测控系统课程设计
测控系统技术课程设计
测控系统技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握测控系统技术的基本原理、方法和应用,培养学生的实际操作能力和创新意识。
通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:(1)理解测控系统的基本概念、组成和分类;(2)掌握测控系统的硬件和软件设计方法;(3)熟悉信号处理、数据采集和控制算法等方面的知识。
2.技能目标:(1)能够运用测控系统技术解决实际工程问题;(2)具备测控系统硬件选型、软件设计和系统调试的能力;(3)熟练使用相关仪器仪表和编程软件。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的团队合作精神和责任意识;(2)激发学生对测控系统技术的兴趣,培养创新思维;(3)使学生认识到测控系统技术在现代社会中的重要性和应用价值。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.测控系统概述:介绍测控系统的定义、组成、分类和应用领域;2.测控系统硬件:讲解传感器、信号处理电路、执行器等硬件组件的选择和设计;3.测控系统软件:涵盖控制算法、数据采集、人机界面等方面的内容;4.测控系统实例分析:分析实际工程中的测控系统案例,让学生学以致用;5.实验操作:进行测控系统实验,培养学生动手能力和实际操作技能。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:系统地传授测控系统的基本原理和知识;2.讨论法:学生针对实际案例进行讨论,培养解决问题的能力;3.案例分析法:分析典型测控系统实例,帮助学生更好地理解理论知识;4.实验法:让学生亲自动手进行实验,提高实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统性的学习资料;2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,提高课堂教学效果;4.实验设备:配置完善的实验设备,确保学生能够进行实际操作。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采取以下评估方式:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等方式,评估学生的学习态度和积极性;2.作业:布置适量的作业,检查学生对知识点的掌握程度和应用能力;3.实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力;4.考试:设置期中和期末考试,全面测试学生的知识水平和应用能力。
南邮测控系统课程设计
南邮测控系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握测控系统的基础知识,包括传感器原理、信号处理方法及数据传输技术。
2. 让学生了解南邮测控系统的结构组成,理解各部分功能及其相互关系。
3. 使学生能够运用所学知识,分析并解决实际问题,提高测控系统的设计与应用能力。
技能目标:1. 培养学生运用测控技术进行数据采集、处理和传输的能力。
2. 培养学生设计简单的测控系统电路,进行系统调试与优化的能力。
3. 提高学生的团队协作和沟通能力,使其能够在项目实践中发挥积极作用。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对测控技术及工程的兴趣,培养其探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度,使其具备良好的工程伦理素养。
3. 增强学生的国家使命感和社会责任感,使其认识到测控技术在国家发展和社会进步中的重要作用。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点:本课程针对的是高年级学生,具备一定的电子技术和测控基础,具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求:结合课程性质和学生特点,采用理论教学与实践操作相结合的方式,注重培养学生的实际操作能力和创新精神。
通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,为将来的学术研究或工程实践奠定基础。
二、教学内容1. 测控系统基本原理:包括传感器的工作原理、信号处理方法、数据传输技术等基础知识,对应教材第一章内容。
2. 南邮测控系统结构组成:详细介绍测控系统的各部分功能、相互关系及系统设计原则,对应教材第二章内容。
3. 数据采集与处理:教授数据采集、信号处理、滤波算法等,对应教材第三章内容。
4. 系统设计与实践:包括测控系统电路设计、系统调试与优化,对应教材第四章内容。
5. 实践项目:组织学生进行小组项目实践,运用所学知识设计、实现并优化一个简单的测控系统,提高学生的实际操作能力。
6. 教学案例解析:分析典型的测控系统案例,使学生更好地理解理论知识在实际中的应用。
测控技术综合课程设计
测控技术综合课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握测控技术的基本原理,理解传感器的工作机制和信号处理方法;2. 使学生了解测控系统的组成和设计原则,掌握相关仪器的使用方法;3. 帮助学生了解测控技术在现实生活中的应用,提高学生对科学技术发展的认识。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行测控系统设计和分析的能力;2. 提高学生实际操作测控设备、调试系统的技能;3. 培养学生运用计算机软件进行数据采集、处理和分析的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学、追求真理的精神,增强学生对测控技术学科的兴趣;2. 培养学生的团队协作意识,提高学生在团队中沟通、协作的能力;3. 培养学生严谨、务实的学习态度,养成勤奋刻苦、不断探索的良好习惯。
课程性质:本课程为综合实践课程,旨在通过理论与实践相结合的方式,使学生掌握测控技术的基本知识和技能,培养学生的实际操作能力。
