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现代电子科学与技术范文1
关键词：电子技术基础；现代教育技术；课堂教学
电子类课程包括：电工电路基本原理、网络理论基础知识、《电子技术基础》、高频电子电路原理、这一类课程的特点是对于数学物理的要求高，知识的前后连接密切，是电类，信息类专业的必修课程，学生在学习过程中往往会出现由于数学、物理基础薄弱，造成上课过程听不懂，前面的没搞懂，再听后面的，只会越听越晕的状况。为了解决学生在学习这类课程中的问题，就要求教师详细分析教学内容的基础上选择应当的教学手段，降低学生的学习难度，激发学生的学习兴趣。
教育技术专业是培养教育信息化的建设者、管理者、研究者，培养能够在新技术教育领域从事教学资源、教学媒体和教学系统的设计、开发、运用、管理和评价等的教育技术学科高级专门人才，包括中小学信息技术教师、数字化校园和校园信息化的设计者、建设者、管理者，各级电教馆和普教的教育技术人员。教育技术专业的本科专业的教学计划中几乎都有电子系列课程，《电路基础》《模拟电路》和《数字电路》是必开课程，但如何上好该类课程一直是教育技术学本科专业教学计划中难以解决的问题。
一、教育技术专业中《电子技术基础》课程特点及教学现状
在教育技术专业中《电子技术基础》本课程教学目标是使学生了解和掌握基本电路元件的功能、类型等，在此基础上，让学生掌握由基本元件组成的基本电路，进而掌握这些电路的外特性；再者让学生学会读方框图，为后续课程打下坚实的电路理论基础。其特点是：注重学生的电路基础知识培养，从基本元件出发，逐步引入到电路的框图和外特性中。
从教育技术专业人才培养目标对《电子技术基础》课程的要求来看，重应用，轻理论，重数字，轻模拟。从《电子技术基础》教材内容安排来看，逐步建立工程估算的概念，在分析过程中估算多，精算少。在一些教学内容上如：微变等效法、图解法、实验调整法等估算方法是研究放大电路静态特性和动态特性的基本方法，对于经过应试教育出来的学生，思维定式习惯于精确计算，对估算的结果是否与实际相符，往往心存疑虑。二是定性分析多，定量分析少。温度漂移、反馈、自激振荡、交越失真等在教材中均进行了详细的分析，但缺乏定量的讨论。三是微观探究多，宏观思维少。淡化器件内部的问题至今在教材上仍没有得到很好的解决，各种器件和集成电路内部构造及原理方面的内容在教材中占有较大的篇幅，理解抽象，实用不大。四是更新内容多，教学课时少。随着电子科学技术的飞速发展，新的器件、组件不断涌现，使得《电子技术基础》课程的教学内容在不断地增加和变化。
另一方面，教育技术专业也不停对电子类课程进行课改，对教学内容和课时在不断的删减，为完成教学任务，教师只能蜻蜓点水或跳跃式地讲解有关教学内容，结果学生是一头雾水，抱怨甚多。
从教学方式来看，采用传统方式多，现代化教学手段少。电子技术基础通过传统教学方式之后没有达到预定的教学效果，近几年各高校一直在极力推广用多媒体进行教学，试图改变这种状况。但由于这门课的特点使然，常规的多媒体教学也难尽人意。因此，针对《电子技术基础》的课程特点，科学地运用现代教育媒体的优势，解决好日趋减少的教学时数与日益增多教学内容之间的矛盾，促进教学整体优化，提高教学效率，高质量地完成《电子技术基础》课程的教学，为学生奠定扎实、牢固的《电子技术基础》，成了摆在我们面前一项十分紧迫而且必须要解决的问题。
二、《电子技术基础》教学中采用的教学技术
1.采用PPT
采用PPT软件集成《电子技术基础》课程的知识点，教学的重点、难点，以及各知识点间的相互联系，在课时比较紧的情况下提高课堂上的信息量。
2.使用flash
对于《电子技术基础》中语言文字不擅长表达的信息或需要感性认识的现象、动态的变化过程等， 采用这种方式能获得较好的效果。如讲解“杂质半导体的形成过程”“三极管中载流子的运动和电流的关系”等内容时，用flas，将半导体内部的微观世界放大，快速运动的载流子变慢，通过动画将杂质半导体中载流子的运动过程形象生动的表现出来，既丰富了教学手段，又增强了学生的学习兴趣。
3.使用仿真软件
《电子技术基础》是一实践性特别强的课程，但由于实验课时的影响实验设备数量的限制，学生能实践的机会不多，另外《电子技术基础》课程中一些性能通过实验观察的实验现象不明显或者不易测试。基于这些原因，在《电子技术基础》教学过程中引入电子仿真软件。随着计算机技术的飞速发展，电子电路的分析与设计方法发生了重大变革，Pspice、Multisim、Proteus、等一大批各具特色的优秀电子设计自动化（EDA）软件，以其界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用等突出优点，改变了以定量估算和电路实验为基础的电路设计方法。以往讲授温度对放大电路、电子器件的影响时，理论推导和经验导入较多，缺乏实践检验，没有说服力。现用仿真软件模拟温度变化，直观、生动而形象，实现了将实验、实践环节引入到理论教学课堂中的目的。此外，仿真还可广泛地运用于需要检验和证明理论结果的一些章节中，使学生在耳濡目染中进一步增强专业理论与工程实践相结合的意识。
4.流媒体的应用
