智能儀器原理與設(shè)計(jì)教學(xué)大綱

僅供個(gè)人參考課程編碼：總學(xué)時(shí)：

《智能儀器原理與設(shè)計(jì)》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(shuō)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(jì)》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(dòng)控制、儀器儀表中得到了廣泛的應(yīng)用。通過(guò)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(shí)現(xiàn)智能化的具體方法，包括硬件和軟件兩個(gè)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(lái)從事智能儀器的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)儀器課程側(cè)重討論智能儀器實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中所涉及的具體方法與技巧在學(xué)生運(yùn)所學(xué)的微型計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)決現(xiàn)代電子儀器開(kāi)發(fā)過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題，逐步具備能夠設(shè)計(jì)以微型計(jì)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(duì)硬件的軟件編程，軟件與硬件必須同時(shí)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(jì)為主過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列基本要求：1、對(duì)智能儀器各組成單元的基工作原理、性能指標(biāo)以及它們?cè)谡麢C(jī)中的作用形成明確的認(rèn)識(shí)。2、掌握這些單元電路的分析、算和設(shè)計(jì)方法，以及實(shí)驗(yàn)操作技能。三、教學(xué)方法與重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)方法：針對(duì)本課程學(xué)時(shí)少，內(nèi)容多，技術(shù)發(fā)展快，實(shí)踐性強(qiáng)等的特點(diǎn)，應(yīng)采取探討式和啟發(fā)式教學(xué)；教學(xué)過(guò)程以課堂為主。重點(diǎn)：人機(jī)接口電路、通信接口電路和軟件編程。難點(diǎn)：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(shí)。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(jì)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(jì)課。五、學(xué)時(shí)分配不得用于商業(yè)用途

僅供個(gè)人參考總學(xué)時(shí)：54學(xué)，其中理論教學(xué)時(shí)數(shù)為46學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)數(shù)為8學(xué)時(shí)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(cè)量的智能儀第七章信號(hào)生器第八章智能子計(jì)數(shù)器第九章數(shù)字波器復(fù)習(xí)

講課學(xué)時(shí)4644666442

實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)2222

總學(xué)時(shí)4646868662合

計(jì)46

8

54六、考核方式1、考核方式：筆試（閉卷）2、成績(jī)?cè)u(píng)定：平時(shí)成績(jī)（測(cè)驗(yàn)作業(yè)等）占30%期末考試成績(jī)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(cè)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(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展；掌握智能儀器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)；熟悉智能儀器的組成及特點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)：智能儀器的組成及特點(diǎn)、智能儀器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)：智能儀器的設(shè)計(jì)。二、教學(xué)內(nèi)容1、智能儀器的組成及特點(diǎn)2、智能儀器及測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展3、智能儀器設(shè)計(jì)的要點(diǎn)不得用于商業(yè)用途

僅供個(gè)人參考入（學(xué)時(shí)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(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：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(diǎn)：輸入通道、輸出通道的設(shè)計(jì)。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(jì)，CRT顯示及接口連接。教學(xué)重點(diǎn)是鍵盤LED顯器接口計(jì)，CRT顯示接口。教學(xué)難點(diǎn)是鍵盤LED顯器接口計(jì)。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(jì)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(jì)串行通信接口電路的設(shè)計(jì)；熟悉串行通信接口電路的設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：GPIB接口路的設(shè)。教學(xué)難點(diǎn)：串行通信接口電路的設(shè)計(jì)。二、教學(xué)內(nèi)容1、通接口總線2、接電路的設(shè)計(jì)不得用于商業(yè)用途

僅供個(gè)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(jì)5驗(yàn)一：放大器和濾波電路驗(yàn)（訓(xùn)實(shí)項(xiàng)簡(jiǎn)：實(shí)驗(yàn)為學(xué)生必做的、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠根據(jù)被測(cè)對(duì)象或傳感器輸出信號(hào)的幅度大小率范圍等特性結(jié)合所設(shè)計(jì)儀器采集系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)運(yùn)用模擬電子技術(shù)、信號(hào)與系統(tǒng)等課程所學(xué)的有關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)儀用放大器和抗混疊濾波器實(shí)目：選擇合適的運(yùn)算放大器和阻容器件實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的電路電調(diào)試方法和主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試，比較理論計(jì)算和實(shí)際電路達(dá)到指標(biāo)的差異，分析其原因，提高對(duì)信號(hào)的濾波處理認(rèn)識(shí)。實(shí)學(xué)：學(xué)時(shí)實(shí)內(nèi)：有源或無(wú)源RC濾波路是常用的電路，本實(shí)驗(yàn)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(guò)Multisim對(duì)設(shè)計(jì)的濾波器進(jìn)行調(diào)整，確定各個(gè)元件的參數(shù)。實(shí)方與意項(xiàng)注意電壓值的大小及電容的極性。實(shí)預(yù)效：現(xiàn)信號(hào)的放大及濾波的處理。智能儀器（8學(xué)時(shí)）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(cè)量精度的提高措施；掌握理解測(cè)量數(shù)據(jù)的標(biāo)度變換；熟悉自動(dòng)測(cè)量功能的設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：儀器測(cè)量精度的提高措施、自動(dòng)測(cè)量功能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。教學(xué)難點(diǎn)：測(cè)量功能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。二、教學(xué)內(nèi)容1、硬件故障的自檢，自動(dòng)測(cè)量能2、儀器測(cè)量精度的提高3、干擾與數(shù)字濾波，測(cè)量數(shù)據(jù)標(biāo)度變換基于電壓6學(xué)時(shí)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(cè)儀原理；掌握智能化DVM原；智能化DMM原理；智能化RLC量?jī)x原理；熟悉智能化DMM理。教學(xué)重點(diǎn)：智能化DVM原理；智化原理；智能化RLC量?jī)x原理。教學(xué)難點(diǎn)：電壓測(cè)量的智能儀器的應(yīng)用。不得用于商業(yè)用途

