1、電子科技大學成都學院2009 屆畢業生實習報告實習報告題目 關于在桂林優利特醫療電子有限公司從事硬件工程師崗位的實習報告學生姓名 專 業 集成電路設計與集成系統學 號 系（分院） 微電子技術系 指導教師 職 稱 8030 項目主管電子科技大學成都學院2009 屆學生畢業實習計劃表學生名稱鄒棟學號實習單位指導教師韋會宇實習單位名稱及地點實習方式及實習時間實習方式：校外實習實習時間： 2009 年 2 月 22 日至 2009 年 5 月 18 日實習目標及要求通過倆個月的實習，參加公司統一組織的入職培訓，學習公司企業文化、安全消防、文件編寫等；完成公司布置的實習畢業設計題目，熟練運用 Altiu

2、m Designer 6 電路設計軟件設計電路原理圖和 pcb 圖，并制作手工板實現功能；全面熟悉所在公司生化部門的研發環境和電子硬件類開發工具，了解新一代生化分析儀并協助組裝儀器和調試，完成公司安排部分研發工作。實習內容和安排1. 2009.2.23-2009.2.28 參加公司組織的入職培訓（如：安全消防、著裝禮儀等）。2. 2009.3.2-2009.4.10 完成公司布置的畢設：基于光電二極管微小信號的采集電路的設計、驗證。3. 2009.3.2-2009.4.10 學習焊接技術、常用的儀器（萬用表、示波器）、元器件的認識（芯片手冊的閱讀）。4. 2009.3.2-2009.4.10

3、學習 Altium Designer 6 電路設計軟件（繪制畢設電路原理圖和 PCB 電路圖）、基于單片機的下位機電路及程序開發。5. 2009.4.10-2009.5.18協助組裝和調試公司新產品 8060 生化分析儀,并參與生化分析儀條碼識別系統部分電路和程序的編寫。實習單位意見系分院意見關于在桂林優利特醫療電子有限公司從事硬件工程師崗位的實習報告一、實習單位及崗位簡介一）實習單位的簡介桂林優利特醫療電子有限公司是優利特集團公司的下屬公司之一，優利特集團是中國一流的醫學檢驗診斷產品制作商、供應商和服務商，擁有尿液分析系統、血細胞分析系統、生化分析系統、免疫診斷與基因診斷系統、POCT 診斷

4、產品、檢驗信息管理系統六大產品系列。20 多年來，優利特始終致力于為全球醫療機構提供最優質的診斷產品，已成為各級醫療機構臨床診斷的首選品牌。優利特尿液分析儀曾連續兩年獲得國家衛生部基礎醫療建設兩項千臺大型招標項目，成為迄今為止唯一一個連續兩年獲得國家專家組認可的尿液分析儀品牌，并在世界銀行貸款、總后衛生部裝備、武警衛生部裝備、國家醫療救治體系、國家計生委采購、各級政府采購和援外等項目中頻頻中標。今天，優利特產品行銷全球近 100 個國家和地區，累計擁有 10 萬用戶；在中國設有 56 個營銷服務中心，近 400 家特約維修站，擁有 800 多家分銷商，3000 多家經銷商；一流的營銷網絡讓更多

5、的人受益于優利特產品的領先技術和服務。二）實習崗位的簡介在桂林優利特醫療電子有限公司實習，所在的部門是全自動生化分析儀研發部，這 是一個全新的剛起步的部門，作為一名全自動生化分析儀硬件工程師，主要的任務硬件 電路的設計、下位機程序的編寫和電路的調試。一臺全自動生化分析儀的研發我的主要 工作是實現 PC 上位機和儀器的主板下位機間的通信來實現儀器的全自動化控制，而一臺全自動生化分析儀主要的全自動運動部件是由樣本盤、試劑盤和反應盤機構部件組成， 各加到反應盤的試劑和樣本都是機器臂來完成的，這些機器臂的協調合作運動都是依托 硬件工程師的設計的主板電路和驅動電路控制步進電機來實現的。全過程概述為主板電