流媒体（Streaming Media）技术是当前十分流行的多媒体技术，其基础就是多媒体通信技术。流媒体一般是指通过IP网络传送媒体（如视频、音频） 的技术总称。即使用流媒体技术，把完整的影像和声音数据经过压缩处理后保存在网站服务器上，用户可以边下载边获取信息，从而无需将整个压缩文件下载之后再观看的网络传输技术。如今有关《电子技术基础》的网络视频文件已相当丰富，平时注意收集整理、分门别类，课堂上可以方便快捷地随时拿来为我所用。
三、针对“模电”课程的重点和难点，注重开发“点件”
所谓“点件”，是指将教学内容进行有机的分解，针对某一个知识点（重点或难点），以一定的理论作为指导，有创意、针对性较强的微型课件。是“有针对性的进行某一片段的课件制作”，而不是笼统的从头到尾的一个完整的课件。它要求选题精准（重点、难点或某些知识点），能够抓住学生的疑点和兴趣点。从这个意义上来说，“点件”是“晶核”，以其为核心，根据不同对象，可以自由组织成课件。一个课件若没有富有创意的“点件”，是平庸的，是极其大众化的仓库。在进行《电子技术基础》的教学中，合理地引入“点件”，避免拖沓冗长地满堂“电”灌，真正起到“辅助”教学的作用。近几年，我们十分重视“点件”的开发和应用，制作了“PN结的形成”“本征激发”“三极管内部载流子的运动”“反馈组态的判别”“图解法分析放大电路非线性失真”“温度对Q点的影响”“功放电路的交载失真”等大批的动画或视频“点件”，在教学中收到了良好的效果。
四、充分利用网络环境，创造构建网络学习平台
以计算机为核心的信息技术的发展，为学生自主学习创造了有利条件，学习兴趣可以根据自己的时间选择学习方式和学习内容，这时就要求教师丰富的教学资源放在校园网上，供学生预习、复习和测验。这部分的内容包括《电子技术基础》的背景知识、课程教学大纲、教学安排、教学设计、参考书籍、考研学习纲要、习题讲解、学习指导、自我测试以及《电子技术基础》的基本概念和重要术语。例如：PN结、工作点、负载线、放大倍数、输入输出阻抗、频率响应、反馈、开环和闭环、交越失真等等，目的是帮助学生课后加深理解，巩固所学。
现代教学技术以其容量大、速度快、内容丰富多彩而在教学中领尽。这并非要全盘否认粉笔、黑板等传统教学手段的作用。众所周知，任何一种教学手段的运用，都是由其所教学内容决定的。传统媒体与现代教育技术之间各具特色，此所谓“尺有所短，寸有所长”。毕竟教师恰当的、精要的讲解，有条理的、必要的板书，及时的操作演示等，是计算机所不能替代的。教学方法与教学质量、效益关系密不可分。教学方法改革不是孤立进行的，它与课程及教材建设、教学模式构建、师资队伍建设以及教学资源建设等有着千丝万缕的联系。具体到《电子技术基础》的课程教学中，只有根据不同的教学内容和教学对象，合理地选择教学手段和教学方法]，这样才能扬长避短，发挥优势，取得良好的教学效果。
这些教育技术的应用对其他专业来说只是课程的教学过程的丰富化，但对现代教育技术专业来说，所使用的教育技术手段基本是专业学习过程中必须达到的技能，比如flas的制作，网络学习平台的搭建等，通过在《电子技术基础》课程中使用这些技术，将信息技术与课程整合之后，一方面加深了学生对这些内容的理解和应用，也可以将这些内容作为后期课程中素材，再次使用为学生提供了锻炼专业技能的平台，让学生在学习的过程中真正体会到信息技术与课程整合之后教学效果的变化，培养学生的创新意识，提高了学生的信息素养。
参考文献
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现代电子科学与技术范文2
[论文摘要]张小夫运用电子科学技术为音乐创作提供的技术手段，依托对电子音乐技术理念和创作理念的深入理解，以中国历史文化和其深厚的传统声乐、器乐写作经验为根基，融合不同语言形式、不同声音组合、不同技法与风格等，创作了大量具有中国民族气息的现代电子音乐作品，在国际电子音乐领域引起了高度关注。本文通过对声音素材、技术手段和创作理念的分析研究，论述了张小夫电子音乐创作的特征。
电子音乐(Electronic Music)是通过电子设备和电子手段生成或处理加工的音乐，与传统自然共鸣体乐器、人声发声的音乐相区别。1948年法国作曲家皮埃尔·舍费尔(P.Schaeger)的《地铁练习曲》标志着第一部电子音乐作品的诞生。在西方，电子音乐经历了“具体音乐”时代、“磁带音乐”阶段、“电子声学音乐”和“计算机音乐”阶段的演进。〔‘〕20世纪so年代，西方现代主义各流派的“新潮音乐”在祖国大地上掀起了巨大浪潮。谭盾、郭文景、叶小纲、张小夫等一批中央音乐学院作曲系78级的同学，以富有个性和才华的音乐作品让世界注目。作为第一位在国际电子音乐作曲比赛中屡屡获奖的中国作曲家，张小夫成为一个面对最前卫、最尖端的现代电子音乐新观念的弄潮者，经历了长期的探索和积累。1988年至1993年，他在法国EdgarVarese音乐学院和法国国家现代视听研究院电子音乐研究中心(INA一GRM)学习、研究和创作期间付出了艰辛的劳作和磨练，并获得丰硕成果，得到了国际电子音乐界的广泛关注，这标志着中国电子音乐创作的个人水平已经接近西方发达国家经营了四五十年的水平。张小夫的名字成了中国现代电子音乐的代名词。1993年，张小夫在中央音乐学院创建中国现代电子音乐中心(CEMC )，接着在北京举办了系列大型国际性电子音乐活动，逐渐缩短了中国电子音乐与国际电子音乐发展的距离。张小夫的创作领域广泛，技术全面，风格鲜明，目前有《不同空间的对话》《天问》《吟》《山鬼》《诺日朗》等近50部音乐作品。本文将对张小夫电子音乐作品的声音材料、技术手段进行分析，阐述其富有个性的创作理念，力图从中映射出中国电子音乐创作与理论研究的民族特征。