僅供個(gè)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(cè)量原理信號(hào)發(fā)（學(xué)時(shí)）一、本章的教學(xué)目的和要求了解信號(hào)發(fā)生器掌握鎖相頻率合成信號(hào)發(fā)生器直接數(shù)字頻率合成信號(hào)發(fā)生器熟悉信號(hào)發(fā)生器及其應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)：鎖相頻率合成信號(hào)發(fā)生器，直接數(shù)字頻率合成信號(hào)發(fā)生器。教學(xué)難點(diǎn)：信號(hào)發(fā)生器的應(yīng)用。二、教學(xué)內(nèi)容1、信號(hào)發(fā)生器概述2、鎖相頻率合成信號(hào)發(fā)生器3、直接數(shù)字頻率合成信號(hào)發(fā)生及其應(yīng)用4驗(yàn)二：轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)（訓(xùn)實(shí)項(xiàng)簡(jiǎn)：該實(shí)驗(yàn)為學(xué)生必做的、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的認(rèn)識(shí)及其掌握，提高對(duì)輸出信號(hào)的應(yīng)用能力。實(shí)目：能儀器的輸出通道主要任務(wù)是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。實(shí)學(xué)：學(xué)時(shí)實(shí)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(hào)經(jīng)運(yùn)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(shí)驗(yàn)方式與注意事項(xiàng)：注意8031和DAC0832芯片的管腳功能。實(shí)預(yù)效：正確輸出理想的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的驅(qū)動(dòng)。智能電子（6一、本章的教學(xué)目的和要求了解典型智能計(jì)數(shù)器產(chǎn)品；掌握典型智能計(jì)數(shù)器的組成；熟悉智能電子計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：典型部件的分析。教學(xué)難點(diǎn)：智能電子計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)。二、教學(xué)內(nèi)容1、電子計(jì)數(shù)器測(cè)量原理2、典型部件的分析不得用于商業(yè)用途

僅供個(gè)人參考3、智能電子計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)4、典型智能計(jì)數(shù)器產(chǎn)品介紹5驗(yàn)三：智能頻率計(jì)實(shí)驗(yàn)】實(shí)項(xiàng)簡(jiǎn)：實(shí)驗(yàn)為學(xué)生必做的、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)是一個(gè)綜合性類實(shí)驗(yàn)，涉及電子測(cè)量技術(shù)，單片機(jī)語(yǔ)言及智能輸入信號(hào)的處理等知識(shí)的應(yīng)用，實(shí)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(shí)目：了解智能頻率計(jì)的工作原理；掌握用單片機(jī)進(jìn)行頻率測(cè)量的編程方法。實(shí)學(xué)：學(xué)時(shí)實(shí)內(nèi)：利用8031定器1產(chǎn)定時(shí)時(shí)，即門控信號(hào)，在門控信號(hào)作用期間8031定時(shí)器O對(duì)輸入的脈沖進(jìn)行計(jì)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(cè)量的功能設(shè)置及結(jié)果顯示。實(shí)方與意項(xiàng)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行窄脈沖的處理，注意選擇脈沖開(kāi)通流過(guò)的時(shí)間。實(shí)預(yù)效：在單位時(shí)間內(nèi)，通過(guò)主門的脈沖個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的計(jì)數(shù)功能的轉(zhuǎn)換。數(shù)字示（學(xué)時(shí)）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(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：數(shù)字示波器的組成及原理。教學(xué)難點(diǎn)：數(shù)字示波器的設(shè)計(jì)。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(jì)4驗(yàn)四：基于單片機(jī)的智能器綜合設(shè)-8255A控交通信號(hào)燈實(shí)驗(yàn)】實(shí)項(xiàng)簡(jiǎn)：實(shí)驗(yàn)為學(xué)生必做的、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)是一個(gè)綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，主要應(yīng)用單片機(jī)語(yǔ)言及智能輸入信號(hào)的處理等知識(shí)，提高學(xué)生的應(yīng)用分析動(dòng)手能力，提高學(xué)生的技能水平。實(shí)目：解智能儀器的整體設(shè)計(jì)；掌握用單片機(jī)進(jìn)行信號(hào)燈控制的編程方法。實(shí)學(xué)：學(xué)時(shí)不得用于商業(yè)用途

僅供個(gè)人參考實(shí)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(hào)燈為測(cè)量對(duì)象，設(shè)計(jì)檢測(cè)電路和信號(hào)調(diào)理電路，編寫標(biāo)度變換程序并進(jìn)行調(diào)試實(shí)驗(yàn)方式與注意事項(xiàng)：對(duì)計(jì)時(shí)的處理，注意選擇開(kāi)關(guān)的切換。實(shí)預(yù)效：仿真軟件中必須實(shí)現(xiàn)通過(guò)運(yùn)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(gè)人參考僅供個(gè)用學(xué)習(xí)、究不得用商業(yè)用。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.Nurfürdenpers?nlichenfürStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.Pou