智能儀器原理與設(shè)計教學(xué)大綱

僅供個人參考課程編碼：總學(xué)時：

《智能儀器原理與設(shè)計》課程教學(xué)大綱課程類型：專業(yè)課學(xué)分：第一部分相關(guān)說明一、課程的性質(zhì)和任務(wù)課程的性質(zhì)能儀器原理與設(shè)計》是電子工程本科專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。智能儀器在通信、家電、自動控制、儀器儀表中得到了廣泛的應(yīng)用。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌利用微處理器系統(tǒng)使電子儀器實現(xiàn)智能化的具體方法，包括硬件和軟件兩個方面。課程的任務(wù)使學(xué)生掌握智能儀的基本工作原理備智能儀器的初步應(yīng)用能力為將來從事智能儀器的工作打下堅實的基礎(chǔ)儀器課程側(cè)重討論智能儀器實際設(shè)計過程中所涉及的具體方法與技巧在學(xué)生運所學(xué)的微型計算機(jī)和電子技術(shù)等方面的基礎(chǔ)知識決現(xiàn)代電子儀器開發(fā)過程中的實際問題，逐步具備能夠設(shè)計以微型計算機(jī)為核心的電子系統(tǒng)的能力。本課程中既有硬件的原理和組成，又有針對硬件的軟件編程，軟件與硬件必須同時兼顧。二、課程的基本要求本課程主要研究智能儀器的基本原理與基本分析方法單電路的分析和設(shè)計為主過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列基本要求：1、對智能儀器各組成單元的基工作原理、性能指標(biāo)以及它們在整機(jī)中的作用形成明確的認(rèn)識。2、掌握這些單元電路的分析、算和設(shè)計方法，以及實驗操作技能。三、教學(xué)方法與重點、難點教學(xué)方法：針對本課程學(xué)時少，內(nèi)容多，技術(shù)發(fā)展快，實踐性強(qiáng)等的特點，應(yīng)采取探討式和啟發(fā)式教學(xué)；教學(xué)過程以課堂為主。重點：人機(jī)接口電路、通信接口電路和軟件編程。難點：智能儀器的應(yīng)用。四、本課程與相關(guān)課程的聯(lián)系學(xué)習(xí)本課程主要涉及模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)以及微機(jī)原理課程中有關(guān)接口和匯編程序、微機(jī)控制方法等方面的有關(guān)知識。因此，應(yīng)當(dāng)盡可能地在先修《模擬電子技技術(shù)理和《微機(jī)接技術(shù)》單機(jī)原理與應(yīng)用》等課程，為有關(guān)智能儀器系統(tǒng)設(shè)計方面的課題打下必要的基礎(chǔ)，是該專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)前的綜合性設(shè)計課。五、學(xué)時分配不得用于商業(yè)用途

僅供個人參考總學(xué)時：54學(xué)，其中理論教學(xué)時數(shù)為46學(xué)，實驗教學(xué)時數(shù)為8學(xué)時章（節(jié)）內(nèi)容第一章導(dǎo)論第二章智能器模擬量輸/輸通道第三章智能器人機(jī)接口第四章智能器通信接口第五章智能器典型處理功能第六章基于壓測量的智能儀第七章信號生器第八章智能子計數(shù)器第九章數(shù)字波器復(fù)習(xí)

講課學(xué)時4644666442

實驗學(xué)時2222

總學(xué)時4646868662合

計46

8

54六、考核方式1、考核方式：筆試（閉卷）2、成績評定：平時成績（測驗作業(yè)等）占30%期末考試成績占×70%。七、教材與參考書1、使用教材：趙茂泰主編《智能儀器原理及應(yīng)用版子業(yè)出版社，2010.2。2、主要參考書：（）大彪等主編《電子測量技術(shù)與儀器工業(yè)出版社2010.11第版第二部分課程內(nèi)容（學(xué))一、本章的教學(xué)目的和要求了解智能儀器及測試系統(tǒng)的發(fā)展；掌握智能儀器的設(shè)計要點；熟悉智能儀器的組成及特點。教學(xué)重點：智能儀器的組成及特點、智能儀器的設(shè)計要點。教學(xué)難點：智能儀器的設(shè)計。二、教學(xué)內(nèi)容1、智能儀器的組成及特點2、智能儀器及測試系統(tǒng)的發(fā)展3、智能儀器設(shè)計的要點不得用于商業(yè)用途