学生特点:学生具备一定的物理、数学基础,对测控技术有一定了解,但实际操作能力较弱。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生的动手实践能力,充分调动学生的主观能动性,引导学生主动探索、积极思考,培养具备创新精神和实践能力的测控技术人才。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际问题的解决,提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 测控技术基本原理:包括传感器的工作原理、信号处理方法、数据采集与传输等;教材章节:第一章 测控技术概述,第二节 传感器与信号处理2. 测控系统组成与设计原则:介绍测控系统的基本组成、设计原则及各部分功能;教材章节:第二章 测控系统组成与设计,第一节 测控系统概述3. 常用测控设备与仪器:学习各类测控设备、仪器的使用方法及注意事项;教材章节:第三章 常用测控设备与仪器,第一、二节4. 测控技术在生活中的应用:分析实际案例,了解测控技术在日常生活、工业生产等方面的应用;教材章节:第四章 测控技术的应用,第一节 日常生活中的测控技术5. 测控系统实践操作:结合实验室设备,进行实际操作,锻炼学生动手能力;教材章节:第五章 测控系统实践操作,第一、二节6. 数据处理与分析:学习运用计算机软件进行数据采集、处理和分析的方法;教材章节:第六章 数据处理与分析,第一节 数据采集与处理7. 课程设计:以小组为单位,设计一个简单的测控系统,培养学生团队协作能力和创新精神;教材章节:第七章 课程设计,第一节 课程设计要求与方法教学内容安排与进度:本课程共计16课时,具体安排如下:1-4课时:测控技术基本原理与系统组成;5-8课时:常用测控设备与仪器;9-12课时:测控技术应用与实践操作;13-16课时:数据处理与分析、课程设计。
测控技术的课程设计
测控技术的课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握测控技术的基本原理、方法和应用;技能目标要求学生能够运用所学知识进行简单的测控系统设计和分析;情感态度价值观目标要求学生培养对测控技术的兴趣和热情,提高科学探究的精神。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括测控技术的基本原理、方法及其在工程中的应用。
具体包括:测控系统的组成、分类和性能指标;信号的放大、滤波和转换;传感器的基本原理和应用;信号处理方法;测控系统的设计与分析方法。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
讲授法用于传授基本原理和方法;讨论法用于探讨问题解决方案;案例分析法用于分析实际应用;实验法用于验证理论和培养技能。
通过多样化教学方法,激发学生的学习兴趣和主动性。
四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材选用《测控技术》一书,参考书包括《测控系统设计》等;多媒体资料包括课件、视频等;实验设备包括传感器、信号处理器等。
教学资源应支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。
平时表现主要评估学生的课堂参与和讨论表现;作业分为书面作业和实验报告,以检验学生的理解和应用能力;考试包括期中和期末考试,以全面考察学生的知识掌握和运用能力。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排教学进度安排包括课程的起止时间、每周的教学内容和教学时间。
教学时间分配应合理,确保在有限的时间内完成教学任务。
教学地点选在实验室和教室,以方便学生进行实验和讨论。
同时,教学安排还应考虑学生的实际情况和需要,如学生的作息时间、兴趣爱好等。
七、差异化教学根据学生的不同学习风格、兴趣和能力水平,设计差异化的教学活动和评估方式。
对于学习风格偏向实践的学生,增加实验和实践环节;对于学习风格偏向理论的学生,增加案例分析和讨论环节。
测控系统课程设计报告
测控系统课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握测控系统的基本原理、方法和应用,具备分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)理解测控系统的组成、工作原理和分类;(2)掌握测控系统中信号的采样与量化、误差分析、数据处理等基本方法;(3)熟悉常见测控设备及其应用场景;(4)了解测控技术的发展趋势和前沿领域。
2.技能目标:(1)能够运用所学知识分析实际测控问题;(2)具备使用测控设备进行数据采集、处理和分析的能力;(3)能够设计简单的测控系统,并进行调试和优化。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的创新意识和团队合作精神;(2)增强学生对测控技术的兴趣和责任感;(3)引导学生关注测控技术在国家战略和民生中的应用,提高国家意识和社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1.测控系统的组成与分类:介绍测控系统的的基本组成部分,如传感器、信号处理电路、执行器等,以及不同类型的测控系统及其应用场景。
2.信号的采样与量化:讲解信号采样、量化原理,分析采样频率、量化位数对信号质量的影响。
3.误差分析与数据处理:介绍测控系统中的主要误差来源,分析误差的性质和影响,探讨数据处理方法,如插值、滤波等。
4.常见测控设备及其应用:介绍常见的测控设备,如传感器、执行器、控制器等,分析其在实际应用中的工作原理和性能。
5.测控系统的设计与实践:讲解测控系统的设计方法,包括硬件选型、软件开发等,结合实际案例进行分析。
6.测控技术的发展趋势:介绍测控技术的发展动态和前沿领域,如物联网、大数据、智能制造等。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程采用多种教学方法相结合,包括:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握测控系统的基本原理和方法。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解测控系统在工程中的应用和设计方法。
3.实验法:学生进行实验,培养学生的动手能力和实践技能。
4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,提高学生的思维能力和创新能力。
测控系统原理与设计课程设计
测控系统原理与设计课程设计测控系统是用于测量、监测、控制物理量的技术系统。
现在几乎所有的工业和科技领域都离不开测控系统的应用,因此测控系统成为了重要的技术专业。
本文将介绍测控系统原理与设计课程设计的内容。
一、课程设计目的和基本要求本次课程设计旨在通过对测控系统理论知识的学习和实践,让学生深入了解测控系统的工作原理、设计流程和实现方法,提高学生的综合能力和实践能力。
设计要求学生能够独立完成一个小型的测控系统方案设计,为学生将来的测控系统设计和实践奠定基础。
二、课程设计内容本次课程设计分为两部分。
第一部分为理论授课,主要包括测控系统基础、传感器与信号处理、数据采集与传输、控制策略等内容;第二部分为实践操作,学生需要完成一个小型的测控系统方案设计的实验项目。