一、关于声音素材的运用
从皮埃尔·舍费尔1948年6月20日在巴黎电台“绝对第一”(Premire Alasolue)栏目中第一次正式推出以“噪音音乐会”( Concert de Bmits)为主题的电子音乐节目开始，音乐创作的理念创新和对传统音乐的解构随即深化。从古到今的传统音乐都以“人声歌唱”、“器乐交响”为主要声源，而电子音乐创作突破了传统作曲的音符思维模式，将一切声音(包括噪音)作为音乐的素材，极大地拓展了现代音乐的表现纬度，结束了乐音一统天下局面。现代电子音乐中的声音包括采用录音话筒获得自然界的具体声音(包括乐器声音)、通过实验室里纯粹电子振荡器产生的波形而合成的声音、通过采样器对原始声音采样合成的声音以及现场实时的真实声音，每一类声音都非常丰富，有着无限的挖掘空间。
张小夫对个性化声音的追求表现在各种各样声音的细节之中，他的电子音乐作品在声音素材运用上，人的声音、乐器的声音、自然界的声音和电子的声音都是可以编辑合成的基本素材。但是，每部作品所使用的声音却比较集中、富有个性特征。他认为电子音乐创作的声音素材永远使用不完，因为不断有新的技术、新的思路，寻找新的可能性、探寻和挖掘新的声音。而对于作曲来说，要求每一部作品的声音素材要相对简练。分析作曲家电子音乐作品中对各种不同类型、不同性质声音的运用，有利于对其不同时期、不同性格电子音乐作品创作特征的准确把握。
1.用合成器的声音创作
从1981年法国电子音乐家让·米歇尔·雅尔(Jean Michel Jane)在北京举行的电子音乐会和1984年日本电子音乐家喜多郎在上海举行的电子音乐会开始，电子音乐活动才真正走进中国大地。1984年，中央音乐学院成立了我国第一个电子音乐实验组，同年举办了由中国作曲家创作、演出的第一场电子音乐会。虽然这场音乐会的作品只用6架电子合成器和2架电子琴以现场演奏的形式展示，但毕竟为中国现代电子音乐的形成和发展揭开了序幕。作为率先踏人中国电子音乐创作领域的作曲家之一，张小夫早期的电子音乐作品是在中国刚刚认识到电子音乐的无穷魅力，让音乐家为之震撼而充满激情的背景下创作的。如1985年创作的电影音乐《小雨中的回忆》，作品的声音全部采用十二平均律口琴独奏、双排键电子琴和电子合成器等全新的乐器组合而成;1987年与陈远林合作创作的三集电视连续剧音乐《生死场》，采用了16轨的模拟录音机和一台合成器等电子设备，没有写一个音符，没有旋律和节奏，完全用声音和音响创作而成，是我国第一部整体使用电子音响语汇作曲的影视作品;1988年创作《吟》的第一个版本，也是合成器声音与民族乐器声音相结合的电子音乐作品。
2.用电子振荡器合成的声音创作
通过电子振荡器产生一个随时间按三角函数正弦的规律变化的简谐振动所得到的正弦波，是一切声音振动最基础的波形，再将多个不同频率、不同振幅的调制波叠加后形成丰富多样的复合波。具体模拟合成技术有加法合成(Additive Synthesis)、减法合成(Subtractive Synthesis)、调频(FrequencyModulation)、调幅(Amplitude Modulation)等。L2]法国作曲家克里斯蒂安·詹尼斯(Christian Zanisi) 1983年创作的《止于天际》就是一部用电子振荡器合成的电子声学音乐经典作品。张小夫创作于1992年的现代电子音乐组曲《不同空间的对话》，其主要声音素材来源于作曲家通过电子合成技术创造的“人声噪音”等不同质感、不同频响特征的声音。
3.用采样合成的声音创作
采样合成的方法可以创造出独特而富有个性的、属于作曲家自己“唯一性”的声音。张小夫的电子音乐作品中所使用的声音素材大多属于采样合成类的声音，而且通常采集乐器发声方法中最有特点、最有代表性、最有个性的声音作为“原料”，它不一定是乐音，而可能是演奏时空气的噪音、指板发出的噪音等。[3]张小夫创作于1995年的《诺日朗》中用“喇嘛诵经”声合成声音素材;2001年创作《吟》的第二版本的电子音乐部分的声音素材全部取自于中国传统吹奏乐器埙、笛、箫，再通过采样器加工、计算机音频工作站处理的声音。
4.用现场实时的真实声音创作
这是一种将“传统音乐语言”和“电子音乐语言”相结合而产生的新的电子音乐形式。法国作曲家伊夫·马莱克(No Males)在“合成传统音乐和电子技术”方面做出了很大贡献。张小夫的大多数电子音乐作品中都使用了现场实时演奏(唱)的真实乐器声音，体现了作曲家对传统形式和现代科技相结合的创作风格。如创作于1992年的《天问》中使用了男中音等;创作于1996年的《山鬼》中使用了女高音;创作于1996年的《灵境》中使用了胡琴;甚至在《世纪之光》《瓷魂》等作品中将交响乐队作为现场实时演奏的声音。
二、对技术手段的分析
