標,首先要確定該專業(yè)學生畢業(yè)后的就業(yè)方向和就業(yè)渠道,必須以企業(yè)需求為導向來確定教學目標。只有準確地定位,才能培養(yǎng)出社會和企業(yè)急需的應用型人才。
一、航空電子類專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式構建的背景
為迅速適應高等教育的變革與轉型,滿足社會需求和國家對高校大力提高人才培養(yǎng)質量的要求,山東交通學院作為山東省特色名校建設與教育部應用技術大學改革試點院校,在校內各院部開展了應用型人才培養(yǎng)改革工作活動。山東交通學院作為傳統(tǒng)的水陸交通運輸類本科院校,為迎接社會和經濟發(fā)展的新形勢,在其“十二五”改革發(fā)展規(guī)劃中指出學校的學科建設應根據我省經濟發(fā)展需要,重點增加與國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)密切相關的專業(yè)或專業(yè)方向,在原有水陸專業(yè)的基礎上,逐步向軌道交通和航空運輸領域拓展,形成專業(yè)設置和科研方向覆蓋陸路、海運、航空交通裝備研發(fā)制造技術的鮮明特色。其中,在航空運輸領域的專業(yè)方向設置在學校專業(yè)設置中屬于空白領域,航空電子專業(yè)方向作為電子信息工程專業(yè)的一個本科培養(yǎng)方向,是緊緊圍繞我國軍用航空與民用航空發(fā)展,服務區(qū)域經濟發(fā)展開辦的專業(yè),屬于“產業(yè)支撐型”專業(yè)。進行航空電子學科的人才培養(yǎng)模式構建,即是為了滿足國防軍工發(fā)展的需要和民用航空發(fā)展的需要,也是為了滿足山東省經濟發(fā)展的需要,為學校加強專業(yè)規(guī)劃,優(yōu)化專業(yè)布局,凝練專業(yè)方向,強化專業(yè)特色,最終實現學科的有序發(fā)展。
二、航空電子類專業(yè)建設發(fā)展
1.人才培養(yǎng)目標。作為新踏入航空運輸領域的山東交通學院,以應用型人才培養(yǎng)為主導,直接把航空電子技術理論研究、技術研發(fā)和深入設計作為人才培養(yǎng)目標是不現實的。掌握航空電子設備維修專業(yè)知識及專業(yè)技能,面向航空電子設備制造與維修的第一線,培養(yǎng)從事航空電子設備制造、維修等工作的一線工程師和一線工程管理人員是學校比較切實的人才培養(yǎng)目標。
2.積極推進校企合作,培養(yǎng)定制化專業(yè)人才。學校培養(yǎng)出來的人才,是否受到企業(yè)的歡迎,是與企業(yè)的需求密不可分的。航空電子專業(yè)應以企業(yè)對航空電子設備制造和維修的人才的能力需求為依據。那么,如何才能緊密把握企業(yè)對人才需求的具體要求呢?主要考慮有以下幾種方法:①外派教師到企業(yè)進行學習、交流和短期工作,承擔相關企業(yè)的橫向課題;②聘請企業(yè)從事航空電子方面的高級工程師或技術主管,通過短期講學、講座、參與專業(yè)建設和教改課題等形式,將學校專業(yè)建設與企業(yè)聯系起來;③為企業(yè)培養(yǎng)定制化人才,選取部分學生的一個學期或兩個學期作為試點,學校與企業(yè)共同制訂人才培養(yǎng)方案,實現專業(yè)教學要求與企業(yè)崗位技能要求直接對接。④積極試行多學期、分段式的教學組織方式,將學校的教學過程和企業(yè)的生產過程緊密結合,校企共同完成教學任務。
3.加強理論,注重實踐。在理論教學上,通過企業(yè)的參與和專家組的把關,制定符合科學學習規(guī)律的課程設置,使理論教學更加扎實和有針對性。依托相關企業(yè),通過合作建設、企業(yè)資助等形式建設設施先進、功能完備的校內實訓基地;與企業(yè)簽訂校企合作協(xié)議,鼓勵學生到企業(yè)中實習,強化專業(yè)的實踐教學條件。
4.轉變培養(yǎng)方式。對于一些特定的課程,將理論教學和實踐教學緊密結合,將相關“學生大賽”引入課程,鼓勵學生通過參加大賽來學習課程的內容,并在課程考核與評價等方面進行深度改革,以賽代考,激發(fā)學生對相關課程學習的興趣和潛能,培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作和創(chuàng)新能力。
5.教學團隊建設。鼓勵教師下企業(yè),通過引進、學習、培訓、進修、實踐等多種途徑,加強師資隊伍建設。
6.引進校外教育資源。加強與國內外同類院校的交流與合作,緊跟國際航空發(fā)展步伐,采取“引進來,走出去”的方式,引進國內外教育資源,開展合作辦學,不斷提高自身的教學能力。
三、人才培養(yǎng)方案構建