1. 理论授课1.1 测控系统基础测控系统的定义、基本组成和发展历程。
测量误差及其来源,精度的分析与控制,测量精度的提高方法。
测控系统常用量的名称、表示方法和单位。
1.2 传感器与信号处理传感器的概念、分类、特点、参数和应用。
传感器的静态和动态特性,传感器的选择和匹配。
信号条件与调理,采集信号的处理方法,各种传感器信号的处理示例。
1.3 数据采集与传输传统数据采集系统的介绍及其优缺点。
现代数字化数据采集系统特点、结构和工作原理。
数据无损传输介质的分类和特点,传输协议和传输方式的选择。
1.4 控制策略控制系统的基本结构、类型、性能指标以及各类控制对象。
控制策略选择的依据和方法。
比例、积分和微分控制对控制系统的作用。
高级控制技术及其实际决策。
2. 实践操作学生需要完成一个小型测控系统的方案设计实验项目,具体要求如下:•选定测量对象并确定测量参数•选定传感器并进行参数匹配和电路设计•选用合适的数据采集方式并进行数据采集与传输设计•选定控制策略并设计控制程序•利用实验装置进行模拟实验并进行调试•给出实验结果并进行分析和评价三、课程设计要求1. 理论学习要求学生应认真学习课程理论知识,完成课堂作业和实验预习。
测控技术的课程设计
测控技术的课程设计一、课程目标知识目标:1. 了解测控技术的基本概念、原理及在实际应用中的重要性;2. 掌握测控系统中的传感器、执行器、数据采集与处理等关键技术;3. 理解并掌握测控系统的设计原则和方法。
技能目标:1. 能够运用所学知识分析和解决实际测控问题,具备初步的测控系统设计能力;2. 能够操作常见的测控设备,进行数据采集、处理和分析;3. 能够运用测控软件进行数据可视化及分析。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对测控技术的兴趣,激发学生主动探究新知识的精神;2. 培养学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力;3. 增强学生的创新意识和实践能力,使其具备解决实际问题的自信心。
课程性质:本课程为理论与实践相结合的课程,注重培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
学生特点:学生具备一定的物理、数学基础,对新技术有一定的好奇心,但实践能力有待提高。
教学要求:结合学生特点,采用案例教学、实验教学等方法,引导学生主动参与,提高学生的实践能力和创新意识。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 测控技术基本概念与原理:包括测控系统的定义、功能、分类及其在工业、农业、医疗等领域的应用。
教材章节:第一章 测控技术概述内容列举:测控系统的发展历程、基本组成与工作原理。
2. 传感器与执行器:介绍各种传感器的工作原理、特性及应用,以及执行器的种类、性能和选用原则。
教材章节:第二章 传感器与执行器内容列举:传感器分类、原理及选型,执行器类型、性能及控制方法。
3. 数据采集与处理:讲解数据采集系统的组成、工作原理,以及数据预处理、分析和可视化方法。
教材章节:第三章 数据采集与处理内容列举:数据采集硬件与软件,信号处理方法,数据可视化技术。
4. 测控系统设计:阐述测控系统设计的原则、步骤和方法,结合实际案例进行分析。
教材章节:第四章 测控系统设计内容列举:系统设计原则,硬件选型与连接,软件开发与调试。
测控专业大学课程设计
测控专业大学课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解测控专业的基本理论,掌握测控系统设计的基本原理和方法;2. 掌握测控系统硬件和软件的设计流程,了解各类传感器的原理及应用;3. 掌握数据分析与处理的基本技巧,能运用所学知识解决实际问题。
技能目标:1. 具备设计简单测控系统的能力,能根据需求选择合适的传感器、控制器和执行器;2. 能运用相关软件进行数据处理和分析,提高实际工程问题的解决能力;3. 具备良好的团队协作和沟通能力,能在项目中进行有效分工与合作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合,提高学生的工程素养;2. 培养学生的创新意识和实践能力,激发学生对测控技术的兴趣和热情;3. 增强学生的社会责任感,使学生认识到测控技术在国家经济发展和社会进步中的重要作用。
本课程针对测控专业大学阶段的学生,结合学科特点和实际教学要求,将课程目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习,旨在使学生掌握测控专业的基本知识和技能,培养其解决实际工程问题的能力,同时注重培养学生的情感态度和价值观,使其成为具有创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容1. 测控系统基本原理:包括测控系统的定义、分类及其应用领域,重点讲解测控系统的基本组成和工作原理。
教材章节:第一章 测控系统概述2. 传感器原理及应用:介绍各类传感器的原理、特性及选型方法,分析不同传感器在测控系统中的应用。
教材章节:第二章 传感器及其应用3. 测控系统硬件设计:讲解测控系统硬件设计流程,包括控制器、执行器等硬件设备的选型和连接方法。
教材章节:第三章 测控系统硬件设计4. 测控系统软件设计:介绍测控系统软件设计方法,包括数据采集、处理、分析与显示等环节。
教材章节:第四章 测控系统软件设计5. 数据分析与处理:讲解数据分析的基本方法,包括信号处理、滤波、数据拟合等,提高学生解决实际问题的能力。
教材章节:第五章 数据分析与处理6. 实践项目与案例分析:组织学生进行实际项目设计和实施,分析典型测控系统案例,提高学生的实践能力。
测控系统培训课程设计
测控系统培训课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解测控系统的基本原理,掌握测控系统各组成部分的功能及相互关系。
2. 掌握测控系统常用的传感器及其工作原理,了解其在实际应用中的选型方法。
3. 学会分析测控系统的性能指标,了解影响系统性能的因素。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计简单的测控系统,并进行仿真实验。
2. 掌握测控系统调试与故障排除的基本方法,具备实际操作能力。
3. 能够使用相关软件对测控系统进行数据采集、处理和分析,提高实际应用能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对测控技术浓厚的兴趣,激发其探索精神和创新意识。
2. 增强学生的团队合作意识,培养其在实际工程项目中与他人协同工作的能力。
3. 引导学生关注测控技术在国家经济建设和国防事业中的应用,培养其社会责任感和使命感。
