智能仪器综合设计实验指导一、 实验的目的 《智能仪器》课程是一门综合性和实践性很强的课程实验课的目的是把教材、课堂教学以及相关课程知识和技术综合运用，以达到巩固消化课程内容，进一步加强综合应用能力及整机系统开发和设计能力的训练，启发创新思维，培养学生独立开发产品和科研的能力二、 基本要求1．根据课堂学习的仪器总体结构设计方法和构思，自行选题2．根据选题要求和储备的元器件，设计硬件系统和软件3．应用开发工具对系统进行调试三、 设计过程 在智能仪器的开发和设计中，首先要明确设计准则及要求，其次制定系统方案，最后是方案的具体实施设计准则及要求，就是使设计的智能仪器根据实际的需要采用先进技术，进行标准化、系统化设计，使其具有较完善的操作性能，同时要求智能仪器可靠、安全、实用、性能价格比高制定系统方案，是根据设计的任务要求提出几种设想、规划，并且加以比较推敲，选择一种认为是可行、较好的方案作为初步方案，然后对系统的指导思想、技术原则、技术指标、可靠性、性价比进行方案评估，最后根据评价的结果制定系统的设计方案方案实施需要对系统的硬件、软件设计部分进行调试，在各部分通过之后，在进行统调，从而完成智能仪器的实际。
下面就系统设计与开发方案实施过程的一些主要步骤加以说明1. 确定系统规模大小系统总体方案确定之后，则首先要预估系统软、硬件规模的大小，硬件核心部件选型，容量，对外的I/O数，通道数，模块数等2. 软、硬件权衡分配在既定的总体规模中再进一步权衡哪些模块用硬件完成，哪些可以用软件完成，合理调整好硬、软件搭配原则上讲，硬件功能软件也可以完成，反之亦然但在不同场合， 软、硬件将各有特长，要是系统达到较高的性价比，必须使系统有恰当的软、硬件比例一般地讲，硬件速度快，但应变灵活性小，扩展功能要另添部件；而软件处理速度慢，但变更灵活性大，添加功能只要对软件作适当修改即可至于价格，硬件是需较大投资，软件相对小些软件和硬件在逻辑功能上是等效的具有相同功能的单片机应用系统，其软、硬件功能分配可以在很宽的范围内变化，系统的软硬件功能分配要根据系统的要求而定提高硬件功能的比例可以提高速度，减少所需的存储容量，有利于监测和控制的实时性，但会增加硬件成本以及降低硬件的利用率和系统的灵活性与实用性相反，提高软件功能的比例可以降低硬件的造价，提高灵活性和适应性，但相应速度要下降，软件设计费用和所需存储器容量要增加3. 硬件部分调试：解决了软件、硬件分配之后，硬、软件设计可分开进行，但是相互间的联系很多，故也可交叉进行。
硬件先逐个建立，并进行初步调试4. 软件模块的调试一般要借助于目标系统向同机种的高中档微机系统，后采用专门的微机开发系统作为工具将编写好的源程序送入工具微机系统，进行编辑、编译、形成目标程序，以便对软件进行单独初初步调试5. 联机调试将软件、硬件进行联调，最好能使用带有仿真器的微机开发系统，这样可以获得高效率的调试结果，逐步排除故障，完成调试任务四、 提交报告要求1． 提交设计任务书：包括实现总体目标所经历的研究途径和实施方法；系统的关键技术和采取的方法；一般而言设计报告至少应包括如下内容：（1） 设计方案及其论证：在论证时应通过对多种方案的比较分析，选出其中最适合的一种，对每种方案要准确理解，首先保证方案的正确、优良，如有可能，还应力争有所创新2） 必要的理论计算：无论是方案论证还是元件参数的选取都要有足够的根据，应通过必要的计算确定，而不是模糊地选取3） 电路图和有关的设计文件：各级设计结果皆应有相应的图纸和文件图纸方面有方框图、流程图2． 系统功能说明书：应包括如下几部分1） 系统名称、用途、特点及简要设计思想；（2） 主要技术指标，包括：精度（灵敏度、线性度、基本误差及环境参数对测量的影响等）、被测参数名称及其测量范围和工作环境（温度、湿度、振动或腐蚀性等）、稳定性（如连续工作时间）等。
