智能仪器综合设计实验指导
智能仪器设计课程教学改革与研究
智能仪器设计课程教学改革与研究作者：张春富何坚强来源：《考试周刊》2012年第93期摘要：本文分析了本科生智能仪器设计课程教学的现状和存在问题，结合盐城工学院的实际情况，分别对理论教学及实践教学环节提出改革方案，增强学生的理论知识基础和工程实践意识，培养学生应用系统设计的能力，提高教学质量。
关键词：智能仪器设计理论教学实践教学1.引言智能仪器设计是为高等教育自动化专业本科生开设的一门专业必修课，课程的主要教学内容是智能仪器设计开发方面的专业知识，该课程集理论性、工程性和实践性于一体，是一门涉及传感器、单片机、测控电路、自动控制、信号分析与处理、数据通信、可靠性与抗干扰等多种现代技术的综合学科[1]。
该课程的教学环节分为课堂理论教学及实践环节教学两部分。
课堂教学与实践环节紧密结合，并与其他先修专业基础课的教学内容相互衔接，对该课程教学内容进行深化、延伸、补充，使学生加深对所学理论知识的理解，达到对教学内容的熟练掌握。
通过本课程的学习和实践，可有效地提高学生的动手能力，培养学生分析问题、解决问题的能力。
本文从课程教学的需要出发，结合我校实际办学特点，开展该课程教学的改革与探索，旨在培养学生分析和解决工程实际问题的能力，掌握工程设计的主要方法，树立正确的设计思想和创新意识。
2.智能仪器设计课程的教学现状及问题分析2.1智能仪器设计课程体系结构《智能仪器设计》课程系统地阐述了智能仪器的体系结构、工作原理、典型模块的技术参数和设计方法，课程体系包括智能仪器的概述、数据采集技术、人机对话与数据通信技术、数据处理技术、智能仪器的可靠性和抗干扰技术等[2]。
课程内容以模拟电子技术、数字电子技术、微机原理、单片机及嵌入式系统，传感器及检测技术等为基础，从整机的角度阐述智能仪器的设计原理和设计方法。
因此该课程涉及知识面广，综合实践性较强，教学难度较大。
2.2课程教学现状及存在问题首先，在课堂理论教学方面，笔者发现部分学生对于之前所学的专业基础课程掌握不到位，在教学过程中慢慢会跟不上进度，因没有学习的成就感而丧失学习兴趣，最终为了应付考试而被动学习，影响到对该课程的整体掌握；由于课时限制，课堂教学内容覆盖面不广，影响了学生知识面的扩展及对新技术新知识的了解。
智能系统设计实验报告
智能系统设计实验报告一、实验目的本次实验旨在通过设计和实现一个智能系统，来展示学生对于智能系统设计的理解和应用能力。
通过此实验，学生将了解智能系统的基本原理和设计流程，掌握智能系统的设计方法和实现技巧。
二、实验内容1. 确定智能系统的功能和性能要求2. 设计系统结构和模块3. 实现系统功能并进行测试验证4. 分析系统性能并优化改进三、实验步骤1. 确定智能系统的功能和性能要求在实验开始前，首先需要明确智能系统的功能和性能要求。
这包括系统需要实现的具体功能，以及对系统性能的各种指标要求。
2. 设计系统结构和模块根据系统要求，设计系统的整体结构和各个模块之间的关系。
确定各个模块的功能和接口，以及数据传输和处理的方式。
3. 实现系统功能并进行测试验证根据系统设计，编写代码实现系统的各项功能。
在实现过程中，需要进行适时的测试验证，确保系统的各项功能符合要求。
4. 分析系统性能并优化改进完成系统功能实现后，需要对系统性能进行分析评估。
根据评估结果，对系统进行优化改进，提高系统的性能和稳定性。
四、实验结果经过实验设计和实现，我们成功开发了一个智能系统，实现了系统的各项功能和性能要求。
系统能够准确、高效地完成指定任务，并具备良好的稳定性和扩展性。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了智能系统的设计原理和实现方法，掌握了智能系统设计和开发的基本技能。
同时，我们也发现了在系统设计与实现过程中可能存在的问题和挑战，为今后的智能系统设计与开发提供了宝贵的经验和启示。
总之，本次实验不仅加深了我们对智能系统的理解，也提升了我们的动手能力和解决问题的能力。
希望通过持续的实践和学习，我们能够在智能系统设计领域取得更大的进步和成就。
实验四：标度变换(工程量变换)
