智能硬件设计与维护

本书的主要特点有：（1）以智慧校园真实场景和案例为基础，接地气；（2）以纯国产立创EDA软件为设计工具，简单易用，并且具有丰富的线上共享资源库，支持国产，拒绝卡脖子；（3）知识点有机结合，打通《电路基础》、《计算机辅助设计》、《单片机原理》、《C语言编程》、《C#软件设计》等课程，按需讲解知识点、够用即止，培养学生自主查找资料并应用于实际开发实践的能力，避免了学一门课忘一门课、理论深度太深无法掌握、学不能致用等尴尬场地；（4）设计与维护有机结合，以设计促维护，实现智能硬件设计能力与系统维护能力的有机统一，相互相成，设计过程中学习维护技巧，维护过程促进设计细节的思考和系统改善策略的行成，培育大国工匠精神；（5）重实践但不轻视理论，在实践中穿插理论教学，在理论教学中提高实践方法和思维能力，课程配备焊台、风枪、万用表等基础工具，并为学生提供电子元器件支持，让同学们有亲自动手设计、制作、调试智能硬件的动手机会，鼓励优秀作品参加各类挑战杯比赛。

“智能硬件设计与维护”是电子信息相关专业一门专业必修课程，在整个电子信息体系中占有重要地位，并且已成为其他理工专业的热门选修课。智慧安防、智慧能源管控、智慧教室、智慧宿舍等智慧校园智能硬件落地场景，为《智能硬件设计与维护》课程提供了丰富的教学案例及维护场景。《智能硬件设计与维护》课程以智慧校园内具体智慧化场景的智能硬件的设计方法、设计过程及维修维护技巧为课程主要内容组织教材编写，教学与智慧校园相辅相成，以教学促进智慧校园智慧化提升，以智慧校园真实案例丰富施教进程，并在施教过程中，促进学生动手实践，培育大国工匠精神。课程以智慧校园能源管控系统中用到触摸灯控开关、远程控制断路器及电流过载保护器为主要载体，适当降低难度后形成教学案例，以智慧教室和智慧宿舍内的其它实例为触类旁通案例，以生活中的一些小智能硬件为举一反三案例，让同学们反复练习，从被动设计实践到孰能生巧，逐渐形成动手实践能力和迁移能力，达到学科规定的相关行业企业首岗能力目标。本书概念严谨、逻辑推理严密，语言精练，可以作为计算机类专业或电子信息类相关专业的专科教材，也可供从事电子信息行业硬件工作的科技工作者参考。

方武，1981.7，苏州经贸职业技术学院信息技术学院副院长，副教授，博士，企业博士后，研究生毕业于中国地质大学（武汉），专注于嵌入式系统、人工智能技术及机器视觉方面的技术研究。近五年主持近年来主持江苏省科技计划产学研项目1项，江苏省高校自然科学研究面上项目 1 项，市厅级科研项目 2 项，院级课题 2 项，横向课题 3 项。作为骨干成员参与国家自然科学基金项目 2 项，湖北省部级项目 2 项，江苏省部级项目 1 项，苏州市 厅级项目 2 项，横向课题 4 项。发表相关论文 18 余篇；获得授权发明专利 6 项，新型实用专利 6项，软件著作权 4 项。

课程背景/001
任务0-1 智慧物联网场景下的专业建设/002
任务0-2 智慧物联网场景下的课程建设/002
任务0-3 智慧物联网场景下的“智能硬件设计与维护”/003
项目一 智慧能控触摸灯控开关系统设计/005
任务1-1 智慧能控触摸灯控开关系统设计任务书/006
任务1-2 智慧能控触摸灯控开关系统设计知识强化/009
任务1-3 智慧能控触摸灯控开关系统原理图设计/023
任务1-4 智慧能控触摸灯控开关系统PCB图设计/027
任务1-5 智慧能控触摸灯控开关系统用料采购/036
任务1-6 智慧能控触摸灯控开关系统集成/038
任务1-7 智慧能控触摸灯控开关系统验收交付/049
任务1-8 行业拓展案例 智慧宿舍雨滴报警系统设计/051
任务1-9 行业拓展案例 家庭小夜灯开关设计/052
项目二 智慧能控远程断路器系统设计/054
任务2-1 智慧能控远程断路器系统设计任务书/055
任务2-2 智慧能控远程断路器系统设计知识强化/058
任务2-3 智慧能控远程断路器系统原理图设计/073
任务2-4 智慧能控远程断路器系统PCB图设计/075
任务2-5 智慧能控远程断路器系统集成及维护推理/081
任务2-6 智慧能控远程断路器系统程序设计/085
任务2-7 智慧能控远程断路器系统验收交付/109
任务2-8 行业拓展案例 基于51单片机的远程电控系统设计/111
任务2-9 行业拓展案例 家庭智能新风控制系统设计/112
项目三 智慧能控读卡计费系统设计/114
任务3-1 智慧能控读卡计费系统设计任务书/115
任务3-2 智慧能控读卡计费系统设计知识强化/117
任务3-3 智慧能控读卡计费系统原理图设计/122
任务3-4 智慧能控读卡计费系统PCB图设计/124
任务3-5 智慧能控读卡计费系统集成及维护推理/127
任务3-6 智慧能控读卡计费系统程序设计及在线调试/129
任务3-7 智慧能控读卡计费系统验收交付/153
任务3-8 行业拓展案例 基于51单片机的RFID门禁系统设计/155
任务3-9 行业拓展案例 基于STM32单片机RFID考勤系统设计/156
学期总结/157
总结A 成果讲评/158
总结B 期末答疑/158
附录/160
附录A 制板工厂参观/161
附录B 设计平台/162
附录C 开源平台/163
附录D 常用工具之万用表/164
附录E SMT贴片工艺/165
附录F C语言基本语法/167
附录G C#语言基本语法/172
附录H 课程标准/177
参考文献/200