6、 路通過 RS232 串口接收上位機傳來的命令信號，然后主板通過 485 總線發送命令給驅動板，完后驅動板驅動步進電機去帶動機器臂和各盤來完成各個動作的控制。這過程包括 了硬件電路的設計（如設計主板電路及相應的 PCB 板）和下位機軟件程序設計（基于MCU 的 C 程序），而調試也是非常重要的流程。記得主管常說一個電路的開發，電路和軟件的設計可能占開發時間的 40%，而剩下的 60%基本上可能都是在調試，一個好的電路系統都是在調試的過程中來完善的。因此擺在一個應屆畢業生眼前的工作還是很艱巨的，此次實習的目的主要是完成公司畢設基于光電二極管的微笑信號的采集與驗證的同時來學習 Altium Des

7、igner 6 電路設計軟件和 keil C51 程序編輯調試軟件，掌握基本的崗位技能， 為以后的正式工作做好準備。我認為作為一名合格的醫療電子硬件工程師我認為應具備以下幾方面能力:a) 有扎實的模擬電路、數字電路、步進電機的工作原理、51 單片機及相應的 C 程序開發等基本電子類課程的知識，熟悉各種常見的基本單元電路和開發工具（Altium Designer 6、keil c51），并能運用萬用表、示波器等調試工具進行調試和軟件功能驗證，程度要達到能快速的設計硬件 PCB 電路圖、編寫基于 MCS-51 單片機內核的擴展型單片機下位機程序。用 Altium Designer 6 設計 PCB

8、 板時要熟悉布板布線規則（如模擬數字部分電路的處理，電源線地線的處理等），因為一個應用系統都是基于 PCB 電路上的電路模塊來控制實現的，一但板子沒布好崩潰了就會導致整個系統的崩潰,作為一個合格的電子工程師，能繪制穩定的 PCB 是最基本標志。b) 一臺全自動生化分析儀是由機械機構和電子電路倆部分組成的，電子電路部分控制步進電機的工作來帶動各機械機構來實現全自動化的協調工作，因此作為一名合格的醫療電子工程師除了電子類的能力外還應該具備相關機械運動部件的認識，這樣才能有效的控制步進電機的轉動角度和力度。c) 具備一定的英語水平，能閱讀各種英文芯片技術手冊資料和及時了解國外同行的產品技術更新。當今

9、國內電子行業采用的芯片，很大部分都是德州儀器等外國元器件公 司的產品，很好會有中文的芯片手冊，而且一個合格的工程師是不愿意去看中文手冊的， 因為該芯片出廠時候的測試都是基于手冊中的參數和環境來測試的，只有讀懂這些參數 和設置才能成功應用到自己的電路中去。d) 進入一個新的環境，能力是一個很廣闊的概念，包括動手能力、自學能力、創新能力、適應環境能力、處理人際關系的能力，每個方面都可能關系到能否成功的融入到這個團隊中去，這是成功最基礎的一步。e) 時時關注國內外同行產品的更新換代和技術指標，這樣才能完善自己的產品，使自己不落后于潮流，才能使產品在國內外占有一席之地。二、實習內容及過程一）入職培訓這

10、是每位新員工到公司必修的第一周的安排，培訓為期一周,培訓的主要課程有：公司企業文化、開發文件編寫規范、儀器開發、安全生產培訓、開發人員的職業禮儀、5S 管理和時間管理等課程。培訓主要的目的是了解公司的企業文化背景和規范化以后的工 作，這些課程里面的開發文件編寫規范、職業禮儀和時間管理對個人快速的融入到開發 這個團隊中起了很重要的作用。剛到公司，什么都得重新學習，周邊的環境也都是新的， 為人處事其實最該修的第一課，跟同事的關系處理好了，做什么事情都會事半功倍。培 訓最明顯的影響還是時間管理那課，這很好的約束了我們平時做的事情，做什么都是事 先都有個規劃的，按公司現有的規定有每周的周日志清單和每個

11、項目任務單，這些都是 很好的規劃好自己要做的事情，隨時跟蹤進展情況和上報進度情況，這能及時的反應出 個人工作的實際情況，并能得到及時的指導和改進，這對我們新員工來說是非常重要的 流程。二）基本技能學習和公司畢業設計3 月 2 到實習部門報到起，公司對新員工灌輸一種對作為一名電子硬件開發工程師的常規思想是除去那些理論知識外，基本的研發技能那是要求非常扎實的，如焊接技術及相關的常用元器件知識、萬用表、示波器等工具的熟練使用。有了這些基礎才能更出色的完成公司分派的任務。這階段的安排為報到后的第一周起開始焊接技術的學習、學習Altium Designer 6 電路設計軟件、完成公司安排的畢設項目。1）