西华大学实验报告（理工类）电气信息学院 专业实验中心 实验室：6A-222 实验时间 ： 2014年6月20日Nx ——实际测量值所对应的数字量。
式(1)为线性标度变换的通用公式，其中A 0，A m ，N 0，N m 对某一个具体的被测参数与输入通道来说都是常数，不同的参数有着不同的值。
为使程序设计简单，一般把一次测量仪表的下限A 0所对应的A/D 转换值置为0，即N 0=0。
这样式(1)可写成：（2）在多数测量系统中，仪表下限值A0=0，对应的N0=0，则式 （2）可进一步简化为：（3）式（1）、式（2）、式（3）即为在不同情况下的线性刻度仪表测量参数的标度变换公式。
例1：某加热炉温度测量仪表的量程为200 ~ 800℃，在某一时刻计算机系统采样并经数字滤波后的数字量为CDH ，求此时的温度值是多少？(设该仪表的量程是线性的)。
解：根据式(2)已知，A 0 = 200℃, A m = 800℃，N x = CDH = (205)D ，N m = FFH = (255)D 。
所以此时的温度为例2：某压力测量系统中, 压力测量仪表的量程为400～1200Pa,采用8位A/D,设某采样周期计算机中经采样及数字滤波后的数字量为ABH,求此时的压力值。
解：A0=400Pa, A ｍ＝1200Pa,Nx=ABH=171， Nm=FF=255D ，N0=0 则：三、非线性参数标度变换实际上许多智能仪器所使用的传感器是非线性的，则上面的三个线性变换式均不适用。
此时，一般先进行非线性校正，然后再进行标度变换。
但是，如果能将非线性关系表示为以被测量为因变量、传感器输出信号为自变量的解析式时，则一般可直接利用该解析式来进行标度变换。
通过具体实例介绍。
例如，在差压法测流量中，流量与压差之间的关系为（4）式中：Q —— 流体流量；∆P ——节流装置前后的差压；mx0m x )A N N A A A +-(=200255205)200+-(800== 682℃mx0m x )A N NA A A +-(=m xm x N N A A =936Pa400255171400)-(1200 )(00=+⨯=+-=A N N A A A mxm x PK Q ∆=K —— 刻度系数，与流体的性质及节流装置的尺寸有关。
智能仪器试讲教案
智能仪器试讲教案随着科技的不断发展，智能仪器在教育领域中的应用越来越广泛。
智能仪器可以为教学提供更多的可能性，提高教学效率，让学生更加主动地参与学习。
因此，如何合理地利用智能仪器进行教学，成为了教师们需要思考的重要问题。
本文将结合实际教学情境，设计一份智能仪器试讲教案，帮助教师更好地利用智能仪器进行教学。
一、教学内容。
本次试讲的教学内容为《地理-自然灾害》，主要内容包括自然灾害的定义、分类、成因、影响以及预防措施等。
这是初中地理课程中的一个重要内容，也是学生们比较感兴趣的话题之一。
二、教学目标。
1. 知识目标，学生能够了解自然灾害的定义、分类、成因和影响。
2. 能力目标，学生能够运用所学知识，分析某一地区可能发生的自然灾害，并提出相应的预防措施。
3. 情感目标，培养学生的环保意识，增强他们对自然灾害的预防意识。
三、教学准备。
1. 智能仪器，准备一台智能电子白板，用于展示教学内容和多媒体资料。
2. 多媒体资料，收集一些有关自然灾害的图片、视频等资料，以便于更生动地展示教学内容。
3. 教学课件，设计一份精美的教学课件，包括教学内容、案例分析、预防措施等。
四、教学步骤。
1. 导入环节，通过播放一段有关自然灾害的视频，引起学生的兴趣，激发他们对本节课的学习热情。
2. 知识讲解，利用智能电子白板，展示自然灾害的定义、分类、成因和影响等知识点，并结合实际案例进行讲解，让学生更加直观地理解所学内容。
3. 案例分析，选择一个具体的自然灾害案例，例如地震、洪水等，分析其发生的原因和对当地的影响，让学生更加深入地了解自然灾害的具体情况。
4. 预防措施，介绍自然灾害的预防措施，包括个人防护、社会应急措施等，让学生了解如何在面对自然灾害时保护自己。
5. 小结与作业布置，对本节课的重点内容进行小结，并布置相关的作业，以便于巩固所学知识。
