智能仪器大作业

课程名称：数据采集与智能仪器姓名：学号：班级：《数据采集与智能仪器》课程考核（大作业）武汉理工大学信息学院参考书赵茂泰《智能仪器原理及应用》（第三版）电子工业出版社程德福《智能仪器》（第二版）机械工业出版社第1章概述本章要求掌握的内容：智能仪器分类、基本结构及特点、智能仪器设计的要点考试题（10分）1智能仪器设计时采用CPLD/FPGA有哪些优点？第2章数据采集技术本章要求掌握的内容：数据采集系统的组成结构、模拟信号调理、A/D转换技术、高速数据采集与传输、D/A转换技术、数据采集系统设计考试题（30分）1设计一个MCS-51单片机控制的程控增益放大器的接口电路。已知输入信号小于10mv,要求当输入信号小于1mv时，增益为1000，而输入信号每增加1mv时，其增益自动减少一倍，直到100mv为止。（15分）评分标准：正确设计硬件电路图（5分）；正确编写控制程序（5分）；完成仿真调试，实现基本功能（5分）；2运用双口RAM或FIFO存储器对教材中图2-22所示的高速数据采集系统进行改造，画出采集系统电路原理图，简述其工作过程。（15分）评分标准：正确设计硬件电路图（10分）；正确描述工作过程（5分）；第3章人机接口本章要求掌握的内容：键盘；LED、LCD、触摸屏考试题（30分）1设计8031单片机与液晶显示模块LCM-512-01A的接口电路，画出接口电路图并编写上下滚动显示XXGCXY(6个大写英文字母)的控制程序（包含程序流程图）。评分标准：正确设计硬件电路图（10分）；正确画出程序流程图（5分）；正确编写控制程序（5分）；完成仿真调试（10分）第4章数据通信本章要求掌握的内容：RS232C、RS485串行总线，USB通用串行总线，PTR2021无线数据传输考试题（30分）1设计PC机与MCS-51单片机的RS232C数据通信接口电路（单片机端含8位LED显示），编写从PC机键盘输入数字，在单片机的6位LED上左右滚动显示的通信与显示程序。评分标准：正确设计硬件电路图（5分）；正确画出程序流程图（5分）；正确编写单片机通信程序（5分）；在开发系统上运行，实现基本功能（10分）；制作实物,实现基本功能，效果良好（5分）。第1章概述考试题（10分）1智能仪器设计时采用CPLD/FPGA有哪些优点？答：FPGA/CPLD芯片都是特殊的ASIC芯片，他们除了ASIC的特点之外，还有以下优点：（1）随着VLSI工艺的不断提高，FPGA/CPLD的规模也越来越大，所能实现的功能越来越强可以实现系统集成；（2）FPGA/CPLD的资金投入小，研制开发费用低；（3）FPGA/CPLD可反复的编程、擦除、使用或者在外围电路不动的情况下用不同的EPROM就可实现不同的功能；（4）FPGA/CPLD芯片电路的实际周期短；（5）FPGA/CPLD软件易学易用，可以使设计人员更能集中精力进行电路设计。FPGA/CPLD适合于正向设计，对知识产权保护有利。第2章数据采集技术考试题（30分）1、设计一个MCS-51单片机控制的程控增益放大器的接口电路。已知输入信号小于10mv,要求当输入信号小于1mv时，增益为1000，而输入信号每增加1mv时，其增益自动减少一倍，直到100mv为止。（15分）评分标准：正确设计硬件电路图（5分）；正确编写控制程序（5分）；完成仿真调试，实现基本功能（5分）；1．设计原理及简介程控放大器利用选通开关，控制放大器的反馈电阻阻值，实现改变放大倍数的原理工作。这里采用两片8选1模拟开关器件CD4051作为放大器反馈电阻选择开关，通过两两电阻并联得到32种放大倍数。下面有程序将电阻组合一一列出并与芯片引脚相对应然后是单片机P0口控制液晶显示器的输出采用TLC549作为A/D转换芯片，在仿真图左上方。这里通过A/D转换将模拟输入量转换成数字量串行输出，通过P2.5输入。2．硬件电路图3．程序框图4．程序#include"reg51.h"#include"intrins.h"#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitcs=P3^5;sbitintr=P3^4;sbitwr=P3^6;sbitrd=P3^7;sbita1=P1^0;sbita2=P1^1;sbita3=P1^2;sbita4=P1^3;sbita5=P1^4;sbita6=P1^5;uchard[4];/*****************************************延时*****************************************/voiddelayms(ucharn){ uchari,j; for(i=0;i<n;i++) for(j=0;j<110;j++);}/*****************************************AD转换*****************************************/ucharadctrans(){ cs=0; wr=1; _nop_(); wr=0; _nop_(); wr=1; delayms(1); //读取转换后的值 P2=0xff; rd=1; _nop_(); rd=0; _nop_(); d[0]=P2; _nop_(); rd=1; _nop_(); wr=1; _nop_(); wr=0; _nop_(); wr=1; delayms(1); //读取转换后的值 P2=0xff; rd=1; _nop_(); rd=0; _nop_(); d[1]=P2; rd=1; wr=1; _nop_(); wr=0; _nop_(); wr=1; delayms(1); //读取转换后的值 P2=0xff; rd=1; _nop_(); rd=0; _nop_(); d[2]=P2; rd=1; while(1) { if(d[0]<d[1]&&d[1]>d[2]) returnd[1]; d[0]=d[1]; d[1]=d[2]; wr=1; _nop_(); wr=0; _nop_(); wr=1; delayms(1); //读取转换后的值 P2=0xff; rd=1; _nop_(); rd=0; _nop_(); d[2]=P2; rd=1; }}/*****************************************主函数*****************************************/voidmain(){ uchara; a4=0; a5=0; a6=0; a=adctrans(); while(1) { wr=1; _nop_(); wr=0; _nop_(); wr=1; delayms(1); //读取转换后的值 P2=0xff; rd=1; _nop_(); rd=0; _nop_(); d[3]=P2; _nop_(); rd=1; if(d[3]>a) a=d[3]; if(a<=25) { a1=0; a2=0; a3=0; } elseif(a<=51) { a1=1; a2=0; a3=0; } elseif(a<=76) { a1=0; a2=1; a3=0; } elseif(a<=102) { a1=1; a2=1; a3=0; } elseif(a<=127) { a1=0; a2=0; a3=1; } elseif(a<=153) { a1=1; a2=0; a3=1; } elseif(a<=178) { a1=1; a2=0; a3=1; a4=1; } elseif(a<=204) { a1=1; a2=0; a3=1; a4=0; a5=1; } elseif(a<=229) { a1=1; a2=0; a3=1; a4=1; a5=1; } elseif(a<=255) { a1=1; a2=0; a3=1; a4=0; a5=0; a6=1; } }}5．仿真结果图1波形显示情况2、运用双口RAM或FIFO存储器对教材中图2-22所示的高速数据采集系统进行改造，画出采集系统电路原理图，简述其工作过程。（15分）评分标准：正确设计硬件电路图（10分）；正确描述工作过程（5分）1．硬件电路图2．工作过程IDT7206是IDT公司容量为16K×9的且引脚功能完全兼容的串行FIFO双端口RAM单向的FIFO双端口存储器。因为是一个FIFO(先入先出)存储器,所以没有绝对地址的概念,只有读指针和写指针的相对位置。当相对位置为0时,表明存储器空;为所用的存储器的容量时,表明存储器已满。AD7677为ADI公司研制的16位、1MSPS的高速A/D转换器。采集系统的原理图如上图所示。用一片AD7677和两片IDT7206构成了一个16位的、最高采样频率可达1MHz、每组最大采样点数为16K的数据采集系统。若要增加采集样本长度,只需要换IDT7206即可,其硬件的连接方式基本不变。在此系统中单片机的作用只是控制何时采样,以及采样完成后对采样数据的处理,在采样过程中,单片机无须任何干预。至于一次采集多少次,可以由硬件决定,也可以有软件控制。在中断中,单片机首先关闭采样脉冲信号(使P1.1输出为0),然后把每一点数据分两次分别从IDT7206(存低位)和IDT7206(存高位)读出,进行处理。每组数据的数量应该由程序计数判断,当然也可以利用IDT7206的EF标志进行查询判断。在进行第二组数据的采集前,最好将IDT7206先复位,通过在IDT7206的RS引脚输入一个低脉冲,即在8031的P1.0引脚输出一个低脉冲。这样可以更充分地保证FIFORAM的读、写指针的稳定。第3章人机接口考试题（30分）1设计8031单片机与液晶显示模块LCM-512-01A的接口电路，画出接口电路图并编写上下滚动显示XXGCXY(6个大写英文字母)的控制程序（包含程序流程图）。