课程性质:本课程为理论与实践相结合的课程,旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的物理、数学和电子基础知识,对测控技术有一定了解,但实际操作能力较弱。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和创新能力。
在教学过程中,注重启发式教学,引导学生主动思考,培养其解决问题的能力。
同时,关注学生的情感态度价值观培养,使其成为具有社会责任感和使命感的优秀人才。
通过分解课程目标为具体学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 测控系统概述:介绍测控系统的基本概念、发展历程、应用领域,使学生了解测控技术的重要性。
教材章节:第一章 测控系统概述内容:测控系统基本概念、发展历程、应用领域。
2. 测控系统硬件组成:讲解传感器、执行器、信号调理电路等硬件组成部分,使学生掌握各部分功能及选型方法。
教材章节:第二章 测控系统硬件组成内容:传感器、执行器、信号调理电路、数据采集卡。
3. 测控系统软件设计:介绍测控系统软件设计方法,包括数据采集、处理、分析等,提高学生的实际应用能力。
测控系统工程技术课程设计
测控系统工程技术课程设计一、课程背景测控系统是现代工业制造需要的重要部分,它能够实现对工业自动化、信息化、智能化的要求。
而测控系统则是完成这种要求的关键环节之一。
为了保证测控系统的性能和稳定性,需要学习和掌握测控系统的工程技术知识。
本课程旨在通过理论和实践,让学生了解测控系统的基本原理和技术,能够熟练运用测控系统的知识解决实际问题。
二、课程目标本课程旨在培养学生对测控系统工程技术的理解和应用能力,具体目标如下:1.掌握测控系统工程的基本原理和技术,理解测量、控制和系统设计等基础知识;2.能够熟练使用传感器、数据采集卡、信号调节器、执行器等测控系统技术;3.能够合理设计测控系统功能,实现信号采集、信号处理、控制执行等功能;4.能够使用MATLAB等仿真工具对测控系统进行仿真和模拟;5.能够运用所学知识解决工程实践中的实际问题。
三、课程内容本课程主要包括以下内容:1. 测量与传感器测量技术是测控系统的基础,本节将重点介绍测量技术基础知识,传感器的类型及使用,信号的获取以及传感器测量误差分析等。
2. 信号调节与数据采集在测控系统中,传感器通常输出较弱的电信号,为了能够得到准确的测量数据,需要通过信号调节器进行信号放大、滤波等处理。
本节将介绍信号调节器及其使用,数据采集卡的概念和使用方法。
3. 控制系统基础控制技术是测控系统的核心,本节将介绍控制系统的定义,控制系统的组成部分,控制理论的基础知识。
同时,还将介绍PID控制器的基本结构、参数调节方法。
4. 控制系统设计在此课程阶段中,将探讨如何将控制技术应用到实际工程控制中,本节将介绍控制系统设计基础,包括控制系统的框图、控制器的设计方法等。
5. 其他测控系统技术除以上几项课程之外,本课程还将涵盖以下技术:数字信号处理基础、从传感器到执行器的完整“端到端”系统、MATLAB仿真等技术知识。
四、实践环节本课程主要以实践为主,除老师讲授课程知识之外,还将会有实践环节来帮助学生将所学知识转化为实践能力。
工业测控系统课程设计
工业测控系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解工业测控系统的基本概念、组成及工作原理。
2. 使学生掌握工业测控系统中常用的传感器、执行器及其应用。
3. 引导学生了解工业测控系统中数据采集、处理和传输的方法。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际工业测控问题的能力。
2. 提高学生设计简单的工业测控系统的能力,包括硬件选型、软件编程等。
3. 培养学生团队协作、沟通表达和动手实践的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对工业测控技术及其应用的兴趣,激发学生的求知欲。
2. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度,提高学生的职业素养。
3. 引导学生关注工业测控技术的发展趋势,培养学生的创新意识。
课程性质分析:本课程为专业选修课,旨在帮助学生掌握工业测控系统的基础知识,提高学生在实际工程中的应用能力。
学生特点分析:学生具备一定的电子技术、计算机技术和自动控制技术基础,具有较强的学习能力和实践能力。
教学要求:1. 结合实际案例,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
2. 强化团队合作,培养学生的沟通协调能力和解决实际问题的能力。
3. 注重过程评价,关注学生的学习进步和个性发展。
二、教学内容1. 工业测控系统概述- 测控系统的基本概念- 工业测控系统的组成与发展- 常见工业测控系统的应用案例2. 工业测控系统硬件- 传感器的工作原理与选型- 执行器的类型及应用- 数据采集与处理硬件设计3. 工业测控系统软件- 常用测控软件及其功能- 数据采集与处理软件设计- 控制算法在工业测控系统中的应用4. 数据传输与通信- 工业现场总线技术- 通信协议及其应用- 工业以太网技术5. 工业测控系统设计实例- 系统需求分析- 硬件选型与设计- 软件编程与调试- 系统集成与优化6. 教学实践- 案例分析与讨论- 实践项目设计与实施- 团队合作与成果展示教学内容安排与进度:第1周:工业测控系统概述第2-3周:工业测控系统硬件第4-5周:工业测控系统软件第6周:数据传输与通信第7-8周:工业测控系统设计实例第9-10周:教学实践与成果展示教学内容与教材关联性:本教学内容紧密结合教材《工业测控技术》的相关章节,涵盖基本概念、硬件设计、软件编程、数据传输等方面,确保学生能够系统地掌握工业测控技术知识。
测控系统电路课程设计
测控系统电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握测控系统电路的基本原理,理解各类传感器的工作机制及其在测控系统中的应用。
2. 使学生了解信号调理电路的组成、功能及设计方法,能够运用相关知识对简单测控系统进行电路设计。
3. 引导学生掌握数据采集、处理与传输的基本方法,了解测控系统在工程实践中的应用。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并搭建简单的测控系统电路,具备实际操作能力。
2. 培养学生运用仿真软件对测控系统电路进行仿真分析,提高解决问题的能力。
3. 培养学生具备团队协作能力,能够与他人共同完成复杂的测控系统电路设计与调试。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学,对测控技术产生浓厚兴趣,激发其创新意识。