僅供個人參考入（學(xué)時一、本章的教學(xué)目的和要求了解A／D轉(zhuǎn)換器概述，積分式／D轉(zhuǎn)器與微處理器接口；掌握逐次比較式A／D轉(zhuǎn)器與微處理器接口高速模擬量輸通道模擬量輸出通道悉智能儀器模擬量輸入輸出通道的設(shè)計。教學(xué)重點：積分式A／D轉(zhuǎn)換與微處理器接口，逐次比較式／轉(zhuǎn)換與微處理器接口。教學(xué)難點：輸入通道、輸出通道的設(shè)計。二、教學(xué)內(nèi)容1、A／轉(zhuǎn)器概述2、逐次比較式A／轉(zhuǎn)器與微理器接口3、積分式A／D轉(zhuǎn)換與微處理器接口4、高速模擬量輸入通道；模量輸出通道5、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)智能儀器（4一、本章的教學(xué)目的和要求了解鍵盤與接口顯及接口微型打印機(jī)及接口悉鍵/LED顯示接口設(shè)計，CRT顯示及接口連接。教學(xué)重點是鍵盤LED顯器接口計，CRT顯示接口。教學(xué)難點是鍵盤LED顯器接口計。二、教學(xué)內(nèi)容1、鍵盤與接口，LED顯示及接2、鍵盤LED顯器接口設(shè)計CRT顯示及接口3、微型打印機(jī)及接口智能儀器（6一、本章的教學(xué)目的和要求了解GPIB通用接口總線協(xié)議行通信總線協(xié)議掌握GPIB接口電路的設(shè)計串行通信接口電路的設(shè)計；熟悉串行通信接口電路的設(shè)計。教學(xué)重點：GPIB接口路的設(shè)。教學(xué)難點：串行通信接口電路的設(shè)計。二、教學(xué)內(nèi)容1、通接口總線2、接電路的設(shè)計不得用于商業(yè)用途

僅供個人參考3、串行通信總線術(shù)4、串行通信接口電路的設(shè)計5驗一：放大器和濾波電路驗（訓(xùn)實項簡：實驗為學(xué)生必做的、驗證型實驗。通過本實驗，使學(xué)生能夠根據(jù)被測對象或傳感器輸出信號的幅度大小率范圍等特性結(jié)合所設(shè)計儀器采集系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)運用模擬電子技術(shù)、信號與系統(tǒng)等課程所學(xué)的有關(guān)知識，設(shè)計并實現(xiàn)儀用放大器和抗混疊濾波器實目：選擇合適的運算放大器和阻容器件實現(xiàn)所設(shè)計的電路電調(diào)試方法和主要技術(shù)指標(biāo)的測試，比較理論計算和實際電路達(dá)到指標(biāo)的差異，分析其原因，提高對信號的濾波處理認(rèn)識。實學(xué)：學(xué)時實內(nèi)：有源或無源RC濾波路是常用的電路，本實驗要求在儀用放大器的輸出后，接二階有R低通濾波器壓電壓源二階濾波要截止頻率為1kHHz根模擬電路理論初步確定RC的值，并通過Multisim對設(shè)計的濾波器進(jìn)行調(diào)整，確定各個元件的參數(shù)。實方與意項注意電壓值的大小及電容的極性。實預(yù)效：現(xiàn)信號的放大及濾波的處理。智能儀器（8學(xué)時）一、本章的教學(xué)目的和要求了解硬件故障的自檢和儀器測量精度的提高措施；掌握理解測量數(shù)據(jù)的標(biāo)度變換；熟悉自動測量功能的設(shè)計。教學(xué)重點：儀器測量精度的提高措施、自動測量功能實現(xiàn)設(shè)計。教學(xué)難點：測量功能實現(xiàn)設(shè)計。二、教學(xué)內(nèi)容1、硬件故障的自檢，自動測量能2、儀器測量精度的提高3、干擾與數(shù)字濾波，測量數(shù)據(jù)標(biāo)度變換基于電壓6學(xué)時一、本章的教學(xué)目的和要求了解智能化DVM原；能化DMM理；智能化RLC測儀原理；掌握智能化DVM原；智能化DMM原理；智能化RLC量儀原理；熟悉智能化DMM理。教學(xué)重點：智能化DVM原理；智化原理；智能化RLC量儀原理。教學(xué)難點：電壓測量的智能儀器的應(yīng)用。不得用于商業(yè)用途

