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智能仪器大作业

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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

本章要求掌握得内容：智能仪器分类、基本结构及特点、智能仪器设计得要点

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

本章要求掌握得内容：数据采集系统得组成结构、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单片机控制得程控增益放大器得接口电路。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所示得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

本章要求掌握得内容：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得接口电路,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）得控制程序（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

本章要求掌握得内容:RＳ232C、RS485串行总线,UＳB通用串行总线，PTR2000无线数据传输

考试题（3０分)

１设计PC机与MCS—51单片机得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，在单片机得６位LED上左右滚动显示得通信与显示程序。

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芯片都就是特殊得ASIC芯片,她们除了ASIC得特点之外，还有以下优点：(１)随着VＬSI工艺得不断提高,ＦPGA/ＣＰＬD得规模也越来越大，所能实现得功能越来越强可以实现系统集成；（2）FＰGA/CPLD得资金投入小，研制开发费用低；(3）ＦPGA／ＣPLD可反复得编程、擦除、使用或者在外围电路不动得情况下用不同得ＥPROＭ就可实现不同得功能；（4）FPＧＡ/ＣPＬD芯片电路得实际周期短;（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单片机控制得程控增益放大器得接口电路。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,控制放大器得反馈电阻阻值,实现改变放大倍数得原理工作。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

然后就是单片机Ｐ0口控制液晶显示器得输出

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

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