3） 仪器所具备的功能，包括：输出功能（显示方式和输出方式）、人机对话功能（如键盘的操作管理、屏幕的菜单选择和光笔输入等）、运算功能、出错和超限报警提示功能以及诸如仪器检测状态的自动调整等功能自检）3． 系统测试方法及结果五、 参考题目1． 温度测量2． 超声波测距3． 烟尘浓度测量4． 新型数字化、网络化传感器应用5． 一线式数字温度传感器用于温度检测6． 元件阻抗的测量7． 压力测量8． 电源参数测试与评价9． 分时电能表10. 光电检测类仪器六、 考核办法及成绩评定作品50％：根据题目难易成度、工作量、完成情况、实际效果、创新性等方面，对作品验收 报告 50%：含设计书、说明书、测试结果及分析考查点：方案论证、硬件电路图、软件流程框图、算法、结果数据、波形、曲线等附件：储备元器件清单 单位：元序号消耗材料规格型号单位数量估计价格金额1.实验板15×20块500945002.实验板10×10块30039003.PCB板最小系统B板块30123604.下载板89S52块5301505.GPS板JUPC-021/ J021封装块380024006.USB接口板2.0/ADS7822/89S52块3016048007.电阻1/4W1%金属膜系列盒200816008.贴片电阻0805系列个200000.0081609.电位器3296101、501、102、502103、503、104、105管4045180010.电位器3223101、102、103、104、105个10000.440011.贴片电容0805系列25V个100000.0088012.瓷片电容5％1.5、2.2、3.3、4.7、6.8包102525013.独石电容101、102、103、104、105包106060014.电解电容16V1、2.2、4.7、10uf包20100200015.电解电容25V1、2.2、4.7、10uf包2020400016.高压电容104/400V个4001.560017.瓷片电容103/2KV个500.281418.电源块7805、06、09、12、15个10000.880019.电源块7905、06、09、12、15个2500.840020.电源块LM317个1001.414021.电源基准AD580个104040022.电源基准1403个30412023.焊锡丝0.8/日本卷302060024.放大器AD625片3090270025.放大器LF442片60530026.放大器LM324片1000.858527.放大器TL082片1001.212028.放大器NE5534片353.510529.放大器OP07片1001.616030.放大器AD OP37片608.551031.放大器LM311片1000.99032.放大器LM358片2000.9519033.比较器LM331片2000.816034.比较器LM339片2000.816035.放大器NE5532片2001.224036.放大器OPA27 DIP8片303.410237.LED数码管共阳LG5011BSR个800180038.单芯导线0.3不同颜色捆302575039.多芯导线0.5平方不同颜色捆63521040.电源线5A多芯捆25010041.信号线4芯/100捆33510542.信号线10芯/200捆119019043.网线100M箱145045044.电阻排4.7k*8个100.4445.整流桥模块100A、400V（DD55F-160）个811088046.整流桥5A个50210047.整流桥3A个1001.818048.整流桥1A个1000.77049.三极管8050/8550/9012/9013袋414056050.三极管9018/9015袋214028051.二极管IN4148个20000.0612052.快恢复二极管EAR34-10个301.003053.A/D转换器TLC2543片5032160054.A/D转换器AD0809片351242055.A/D转换器THS1207IDA片10100100056.A/D转换器CS5361片10120120057.A/D转换器ADC0804 片351863058.D/A转换器DAC0832片301030059.电池1号、2号、5号盒201836060.步进电机三相六拍/四相八拍/50W个108080061.场效应管IRF系列个100330062.温度传感器AD590/精度0.1个3045135063.气敏传感器CO、酒精个6032192064.电流传感器KT100A/P个512060065.扎带8/10袋43012066.显示模块 8279片4025100067.薄膜键盘4×4个351863068.短路子 包55025069.并行接口8255 片35828070.无线模块AYG-35i个10400200071.示波器探头20M个10018180072.示波器探头100M个107575073.万用表表笔500型个100440074.万用表表笔数字表个2048075.继电器5V/12/双刀双个20024。