需求分析，方案論證是單片機測控系統(tǒng)設計工作的開始，也是工作的基礎。只有經(jīng)過深入細致的需求分析，周密而科學的方案論證才能使系統(tǒng)設計工作順利完成。

需求分析的內容主要包括：

l被測控參數(shù)的形式（電量、非電量模擬量、數(shù)字量等）、

l被測控參數(shù)的范圍、

l性能指標、

l系統(tǒng)功能、

l工作環(huán)境、

l顯示、

l報警、

l兼容性，安全性，電磁兼容性

方案論證是根據(jù)用戶要求，設計出符合現(xiàn)場條件的軟硬件方案，在選擇測量結果輸出方式上，既要滿足用戶的要求，又要使系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、可靠、這是進行方案論證與總體設計一貫堅持的原則。

總體設計：硬件框架設計、軟件框架設計、接口設計、產(chǎn)品外觀設計

主要文檔

l系統(tǒng)功能及功能指標

l系統(tǒng)總體結構圖及功能劃分

l系統(tǒng)邏輯框圖

l各功能塊的邏輯框圖

l關鍵技術討論

l關鍵器件datasheet

l安全性、可靠性、電磁兼容性分析

2、器件選擇、電路設計制作、數(shù)據(jù)處理、軟件的編制階段。

   硬件部分的設計：

   硬件設計要重視極限參數(shù)，典型參數(shù)，參數(shù)變化范圍。最重要的是計算。主要需要計算的內容有：

    1、工程計算基礎

l過渡過程及超調對輸入端器件的影響

l 降額通用要求

l Datasheet的應用

l系統(tǒng)失效率與可靠性串并聯(lián)模型

l電子系統(tǒng)可靠性量化評估方法

l系統(tǒng)精度分配方法

l阻抗連續(xù)

l機械電子嵌入式軟件的失效率規(guī)律與特性

l應力條件的（應力變化率、組合應力、器件環(huán)境條件）

l可靠性設計三階段（系統(tǒng)設計、功能設計、容差設計）

l建立一致性

2、工程計算與器件選型

l電阻選型計算：電阻的固有特性、上拉電阻、下拉電阻、限流電阻、分壓電阻、阻抗匹配電阻的選型計算

l電容選型計算：電容的固有特性與寄生參數(shù)、退耦電容、儲能電容、安規(guī)電容、隔直電容、濾波電容的選型計算

l電感選型計算

l晶振及振蕩電路選型計算

l散熱器件：整機散熱計算、散熱片、風扇、半導體致冷片散熱選型計算

l光電器件選型計算：光耦、發(fā)光二極管、數(shù)碼管選型計算

l導線與接插件選型計算

l保護器件選型計算：保險絲、TVS管、壓敏電阻、高壓放電管選型計算

l濾波器件選型計算：濾波器件特性、濾波電路設計計算、濾波器、濾波電容、磁珠磁環(huán)、電感選型計算

lPCB板選型：PCB板特性及PCB設計計算

l 數(shù)字IC器件選型計算：數(shù)字IC特性（結溫、響應時間、帶載能力、溫漂、閾值、時序要求）、MCU、存儲類器件、邏輯器件的選型計算

l模擬IC器件選型計算：AD、運放、放大器件的選型計算

l電源模塊選型計算：電壓轉換器件、電源模塊、變壓器選型計算及設計應用方法

l開關類器件：開關類器件的特性、開關管、繼電器選型計算

l二極管三極管：二極管和三極管特性、三極管、二極管選型計算

l電控機械器件：電機特性、電機選型計算

l軟件類：存儲空間、中斷or查詢選擇、界面設計、時序、運算執(zhí)行時間的計算

l可維修性評估：量化評估指標和試驗方法

l其它：按鍵、揚聲器的選型方法和計算

  主要文檔

   硬件部分

l   單板尺寸圖

l   接口定義及與相關板的關系

l   原理圖（包含一些必要的說明信息）

l   PCB設計圖

l   BOOM表

l   元件布置圖（含一些必要的說明信息）

l   調試測試計劃

  軟件部分 

偽代碼：使用自然語言表達程序的必要步驟。

流程圖：

   模塊化編程

l      端口定義

l      數(shù)據(jù)定義

l      功能模塊

l      中斷使用

l      存儲空間使用

   主要文檔

l   流程圖

l   程序文檔 

3、整個系統(tǒng)的調試與性能測定

編制好的程序和焊接好的線路，不能按預計的那樣正確工作是常有的事，這就需要查錯和調試。查錯和調試有時是很費時間的。

調試時，應將硬件和軟件分成幾個部分，逐個部分調試，各部分都調試通過后再進行聯(lián)調。調試完成后，應在實驗室模擬現(xiàn)場條件，對所設計的硬件、軟件進行性能測試。

主要文檔

l   硬件調試報告

u     各個可變變量在不同的情況的測試數(shù)據(jù)、

u     極限條件的數(shù)據(jù)

u     關鍵點數(shù)據(jù)

u     數(shù)據(jù)差異原因分析

l   軟件調試報告

u     BUG修補說明，版本更新

4、外觀及外殼設計

主要文檔

部件二維尺寸圖

三維模型圖

裝配體圖

爆炸圖

外協(xié)加工圖紙

5、文件編制階段

  文件不僅是設計工作的結果，而且是以后使用、維護以及進一步再設計的依據(jù)。因此，一定要精心編寫，描述清楚，使數(shù)據(jù)及資料齊全。

  主要文檔

l  項目文件清單

總結：

一個項目定下來后，經(jīng)過詳細調研，方案論證后，就進入正式研制階段。從總體上來看，設計任務可以分為硬件設計和軟件設計，這兩者相互結合，不可分離。從時間上來看，硬件設計的絕大部分工作量是在最初階段，到后期往往還要做一些修改。軟件設計任務貫徹始終，到中后期基本都是軟件設計任務。