12、焊接技術的學習公司的電路板跟學校做的電路板是有很大差異的，直插元件少了貼片元器件多了，元件擺放的密度大了，什么都顯得很微小了，對于貼片類的 0805 形式封裝的電阻電容焊接起來基本都得靠鑷子來操作。通過一周焊接元器件的鍛煉，學會了怎么讀各種元件的值和見識到了更多的陌生的器件（如串口接頭 DB-9 等）。不過最大的收獲還是從焊接板子中學習到工程師們布 PCB 板的經驗，這對后面學習電路設計軟件繪制 PCB 板圖起了很重要的作用，這是很寶貴的學習機會，學習到如接口類器件要布在板子周邊，而且要與模擬類電路分隔開來，還有模擬地和數字地的處理等。2）學習 Altium Designer 6 電路設計軟件

13、可以說會一款電路設計軟件那是作為硬件開發工程師最基本的要求，公司用的電路設計軟件是 Altium Designer 6，這款軟件基本上和學校學的 Protel 99SE 的操作是兼容， 只是該軟件的工程性更強、快捷鍵更多，操作起來比 Protel99SE 更方便。基本上從接觸到 Altium Designer 6 到熟練操作該軟件來畫 PCB 板建庫花的時間還是相對來說還是蠻少的，主要是有學校 Protel 做基礎，這也是能提前公司畢設的原因。可是畫板是一種經驗性、規則性很強的工作，閱讀、見識的板子越多，畫的板子越多，就能畫出更穩定更合理的電路板。通過這倆個多月的實習，在畫板的感覺上發生了巨大

14、的變化，其實畫板也可以是一門藝術，有很多的講究，甚至可以說畫板也可以像畫畫那樣，在視覺上可以畫出非常美觀的圖案來。因所在部門是新部門，硬件工程師不多，這給我提供了很多的機會， 后階段陸陸續續的在指導工程師那接畫了電源板和連線板部分，因沒布板的經驗，公司一般都是選擇留部分給新員工來畫。3）完成公司安排的畢設項目我選的公司畢設題目為：基于光電二極管微小信號的采集電路的設計、驗證。公司的要求：用 AD6 軟件繪制電路原理圖、PCB 圖、制作手工板驗證電路。這課題是與公司開發的產品是息息相關的，可以說這是生化分析儀的核心所在，儀器的檢測結果都是靠 這部分來采集的，這關系到儀器檢測結果的準與不準。這個系

15、統的實現可以說是對前面 學習的基本技能和學校學的理論知識的綜合運用，主要的功能是用光敏管采集光信號對 其進行放大 A/D 轉換后用單片機控制來顯示該信號電壓值。這個系統的設計分為元器件的選擇、電路設計、繪制電路原理圖及 PCB 圖并手工制電路板、基于單片機程序的編寫、電路的調試。a) 元器件的選擇運放選用 Microchip 公司的雙運放 MCP602，國產光敏管，12 位 A/D 轉換芯片選用Microchip 公司的 MCP3202 以及 4.096V 基準電壓芯片 MCP1541，STC89C52 單片機，四位共陰數碼管，四位共陰數碼管，CD4511BCD 碼驅動電路，0805 貼片的電

16、阻和電容， 9013 貼片封裝的 NPN 管等b) 電路設計電路分為模擬電路部分和數字電路部分，模擬電路部分由基于光敏管對光信號的 I/V轉化電路、二階的有源低通濾波電路、同相放大電路組成,如下圖 1 所示。光敏管采集光信號二階有源低通濾波同相放大電路電壓跟隨緩沖器圖 1系統模擬部分數字電路部分由 A/D 轉換電路、單片機采集 A/D 轉換結果電路、四位共陰數碼管顯示電路組成，如下圖 2 所示。4.096V 基準電壓12位A/D 轉換STC單片機系統CD4 511驅動四位數碼管顯示圖 2 系統數字部分另外系統的電源外接+12V 的直流電源經 LM7805 穩壓芯片提供+5V 電壓（注意分模擬+

