Page 139 - 机械设计制造与自动化技术研究

第五章 机电一体化系统设计

可完成 60%~90% 的工作，其余不能自动布线的部分，可通过键盘或鼠标来完成。
印刷线路板的设计直接影响系统的抗干扰能力，一般需要一定的实践经验。
第五，制作印刷线路板（PCB）。印刷线路板一般由专门厂家来制作。

第六，焊接芯片插座及其他电子元器件，并组装成单片机应用系统。
第七，微控制器软件设计。单片机控制系统软件一般可分为系统软件和应用
软件两大类。系统软件不是必需的，根据系统复杂程度，可以没有系统软件，但
应用软件则是必需的，要由设计人员自己编写。近年来随着单片机应用技术的发

展，应用软件也开始模块化和商品化。
第八，微控制器硬件调试。微控制器样机制作完成后，即可进入硬件调试阶
段。调试工作的主要任务是排除样机故障，其中包括设计错误和工艺性故障。
第九，软件调试。将样机与开发系统联机调试，借助开发机进行单步、断点

和连续运行，逐步找出软件错误，同时也可发现在硬件调试时未能发现的故障，
或软件与硬件不相匹配的地方，反复修改和调试。
第十，现场调试。软件经调试无故障后，可移至现场做进一步调试，经现场
调试无故障后，即可将应用软件固化，然后脱机运行，做长时间运行考察，考察

其运行的可靠性。

第二节 系统功能设计

系统功能分析是方案设计的出发点，是产品设计的第一道工序。机械产品的
结构如同人体结构，人是一部世界上最复杂的机器，人有头部、胸、腹、四肢等
解剖结构件，机器有齿轮、轴、连杆、螺钉、机架等结构件；人有消化、呼吸、
血液循环等功能件，机器有动力、传动、执行、控制等功能件。这种人机比较，

有助于加深对机器功能的理解。机电一体化产品的功能设计是从结构件设计开始
的，而功能分析是从对产品结构的思考转为对它的功能的思考，从而做到不受现
有结构的束缚，以便形成新的设计构思，提出创造性方案。

一、功能的内涵

功能用于抽象地描述机械产品输入量和输出量之间的因果关系，对具体产品
来说，功能是指产品的效能、用途和作用。人们购置的是产品功能，人们使用的

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