智能硬件設計與維護是電子信息相關專業一門專業必修課程，在整個電子信息體系中占有重要地位，并且已成為其他理工專業的熱門選修課。智慧安防、智慧能源管控、智慧教室、智慧宿舍等智慧校園智能硬件落地場景，為《智能硬件設計與維護》課程提供了豐富的教學案例及維護場景。《智能硬件設計與維護》課程以智慧校園內具體智慧化場景的智能硬件的設計方法、設計過程及維修維護技巧為課程主要內容組織教材編寫，教學與智慧校園相輔相成，以教學促進智慧校園智慧化提升，以智慧校園真實案例豐富施教進程，并在施教過程中，促進學生動手實踐，培育大國工匠精神。課程以智慧校園能源管控系統中用到觸摸燈控開關、遠程控制斷路器及電流過載保護器為主要載體，適當降低難度后形成教學案例，以智慧教室和智慧宿舍內的其它實例為觸類旁通案例，以生活中的一些小智能硬件為舉一反三案例，讓同學們反復練習，從被動設計實踐到孰能生巧，逐漸形成動手實踐能力和遷移能力，達到學科規定的相關行業企業首崗能力目標。本書概念嚴謹、邏輯推理嚴密，語言精練，可以作為計算機類專業或電子信息類相關專業的專科教材，也可供從事電子信息行業硬件工作的科技工作者參考。
本書的主要特點有：（1）以智慧校園真實場景和案例為基礎，接地氣；（2）以純國產立創EDA軟件為設計工具，簡單易用，并且具有豐富的線上共享資源庫，支持國產，拒絕卡脖子；（3）知識點有機結合，打通《電路基礎》、《計算機輔助設計》、《單片機原理》、《C語言編程》、《C#軟件設計》等課程，按需講解知識點、夠用即止，培養學生自主查找資料并應用于實際開發實踐的能力，避免了學一門課忘一門課、理論深度太深無法掌握、學不能致用等尷尬場地；（4）設計與維護有機結合，以設計促維護，實現智能硬件設計能力與系統維護能力的有機統一，相互相成，設計過程中學習維護技巧，維護過程促進設計細節的思考和系統改善策略的行成，培育大國工匠精神；（5）重實踐但不輕視理論，在實踐中穿插理論教學，在理論教學中提高實踐方法和思維能力，課程配備焊臺、風槍、萬用表等基礎工具，并為學生提供電子元器件支持，讓同學們有親自動手設計、制作、調試智能硬件的動手機會，鼓勵優秀作品參加各類挑戰杯比賽。
隨著電子技術的迅猛發展，智能硬件產品遍布社會的各個角落，從軍用電子智能硬件、工業智能硬件到民用智能硬件，各類產品層出不窮，比如嬰兒智能搖籃、智能玩具，成人智能手環、遙控車、無人機，老年人智能血壓計、智能看護儀等。可以說只要有人的地方，就有智能硬件產品的存在，智能硬件在為人們的生活帶來方便的同時，也提高了人們的生活舒適度，智能硬件逐漸被大眾接納，走進了老百姓的生活中。智能硬件在智慧安防、 .慧能源管控、 智慧教室、智慧宿舍等智慧校園場景的具體應用，為智能硬件設計與維護課程提供了豐富的教學案例和實訓場景。《智能硬件設計與維護》課程以智慧校園和相關行業內具體智慧化場景的智能硬件的設計方法、設計過程及維修維護技巧為主要內容，以智能硬件在智慧校園、智能家居、智能建筑等領域的真實案例豐富施教進程，并在施教過程中，促進讀者動手實踐，培育大國工匠精神。課程以智慧校園能源管控系統中用到的觸摸燈控開關系統、遠程控制斷路器系統及讀卡計費系統為主要載體，適當降低難度并確保實踐教學安全性后形成教學案例，以智慧宿舍內的相似實例為案例，舉一反三，以生活中的一些小智能硬件為觸類旁通案例，讓同學們反復設計、練習，從被動設計實踐到熟能生巧，逐漸形成動手實踐能力和遷移能力，達到學科規定的相關行業企業首崗能力目標。本書的主編由方武和曹振華兩位老師擔任，郭繼偉、李文娟、李慧姝、楊佳奇為副主編。本書的主要特點如下：（1）以智能硬件在智慧校園、智能家居、智能建筑等真實場景應用為基礎，接地氣，易實踐。（2）以純國產立創EDA軟件為設計工具，簡單易用，并且具有豐富的線上共享資源庫，支持國產，拒絕卡脖子。（3）知識點全面且有機結合，打通電路基礎計算機輔助設計單片機原理C語言程序設計C#軟件設計等課程，按需講解知識點、夠用即止，培養讀者自主查找資料并應用于實際開發實踐的能力，避免了讀者陷入學一門課忘一門課、理論深度太深無法掌握、學不能致用等尷尬境地。（4）設計與維護有機結合，以設計促維護，實現智能硬件設計能力與系統維護能力的有機統一，相輔相成，設計過程中學習維護技巧，維護過程中促進設計細節的思考和系統改善策略的形成，培育大國工匠精神。