作為應用型本科大學,構建科學的人才培養(yǎng)方案的根本目的就是提升學生的實踐能力和工程素養(yǎng)。當前應用型人才的培養(yǎng),首先要注意的問題是解決理論教學和實踐教學相脫節(jié)的問題,其次是要注意應用型人才培養(yǎng)的特色,其根本途徑就是實現校企的緊密聯系。
1.校企聯合人才培養(yǎng)模式。在前面的專業(yè)建設發(fā)展中,提出了培養(yǎng)定制化專業(yè)人才,通過企業(yè)參與到課程建設中來,使得學生在學校內的理論學習符合企業(yè)的需求。同時,在學期規(guī)劃上,拿出一兩個學期外派學生直接到企業(yè)實習,在實習期間,同時安排由企業(yè)的工程技術人員進行相關理論和實踐課程的教學。相關課程的考核和評價通過以評代考來完成。外派學生到企業(yè)的實習同時可以延伸到畢業(yè)設計,學生可以直接使用在企業(yè)實習的實際課題作為畢業(yè)設計,畢業(yè)設計答辯可由學校派出專業(yè)教師組成答辯組,直接到企業(yè)中去,與企業(yè)的工程技術人員舉行聯合答辯。
2.短期實踐的人才培養(yǎng)模式。學生除了長期到企業(yè)中實習之外,在理論學習期間,還可以采用短期實踐,實踐理論交叉的學習模式。在一個學期里,將相關課程設計的內容拿到企業(yè)中去,和企業(yè)的實際課題相結合,學生一方面在學校學習相關理論知識,另一方面在企業(yè)能夠把剛學到的理論知識直接應用,通過理論―實踐―再理論―再實踐的循環(huán)過程,加深學生對知識的理解和掌握,活學活用,最終成為既具備扎實的理論知識,又有很強的實踐動手能力的合格的應用型人才。學生學習結束后,由校企聯合對學生的各方面進行全面考核,作為課程設計的考核結果。
3.人才培養(yǎng)模式運行機制。以上兩種人才培養(yǎng)模式的運行,都需要通過長期的校企合作協(xié)議作為保障,企業(yè)才能接受學生到企業(yè)參與企業(yè)生產實踐、部分理論課程教學和技能培訓。通過簽訂校企合作辦學協(xié)議,以文件的形式明確合作各方的權利和義務,形成校企合作育人的長效機制。校方應成立相應的校企聯合領導機構和執(zhí)行機構,將校企合作培養(yǎng)人才的工作真正落到實處。所以,學校教師應走出去,在廣泛調研的基礎上加深與企業(yè)方面的聯系,建立校企之間穩(wěn)固、長期的合作關系。
四、結論
通過建設發(fā)展航空電子類專業(yè)和構建相關專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,探索作為應用型本科大學,有效實現校企聯合辦學和校企聯合培養(yǎng)等方式對航空電子類專業(yè)人才的培養(yǎng),符合社會和企業(yè)的需求。通過與企業(yè)的緊密合作,實現對航空企業(yè)和民航部門航空電子類崗位群的具體分析,研究對專業(yè)人才的具體需求,最終建設適用于我校航空電子學科完整、高效的專業(yè)建設體系和人才培養(yǎng)方案。
論文摘要:機電一體化是現代科學技術發(fā)展的必然結果,本文簡述了機電一體化技術的基本概要和發(fā)展背景。綜述了國內外機電一體化技術的現狀,分析了機電一體化技術的發(fā)展趨勢。
現代科學技術的不斷發(fā)展,極大地推動了不同學科的交叉與滲透,導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
1 機電一體化概要
機電一體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱。
機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不但發(fā)展,還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術,根據系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值,并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。由此而產生的功能系統(tǒng),則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產品。
