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1、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（1分)1 智能仪器设计时采用CLD/PGA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、AD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M1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
2、信号小于1m时，增益为0，而输入信号每增加1mv时,其增益自动减少一倍，直到10mv为止。（1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AM或F存储器对教材中图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;E、LCD、触摸屏考试题(0分)1 设计031单片机与液晶显示模块LCM-5101A得接口电路,画出接口电路图并编写上下滚动显示XGY（个大写英文字母）得控制程序（包含程序
3、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（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:R232C、RS485串行总线,UB通用串行总线，PTR2000无线数据传输考试题（3分) 设计PC机与MCS51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C机键盘输入数字，在单片机得位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(1分）；制作实物，实现基本功能,效果良好（5分).第1章概
4、述考试题(10分)1智能仪器设计时采用CPD/FPGA有哪些优点?答：FGA/L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：()随着VSI工艺得不断提高,PGA/D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）FGA/CPLD得资金投入小，研制开发费用低；(3）PGAPLD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PRO就可实现不同得功能；（4）FP/PD芯片电路得实际周期短;（)FPGA/CPL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。FPD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）、设计
5、一个MC1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10m,要求当输入信号小于1mv时,增益为00,而输入信号每增加1mv时，其增益自动减少一倍,直到00mv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CD401作为放大器反馈电阻选择开关，通过两两电阻并联得到2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0口控制液晶显示器得输出采用TLC59作为A/D转换芯片
6、,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#iclude reg1、”#icldeiis、hdeineucar unsige chr#dfin int unsgedintbitcs=3 5；si intr = P3 ；sbit wr = ；trd P3 7;sbit1 =P1 0;bita = 1；sbt3 = 2；st a4 = P1 ；bta5= P1 4；sbta6 = P 5;ucha d4;* 延时*void delyms(uchar n）chari,j；f （i = ;i ; +）or(=0； j 110
7、； j+）；* AD转换*uhr adctrn（）c=0; w 1;_nop_(); = ；nop_(）;wr= 1；delaym(1）；/ 读取转换后得值P 0xf；d = 1；_nop_（）;r 0;nop_（)；d =P2；_nop（)；d= 1；_no_（）;wr = 1;_op_()；r= 0；_np_(）;w = 1；layms（1）；/ 读取转换后得值2 xf; ;o()；rd= 0；nop()；d1 = P2； = 1；wr = 1；_nop_(）；r = ；_nop_（）；wr ;delms();/ 读取转换后得值P = 0xff；rd = 1;_nop（）;rd ;_np(
8、);d2 = ;rd=1；while（1)if（0d1 d1d2)rern d1;d0 = ；d1 = d2；wr= 1;_nop_();wr = 0;_np_（）；wr 1；delayms();/ 读取转换后得值 0xff； =1;nop_（)；rd= 0;_no_();d2 = P2；d = 1;/* 主函数*oid in()uar a；a4 = 0;a5 = 0;a= 0;= adctan（）;whe (1)w =；nop_();wr= 0；_nop();wr;elay(1)；/ 读取转换后得值P2 0xf；d=；_op_(）；d 0；_nop_（）；d3 =P；_nop_（);rd 1
9、;if （3a）=d3；if（a = 25）a1 = ;a2= 0；a ；ele i(a= 5）a1 = 1；= 0; ;else （ = 76)a1 0；a = 1；a3 ;ele f （a =0）1 = ；a= 1；a3=0；else f （= 12）a 0；a2 =;3 1；e if（a = 153)a1 =1;a2 = 0；3 = 1；se if (a = 178）1=1；a2=0;3=;4 =1；else if (a = 204）a ;a2 = 0;3= ；a4 = 0；a5 =；ele f （a = 229)a1 ;a2 0；a3 1； 1；5=1;else if（a 255)a1
10、 = ； = ;a3 = ;a4 0；a 0;a6 1；5。仿真结果图波形显示情况、运用双口RAM或FIFO存储器对教材中图2-2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。（1分)评分标准：正确设计硬件电路图（0分);正确描述工作过程(5分）。硬件电路图。工作过程IDT720就是IT公司容量为6K9得且引脚功能完全兼容得串行FIF双端口RM单向得FIFO双端口存储器。因为就是一个FIFO(先入先出）存储器，所以没有绝对地址得概念,只有读指针与写指针得相对位置。当相对位置为0时,表明存储器空；为所用得存储器得容量时,表明存储器已满。677为D 公司研制得16位、1P
11、得高速A/ D转换器。采集系统得原理图如上图所示。用一片AD77与两片IT206构成了一个6位得、最高采样频率可达1M、每组最大采样点数为16K得数据采集系统。若要增加采集样本长度,只需要换D7206即可，其硬件得连接方式基本不变。在此系统中单片机得作用只就是控制何时采样,以及采样完成后对采样数据得处理,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IT7206（存低位）与IT20(存高位）读出，进行处理。每组数据得数量应该由程序计数判断，当然也可以利用IT706得EF标志进行查询判断