17、5V 數字+5V），單片機的下載部分電路由一個標準串口 DB-9 母頭接口經 MAX232 電平轉換芯片連到單片機。c) 繪制電路原理圖及 PCB 圖并手工制電路板這部分主要是對前面電路設計軟件 AD 6 的一個實踐鍛煉，首先根據選用的芯片的手冊建原理圖庫和 PCB 封裝庫，制作元器件的封裝圖，主要參考的是芯片手冊中推介的芯片封裝的尺寸，因考慮到是手工焊接電路板，各個尺寸均應該適當加大，這有利于手工焊接。然后根據設計的電路，繪制相應的電路原理圖和相應的 PCB 板圖。這部分的要求是在電路原理圖要求畫得簡潔直觀，在 PCB 布板時要考慮相關電路布板規則，因數字電路的噪聲容限大而模擬的噪聲容限就相

18、對要小的多，因此模擬電路要遠離噪聲源，相應的處理方法為芯片旁帶上旁路電容，電源分模擬電源和數字電源，相應的地線也分模擬和數字，模擬電路與數字電路在板子上要有一定的距離而且模擬電路要遠離接口，因為接口帶入的噪聲是非常大的。而又因為是手工腐蝕出電路，因此在布線要布成單面板， 盡量少的引入飛線。通過這單面板的制作可以說是將 AD 6 軟件的使用提升了一個檔次， 鍛煉了布局布線時要從多方面考慮，為以后的工作積累經驗。附 AD 6 繪制的系統電路原理及 PCB 板圖,如下圖 3、圖 4 所示：圖 3系統原理圖圖 4系統 PCB 板圖（因手工腐蝕制作單面板，布線均布在底層）d) 基于單片機程序的編寫和電路

19、的調試程序要實現的功能主要是配置好 A/D 的工作時序、采集轉換結果、通過串口向上位機發送結果、在數碼管上顯示結果。全部的程序在 keilc51 環境下編寫調試，采用 STC 的 isp 下載軟件。這個系統的制作大部分的時間都是花在了電路的調試和軟件的調試上面。做好電路后可能會出現部分功能或者結果不正常，就需要去利用萬用表示波器來調試電路，首先還是得分析電路出現的問題的可能區域然后在一一排除。在調試這塊，主要靠的就是經驗和對電路的熟悉程度，做為一個新員工這是最弱的一塊，雖然在指導工程師的帶領下完成了電路的調試，但是以后更多的開發工作還是需要慢慢積累經驗。4）裝機因提前完成了公司安排的畢設題目和

20、入職培訓，被準許提前正式接觸公司產品開發，首先從儀器的組裝開始，作為一個硬件工程師不熟悉儀器是怎么工作的，是由哪些機構組成那肯定是不能在已有的產品上創新出更好的技術的，因此正式工作的第一步就是裝機、調試機器。部門的產品機器是分電子部分和機械部分組成的，因生化分析儀器是全自動化的，機械方面占的比例相對大點，而電子的類的卻又是“大腦”，不可或缺的一部分，因此公司的人員配置方面也是屬于電子人少機械人多，因此壓在身上的擔子還是不輕，需要的學習的很多很多。裝機對個人的動手能力考驗比較的大，因為產品是處于開發試用階段，沒有批量的生產，很多模具都開不配套，因此經常需要自己去改進。電子類的也是那樣，很多元器件

21、或者線條都沒有統一的規格，弄不好這臺和另外一臺就相差了很多。這對新員工來說是個機遇，給了我們充分的空間的挖掘自己，但也是個挑戰， 因為不規范的東西就沒個標準容易犯錯。5）參與條碼識別系統的開發因為在做公司的畢業設計的時候，可能更多的時間都是處于電路設計和下位機程序的編寫，在五月初的時候公司開發下一代產品的技術，要用到條碼識別系統來完善產品的全自動化程度，我被有幸參與了該項目的電子部分開發。我負責的部分是主要是條碼掃描儀的下位機電路設計和串口程序的開發。因時間倉促，還沒來得及完成，大部分的時間都是處于了解該系統、解讀英文的掃描儀手冊和儀器主板芯片手冊及相關的編程資料。通過實習覺得開發應用一個新的