因此,“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。只是,機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術,而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術有純技術發(fā)展到機械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機械,其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還能賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節(jié)與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的眼神,具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區(qū)別。
2 機電一體化的發(fā)展狀況
機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機械產品與電子技術的結合,這些機電結合的軍用技術,戰(zhàn)后轉為民用,對戰(zhàn)后經濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經開發(fā)的產品也無法大量推廣。
20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面,光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法,機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時,由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步,為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。
我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作,不取得了一定成果,但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
3 機電一體化的發(fā)展趨勢
3.1 智能化
智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
3.2 模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣,可利用標準單元迅速開發(fā)出新產品,同時也可以擴大生產規(guī)模。這需要制定各項標準,以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突,近期很難制定國際或國內這方面的標準,但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然,從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產機電一體化產品的企業(yè),規(guī)模化將給機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
3.3 網絡化
20世紀90年代,計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快就會暢銷全球。由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。
3.4 微型化
微型化興起于20世紀80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品,并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產品體積小 、耗能少、運動靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術,微機電一體化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
3.5 綠色化
工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。一方面,物質豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環(huán)境資源,回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發(fā)展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指,使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。
3.6 系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現特征之一就是系統(tǒng)體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進行任意剪裁和組合,同時尋求實現多子系統(tǒng)協(xié)調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強,一般除RS232外,還有RS485、DCS人格化。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系,機電一體化的人格化有兩層含義。一層是,機電一體化產品的最終使用對象是人,如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理,研制各種機電一體花產品。事實上,許多機電一體化產品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。
結語
綜上所述,機電一體化的出現不是孤立的,它是許多科學技術發(fā)展的結晶,是社會生產力發(fā)展到一定階段的必然要求。當然,與機電一體化相關的技術還有很多,并且隨著科學技術的發(fā)展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻
[1]李建勇.機電一體化技術.北京:科學出版社,2004.
(1.江南大學物聯網工程學院,江蘇無錫214122;2. 江陰蘇陽電子股份有限公司,江蘇江陰214421)
摘要:為了滿足功率器件不同封裝形式可靠性和穩(wěn)定性的需求,對功率器件封裝的塑封系統(tǒng)進行研究。設計塑封壓機集成接口和PLC溫度控制電路,實現功率器件塑封壓機溫度控制;研發(fā)光電傳感器、接近傳感器以及螺旋測試頭集合形成的塑封模具定位傳感結構,結合PLC定位電路設計,實現了功率器件塑封模具定位。對關鍵的PLC和觸摸屏組合控制系統(tǒng)進行了探索,系統(tǒng)已投入實際應用,效果良好。
關鍵詞 :功率器件;封裝;溫度控制;定位
中圖分類號:TN305.94?34 文獻標識碼:A 文章編號:1004?373X(2015)14?0116?04
收稿日期:2015?01?25
隨著以計算機、網絡通信、消費類電子產品和汽車電子為代表的4C 市場和電源驅動領域朝著小外型、大功率的方向發(fā)展,作為關鍵的核心電子元器件,現代功率器件也朝著大功率、小型化、高頻化的趨勢快速發(fā)展[1?2] ,這對功率器件的封裝提出了更高的要求。
目前主流功率器件封裝形式有:TO,SOP,DIP,PDFN,QFN[3],為了確保這些器件的穩(wěn)定性和可靠性,封裝過程中的控溫和定位顯得尤為重要。通過塑封系統(tǒng)自動控溫定位結構的設計,實現不同封裝形式功率器件可靠性和穩(wěn)定性的提升[4] 。本文成果已應用于江陰蘇陽電子股份有限公司多類產品實際封裝。
1 系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)采用的PLC 控制系統(tǒng)由CP1H?XA40DT?DPLC和TPC1062KS觸摸屏組成,配合塑封壓機集成接口設計、PLC 控溫設計、PLC 定位設計、光電傳感系統(tǒng)嵌入,在觸摸屏上實時顯示塑封壓機溫度并實現溫差預警反饋和定位不準預警反饋[5?6]。原理框圖如圖1所示。
2 半導體塑料封裝壓機自動溫度切換系統(tǒng)
2.1 塑封壓機集成接口系統(tǒng)設計
作為功率器件封裝關鍵的塑封工序,塑封系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度直接影響了功率器件的性能。半導體塑料封裝壓機需要安裝精密塑封模具以進行手動塑料封裝,一副模具一般需要16~20個加熱棒,壓機有32個加熱通道,可以方便更換。傳統(tǒng)塑封壓機中模具加熱棒與壓機加熱棒接口一一對接,壓機加熱棒通道與熱電偶通道一一對應,該對接方式直接造成壓機內部連線過多,引起安全隱患。
為了解決上述問題,設計了一種包括上模、下模、壓機加熱棒集成接口以及壓機熱電偶集成接口的塑封壓機系統(tǒng)。上模及下模的單獨加熱棒接口集合成一個整體加熱棒接口,上模及下模的單獨熱電偶接口集合成一個整體熱電偶接口,整體加熱棒接口與加熱棒接口通過加熱棒連接線連接,整體熱電偶接口與熱電偶接口通過熱電偶連接線連接。由于系統(tǒng)將傳統(tǒng)的多條單線連接改成整體接口連接,使得半導體塑料封裝壓系統(tǒng)連線簡單、不容易造成連線接頭脫落,更換塑封模具便捷。
2.2 PLC溫度控制設計