（5）重實踐但不輕視理論，在實踐中穿插理論教學，在理論教學中提高實踐方法和思維能力。課程配備焊臺、風槍、萬用表等基礎工具，并為讀者提供電子元器件支持，讓同學們有親自動手設計、制作、調試智能硬件的機會，鼓勵優秀作品參加各類挑戰杯比賽。（6）全流程按企業開發步驟展開，教學即是實戰，從設計、制版、采購、貼片、維修到軟件開發、調試等，開發難度適當降低，但工藝技能點面面俱到。本教程的編寫得到了深圳市嘉立創電子服務有限公司楊林杰、賀定球、吳波等工程師的大力支持，嘉立創PCB打樣平臺為讀者定期提供免費打樣機會，減輕讀者的經濟壓力；信息技術學院物聯網應用技術專業盧愛紅、馮蓉珍、李文娟、楊佳奇等多位博士在視頻錄制、教學案例梳理等方面提供支持，馮蓉珍等老師在教材統稿方面提供了大力支持，在此一并感謝。為了方便教學，本書還配有電子課件等資料，任課老師可以發郵件至hustpeiit@163.com索取。
方武，1981.7，蘇州經貿職業技術學院信息技術學院副院長，副教授，博士，企業博士后，研究生畢業于中國地質大學（武漢），專注于嵌入式系統、人工智能技術及機器視覺方面的技術研究。近五年主持近年來主持江蘇省科技計劃產學研項目1項，江蘇省高校自然科學研究面上項目 1 項，市廳級科研項目 2 項，院級課題 2 項，橫向課題 3 項。作為骨干成員參與國家自然科學基金項目 2 項，湖北省部級項目 2 項，江蘇省部級項目 1 項，蘇州市 廳級項目 2 項，橫向課題 4 項。發表相關論文 18 余篇；獲得授權發明專利 6 項，新型實用專利 6項，軟件著作權 4 項。
項目一 智慧能控觸摸燈控開關系統設計/005任務1-1 智慧能控觸摸燈控開關系統設計任
務書/006
任務1-2 智慧能控觸摸燈控開關系統設計知
識強化/009
任務1-3 智慧能控觸摸燈控開關系統原理圖
設計/023
任務1-4 智慧能控觸摸燈控開關系統PCB圖
設計/027
任務1-5 智慧能控觸摸燈控開關系統用料采
購/036
任務1-6 智慧能控觸摸燈控開關系統集成
/038
任務1-7 智慧能控觸摸燈控開關系統驗收交
付/049
任務1-8 行業拓展案例 智慧宿舍雨滴報警
系統設計/051
任務1-9 行業拓展案例 家庭小夜燈開關設
計/052
項目二 智慧能控遠程斷路器系統設計/054任務2-1 智慧能控遠程斷路器系統設計任務
書/055
任務2-2 智慧能控遠程斷路器系統設計知
識強化/058
任務2-3 智慧能控遠程斷路器系統原理圖
設計/073
任務2-4 智慧能控遠程斷路器系統PCB圖
設計/075
任務2-5 智慧能控遠程斷路器系統集成及
維護推理/081
任務2-6 智慧能控遠程斷路器系統程序設
計/085
任務2-7 智慧能控遠程斷路器系統驗收交
付/109
任務2-8 行業拓展案例 基于51單片機的
遠程電控系統設計/111
任務2-9 行業拓展案例 家庭智能新風控
制系統設計/112
項目三 智慧能控讀卡計費系統設計/114任務3-1 智慧能控讀卡計費系統設計任務
書/115
任務3-2 智慧能控讀卡計費系統設計知識
強化/117
任務3-3 智慧能控讀卡計費系統原理圖設
計/122
任務3-4 智慧能控讀卡計費系統PCB圖設
計/124
任務3-5 智慧能控讀卡計費系統集成及維
護推理/127
任務3-6 智慧能控讀卡計費系統程序設計
及在線調試/129
任務3-7 智慧能控讀卡計費系統驗收交付
/153
任務3-8 行業拓展案例 基于51單片機的
RFID門禁系統設計/155
任務3-9 行業拓展案例 基于STM32單片機
RFID考勤系統設計/156
學期總結/157總結A 成果講評/158
總結B 期末答疑/158
附錄/160附錄A 制板工廠參觀/161
附錄B 設計平臺/162
附錄C 開源平臺/163
附錄D 常用工具之萬用表/164
附錄E SMT貼片工藝/165
附錄F C語言基本語法/167
附錄G C#語言基本語法/172
附錄H 課程標準/177
參考文獻/200
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