五、教学特点。
本节课的教学特点主要体现在以下几个方面：1. 多媒体展示，利用智能电子白板和多媒体资料，可以更加生动地展示教学内容，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。
智能仪器实验指导书
智能仪器实验指导书Revised on November 25, 2020《智能仪器》实验报告实验项目实验时间同组同学班级学号姓名2014年4月实验一多路巡回数据数据采集系统一、实验目的1．学习模/数（A/D）转换的工作原理。
2．掌握芯片ADC0809与微控制器接口电路的设计方法。
3．掌握芯片ADC0809的程序设计方法。
二、实验设备1．实验用到的模块有“SMP-201 8051模块”、“SMP-204 译码模块”、“SMP-101 8位A/D模块”、“SMP-401 静态显示模块”。
2．短的20P、40P数据线各一根。
3．长的一号导线3根，转接线一根。
三、实验原理ADC0809芯片是一种8位采用逐次逼近式工作的转换器件。
它带有8路模拟开关，可进行8路模/数转换，通过内部3-8译码电路进行选通。
启动ADC0809的工作过程：先送信道号地址到A、B、C三端，由ALE信号锁存信道号地址，选中的信道的模拟量送到A/D转换器，执行语句 MOVX ＠DPTR，A产生写信号，启动A/D转换。
当A/D转换结束时，ADC0809的EOC端将上升为高电平，执行语句MOVX A，＠DPTR产生读信号，使OE有效，打开锁存器三态门，8位数据就读到CPU中，A/D转换结果送显示单元。
编程时可以把EOC信号作为中断请求信号，对它进行测试，用中断请求或查询法读取转换结果。
实验原理参考图1-1。
图1-1 多路巡回数据数据采集系统实验原理图本实验中ADC0809的8位模拟开关译码地址为：IN0= 8800H IN1= 8801HIN2= 8802H IN3= 8803HIN4= 8804H IN5= 8805HIN6= 8806H IN7= 8807H四、实验内容步骤1．将“SMP-201 8051模块”和“SMP-204 译码模块”分别插放到“SMP-2 主控制器单元”挂箱的CPU模块接口和译码模块接口上，将“SMP-101 8位并行AD模块”插放到“SMP-1 信号转换单元”挂箱的A/D转换模块接口上，将“SMP-401 静态显示模块”插放到“SMP-4键盘与显示单元”的显示模块接口上。
智能仪表设计
内蒙古科技大学智能仪表综合训练设计说明书题目：带有实时曲线的温湿度监测系统学生姓名：xx学号：xx专业：测控技术与仪器班级：xx指导教师：xx由于生产及生活的需要，经常需要对环境中的温湿度进行监测及显示。
液晶是现代电子产品中使用越来越多的一种显示器件，液晶不但用来显示各种文字,还可以动态的显示各种图案及画面。
本设计是一个基于单片机STC89C52的温湿度检测及显示装置。
该装置由温湿度检测模块、液晶显示模块、键盘输入模块及声光报警模块四部分组成，本设计检测模块采用技术成熟的DHT11作为测量温湿度的传感器；控制系统芯片采用功能强大、价位低廉的AT89C52单片机；显示系统采用大屏幕的QC12864B液晶显示屏。
整个电路采用模块化设计，由主程序、DHT11温湿度转换的驱动程序、显示子程序等模块组成。
DHT11温湿度传感器数字信号经单片机综合分析处理，实现温湿度显示以及曲线绘图各种功能。
由本设计课题做成的温湿度检测系统结构简单、价格便宜、量程宽，具有较高的可靠性、安全性及实用性。
关键字：温湿度；STC89C51单片机；12864；DHT11第一章绪论1.1 研究背景随着计算机技术的发展,基于微处理器的智能仪表已成为仪表的主体。
越来越多的智能仪表采用图形点阵液晶模块,液晶显示模块提供了丰富灵活的显示内容 ,更符合人性化的特点。
智能仪表的功能是否强大、用户操作性是否方便 ,都必须通过界面友好的外观和可操作性来体现。
可见,人机界面是智能仪表开发中的主要环节,在开发的工作量中占了很大的比例。
目前已有很多文献对液晶显示技术、图形用户界面设计作了研究。