电子音乐的制作技术由当初利用改变磁带速度、颠倒磁带方向、采用磁带剪辑和磁带环、磁带重叠等处理手段，到使用滤波器、调制器、回响器等电子设备合成声音，由在电压控制的合成器上通过振荡器和调频、包络等模拟编辑技术对声音进行裂变、重组，到数字化计算机音频工作站的运用与编程，电子科学不断地带来强大的声音处理技术，为电子音乐提供了无限的发展空间。张小夫的大多数电子音乐作品都是电子音乐制作技术高度发展和制作手段成熟的体现。
1.多重制作技术并用
20世纪末，电子音乐工作室大多建设为数字、模拟双平台上的制作模式。模拟设备构成的模拟技术平台与计算机音频软件构成的数字化平台，可以各自不同的方式对声音进行加工与合成。张小夫在电子音乐创作中对声音的处理和作品的缩混正是基于这种平台，通过前期原始声音实录、采样等，中期对声音的加工处理(包括对声音原型的调制、局部分轨、拼贴与合成等)，后期的整体合成，最后完成母带的复杂过程。另外，他在对声音的变形、拉伸、反转等经典电子音乐制作技术的运用中，十分突出个性化处理与音乐化的思考，通常综合运用电子音乐不同时期的多种技术。如((诺日朗》中的】OOP技术，以短小的“喇嘛诵经”采样声音材料不断重复的小循环，不断扩张到大循环来表达特定的音乐思维，达到文化理念和技术的高度统一。
2.多重声音空间的设计
追求多纬度的空间效果是电子音乐有别于传统音乐概念的一个重要特征。其一，表现为通过多声道、多层次立体声的具体音箱布局，形成“静态空间”。经常用四声道，或5.1多声道，或8声道立体声音响等，布置成前、后、左、右、高、低等实际的有形空间。[4]如张小夫的作品《诺日朗》在1999年北京电子音乐节演出的现场音响布局，是在舞台的前后左右有四组扬声器形成一个声场，一楼观众席左右两组扬声器也是一个声场，二楼观众席左右有两组扬声器又是一个声场，整体上构成一个立体的、多纬度的声音空间。其二，是作曲家通过现场在控制台的操作，来控制各声道的相位、音量、混响等参数，形成“动态空间”。其三，在作品制作过程中，通过各种效果器对声音的处理来造成一个开放的、流动的、虚拟的“预制空间”。张小夫认为空间感是电子音乐的最大特点之一，而制作技术是决定最终音响品质和作品水平的重要方面。他的作品《吟》，为了能够将人带到很特殊的场景里来，在制作时用了ROLAND的F’I’S50效果器，几乎把效果器的时间推倒9秒，甚至10秒，从而获得非常大、非常宽的声场。 3.传统作曲技术的体现
将传统作曲理念与电子音乐制作技术相结合，借助传统声乐写作和器乐写作经验与意识进行电子音乐创作的方式，自德国电子音乐代表人物卡尔海因兹·斯托克豪森(Karlheinz Stockhausen)开始至今，已经成为电子音乐创作的一大主流趋势。fs7张小夫在电子音乐作品中有很多传统音乐的元素。如作品《吟》就使用了单一材料不断“展开”的思路，通过对声音的各种变化和组织形成该作品的语言特征。他希望材料干净、简单，不希望有过多材料杂乱无章的堆砌。又如，作品《北海咏叹》前面用代表中国传统文化的语音材料念“三字经”，而尾声再现时用语音材料念“百家姓”，是一种“文化符号”材料的前后相呼应。再如，作品((诺日朗》引子和尾声相呼应，A部和A’部相呼应，B部和B’部相呼应，通过音乐音响材料的对称性，构成了典型的拱型结构(见下频谱图)。
三、创作理念
作为横跨多个音乐创作领域的作曲家，张小夫的电子音乐作品依托现代电子科学技术，融合了传统音乐艺术的表现规律和现代电子音乐的审美内涵，直接或间接地体现了他在继承和发展中寻求鲜明个性的音乐创作理念。
张小夫认为语言是音乐的母体，音乐技法和风格都离不开音乐作品所运用的语言，不同的音乐语言，决定有不同的技法和不同的风格。电子音乐的语言集中体现在一个“融”字上。他认为现代音乐创作的标准，“第一是要有非常生动、鲜活、具有个J胜化语言特征的创作想法，现代音乐作品如果没有创意和想法，那就没有意义了，只是一堆技术的堆砌。第二个是要有音乐的可听性，音乐的可听性不能简单理解为旋律等因素，它是指音乐性，是艺术标准中最重要的因素，应该永远放到首要位置。第三是要有现代音乐的标识性特征。第四是要有一定的技术含量，这是对于一个专业作曲家的基本要求。最终要通过新颖的艺术创意，在具有音乐性和技术含量的形式中体现一种文化底蕴。”①
在技术性与音乐性上找到平衡是张小夫电子音乐创作理念的一个重要方面己他认为当技术性走到一定的极至时，就必然对音乐性有一定的扼杀。音乐性和技术性是有矛盾的，但不能简单地说技术性越强，音乐性就越差。经过几十年的创作生涯，张小夫在有调性和无调性之间、在乐音和噪音之间找到了一种平衡，那就是作品的技术性和音乐性都兼备，而且有个人的创作理念、想法和追求，将技术理念与所要表达情感相结合，让音乐音响描写人物内心深处的体验和感受，表现人的思绪、文化的碰撞与思考。同时，张小夫电子音乐创作力求找到与听众审美需求上的平衡，通过追求语言上的可听性，寻找一条雅俗共赏的路子。譬如，他为纯音乐会而写的电子音乐作品，更多地考虑尽量符合自己的美学观点，将发自内L.}的所有想法在作品中实现，达到艺术表现的要求。如果是大众化的电子音乐作品，则更多地考虑受众群体能够产生共鸣的音乐语言，将听众的感悟、理解和共鸣放到第一位。因此，他的电子音乐作品不仅能在最前卫的音乐会上演出，而且也能够在大众舞台上演出。
现代电子科学与技术范文3