22、器件時，其實最重要的就是芯片手冊，原版的英文手冊最好，一個系統的應用和擴展以及使用時的注意事項都是根據這個出廠手冊來完成的，不過這對個人的英語水平比較大的考驗，技術類英文讀起來還是比較的費力，我想這應該也是為什么學校要過英語四級看得那么重的初衷吧！做項目經驗很重要，不然會走很多的彎路，作為一個實習生來說，第一次做工程性的項目，難度還是相對較大，很容易就走入誤區導致效率下降或者失去信心，但有公司為我提供這個鍛煉的機會和人員環境平臺，雖然還很年輕沒有經驗，但是這段時間做下來，學習的經驗和對開發流程知識還是很有用的，這對后段回到崗位繼續開發是個基本的鋪墊，只要充分利用好這些資源，開發項目就能事半功倍

23、，快色地融入這個研發團隊也就更容易了。三、實習收獲與體會通過在公司的實習，這期間我學到了很多學校學不到的知識和經驗，碰到了不少問題，但也領悟到了很多，為以后的工作打基礎。1)理論與實踐的差距及今后發展方向通過倆個多月的實習，覺得在優利特醫療電子有限公司從事的硬件工程師所做的工 作都基本上屬于電子信息自動化方面的應用，從事芯片外圍電路的開發。所學的專業理 論知識雖然雖然不是都能應用到工作中去，但基本上都是靠著學校學習理論做基礎，如 單片機、模電、數電、C 語言等知識，特別是作為一個集成電路專業的學生，比其他學生有一個優點的就是我們學的 COMS 電路知識比較的深，隨著電子技術的發展，很多部分的電

24、路都開始采用 MOS 管或者場效應管，為分析電路的開展打下了堅實的基礎。但是理論實際操作起來還是有很許多不適用的，記得在做濾波類的電路時，按照書本上的公式 來算，往往做出來的效果不能達標，一般選擇用示波器邊觀察結果邊調試，這樣來選擇RC 往往效果更好。目前在公司實習的主要任務是條形碼識別系統的開發，因硬件電路已經有了，主要負責的是下位機 C 程序的編寫和電路的調試，這可能今后發展的主要方向。2)遇到的實際問題舉例第一次正式踏入一個研發崗位，很多實踐性的東西都是從頭開始學習，但往往因經驗缺乏會遇到很到的問題甚至犯很多的錯。在做條碼識別系統時，因采用的是進口的掃描儀（標準的 RS232 通信接口）

25、，要將這掃描儀用進系統首先就是得讀英文的手冊和網上搜集相關的信息，而因頁數太多而且很大部分都是講解配套的配置軟件的使用，看得較粗略。要用他也很簡單，只要通信的數據格式統一了就能握手成功。但是我將系統搭建好的時候就是怎么也沒信號產生和接收，以為是接口沒兼容，但是廠家又一口咬定就是數據格式沒對上。改了程序改了電路都沒成功，但是因系統復雜找不出是哪里的問題（軟件還是硬件？）。我的解決方案就是將系統單獨分開調試，電路沒問題，那肯定是程序的問題，如果程序沒問題那肯定就是程序上的問題。經調試，電路確實是沒得問題， 于是將目標對準了程序，可是程序也能通過串口與上位機通信，但就是不能和掃描儀通信。此時要將目標

26、盯著上位機部分程序和掃描儀部分程序去分析。于是對這掃描儀這部分的程序一點點去核對，后來才發現就是因一個小小的問題數據格式沒對上，少了位奇偶校驗位。因在之前接觸通信程序的編寫很少用到奇偶檢驗位，結果就是因為這個導致了項目的進展。當然這也是因工作經驗不夠，第一次接觸這方面的程序的編寫，但是遇到問題時一定要冷靜的去思考，分類的從簡單到復雜的去剖析查找原因，才能做出一個穩定可靠的系統。3）實習的主要體會a)有人常說理論知識學在好也是沒用的，其實不是這樣的，理論知識是開發項目的堅實基礎，理論只有運用到實踐中去的時候才能真正體驗其價值。對于硬件工程師來說， 每一塊芯片的應用，每一根信號新的連接，其實都根據在學校學的理論知識來應用的， 理論知識是開發之本。在那陣子寫下位機程序的期間，特別覺得C 語言理論基礎和單片機微機原理聯系的非常緊密，基本上都是基于這些理論知識來擴展和編寫的。b)為人處事是進入是團隊邁出的最重要的第一步，能否