設計的塑封壓機系統(tǒng)除了將壓機的多個單通道結合在一起,還在PLC智能反饋系統(tǒng)中增加自動變換通道程序,若某個通道低于設定溫度一定時間,PLC 自動切換下一個閑置通道。通過觸摸屏輸入、PLC 反饋、模塊集成的方法實現溫度的切換控制。
PLC溫度控制系統(tǒng)通過觸摸屏設定加熱溫度、加熱脈沖、高低溫度報警值和計時時間等相關參數,實現對壓機的溫度控制。在實際應用中,塑封壓機加熱開啟2 h后切換通道系統(tǒng)開啟,若某個通道出現異常(≠175 ℃,溫差>3 ℃),PLC立即開始200 s計時,在計時期內該通道溫度如仍未達設定值,該通道將被關閉,同時開啟下一個閑置通道,重新加溫。最終塑封壓機溫度維持在報警值3 ℃以內,從而保證塑封過程中的恒定高溫。該系統(tǒng)可應用于不同封裝形式,圖2為本系統(tǒng)PLC溫度控制原理圖,圖3為實際塑封壓機觸摸屏溫度及PID顯示界面圖。
3 半導體塑料封裝壓機智能定位系統(tǒng)
本系統(tǒng)設有光電傳感器、接近傳感器以及螺旋測試頭,可利用螺旋測試頭高精度的測量尺寸來調節(jié)接近傳感器與工作臺的配合。上、下工作平臺之間連接有4根導柱,將電子光纜感應尺設置于導柱的外側,接近傳感器設置在導柱內側,螺旋測試頭位于接近傳感器的底部。當下工作臺上升時,4個導柱上的接近傳感器可感應下工作臺是否到達設定位置,電子光纜感應尺讀取下模到導柱的距離,如未達設定值,光電傳感器將輸出電平信號,經電路轉換后,一路信號直接觸發(fā)PLC安全控制點,有效阻止模具的開合;另一路信號輸出至LED指示燈,提示此時工作臺未能到達設定位置,圖4為塑封模具定位原理圖。該系統(tǒng)具有智能定位的功能,觸摸屏可實時顯示4個導柱是否在設定位置,如有報警,可迅速反映定位異常的傳感器方位,便于及時處理,可以有效避免模具損壞或者報廢。圖5為本系統(tǒng)觸摸屏定位顯示界面。
4 軟PLC 系統(tǒng)研究
為了實現塑封系統(tǒng)控溫定位的智能反饋,需要設計一種實時監(jiān)控的現場控制系統(tǒng),可編程邏輯控制器(Programmable Logical Controller,PLC)以微處理器為基礎,采用可編程的存儲器,用于其內部存儲程序,執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令,并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程[7?8];所以在功率器件塑封系統(tǒng)設計中,采用PLC與觸摸屏組成的控制系統(tǒng)實現自動控溫和定位功能。
4.1 控制現場結構
本文采用CP1H?XA40DT?D PLC 和TPC1062KS 觸摸屏組成系統(tǒng)控制現場的電動閥、電磁閥、電動機、溫度控制器和定位控制器等執(zhí)行機構。以溫度控制為例,CP1H?XA40DT?D通過模擬量輸入模塊和溫度傳感器采集現場的溫度信號,信號通過PLC 上的A/D 轉換、數值變換傳送到觸摸屏上,觸摸屏顯示實時的溫度值和PID值;且PID 參數可以通過觸摸屏進行設置,觸摸屏給PLC 發(fā)送指令,以控制現場的執(zhí)行機構[9]??刂片F場溫控結構如圖6所示。
4.2 控制系統(tǒng)電路設計
為了實現PLC對塑封壓機溫度和模具定位的控制,必須設計相應的控制電路。PLC 控制系統(tǒng)的控制電路主要由輸入電路、PLC、輸出電路3個部分組成。輸入電路主要有按鈕、開關、模擬量、人機界面等;輸出電路主要有電磁閥、指示燈、接觸器等。PLC 控制系統(tǒng)根據輸入電路得到的信號,執(zhí)行PLC程序,從而控制輸出電路的電器元件驅動設備的機械結構,最終滿足控制塑封壓機溫度和模具定位的要求,完成系統(tǒng)控制。以溫度控制為例,通過觸摸屏設定標準塑封壓機溫度(175 ℃),通過PLC程序判斷壓機溫度是否在容差范圍內(3 ℃),若超出容差,則發(fā)出信號反饋至觸摸屏,同時調整加熱通道,令塑封壓機溫差小于設定容差。圖7為功率器件塑封系統(tǒng)PLC溫度控制電路圖。
4.3 控制系統(tǒng)軟件設計
常見的PLC控制系統(tǒng)軟件設計方法有圖解法編程(包括梯形圖法、邏輯流程圖法、時序流程圖法和步進順控法)、經驗法編程、計算機輔助設計編程等[10]。設計的自動控溫定位塑封系統(tǒng)選用的是梯形圖法,這種最方便的編程方法是一種用梯形圖語言,模仿繼電器控制系統(tǒng)的編程方式。其圖形及元件名稱均與繼電器控制電路十分相近。這種方法的優(yōu)點在于可以把原繼電器控制電路轉化成PLC梯形圖語言。