关键词：单片机； 温湿度传感器； 无线传输; 实时监控系统
中图分类号：TN9234; TP29 文献标识码：A 文章编号：1004373X(2012)09015702
基金项目：江西省研究生教育创新基地资助课题;南昌航空大学“三小” 资助课题;南昌航空大学测试与光电工程学院大学生科研助手计划资助课题0 引 言
随着温湿度在气象观测、仓储管理、生产制造、工农业生产、科学研究以及日常生活中越来越重要，远程实时监控温湿度成为研究的一个方向。传统的温湿度测量采用有线测控系统，存在结构复杂、成本高昂、不易维护等缺点［1］。本文设计的远程温湿度实时监控系统使用无线传输，有效降低了系统的构建难度，节约成本，适合批量生产及大规模使用。
1 系统总体设计
系统总体框图如图1所示，系统包括温湿度检测与显示模块，无线发射模块，以及无线接收和处理模块。温湿度检测与显示模块由DHT11温湿度传感器、STC89C52RC单片机以及数码管显示构成；红外传输模块由RF905RD_TH无线射频芯片组构成。接收和处理模块由NetUSB905无线数据收发芯片组和PC计算机构成。工作原理如下：温湿度传感器采集到数据后，输入单片机，单片机通过数码管显示现场温度和湿度，并利用无线射频芯片通过SPI通信协议向远处发送温湿度数据［2］。远端无线数据收发芯片接收温湿度数据，并输入PC计算机进行数据处理，包括数据分类和比较等。
2.1 单片机
该设计采用STC89C52RC单片机作为主控芯片。该芯片是一款高性能的CMOS 8位微处理器,自带4 KB闪存,产品性价比高,满足系统的设计需求。该系统中主控芯片不断地对采集到的温湿度信号输出显示，以及控制数据发送。
2.2 温湿度传感器
该设计采用的是广州奥松电子有限公司生产的DHT11数字温湿度传感器。这是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，具有很高的可靠性与稳定性。作为一种新型的单总线数字温湿度传感器, DHT11具有体积小、功耗低、响应速度快、抗干扰能力强、控制简单、性价比高等优点，能够广泛应用于各个领域［3］。
2.3 无线发射部分
该设计中无线发射部分采用杭州飞拓电子科技有限公司开发的RF905RD_TH芯片组。芯片组工作在433/868/915 MHz的ISM频段,由一个完全集成的频率调制器、一个带解调器的接收器、一个功率放大器、一个晶体振荡器和一个调节器组成［4］。
2.4 无线接收部分
该设计中无线接收部分采用杭州飞拓电子科技有限公司研发的PC端无线数据收发芯片组NetUSB905。该芯片通过USB 2.0协议同PC计算机进行高速通信，实现数据实时及时传输。通过上位机软件，可以在PC计算机上直观地看到其接收到的数据，便于对数据进行分析及处理。
3 软件设计
本设计主要功能是温湿度测量、显示和无线发射接收数据，因此软件的设计也是重点。系统软件部分采用模块化设计［5］，用C51语言通过Keil 公司开发的μVision 3编译器编写［68］，主要包括温湿度检测和无线发射等。其中温湿度检测包括DHT11传感器初始化子程序、DHT11传感器温湿度采集子程序、DHT11传感器计算温湿度子程序、数码管显示子程序［9］等；无线发射部分包括nRF905芯片组初始化子程序、nRF90芯片组发射子程序、nRF905芯片组数据校验子程序等。软件的主程序流程图如图2所示［10］。
图2 程序流程图 原理如下：首先初始化启动DHT11传感器和RF905RD_TH芯片组，测量温湿度；并计算出温度和湿度数据。相关数据通过数码显示显示现场数据，此后通过无线发射芯片发送采集到的信息；该信息通过接收芯片输入PC计算机处理，并得出相关温湿度数据。
4 结 语
本文设计了一种温湿度实时采集与无线传输系统，主要包括DHT11温湿度传感器、STC89C52RC单片机、红外传输RF905RD_TH无线射频芯片组、红外传输NetUSB905无线数据收发芯片组和PC计算机等。通过无线发射和接收芯片的引入，不仅能较好地实现远程对温湿度实时的采集，还实现了通过PC机对测得的数据进行观测和保存。该系统便于对测得的温湿度数据进行及时分析与处理，在气象观测、科学研究以及日常生活中具有广阔的应用前景。
参 考 文 献
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现代电子科学与技术范文4
关键词：电气自动化；技术；应用；发展
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
在经过了几次大型的调整之后，电气自动化技术以其专业面宽以及适用性广的特点在我国得到了较大范围的推广与应用。现代电子科学技术的不断发展促进了电气自动化技术的发展。与此同时电气工程的学科结构也得到了前所未有的发展与变化，以学科结构、研究领域以及技术探索为基础的新模式、新概念不断涌现，同时也形成了一种强电拖动、弱电控制为核心，以技术更新为宗旨的新型技术模式。在现代化科学技术发展中，越来越多的计算机技术、信息技术和通信技术在电气自动化技术中的广泛应用,为其未来发展提供了基础和方向。
1 电气自动化技术的概述
1.1电气自动化的概念