2. 培养学生严谨、务实的学术态度,养成勤奋好学的学习习惯。
3. 引导学生关注测控技术在现实生活中的应用,认识到科学技术对社会发展的推动作用。
课程性质分析:本课程为实践性较强的学科,旨在通过理论教学与实际操作相结合,使学生掌握测控系统电路的设计与应用。
学生特点分析:学生具备一定的电子技术基础,对测控技术有一定了解,但缺乏实际操作经验,需要通过本课程的学习提高实践能力。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,强化学生的实际操作能力。
2. 结合生活实际,激发学生学习兴趣,提高教学效果。
3. 引导学生通过团队协作,培养沟通与协作能力。
二、教学内容1. 测控系统概述:介绍测控系统的基本概念、发展历程、应用领域,使学生了解测控系统的重要性。
教材章节:第一章 测控系统概述2. 传感器及其应用:讲解各类传感器的原理、特性及其在测控系统中的应用。
教材章节:第二章 传感器及其应用3. 信号调理电路设计:阐述信号调理电路的组成、功能及设计方法,包括放大、滤波、线性化等。
教材章节:第三章 信号调理电路4. 数据采集与处理:介绍数据采集的基本原理、硬件设备、软件编程及数据处理方法。
教材章节:第四章 数据采集与处理5. 数据传输技术:讲解测控系统中常用的数据传输技术,如串行通信、网络通信等。
测控系统综合课程设计
测控系统综合课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握测控系统的基本原理和设计方法,提高学生的实际动手能力和创新能力。
通过本课程的学习,学生应能理解测控系统的工作原理,掌握测控系统的设计方法和步骤,具备分析和解决测控系统问题的能力。
具体来说,知识目标包括:了解测控系统的基本概念、组成和分类;掌握测控系统的硬件和软件设计方法;熟悉各种测控技术的原理和应用。
技能目标包括:能够使用测控系统相关设备和工具进行实际操作;能够根据实际需求设计简单的测控系统;能够对测控系统进行调试和维护。
情感态度价值观目标包括:培养学生的团队合作意识和沟通能力;增强学生对测控技术在工程应用中的重要性的认识;提高学生对测控系统安全性和可靠性的关注。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括测控系统的基本原理、设计方法和应用实践。
具体包括以下几个部分:1.测控系统的基本原理:介绍测控系统的定义、组成和分类,讲解测控系统的工作原理和相关理论知识。
2.测控系统的设计方法:讲解测控系统的设计方法和步骤,包括需求分析、硬件设计、软件设计等。
3.测控系统的应用实践:介绍各种测控技术的原理和应用,通过实际案例分析,使学生能够将理论知识应用到实际问题中。
4.测控系统的调试和维护:讲解测控系统的调试和维护方法,培养学生对测控系统运行状况的监控和解决问题的能力。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标,我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体包括以下几种方法:1.讲授法:通过讲解测控系统的基本原理、设计方法和应用实践,使学生掌握相关理论知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生能够将理论知识应用到实际问题中,提高学生的实际操作能力。
3.实验法:通过实际操作,使学生能够深入了解测控系统的工作原理和设计方法,提高学生的动手能力。
4.小组讨论法:通过小组讨论,培养学生的团队合作意识和沟通能力,促进学生对测控技术的研究和探讨。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用国内知名出版社出版的测控系统相关教材,作为学生学习的主要参考资料。
测控课程设计
测控 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解测控技术的基本概念,掌握相关的术语和原理。
2. 学生能够掌握测控系统中常用的传感器的工作原理和特性。
3. 学生能够描述测控系统的数据采集、处理和传输的基本过程。
技能目标:1. 学生能够运用所学的测控知识,设计简单的测控电路。
2. 学生能够运用测控设备进行数据采集,并进行分析和处理。
3. 学生能够运用测控技术解决实际问题,具备初步的创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对测控技术产生兴趣,培养科学探究的精神和自主学习的能力。
2. 学生能够认识到测控技术在日常生活和国家发展中的重要性,增强社会责任感和使命感。
3. 学生在团队合作中学会尊重他人、沟通交流,培养合作精神和集体荣誉感。
课程性质:本课程为实践性与理论性相结合的课程,旨在让学生在实际操作中掌握测控技术的基本知识和技能。
学生特点:六年级学生具备一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇,善于观察和思考。
教学要求:结合学生的特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,培养学生的创新意识和实践能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,使每位学生都能在课程中取得具体的学习成果。
通过课程学习,为学生后续学习相关专业知识和技能打下坚实基础。
二、教学内容1. 测控技术基本概念:包括测控系统的定义、功能、分类及应用领域,使学生了解测控技术的基本框架。
2. 传感器原理与特性:介绍常见传感器的工作原理、性能参数和应用场景,如温度传感器、压力传感器等。
3. 数据采集与处理:讲解数据采集的方法、过程和传输方式,以及数据预处理和信号处理的基本技术。
4. 测控系统设计:学习测控系统设计的原则、步骤和方法,结合实际案例进行分析和讨论。
5. 实践操作:安排学生进行测控电路的设计、搭建和调试,提高学生的动手能力和实际问题解决能力。
教学内容安排和进度:第一课时:测控技术基本概念第二课时:传感器原理与特性第三课时:数据采集与处理第四课时:测控系统设计第五课时:实践操作(分组进行)教材章节关联:本教学内容与教材中“测控技术与应用”章节相关,涵盖了该章节的主要内容,为学生提供了系统的测控技术学习资源。
测控课程设计
测控课程设计一、教学目标本章节的教学目标包括以下三个方面:1.知识目标:使学生掌握测控技术的基本原理和应用,理解相关的概念和公式,熟悉测控系统的组成和操作。
2.技能目标:培养学生运用测控技术解决实际问题的能力,能够进行简单的测控系统设计和调试。
3.情感态度价值观目标:培养学生对测控技术的兴趣和好奇心,提高学生对科学研究的热情和责任感。