1.2 液晶概述某些固体物质在一定条件下会呈现液态晶体状态,这种状态既不同于各向同性的液体,也不同于在三维空间分子完全规则排列的固体晶体,但又具有液体的流动性、连续性和分子排列的有序性。
这种处于液体和晶体之间过渡相态的物质称为液晶。
液晶分为热致液晶和溶致液晶。
前者是物质在某一温度范围内呈现液晶状态,后者是物质溶于水或有机溶剂而形成的。
YJ-02型医学电子教学仪器综合实验箱实验指导书_A4版
实 验 指 导 书
中国科学院
安徽中科智能高技术有限责任公司
目录
第 一 部 分 综 合 实 验 箱 简 介 ........................................... 2
第 二 部 分 实 验 项 目 .................................................... 4
--------式 2.2
4、表征温度的电压量送入模/数转换电路，MCS-51 内的温度测试功能模块将其转换成数字量，
经过处理换算，在 PC 机上显示其温度值。
四、实验步骤
温度测试电路布局如图 2.2。
图 2.2 温度测试电路布局图 1、 用连接线将主板和模板相连，连接方法是：将扁平连接线两头的插头分别对应的插到主板
实验七
血 氧 饱 和 度 测 试 ........................................................................ 50
实验八
脉 搏 波 波 速 测 试 ........................................................................ 59
图 2.4 调整放大倍数电位器
【注：在测量电阻值时，应将电阻或电位器与电路断开】
由于元器件参数存在差异，最好在测试前，将温度传感器放入恒温液体（如水），用电阻表测量 传感器的电阻值，按照 3.90Ω对应 1℃的关系换算成温度，如果偏离此值，则调整 RW8 。
3、 不接温度传感器,用插线将 PT8 的两端（1000Ω）与 RT 的两端分别相连，如图 2.5。 图 2.5
智能仪器仪表实验教学大纲
《智能仪器仪表》课程实验教学大纲课程名称：智能仪器仪表课程编码：060241003课程类别：专业课课程性质：必修适用专业：测控技术与仪器专业适用教学计划版本：2017课程总学时：48实验（上机）计划学时： 10开课单位：自动化与电气工程学院一、大纲编写依据1.测控技术与仪器专业2006版教学计划；2.测控技术与仪器专业《智能仪器仪表》理论教学大纲对实验环节的要求；3.近年来《智能仪器仪表》实验教学经验。
二、实验课程地位及相关课程的联系1.《智能仪器仪表》是测控技术与仪器专业重要的专业方向课程；2.本实验项目是《智能仪器仪表》课程综合知识的运用；3.本实验项目是理解智能仪表数据处理方法的基础；4.本实验以《微机原理及应用2》、《单片机原理与接口技术》为先修课。
5.本实验为毕业设计等有指导意义。
三、实验目的、任务和要求1.熟悉单片机开发系统的使用，了解仿真器的基本原理及功能；2.培养学生观察问题、分析问题和独立解决问题的能力；3.掌握采用查表法，线性插值法进行传感器非线性特性校正的软件设计，调试方法；4.熟悉S型热电偶查表法，插值法校正法表格的设计方法；5.熟悉S型热电偶查表法，插值法校正法程序的设计方法；6.培养正确记录实验数据和现象，正确处理实验数据和分析实验结果的能力以及正确书写实验报告的能力。
四、教学方法、教学形式、教学手段的特色重视学生的实际动手能力五、实验内容和学时分配实验一认识实验1、实验目的：（1）熟悉智能仪表的开发过程。
（2）掌握智能仪表试验台的硬件电路，工作原理和特性。
2、实验要求：（1）掌握编程器使用方法。
（2）读取MCU数据的方法。
（3）对实验操作过程中出现的进行分析和总结。
3、实验内容：（1）掌握键入、修改程序的操作（2）熟悉检查有关存储单元内容的方法；掌握程序运行及调试过程。