僅供個人參考二、教學(xué)內(nèi)容1、智能化原2、智能化原3、智能化RLC測量原理信號發(fā)（學(xué)時）一、本章的教學(xué)目的和要求了解信號發(fā)生器掌握鎖相頻率合成信號發(fā)生器直接數(shù)字頻率合成信號發(fā)生器熟悉信號發(fā)生器及其應(yīng)用。教學(xué)重點：鎖相頻率合成信號發(fā)生器，直接數(shù)字頻率合成信號發(fā)生器。教學(xué)難點：信號發(fā)生器的應(yīng)用。二、教學(xué)內(nèi)容1、信號發(fā)生器概述2、鎖相頻率合成信號發(fā)生器3、直接數(shù)字頻率合成信號發(fā)生及其應(yīng)用4驗二：轉(zhuǎn)實驗（訓(xùn)實項簡：該實驗為學(xué)生必做的、驗證型實驗。通過該實驗，加強(qiáng)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的認(rèn)識及其掌握，提高對輸出信號的應(yīng)用能力。實目：能儀器的輸出通道主要任務(wù)是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。實學(xué)：學(xué)時實內(nèi)：由微處理器8031控制DAC0832行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的信號經(jīng)運算放大器將模擬電流轉(zhuǎn)換成模擬電壓輸出；利用按鍵可以控制D/A轉(zhuǎn)換的啟停。實驗方式與注意事項：注意8031和DAC0832芯片的管腳功能。實預(yù)效：正確輸出理想的信號，實現(xiàn)負(fù)載的驅(qū)動。智能電子（6一、本章的教學(xué)目的和要求了解典型智能計數(shù)器產(chǎn)品；掌握典型智能計數(shù)器的組成；熟悉智能電子計數(shù)器的設(shè)計。教學(xué)重點：典型部件的分析。教學(xué)難點：智能電子計數(shù)器的設(shè)計。二、教學(xué)內(nèi)容1、電子計數(shù)器測量原理2、典型部件的分析不得用于商業(yè)用途

僅供個人參考3、智能電子計數(shù)器的設(shè)計4、典型智能計數(shù)器產(chǎn)品介紹5驗三：智能頻率計實驗】實項簡：實驗為學(xué)生必做的、驗證型實驗。該實驗是一個綜合性類實驗，涉及電子測量技術(shù)，單片機(jī)語言及智能輸入信號的處理等知識的應(yīng)用，實現(xiàn)學(xué)生的一次綜合的掌握體現(xiàn)，提高學(xué)生的應(yīng)用分析能力。實目：了解智能頻率計的工作原理；掌握用單片機(jī)進(jìn)行頻率測量的編程方法。實學(xué)：學(xué)時實內(nèi)：利用8031定器1產(chǎn)定時時，即門控信號，在門控信號作用期間8031定時器O對輸入的脈沖進(jìn)行計數(shù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，送ED進(jìn)行示LED/KEY模用于頻率測量的功能設(shè)置及結(jié)果顯示。實方與意項對輸入信號進(jìn)行窄脈沖的處理，注意選擇脈沖開通流過的時間。實預(yù)效：在單位時間內(nèi)，通過主門的脈沖個數(shù)，實現(xiàn)信號的計數(shù)功能的轉(zhuǎn)換。數(shù)字示（學(xué)時）一、本章的教學(xué)目的和要求了解數(shù)字示波器的組成；掌握數(shù)字示波器的組成及其原理；熟悉智能電子計數(shù)器的設(shè)計。教學(xué)重點：數(shù)字示波器的組成及原理。教學(xué)難點：數(shù)字示波器的設(shè)計。二、教學(xué)內(nèi)容1、數(shù)字示波器概述2、數(shù)字示波器的組成原理3、數(shù)字示波器的設(shè)計4驗四：基于單片機(jī)的智能器綜合設(shè)-8255A控交通信號燈實驗】實項簡：實驗為學(xué)生必做的、驗證型實驗。該實驗是一個綜合性設(shè)計實驗，主要應(yīng)用單片機(jī)語言及智能輸入信號的處理等知識，提高學(xué)生的應(yīng)用分析動手能力，提高學(xué)生的技能水平。實目：解智能儀器的整體設(shè)計；掌握用單片機(jī)進(jìn)行信號燈控制的編程方法。實學(xué)：學(xué)時不得用于商業(yè)用途

僅供個人參考實內(nèi)：編寫A/D及D/A轉(zhuǎn)的程序并進(jìn)調(diào)試，以8255A控交通信號燈為測量對象，設(shè)計檢測電路和信號調(diào)理電路，編寫標(biāo)度變換程序并進(jìn)行調(diào)試實驗方式與注意事項：對計時的處理，注意選擇開關(guān)的切換。實預(yù)效：仿真軟件中必須實現(xiàn)通過運行。執(zhí)筆人：張守興

專業(yè)負(fù)責(zé)人：占永寧

主管教學(xué)領(lǐng)導(dǎo)：龍軍不得用于商業(yè)用途

僅供個人參考僅供個用學(xué)習(xí)、究不得用商業(yè)用。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.Nurfürdenpers?nlichenfürStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.Pou