為了提高系統(tǒng)可靠性,在軟件設計上采用了數字濾波和軟件容錯。在采樣周期內,用采樣值計算加權平均值作為濾波值,濾波現場的模擬量信號經A/D轉換后變?yōu)閿底至啃盘?,存入PLC中,根據濾波值濾去噪聲信號獲得所需的有用信號,進行系統(tǒng)控制。在程序執(zhí)行過程中,一旦發(fā)現現場故障或錯誤,系統(tǒng)即通過程序判斷造成錯誤的原因是主要故障還是次要故障,并分別做出停機和相應子程序處理。系統(tǒng)還可對重要的開關量輸入信號或易形成抖動的檢測或控制回路采用軟件延時,對同一信號多次讀取,結果一致,才確認有效,消除偶發(fā)干擾的影響。
5 結語
目前市場中功率器件應用極為廣泛,為了適應現代便攜式電子產品等應用領域不斷小型化的發(fā)展趨勢,現代功率器件封裝技術不斷改進,新型封裝形式不斷涌現。為了提高各種封裝形式的可靠性和穩(wěn)定性,設計了一種可應用于各種封裝形式的功率器件自動控溫定位塑封系統(tǒng),該系統(tǒng)可實現關鍵塑封工藝設備溫度的均勻和穩(wěn)定,提高塑封模具壓合精度,從而提高良品率,降低設備損耗,具有極其重要的應用價值?;赑LC控制系統(tǒng)的自動控溫定位塑封系統(tǒng)的研究和實現對提升功率器件封裝的效率有著重要意義。
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作者簡介:余駿華(1990—),男,碩士。研究方向為軟件理論及其應用。實用新型專利:半導體塑料封裝壓機智能溫度切換系統(tǒng)(ZL 201320226664.0)發(fā)明人。
孫力(1966—),男,教授,博士,碩士生導師。研究方向為計算機技術。
全慶霄(1963—),男,高級工程師,碩士。研究方向為半導體封裝技術。
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收錄情況:《現代電子技術》為中國學術期刊綜合評價數據庫來源期刊、RCCSE 中國核心學術期刊(A)、中國新聞出版總署期刊資料庫收藏期刊、中國期刊、中國科技期刊、知網、萬方和維普等各大數據庫全文收錄期刊;為美國《烏利希期刊指南》收錄期刊。
投稿要求:來稿務必論點明確,文字精練,數據可靠,每篇論文(含圖、表)一般不超過6 000 字,必須包括(按順序):題目、作者姓名、作者單位及郵政編碼、中文摘要(目的、方法、結果、結論四要素齊全)、
關鍵詞 ( 4~8 個)、中國圖書資料分類號(簡稱中圖分類號)、文獻標識碼、英文信息(題名、作者姓名、單位、摘要和
關鍵詞 )、正文、
關鍵詞:實驗中心;管理模式;運行機制
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.127
1 引言
航空電子電氣實驗教學中心建設目標是“構建航電一體化的特色實驗中心”,原有的綜合實驗室管理模式和運行機制已不能適應實驗中心建設和發(fā)展要求,“一體化”包括電子、電氣綜合實驗室設備資源的一體化,更包括管理模式和運行機制上的一體化,因此改變原來分散、碎片化的管理模式,研究實驗教學中心架構下的管理模式和運行機制,實現電子電氣實驗教學資源的貫通、中心的開放運行,提升中心辦學效益和人才培養(yǎng)水平具有重要意義,也是目前中心建設的重要任務。根據中心的定位,制定發(fā)展規(guī)劃:依托控制科學與工程、電子科學與技術、信息與通信工程和電氣工程四個學科,在天津市航空電子電氣實驗教學示范中心基礎上,發(fā)揮航空電子、航空電氣、機場自動化等民航特色專業(yè)和天津市品牌建設專業(yè)的優(yōu)勢,以人才培養(yǎng)為核心,構建更加科學、完善的實驗教學體系,進一步改革探索運行更加高效的教學科研共享模式,建設豐富的實驗教學精品要素資源,打造具有較強工程實踐能力的高水平實驗教學師資隊伍,進一步改革創(chuàng)新實驗教學方法與組織管理,將中心建設成為國內領先的、具備鮮明民航特色的國家級實驗教學示范中心。在校級教研項目CAUC-ETRN-2015-59的資助下開展了相關研究,所取得的成果對實驗中心的建設具有一定參考價值。
2 管理模式與運行機制
航空電子電氣實驗教學示范中心建設目標是“構建航電一體化的特色實驗中心”,為了實現實驗室資源、人力資源內涵上的真正一體化,實現教育資源的效益最大化,有必要改革目前的碎片化的實驗室管理模式和運行體系,建立一體化的管理模式與運行機制。中心目前正處于建設階段,研究適應實驗教學示范中心架構下的管理模式和運行機制具有重要的現實意義。確立中心主任、綜合實驗室主任、子實驗室負責人三級管理架構模式。中心主任由學院副院長兼任,綜合實驗室主任和子實驗室負責人實行競爭上崗,定期考核的管理機制。適當的規(guī)定各級的權限與職責,在中心發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)章制度建設、課題經費使用、人員配置、實驗室建設、實驗項目開發(fā)、儀器購置、實驗室維護上分權管理。上級統(tǒng)籌規(guī)劃,下級處理規(guī)定范圍內的事物,并注重發(fā)揮下級的積極性。整合中心教學資源,實現設備資源、人力資源的共享。