电气自动化被人们称之为电气工程，是一个涉及到多个学科领域的综合性技术模式，如电工学、电子学、自动化技术和计算机工程等。电气自动化在目前国民经济发展中占有着基础性和支柱性地位，是促进社会经济发展的核心内容。
1.2电气自动化系统的特点
在电气自动化系统的安排方面，在每个配电室和电动机控制中心里面分别安装用电设备，由于其具有较多的信息处理任务，因此其配件较为繁多，这也增加了其维修的难度。与热工系统相比，电气自动化系统的操作频率很低。部分系统设备在正常的运行中，可以长达几个月甚至是更长的时间内都不需要重复操作。另外，该系统对电气设备的保护装置有着较高的要求，尤其是在反应速度方面，需要在40ms内完成一个保护动作。
1.3电气自动化技术的作用
电气自动化对于提高机械运行的经济效益和劳动生产力有着重要作用，自其诞生以来，对于我国社会生产的改造提出了巨大的可靠性与经济性，促进了我国经济社会的发展水平。目前我国社会发展中，全面实现智能化、信息化、工业化发展离不开来电气自动化的支持与配合，电气自动化的合理应用对于促进我国社会的稳定进步和提高现代化生产效率有着重要作用，同时对于社会长远发展目标与规划有着深远意义。随着近年来科学技术的飞速发展，电气自动化被广泛的应用在矿山、建筑、化工、电力、制药等多个建设领域，其广泛的应用与普及对于促进这些生产领域的生产效率、生产效益有着重要的意义。
2 电气自动化技术的发展现状分析
信息技术是包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯技术，广泛的讲就是指人类开发和利用信息的一切手段这些技术手段主要目的是用来处理、传感、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合体。现代信息技术又称为现代电子信息技术是建立在现代电子技术基础上的它是以通信、计算机自动控制等现代技术为主体将各个种类的信息进行获取、加工处理并进行利用。现代信息技术是实现信息的获取、处理、传输控制等功能的系统或设备的信息系统技术主要包括光电子、微电子以及分子电子等有关元器件制造的信息基础技术主要是用于社会经济生活各个领域的信息应用技术。
3 电气自动化技术在各领域的应用分析
3.1电气自动化在水厂方面的应用
首先，自动化提高了效率。节约了能源，降低了能耗，减少了污染；对水厂的监管和控制更加系统化专业化。让监督和控制的范围更加广泛，更加及时；其次，水厂的管理更加信息化，网络化，现代化；再次，应用电气自动化系统，使企业效率更高，提高综合效益。整个系统更加完善，同时具有更高的性价比，保证了水厂在各方面的高效运行。电气自动化技术在水厂中的应用，提高了水厂的工作效率，让水厂更加现代化，科技化，智能化。
3.2在建筑领域内的应用
随着经济的发展以及电子科学技术的发展，自动化控制系统逐渐代替了传统的人工控制深入到了智能建筑的各个方面。在智能化建筑中，存在着大量的电子设备和布线系统。比如通信自动化系统。火灾报警及消防联动控制系统，楼宇自动化系统，保安监控系统，办公自动化系统，闭路电视系统等。一般情况下，电子设备以及其布线系统的耐压等级都很低，同时对防干扰有着较高的要求，尤其是对避雷设施的要求很高。因此，需要建立起一套系统的和完善的避雷结构。
3.3电气自动化在港口方面的应用
对外开放也带动了港口的发展，为了使我国港口更快发展，港口方面应用了很多新技术。如港口电气自动化的发展，应用自动定位，动调度管理系统，无线数据通讯等，让水路工作能够高效运行，这样满足经济发展和国际贸易的飞速发展。提高了效率，降低了成本，节约了劳动力，促进了电气自动化技术应用达到更高的水平，从而促进了经济的进一步发展。
3.4电气自动化在电力方面的应用
首先，新电力电子开关标志着运动控制的新时代。MOS控制晶闸管将驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起。统一成一个整体，这样电气自动化系统迎来了一个新时代；其次，变换器的组成部分电子器件的更新促使变换器的新发展，让电气自动化的应用更加方便与快捷。电气自动化对电力系统做出了巨大的贡献；最后，交流调速控制日渐成熟拥有新颖的控制思想，简单的控制结构，控制手段更加直接，响应迅速，且无超调，信号处理物理概念明确，让电气自动化的工作效率更高，成本更低。
4 我国电气自动化的未来发展分析
4.1系统结构通用化发展
企业的网络结构对于一个好的电气自动化控制系统来说能够保证企业内部的计算机监督、控制设备、财物系统之间的数据通讯快速准确安全。系统结构通用化是非常重要的企业管理者可通过内部网络对现场设备进行实时监督。
4.2综合自动化系统发展
为了满足更多行业很多部门之间通讯更加方便的问题，我们需要综合自动化系统。这样可以让控制和监测集为一体，提高了高压系统的保护和控制水平。综合自动化系统用计算机进行控制，便于检测各种状态信号做障信号。
4.3由低频向高频方向发展的电路
电子科学技术的不断发展，使得电力电子器件也不断的更新换代，使用第一代晶闸管时，直流传动的变换器主要是整流相互控制，交流变频传动则是交一直一交变频器。当出现了第二代电力电子器件时，得到广泛的使用的是PWM变频器，由于PWM变频器的广泛使用，提高了电气自动化的功效。同时也减少了谐波对电网产生的影响，使电动机在低频区的转矩脉动问题得到了合理的解决，而随着应用范围的加大以及应用领域的深入。PWM变频器逐渐显露出了一些弊端，因此加速了谐振式直流逆变器电路的产生与发展。