在制定教学目标时,需要分析课程性质、学生特点和教学要求,明确课程目标,并将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容根据课程目标,本章节的教学内容主要包括以下几个方面:1.测控技术的基本原理和概念,包括测量、控制、信号处理等方面的知识。
2.测控系统的组成和操作,包括传感器、执行器、控制器等部件的作用和连接方式。
3.测控技术的应用案例,包括工业自动化、机器人、智能交通等方面的实例。
教学大纲将按照上述内容进行安排和进度,确保教学内容的科学性和系统性。
三、教学方法为了达到教学目标,本章节将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握测控技术的基本原理和概念。
2.讨论法:通过学生之间的讨论,深入理解测控系统的组成和操作。
3.案例分析法:通过分析测控技术的应用案例,了解测控技术在实际中的应用。
4.实验法:通过动手实验,培养学生运用测控技术解决实际问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用合适的测控技术教材,为学生提供系统性的知识学习。
2.参考书:提供相关的参考书籍,为学生提供更多的学习资料。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,为学生提供直观的学习体验。
4.实验设备:准备相关的实验设备,为学生提供动手实践的机会。
五、教学评估教学评估是检验学生学习成果和提高教学质量的重要手段。
本章节的教学评估主要包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现,评估学生的学习态度和积极性。
信号与测控系统课程设计
信号与测控系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解信号与测控系统的基本概念、原理及分类;2. 掌握信号处理与分析的基本方法,如滤波、傅里叶变换等;3. 了解测控系统的工作原理,掌握传感器、执行器等组件的应用;4. 学会分析测控系统的性能指标,如精度、稳定性等。
技能目标:1. 能够运用所学知识对实际信号进行处理与分析;2. 能够设计简单的测控系统,并进行仿真与实验;3. 能够运用相关软件工具进行信号与测控系统的设计与调试;4. 能够解决实际工程问题,具备一定的创新能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对信号与测控系统的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的团队协作意识,提高沟通与表达能力;3. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合;4. 增强学生的社会责任感,认识到信号与测控技术在国家发展和社会进步中的重要作用。
本课程针对高年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习,使学生具备信号与测控领域的基本知识和技能,为后续相关课程学习和实际工程应用打下坚实基础。
同时,注重培养学生的情感态度价值观,提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 信号与系统基本概念:信号分类、信号的数学描述、系统的性质与分类;2. 信号分析与处理方法:傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换;3. 测控系统概述:测控系统的基本组成、工作原理、性能指标;4. 传感器与执行器:传感器的原理与应用、执行器的工作原理及分类;5. 测控系统设计:系统建模、控制器设计、系统仿真与实验;6. 常用测控软件工具:MATLAB/Simulink、LabVIEW等在信号与测控系统中的应用。
教学内容依据课程目标,结合教材章节进行组织,确保科学性和系统性。
教学大纲安排如下:第一周:信号与系统基本概念;第二周:信号分析与处理方法;第三周:测控系统概述;第四周:传感器与执行器;第五周:测控系统设计;第六周:常用测控软件工具。
测控系统技术课程设计
测控系统技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解测控系统的基本原理,掌握测控系统组成及各部分功能。
2. 使学生掌握测控系统中常用的传感器工作原理及其选用方法。
3. 帮助学生了解数据采集、处理和传输的基本方法,以及测控系统的抗干扰技术。
技能目标:1. 培养学生能够运用所学知识分析和解决实际测控系统问题的能力。
2. 提高学生动手操作和调试测控系统的技能,具备基本的故障排查和维修能力。
3. 培养学生使用相关软件和工具对测控系统进行设计和仿真。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学,积极探索,严谨求实的科学态度。
2. 增强学生的团队协作意识,培养沟通与交流的能力。
3. 让学生认识到测控技术在国家经济建设和国防事业中的重要性,激发学生的爱国情怀和责任感。
课程性质分析:本课程为专业技术课程,旨在帮助学生掌握测控系统的基本知识和技能,培养学生解决实际问题的能力。
学生特点分析:学生已具备一定的电子技术基础和计算机编程能力,对实际操作和新技术具有浓厚的兴趣。
教学要求:1. 结合实际案例进行教学,提高学生的实践能力。
2. 注重启发式教学,引导学生主动思考,培养创新意识。
3. 强化课堂互动,关注学生的个体差异,提高教学效果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 测控系统概述:介绍测控系统的基本概念、发展历程、应用领域及发展趋势,使学生了解测控技术的重要性。
2. 测控系统组成:详细讲解测控系统的各个组成部分,包括传感器、数据采集、信号处理、执行器等,分析各部分的功能和相互关系。
3. 传感器及其应用:学习各种类型传感器的原理、特点和应用,如温度传感器、压力传感器、流量传感器等,并了解传感器选型原则。
4. 数据采集与处理:学习数据采集的基本原理、方法和技术,包括模拟信号调理、模数转换、数字信号处理等。
5. 抗干扰技术:介绍测控系统抗干扰的常用方法,如滤波技术、屏蔽技术、接地技术等,提高系统的稳定性和可靠性。
测控系统课程设计
测控系统课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习测控系统的基本概念、原理和方法,使学生掌握测控系统的基本组成、工作原理和设计方法,具备分析和解决测控系统实际问题的能力。
具体教学目标如下:1.掌握测控系统的定义、分类和基本组成;2.理解测控系统的工作原理和设计方法;3.熟悉常用的测控系统传感器、执行器和控制器。
4.能够分析测控系统的性能指标和稳定性;5.能够运用测控系统的设计方法,完成简单的测控系统设计;6.具备使用测控系统相关软件和实验设备的能力。