4、主要仪器设备及试剂：（据实选填）（1）名称·规格型号·数量·设备编号教学用传感器实验仪 10（2）名称·规格·数量·耗材性质实验开发板，电阻箱，并口电缆，14芯扁平电缆连接线万用表实验二A/D转换实验1、实验目的：（1）了解A/D转换的工作原理。
智能仪器课程设计报告
天津电子信息职业技术学院传感器技能实训课题名称智能温度测温系统姓名王先民学号20班级电信S10-1专业电子信息工程技术所在系电子技术系指导教师岑永祚完成日期2011年12月11日一、 主要内容温度传感器DS18B20采集环境模拟信号，其输出送入AT89C51，单片机在程序的控制下，将处理过的数据送到移位寄存器74LS164，经74LS164输出后驱动三位数码管显示。
当被测温度高于18℃时，单片机发出控制信号使降温电扇以自然风的形式旋转，温度越高转速越快，温度36℃以上时风扇全速工作，点亮此功能指示灯。
二、 基本要求（1）设计测量温度范围－55℃~＋125℃的智能测温系统，要求数码管实时显示测量温度，单片机根据温度高低确定风扇转速 （2）画出程序框图（3）有完整的整机电路图（protel 绘制）（4）完成格式正确、内容完整的实验报告三、 参考文献王祁， 智能仪器设计基础.北京：机械工业出版社，2009目录一、前言 (4)二、系统组成 (4)1、设计思路 (5)2、系统的性能指标： (5)3、系统的主要功能： (5)三、电路组成及工作原理 (5)1、温度传感器功能模块 (6)2、AT89C51单片机 ........................................................................................................ 8 3、74LS164移位寄存器 .. (12)4、晶振电路 (12)5、复位电路 ................................................................................................................... 13 6、键盘电路 . (13)7、显示电路 (14)8、稳压电路 ................................................................................................................... 14 9、显示电路 . (15)10、风扇控制电路 (15)四、课程设计心得与体会 (16)五、参考文献 (16)六、整机电路图 (17)七．心得体会 (18)智能温度测量系统的设计一、前言温度是一种基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量。
LabVIEW实验指导书(智能仪器)
LabVIEW系统基本编程实验指导书目录实验一LabVIEW编程环境与基本操作实验 (2)实验二LabVIEW数据类型和数据运算实验 (6)实验三LabVIEW程序结构设计实验 (9)实验一LabVIEW编程环境与基本操作实验一、实验目的1. 理解LabVIEW的运行机制，熟悉LabVIEW的编程环境；2. 掌握创建、编辑、调试VI的操作方法。
二、实验内容创建一个VI，该VI可产生指定的仿真信号（正弦波、三角波）并在图形中显示该信号，编写相关程序。
三、实验设备安装有LabVIEW的计算机，要求安装LabVIEW 8.0或以上版本。
四、实验步骤1.启动LabVIEW，选择文件菜单，单击新建VI，保存该VI。
查看前面板窗口和程序框图窗口，可以用快捷键Ctrl+E切换前面板和程序框图窗口。
前面板窗口对应的选板为控件选板，若控件选板未显示，可以单击查看菜单中的控件选板，也可在前面板窗口的空白处单击鼠标右键。
前面板上的输入控件相当于物理仪器的输入装置，为VI 的程序框图提供数据。
程序框图对应的选板为函数选板，包含用于控制前面板对象的各种VI 和结构。
按下Ctrl+H快捷键打开即时帮助窗口。
2.在函数选板的Express组中，单击选择输入->仿真信号，在程序框图空白处单击鼠标左键，即可将仿真信号控件放置到程序框图中。