4.4 DCS系统控制
DCS系统控制是一种新算法，它的特点是，对于普通算法和特殊算法都能够计算。它包括由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制，并通过数据通信网络传送到生产监控级汁算机。因为操作可以进行备份，及时文件丢失也可以及时找回，补充漏洞，挽救危机。这种新方式被广泛应用于水泥厂，电厂等行业。
5 结束语
总之,电气自动化在现代工业中起着举足轻重的作用。电气自动化的应用与创新让整个行业朝着现代化，科技化，数字化，智能化方向发展。而随着经济的发展，以及科学技术的不断进步，电气自动化技术必将向着更为先进的方向发展，在各个领域的应用也将越来越广泛，为生产效率的大幅度提高,以及社会发展的稳定与进步，作出了巨大贡献。
参考文献：
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现代电子科学与技术范文5
（中国电子科技集团公司第三十八研究所，安徽合肥230088）
摘要：为天气雷达设计一维相扫相控阵天线，方位面副瓣低于-30 dB，波束宽度小于1°，俯仰面接收副瓣低于-40 dB。方位面波束采用窄边波导裂缝阵列天线实现，采用全数字T/R组件精确控制幅度和相位，实现低于-40 dB的俯仰面接收副瓣。测试结果表明，副瓣电平与波束宽度指标与理论值吻合较好，满足指标要求。
关键词 ：数字相控阵；低副瓣；校正；天气雷达
中图分类号：TN957-34 文献标识码：A 文章编号：1004-373X（2015）12-0020-03
收稿日期：2014-12-29
0 引言
多普勒天气雷达大多采用机械扫描方式进行观测，扫描速度较慢，对快速多变的天气系统（如雷暴、冰雹和龙卷风）的探测不能满足要求。相控阵天气雷达[1-2]可以对指定空域的重点气象目标在一定方位和俯仰范围内进行连续探测，快速得到风暴单体的精细立体结构。要求设计的天气雷达天线工作频率在X波段，相对带宽小于1%，天线极化为水平极化。一维固定波束采用窄边波导裂缝阵列天线[3-5]来形成，一维相扫采用全数字T/R组件控制相位来实现波束扫描。波导裂缝阵列天线容易控制波导裂缝口径面的幅度分布，体积较小，口径面利用效率高，易于实现低副瓣，带宽适中，在雷达中广泛使用。全数字相控阵可实现的最小相移量可以十分小，波束跃度可以非常小，波束指向的实现十分灵活和准确。移相器量化误差非常小，量化副瓣几乎可忽略不计，为实现超低副瓣带来了现实的可能性。
1 天线设计
设计低副瓣的窄边波导裂缝阵列天线，需要若干根等倾角的波导裂缝线源组成平面阵列，精确确定在阵列互耦条件下的增量电导和缝隙的谐振长度。以前通常采用试验来获得这些数据，费时费力而且成本较高。随着商业电磁仿真软件的迅速发展，现在可采用HFSS仿真来获得这些数据，考虑互耦影响，先在HFSS建立实际设计阵列条件下的等倾角的5根裂缝波导组成的阵列进行仿真，获得该倾角条件下的缝隙谐振长度和增量电导。同理可获得其他倾角条件下的缝隙谐振长度和增量电导。然后根据需要的电导分布来确定每个缝隙的倾角和切入深度，在HFSS中建立波导缝隙阵列天线的仿真模型，对波导裂缝天线电性能进行仿真计算。窄边波导裂缝线源如图1所示。
为了满足方位面波束宽度小于1°和副瓣电平优于-30 dB 的要求，缝隙间距选取约0.675λ（λ为工作波长），缝隙数量102 个，口径幅度分布选择副瓣电平为-37 dB、等副瓣个数为6的泰勒分布。幅度分布见图2。
在波导裂缝阵设计中，需将口径幅相分布转换为所需的电导分布。电导分布如图3所示。
根据HFSS仿真得到不同倾角条件下缝隙电导和切入深度的结果，依据电导分布得到各个裂缝的倾角和缝深结果如图4所示。
垂直面扫描30°，为保证扫描到最大角度时不出现栅瓣，相邻波导裂缝线源之间间距取约0.66λ（λ为工作波长）。根据上述结果，在HFSS中建立5根波导裂缝线源组成的阵列进行仿真，仿真模型示意图如图5所示，方位面方向图仿真结果如图6所示，波束宽度仿真结果为0.98°，最大副瓣电平约-31 dB。
为实现超低的接收副瓣电平，还对各通道的幅度相位一致性提出了严格的要求，必须在系统内提供定标及校正设备[6]。天线校正模式可采用逐一自检的校正方式：接收采用同时逐一自检校正；发射采用分时逐一自检校正。校正系统框图如图7所示。
校正基准在微波暗室采用平面近场法获得，发射校正时，全数字T/R 组件选择一个发射通道发射，其他通道关闭，采样架探头走到已打开的发射通道对应的波导裂缝线源中间的正前方，记录接收到信号的幅度和相位，依次完成所有通道的测试和记录，然后对发射通道之间相位进行补偿，在此基础上各测试发射通道到校正T/R之间的耦合幅度相位数据，获得外场使用的发射校正的基准。接收校正跟发射校正类似，不同的是采样架探头发射，全数字T/R组件通过相应的波导裂缝线源接收，需要对幅度和相位都进行补偿。
2 校正及测试结果