情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和团队合作精神;2.使学生认识到测控系统在工程实际中的重要性;3.激发学生对测控系统学习的兴趣和热情。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括测控系统的基本概念、原理和方法。
具体教学内容如下:1.测控系统的基本概念:介绍测控系统的定义、分类和基本组成,使学生了解测控系统的基本框架。
2.测控系统的工作原理:讲解测控系统的工作原理,包括信号检测、信号处理、控制算法等,使学生掌握测控系统的工作流程。
3.测控系统的设计方法:介绍测控系统的设计方法,包括系统建模、系统分析、系统设计等,培养学生具备测控系统设计的能力。
4.常用测控系统传感器、执行器和控制器:介绍常用的测控系统传感器、执行器和控制器,使学生了解其在测控系统中的应用。
5.测控系统的性能指标和稳定性分析:讲解测控系统的性能指标和稳定性分析方法,培养学生分析测控系统性能的能力。
6.测控系统相关软件和实验设备的使用:介绍测控系统相关软件和实验设备的使用方法,提高学生的实际操作能力。
三、教学方法为了提高教学效果,将采用多种教学方法相结合的方式进行授课,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:通过讲解测控系统的基本概念、原理和方法,使学生掌握测控系统的基本知识。
2.讨论法:学生进行课堂讨论,分享学习心得,提高学生的思考和分析能力。
3.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解测控系统的应用和设计方法。
测控系统综合课程设计
测控系统综合课程设计是一个综合性的项目,通常在测控系统或自动化相关专业的课程中进行。
这个设计项目旨在让学生应用所学的知识和技能,设计和实现一个完整的测控系统,涉及硬件和软件的开发,以解决实际的测量和控制问题。
下面是一个测控系统综合课程设计的大致步骤和内容:1. 项目选题:学生根据自己的兴趣和专业方向选择一个测量和控制问题,并确定项目的目标和要求。
可以是一个实际应用场景中的问题,如温度、压力、湿度等的测量和控制,或者是基于开源硬件平台的控制系统设计等。
2. 系统设计:学生需要进行系统设计,包括硬件选型与连接、传感器和执行器的选择与接口设计、信号调理与采样、控制算法设计等。
根据项目要求,设计合适的系统架构和设计方案。
3. 硬件搭建:根据系统设计,学生需要购买或制作所需的硬件设备,并进行搭建和连接,包括传感器、执行器、数据采集卡等。
4. 软件开发:学生需要进行软件开发,包括嵌入式系统程序设计、人机界面设计、数据处理与分析等。
可以使用相应的开发工具和编程语言进行开发,如C/C++、Python等。
5. 系统集成与测试:学生需要将硬件和软件进行集成,并进行系统的测试和调试。
确保系统的各个模块能够正常工作,并进行功能测试和性能评估。
6. 报告撰写与展示:学生需要编写课程设计报告,记录设计思路、系统实现、测试结果等。
此外,还需要进行口头展示,向其他同学和老师介绍设计思路、系统功能和成果。
在整个课程设计过程中,学生需要进行充分的实践操作和理论学习,掌握所涉及的知识和技能。
通过这个综合设计项目,学生可以加深对测控系统的理解,培养实际问题解决的能力,并提高工程实践能力。
同时,设计项目还有助于学生将所学的理论知识应用到实际工程项目中,提升综合能力和创新思维。
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摘要本设计主要针对楼层单元门禁系统的设计与研究。
设计采用单片机芯片AT89C51作为主控芯片;通过4x4矩阵键盘,实现密码的输入与主要功能的选择;通过AT24C1024实现密码的存储与断电保护;通过LCD1602实现必要的显示。
设计从硬件电路和软件两方面全面的分析了门禁系统,硬件电路组成主要包括:密码输入模块、密码存储模块、显示模块、报警模块和开锁模块等部分。
设计具有很强实用性,并且,在现实生活中应用很广泛。
关键词:AT89C51 LCD1602 门禁系统 AT24C1024引言随着科学技术的发展和科技的进步,人们对于高科技服务于生活的要求也越来越高,然而人们感受着高科技给他们带来的极大便利的同时,也带来了许多不安全因素。
例如,运用高科技手段进行盗窃、抢劫等犯罪行为与日俱增。
怎样才能使安全防范措施跟得上科技的发展?仅依靠单一的物理防范远远不够的。
于是智能门禁系统应运而生。
智能门禁系统是一种综合性的多学科的高科技技术集合,它涉及电子、机械、光学、计算机技术、通信技术、生物统计学等诸多新技术领域。
1 门禁系统的分类1.1按照门禁系统的设计原理分类1.独立一体机:这种门禁系统是控制器自带读卡器的方式,优点是价格便宜,便于安装,缺点是部分控制线必须露在门外,出门无须卡片或密码即可出门,安全性较差。
2.控制器与读卡器分体的:此种门禁系统控制器安装在室内,只有读卡器输入线露在室外其它所有控制线均在室内,而读卡器传递的是数字信号,因此,若无有效卡片或密码任何人都无法进门。
较于独立一体机贵,但是安全性较之有很大的提高,以后门禁系统的首选。
门禁控制器与读卡器分开的方式中,又有单机型控制器和联网型控制器。
1.单机型控制器:适于用小系统或安装位置集中的单位,通常采用RS485通讯方式,优点是投资小,通讯线路专用。
缺点一旦安装好就不能方便地更换管理中心的位置,不易实现网络控制和异地控制。
2.网络型:此类产品的通讯方式采用的是网络常见的TCP/IP协议。
优点是控制器与管理中心是通过局域网传递数据的,管理中心位置可以随时变更,不需要重新布线安装,很容易实现网络控制和异地控制。
适用于大系统或安装位置分散的系统中,缺点是系统的通讯部分的稳定依赖于局域网的稳定。
1.2按照门禁系统的进出识别方式1.密码识别:通过检验输入密码是否正确来识别进出权限。
优点是操作方便,无须携带卡片且成本低;缺点是同时只能容纳3组密码,容易泄漏,安全性很差且只能单向控制和无进出记录。
2.卡片识别:通过读卡或读卡加密码方式来识别进出权限,按卡片种类又分为:(1)磁卡优点:成本较低,安全性一般,可联微机有开门记录缺点:卡片是接触式刷卡,设备有磨损,使用寿命较短,卡片容易复制,不易双向控制,且信息容易因外界磁场丢失,使卡片无效。
(2)射频卡优点:卡片与读卡器间是非接触方式,开门方便安全且寿命较长。
安全性高,可联机使用,有开门记录,可以实现双向控制,卡片很难被复制。
2 门禁系统的发展最近几年随着感应卡技术,生物识别技术的发展,门禁系统得到了飞跃式的发展,进入了成熟期,集成了微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体,涉及电子、机械、光学、计算机技术、通讯技术、生物技术等诸多技术。