评分标准：正确设计硬件电路图（10分）；正确画出程序流程图（5分）；正确编写控制程序（5分）；完成仿真调试（10分）原理及简介1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比方大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。在单片机编程中还可以用字符型常亮或变量赋值，如'A’。因为CGROM储存的字符代码与我们PC中的字符代码是基本一致的，因此我们在向DDRAM写C51字符代码程序时甚至可以直接用P1=‘A’这样的方法。PC在编译时就把'A'先转换为41H代码了。2.接口电路图3.程序流程图流程图4.程序#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharcodetable[]="XXGCXY";sbitRS=P2^0;sbitRW=P2^1;sbitEN=P2^2;ucharnum;/****************延时函数*****************/voiddelay(uintz){uintx,y;for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--);}/*****************写数据******************/voidwrite_data(uchardate){ P0=0xff; RS=1; RW=0; P0=date; delay(5); EN=1; delay(5); EN=0;}/******************写命令*******************/voidwrite_com(ucharcom){ P0=0xff; RS=0; RW=0; P0=com; delay(5); EN=1; delay(5); EN=0;}/*****************初始化函数*******************/voidInit_LCD1602(){EN=0;write_com(0x38);//设置16*2显示，5*7点阵，8位数据接口write_com(0x0c); //设置开显示，不显示光标write_com(0x06); //写一个字符后地址指针加一write_com(0x01); //显示清0，数据指针清0}/*******************主函数*******************/voidmain(){Init_LCD1602(); while(1) { write_com(0x80); for(num=0;num<6;num++) {write_data(table[num]); delay(5); } delay(200); write_com(0x01);write_com(0xc0); for(num=0;num<6;num++){ write_data(table[num]); delay(5); } delay(200); write_com(0x01); }}5.结果第4章数据通信考试题（30分）1.设计PC机与MCS-51单片机的RS232C数据通信接口电路（单片机端含8位LED显示），编写从PC机键盘输入数字，在单片机的6位LED上左右滚动显示的通信与显示程序。评分标准：正确设计硬件电路图（5分）；正确画出程序流程图（5分）；正确编写单片机通信程序（5分）；在开发系统上运行，实现基本功能（10分）；制作实物,实现基本功能，效果良好（5分）。通信接口电路3．程序(1)下位机51单片机程序/*******************************************************************************名称：RS232串口接收程序 *连接方法：使用串口调试助手（Baud4800、数据位8、停止位1、效验位无）上位机通过串口给单片机发送信息并显示。 *功能：电脑给单片机发送数据 ******************************************************************************/#include<reg51.h> //此文件中定义了51的一些特殊功能存放器#include<stdio.