接收波束俯仰面要求实现-40 dB 的副瓣电平，对幅度和相位的精度控制要求非常高。图8显示的3次接收校正补偿后相位分布。3 次接收校正补偿后通道之间相位起伏在±1°之内。在此基础上对天线的方向图进行测试，测试结果如图9所示。
测试结果表明，方位面波束宽度为0.98°，最大副瓣电平为-32.5 dB；俯仰面接收DBF 测试最大副瓣约-42 dB，满足指标要求。方位面最大副瓣测试结果优于仿真结果，经分析其主要是由于实际有128根波导裂缝线源组成阵列，比仿真规模大不少，系统对加工误差的容忍能力较大，导致测试结果优于仿真结果。
3 结语
采用窄边波导裂缝阵列天线，通过HFSS仿真，提取出互耦状态下的不同倾角的谐振长度和电导，在此基础上根据幅度分布确定的电导分布选择裂缝倾角和缝深，在HFSS中建立5元小阵模型仿真，实现方位面低副瓣，缩短了研制周期。
采用微波暗室校正和全数字T/R 组件精确控制幅度相位，可实现俯仰面超低接收副瓣。在微波暗室进行校正和天线性能测试，测试结果表明，方位面波束宽度、最大副瓣电平和俯仰面接收副瓣与理论设计结果吻合，满足指标要求。
作者简介：谢科（1981—），男，工程师。主要研究方向为天线与微波设计。
参考文献
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现代电子科学与技术范文6
摘要：本文介绍了我院如何针对“数字电子技术与逻辑设计”课程实践性强的特点，结合自编实验教材自行研发了精品课程。
关键词：数字电子技术与逻辑设计；精品课程；实践
中图分类号：G642
文献标识码：B
1课程概况
“数字电子技术与逻辑设计”是计算机及信息类各专业必修的一门重要专业基础课程，也是信息学科各专业的主干课程。本课程的主要目的是：使学生了解组成数字计算机和其它数字系统的各种基本逻辑电路；能熟练地运用有关知识和理论对各类逻辑电路进行分析；能针对客观提出的各种设计要求，综合运用多种方法和技术完成逻辑部件的设计与验证。通过本课程的学习，加强对学生逻辑思维能力、逻辑抽象能力、解决实际问题能力和创新能力的培养，使学生真正掌握对数字系统硬件进行分析、设计和开发的基本技能，为信息学科培养高素质人才奠定扎实宽厚的学科基础。
2精品课程创新点
引入现代化多媒体辅助教学手段能够提高教学效果，增大课堂信息量。同时还应注意发扬传统教学方式的诸多优点，比如教师应在课堂上充分发扬传统授课表达方式的优点，做好课堂讲解和师生之间的相互交流工作，并根据情况及时调整课堂教学进度和内容，使得教和学同步进行。
多媒体教学会给学生带来课堂笔记不便、课后复习困难的缺点，为此我们利用校园计算机网络建立了电子技术课程复习指导栏目，将教学大纲、电子教案、电子习题集等上传。学生可以下载每一章节的预习和复习指导及作业题目，使他们能够把握住学习的重点。另外，还把电子技术的一些仿真软件放到网上，供学生下载自学使用。课程实践教学的设计思想是基于提高设计性、创新性实践教学比重，开展多层次、模块化、开放式的实践教学，注重培养学生工程实践和创新能力。
3具体实施办法
我们在充分调研的基础上结合电子技术课程教学特点，提出“着重基础、开拓视野、加强实践”三条原则，并以教学改革的观点重新修订了教学大纲。
着重基础，就是在教学大纲中必须保证基础理论、基础知识、基本分析方法的内容和授课学时。只有先培育出牢固的根基，才能经受住各种考验，才能具有自我发展的潜力，若再为其创造发展条件和空间，最终会枝繁叶茂、开花结果。
开拓视野，是指结合现代电子技术学科的发展，在教学大纲中增加介绍现代电子技术的新知识等内容。电子技术发展一日千里，新的器件、新的设计工具和设计方式层出不穷，对一些已经成熟、比较关键的新技术和新器件要及时引进到教学计划中来，目的是使学生多掌握一些新的电子科技先进的理论和实践方法。
加强实践，指的是增加实践环节的教学力度，在教学大纲中提高实践环节的要求和比重。电子技术的实践性很强，对实践环节的要求很高，要做到课堂理论教学与实践有机的结合，就要给予实践环节应有的地位，对实践课程的内容和学时应合理安排，确保实践课程的教学质量。
4精品课程相关教材介绍
精品课程相关教材正在编写中，教材暂定名《数字电子技术与逻辑设计基础》。该教材是为电子类和非计算机高职学生学习数字电子技术和逻辑设计编写的。教材本着使用性强、内容简练、通俗易懂原则，介绍数字电子技术原理、逻辑设计方法等。主要章节如下：
第1章：数字电路基础
第2章：逻辑代数基础
第3章：基本逻辑门电路概述
第4章：集成逻辑门电路
第5章：组合逻辑电路
第6章：集成触发器
第7章：时序逻辑电路
第8章：脉冲波形的产生与整形电路
第9章：半导体存储器和可编程逻辑器件
第10章：模数与数模转换电路
课程负责人：沈克永，南昌理工学院计算机系主任、教授、江西省计算机协会理事、江西省青年骨干教师。担任过的本科课程有：数字电路基础，计算机网络基础，计算机组成原理，数字通信原理等；专科课程有：数字电路基础，计算机网络基础。主编的教材包括：《C/C++程序设计》(北京邮电大学出版社)，《计算机应用基础》(中国宇航出版社)，《计算机应用基础上机指导》(中国宇航出版社)，《计算机网络基础》(人民邮电出版社)，《数据库原理及应用》(人民邮电出版社)，《单片机原理及应用》(人民邮电出版社)。
参考文献