3 中心考核與開放機制
以實驗教學學時數、實驗項目開發(fā)、受益學生數、人才培養(yǎng)效果、教改項目、論文及研究成果等工作量為考核指標,實行學生評教與專家評教相結合,建立科學合理的考核評價和獎勵機制。
由封閉式管理轉變?yōu)殚_放式管理,根據各子實驗室的具體優(yōu)勢和特點,考慮到學生的能力,探索一套適合中心開放的方式,建立完善的開放運行機制,制定實驗室開放管理辦法,在實驗內容上提供足夠的實驗項目數量及相配套的教材、講義、電子課件。在硬件方面提供數量充足的儀器設備和元器件,在實驗室開放時間上應盡量包括所有可工作的時間,根據實驗項目類型
4 實踐教學體系及改進措施
加強學科交叉和特色專業(yè)綜合,借助航空機務專業(yè)科研成果轉化,推動實驗教學和科研協(xié)同發(fā)展,建立運行高效的教學科研共享模式,進一步改革創(chuàng)新實驗教學方法。
依托航空電子、航空電氣和機場自動化等民航特色專業(yè)及其支撐學科,在特色專業(yè)實驗室的建設中,突出控制科學與工程下屬各學科和電氣工程下屬各學科在實驗室建設的引領作用,并加強實驗教學的系統(tǒng)性和綜合性,使專業(yè)知識及其實驗在中心各實驗平臺上完成系統(tǒng)性教學。同時,將科研成果與特色實驗教學緊密結合,研發(fā)先進系統(tǒng)性特色專業(yè)實驗實訓裝置,構建航空機務維修模擬環(huán)境,克服使用航材作為實驗裝備成本高的問題。充分開放和共享專業(yè)實驗實訓資源。凝聚校內外各方力量,建立航空維修專業(yè)校外實習基地,結合校內專業(yè)實驗室,形成航空機務專業(yè)實驗實訓一條龍,使中心建設成為國內領先的航空自動化實驗室。建立了理論教學與實踐教學相結合、分層次的實踐教學體系,從專業(yè)基礎能力、特色專業(yè)能力和創(chuàng)新應用能力三個層次,全面培養(yǎng)學生的工程實踐能力,以達到人才培養(yǎng)目標要求。第一層次,“專業(yè)基礎能力”的實踐課程,是實驗教學體系中的基礎,包括“電機與拖動實驗”、“電力電子技術實驗”、“自動控制原理實驗”、“航空檢測技術實驗”、“電氣傳動實驗”等。第二層次,“特色專業(yè)能力”的實踐課程,具體包括“飛機電源實驗”、“飛機電傳操縱實驗”、工程技術訓練中心實習等。第三層次,“創(chuàng)新應用能力”的培養(yǎng)是對學生的綜合性、專題性、創(chuàng)新性、應用性能力的培養(yǎng)。主要包括各類科技競賽、課外設計制作、學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練等。
實踐教學的開展按照實踐教學大綱開展,實踐教學大綱的制定由課程負責人召集課程組成員制定,經學院教學委員會審核,報學校批
(下轉第168頁)
(上接第155頁)
準后執(zhí)行。實踐教學過程做到了計劃、大綱、指導教師、考核的落實,通過校級、院級督導、學生評教等環(huán)節(jié)監(jiān)控教學,由于有完整的實踐教學制度保障體系,實踐教學質量效果良好。
實踐教學過程需要不斷的完善改進,目前存在的問題如下:
(1)部分實驗課程中,存在設計性實驗偏少,綜合性實驗偏少,驗證性實驗偏多,演示性實驗偏多的問題。
(2)專職實驗人員偏少,目前實驗教學人員不僅完成實驗教學,還要完成繁重的理論教學工作。缺少專職實驗人員不利于實驗室設備的維護、保養(yǎng)、運行。
(3)加強實驗教材建設,編寫、出版實驗教材。
(4)建立科學、完整的實驗教學評價體系,重視實驗教學,促進實驗教學質量提高。
(5)實驗室開放是培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的有效途徑,專職實驗人員不足,無法保障實驗室課外時間的開放時間。
5 結論
實驗教學示范中心的高效運行、開放運行需要教師付出大量的精力與時間,在實驗教學中心職權范圍內,如何制定合理可行的考核和激勵機制,發(fā)揮正向的導向作用是重點和難點。采用適合示范中心運行管理的三級管理主任負責制的管理模式,適當規(guī)定各級的權限和職責,發(fā)揮下級積極性;在中心職權范圍內制定科學、合理、可行的中心考核與激勵機制;開放導向的中心運行機制,由封閉式管理轉變?yōu)殚_放式管理。
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