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineSEG_NP2#defineSEG_DP0uchara;ucharcodetable[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};/******************************************************************************延时子程序******************************************************************************/voiddelay(ucharms){ uchari; while(ms--)//共循环ms*120次 { for(i=0;i<120;i++); }}/******************************************************************************主程序******************************************************************************/main(){ucharj; SCON=0x50;//REN=1允许串行接受状态，串口工作模式2 TMOD|=0x20;//定时器工作方式2 PCON|=0x80;//波特率提高一倍 //TH1=0xFD;//baud*2/*reloadvalue19200、数据位8、停止位1。效验位无(11.0592) TH1=0xF3; ////baud*2/*波特率4800、数据位8、停止位1。效验位无(12M) TL1=0xF3; TR1=1;//开启定时器1 ES=1;//开串口中断 EA=1;//开总中断 //IE=0x0; P1=0xff; while(1) { if(RI)//RI接受中断标志 { RI=0; //清除RI接受中断标志 a=SBUF; //SUBF接受/发送缓冲器 }for(j=0;j<8;j++) { SEG_N=0x80;SEG_N=SEG_N>>j; P0=table[a&0x0f];//接收0-9 delay(200); } }}3实验结果

论大学生写作能力写作能力是对自己所积累的信息进行选择、提取、加工、改造并将之形成为书面文字的能力。积累是写作的基础，积累越厚实，写作就越有基础，文章就能根深叶茂开奇葩。没有积累，胸无点墨，怎么也不会写出作文来的。写作能力是每个大学生必须具备的能力。从目前高校整体情况上看，大学生的写作能力较为欠缺。一、大学生应用文写作能力的定义那么，大学生的写作能力究竟是指什么呢？叶圣陶先生曾经说过，“大学毕业生不一定能写小说诗歌，但是一定要写工作和生活中实用的文章，而且非写得既通顺又扎实不可。”对于大学生的写作能力应包含什么，可能有多种理解，但从叶圣陶先生的谈话中，我认为：大学生写作能力应包括应用写作能力和文学写作能力，而前者是必须的，后者是“不一定”要具备，能具备则更好。众所周知，对于大学生来说，是要写毕业论文的，我认为写作论文的能力可以包含在应用写作能力之中。大学生写作能力的体现，也往往是在撰写毕业论文中集中体现出来的。本科毕业论文无论是对于学生个人还是对于院系和学校来说，都是十分重要的。如何提高本科毕业论文的质量和水平，就成为教育行政部门和高校都很重视的一个重要课题。如何提高大学生的写作能力的问题必须得到社会的广泛关注，并且提出对策去实施解决。二、造成大学生应用文写作困境的原因：（一）大学写作课开设结构不合理。就目前中国多数高校的学科设置来看，除了中文专业会系统开设写作的系列课程外，其他专业的学生都只开设了普及性的《大学语文》课。学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，而我们的课程设置仅把这一任务交给了大学语文教师，可大学语文教师既要在有限课时时间内普及相关经典名著知识，又要适度提高学生的鉴赏能力，且要教会学生写作规律并提高写作能力，任务之重实难完成。（二）对实用写作的普遍性不重视。“大学语文”教育已经被严重地“边缘化”。目前对中国语文的态度淡漠，而是呈现出全民学英语的大好势头。中小学如此，大学更是如此。对我们的母语中国语文，在大学反而被漠视，没有相关的课程的设置，没有系统的学习实践训练。这其实是国人的一种偏见。应用写作有它自身的规律和方法。一个人学问很大，会写小说、诗歌、戏剧等，但如果不晓得应用文写作的特点和方法，他就写不好应用文。（三）部分大学生学习态度不端正。很多非中文专业的大学生对写作的学习和训练都只是集中在《大学语文》这一门课上，大部分学生只愿意被动地接受大学语文老师所讲授的文学经典故事，而对于需要学生动手动脑去写的作文，却是尽可能应付差事，这样势必不能让大学生的写作水平有所提高。（四）教师的实践性教学不强。学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，但在教学中有不少教师过多注重理论知识，实践性教学环节却往往被忽视。理论讲了一大堆，但是实践却几乎没有，训练也少得可怜。阅读与写作都需要很强的实践操作，学习理论固然必不可少，但是阅读方法和写作技巧的掌握才是最重要的。由于以上的原因，我们的大学生的写作水平着实令人堪忧，那么如何走出这一困境，笔者提出一些建议，希望能对大学生写作水平的提高有所帮助。三、提高大学生应用写作能力的对策（一）把《应用写作》课设置为大学生的必修课。在中国的每一所大学，《应用写作》应该成为大学生的必修课。因为在这个被某