它是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施。
适合各种机要部门,如银行、宾馆、机房、军械库、机要室、办公间、智能化小区、工厂等。
在数字技术网络化的今天,门禁系统早已超出了单纯的门道及钥匙管理,已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。
目前,国内外研制和使用的门禁系统主要集中在感应门禁系统和生物识别门禁系统。
在生物识别门禁系统中又以指纹门禁系统应用最为广泛。
随着计算机图像处理和模式识别理论以及大规模集成电路技术的不断发展与成熟,指纹自动识别系统的体积不断缩小,其价格也将不断降低。
3.门禁控制系统的功能(1)刷卡记录:当人员进/出门时需持卡在读卡器前进行读卡,读卡器读取信息后,将信息传送到主机,主单片机判断该信息的合法性,并可发出警报。
(2)信息显示功能:选用带液晶读卡器,还可显示时钟,刷卡指示等信息。
(3)记录存档及查询功能:主机会将刷卡信息、日期、时间等数据保存以供查询或直接传输到电脑进行处理。
所有读卡资料均有电脑记录。
(4)密码键盘功能:如果用户想刷卡后按密码才允许进入。
卡+密码的操作方式目的在于用于对安全性要求更加高的场合。
连续3次密码输入错误键盘自动锁住。
(5)异常报警功能:门户的状态和行为,都可实时反映到控制室的电脑中,当门打开的时间过长,非法闯入、门锁被破坏等情况出现时,可以实现计算机报警。
(6)系统扩展性好,具有联网功能:模块化的组网方式,集合RS422和IIC总线传输的优势,使系统的组网方式更加灵活,系统的扩展更加方便。
任务与分析任务设计一楼层单元门禁系统,能实现楼层住户密码开锁或呼叫开锁,能显示操作状态,阻止陌生人进入,能输出报警及显示。
设计完整的电路原理图和编写相关程序。
用MCS-51系列单片机或其它CPU作为控制器设计一完整控制系统,需包括以下内容:各楼层需实现呼叫及对讲;用LCD1602显示或用LED显示;有密码输入按键;有声音及报警输出;当断电时能维持24小时正常工作。
用PROTEUS仿真其中一个功能。
任务分析:第一步:选择AT89C51单片机作为主控芯片第二步:设计4x4矩阵键盘,实现密码的输入控制第三步:选用AT24C1024芯片,实现密码存储,断电保护;第四步:选用LCD1602作为显示,实现设计具有现实功能的要求第五步:设计开锁电路,实现开锁功能第六步:设计报警电路,实现报警功能通过完成以上六步,即可设计出完整的门禁系统。
设计方案门禁系统的设计主要包括:键盘输入模块、显示模块、存储模块、报警电路、开锁电路的设计。
下文,将会对各个模块的硬件设计和软件部分进行详细的论述与讨论。
第一部分是硬件电路的设计,第二部分是相关程序软件的编写。
第一部分:硬件电路的设计1 控制芯片AT89C51及附属电路1.1 AT89C51的介绍和引脚封装AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。
其引脚及封装如下所示:图1 AT89C51引脚图AT89C51 提供以下标准功能:4k 字节Flash 闪速存储器,128字节内部RAM,32 个I/O 口线,两个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。
同时,AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
1.2 复位电路根据应用的要求,复位操作通常有两种基本形式:上电复位和按钮复位‘最简单的上电复位电路。
工作原理为:上电瞬间RC电路充电,RST引脚端出现正脉冲,只要RST端保持两个时钟周期以上的高电平,就能是单片机有效的复位。
如图2所示的上电与按钮复位电路,常采用的是上电与按钮复位电路。
图2 上电与按钮复位电路1.3 晶振电路51系列的单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到,即内部振荡方式和外部振荡方式。
在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器,就构成了内部振荡电路,如图3所示。
图中C1、C2起稳定振荡频率、快速起振的作用,电容值一般为5pF~30pF。
晶体振荡选用6MHz、12Mhz或24Mhz,采用串口时常使用11.0592MHz。
内部振荡所得到的时钟信号比较稳定,应用比较多。
外部振荡方式把已有的时钟信号引入单片机内。
图3 晶振电路2 键盘输入模块由于独立式键盘只适合于按键较少的场合,否则占用的端口太多,按键较多时,通常采用行列式键盘电路。
但由于行列式键盘的管理程序较为复杂,需要采用键盘扫描技术,常用的键盘扫描技技术方式有扫描法、线反转法、状态矩阵法。
所以本设计主要采用4x4矩阵键盘。
扫描方式采用线反转法。
2.1 键抖动及消除键抖动键盘是有若干个按键组成的,它是单片机最简单的输入设备。
用户通过键盘输入数据和指令,实现简单的人机对话。
“键”就是一个简单的开关,当键按下时,相当于开关闭合,当键松开时,相当于开关断开。
键在闭合和断开时会存在抖动现象,键的抖动时间一般为5ms~10ms,键抖动一次可能造成一次按键的多次闭合、释放的问题。
所以应采用措施消除抖动的影响。
应用中有采用硬件去抖动和软件去抖动两种方法,常采用的软件去抖动的方法。
软件去抖动即使,软件延时5ms~10ms的方法来消除抖动的影响。
当单片机检测到有键闭合的时候,先延时5ms~10ms,然后再检测按键的状态,如果仍然是闭合状态,则认为真正有按键按下。
当需要检测按键释放时,也可以采用同样的方法。
2.2 矩阵键盘图4 4x4矩阵键盘2.3 线反转扫描法I/O端分为行线和列线,按键跨接在行线和列线上,键按下时,行线和列线将发生短路。
过程如下:(1)先从P1端口的高4位输出低电平(列)。
低4位输出高电平(行),即P1=0x0f,从P1口读取键盘状态。
这时如果低4位中只要有一位出现“0”,说明此行中有按键按下。
各行中有键按下从P1口读取的数值依次是:0EH、0DH、0BH、07H。
(2)再从P1口的低4位输出低电平(列)。
高4位输出高电平(行),即P1=0xf0,从P1口读取键盘状态。
这时如果高4位中只要有一位出现“0”,说明此列中有按键按下。
各列中有键按下从P1口读取的数值依次是:E0H、D0H、B0H、70H。
(3)将两次读取的特征值,进行组合,得到当前按键的特征码。
3 密码存储模块3.1 24C02C 介绍24C02C 串行E2PROM 是基于I2C-BUS 的存储器件,遵循二线制协议,由于其具有抗干扰能力强、接口方便,体积小,数据掉电不丢失等特点,在仪器仪表及工业自动化控制中得到大量的应用。
24C02C 中带有的片内地址寄存器。
每写入或读出一个数据字节后,该地址寄存器自动加1,以实现对下一个存储单元的读写。
所有字节均以单一操作方式读取。
I2C 总线是一种用于IC 器件之间连接的二线制总线。