在弹出的配置窗口中将信号类型设置为正弦波，频率为50，幅值为1。
选中添加噪声项，噪声类型为均匀白噪声，噪声幅值为0.2，其余选项不变，单击确定。
3.将鼠标放置在仿真信号上，然后向下拉动，直到出现噪声幅值选项为止，如下图所示。
4.在控件选板中新式组里面数值中选择旋钮控件，并将其放置在前面板上，将控件的标题改为信号幅值，同理产生一个标题为信号频率和标题为噪声幅值的旋钮控件，并将信号频率的输入范围改为0-100。
通过前面板窗口菜单栏下面的工具栏中的对齐对象和分布对象工具将控件排列对齐。
在程序框图中分别将信号幅值、信号频率、噪声幅值控件跟仿真信号控件的对应项相连。
《人工智能及其应用》实验指导书
《人工智能及其应用》实验指导书浙江工业大学计算机科学与技术学院—人工智能课程组2011年9月前言本实验是为了配合《人工智能及其应用》课程的理论学习而专门设置的。
本实验的目的是巩固和加强人工智能的基本原理和方法，并为今后进一步学习更高级课程和信息智能化技术的研究与系统开发奠定良好的基础。
全书共分为八个实验：1.产生式系统实验；2.模糊推理系统实验；3.A*算法求解8数码问题实验；4.A*算法求解迷宫问题实验；5.遗传算法求解函数最值问题实验；6.遗传算法求解TSP问题实验；7.基于神经网络的模式识别实验；8.基于神经网络的优化计算实验。
每个实验包括有：实验目的、实验内容、实验条件、实验要求、实验步骤和实验报告等六个项目。
本实验指导书包括两个部分。
第一个部分是介绍实验的教学大纲；第二部分是介绍八个实验的内容。
由于编者水平有限，本实验指导书的错误和不足在所难免，欢迎批评指正。
人工智能课程组2011年9月目录实验教学大纲 (1)实验一产生式系统实验 (3)实验二模糊推理系统实验 (5)实验三A*算法实验I (9)实验四A*算法实验II (12)实验五遗传算法实验I (14)实验六遗传算法实验II (18)实验七基于神经网络的模式识别实验 (20)实验八基于神经网络的优化计算实验 (24)实验教学大纲一、学时：16学时，一般安排在第9周至第16周。
二、主要仪器设备及运行环境：PC机、Visual C++ 6.0、Matlab 7.0。
三、实验项目及教学安排序号实验名称实验平台实验内容学时类型教学要求1 产生式系统应用VC++ 设计知识库，实现系统识别或分类等。
2 设计课内2 模糊推理系统应用Matlab 1）设计洗衣机的模糊控制器；2）设计两车追赶的模糊控制器。
2 验证课内3 A*算法应用I VC++ 设计与实现求解N数码问题的A*算法。
2 综合课内4 A*算法应用II VC++ 设计与实现求解迷宫问题的A*算法。
智能仪器仪表课程设计
智能仪器仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解智能仪器仪表的基本原理，掌握其功能、分类及在工程领域的应用。
2. 学会分析智能仪器仪表的电路结构，了解其主要部件的工作原理及相互关系。
3. 掌握智能仪器仪表使用及维护的基本方法，具备解决实际问题的能力。
技能目标：1. 能够运用所学知识，对智能仪器仪表进行简单的操作与调试。
2. 能够分析并解决智能仪器仪表使用过程中出现的常见故障。
3. 培养学生的动手实践能力，提高团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对智能仪器仪表的兴趣，激发他们探索科学技术的热情。
2. 增强学生的责任感，使其认识到智能仪器仪表在工程领域的重要作用。
3. 培养学生严谨、务实的科学态度，提高他们的创新意识和创新能力。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，旨在使学生掌握智能仪器仪表的基本知识，提高实践操作能力，培养他们的创新精神和团队协作能力。
课程目标具体、可衡量，便于教师进行教学设计和评估。
通过本课程的学习，学生将能够更好地适应未来工程领域的发展需求。
二、教学内容1. 智能仪器仪表概述- 了解智能仪器仪表的发展历程、功能特点及分类。
- 掌握智能仪器仪表在工程领域的应用。
2. 智能仪器仪表的原理与结构- 学习传感器、执行器、微处理器等主要部件的工作原理。
- 分析典型智能仪器仪表的电路结构及其相互关系。
3. 智能仪器仪表的使用与维护- 掌握智能仪器仪表的安装、调试、操作方法。
- 学会智能仪器仪表的日常维护及故障排除。
4. 智能仪器仪表实践操作- 设计并实施简单的智能仪器仪表操作实验。
- 分析实验结果，解决实际问题。
5. 智能仪器仪表案例分析- 研究典型智能仪器仪表在实际工程中的应用案例。
- 分析案例中智能仪器仪表的作用和价值。
教学内容依据课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，与教材章节相对应。
通过本章节的学习，学生将全面了解智能仪器仪表的相关知识，为实际应用打下坚实基础。
人工智能综合实践作业要求
人工智能综合实践大作业要求智能系统建模与仿真综合实践课程是一项综合性的课程设计，要求同学们将所学的知识运用到实际项目中，完成一个完整的综合项目。
具体要求如下：1.选题：选择一个实际应用场景，确定项目的功能需求和技术实现方案。
2.数据采集和数据预处理：对项目所需要的数据进行采集（比如爬虫）、清洗等处理等工作，可以使用之前课程中学习的pandas等相关技术。
3.技术实现：如果是一个可视化项目，需要使用Matplotlib、echarts等相关技术实现。
如果是一个算法模型，根据需求分析设计，选择合适的模型和算法，进行训练和优化。
（可以选择深度学习、机器学习等进行训练）4.模型应用和优化：将训练好的模型应用到实际场景中，对结果进行评估和优化。
（这里推荐使用Flask部署，或者GUI部署）5.项目演示：对项目进行演示，展示项目的功能和特点，并进行现场答辩。
6.项目总结：对项目的完成过程进行总结，包括遇到的问题和解决方案、项目的优缺点等。
在完成大作业时，需要注意以下几点：1.选题要具有实际应用价值，能够解决实际问题。
2.数据采集和预处理要充分考虑数据的质量和可用性，保证模型的训练和应用效果。
3.模型应用和优化要考虑实际场景中的各种因素，保证模型的实际效果。
4.项目演示要生动、形象、详细，能够展示项目的特点和优势。
6.项目总结要客观、全面、深入，能够对项目的完成过程进行全面的反思和总结。
题目范围：爬虫+可视化分析（可视化分析不能少于8个）数据预处理 + 机器学习算法 + 模型应用部署自然语言处理 + 应用部署计算机视觉（图像分类、目标检测、语义识别等等）+ 应用部署其他智能化相关的一些项目（比如推荐系统等等）。
智能设备产品设计实训报告范文
智能设备产品设计实训报告范文一、项目背景智能设备产品设计实训项目旨在培养学生对智能设备产业的理解和能力，并通过实际设计与制作过程，提升学生的创造力和团队协作能力。
项目要求我们设计一款智能手表，并制作出一个功能完善的原型。
二、项目目标1. 设计一款外观美观、功能丰富的智能手表。
2. 实现基本功能，如时间显示、计步、心率检测等。
3. 提供人性化的用户界面和操作体验。
4. 实现与智能手机的无缝连接，支持消息同步等功能。
三、设计思路1. 外观设计智能手表的外观设计是产品成功的重要因素之一。
我们根据市场调研和用户需求，设计了一款简约、时尚的外观。
采用不锈钢材质和镶嵌式显示屏，打造出一种高贵、精致的感觉。
同时，我们考虑到用户的个性化需求，提供了多种表带和表壳的选择，满足不同用户的喜好。
2. 功能设计除了基本的时间显示功能外，我们设计了多种实用的功能。
首先是健康监测方面，包括计步、心率检测、睡眠监测等。
这些功能可以帮助用户更好地了解自己的健康状况，并提供相应的建议。
其次是消息提醒功能，智能手表可以与用户的手机进行连接，实时同步消息，如电话、短信、社交媒体等。
最后是运动记录和导航功能，手表可以记录用户的运动数据，并提供实时导航服务，方便用户进行户外运动和旅行。
3. 用户界面设计为了最大程度地提供良好的用户体验，我们设计了简洁、直观的用户界面。
在设计过程中，我们参考了多种现有产品，并使用了一些常见的设计元素，如扁平化风格、简洁的图标和大字体等。
此外，我们还通过用户调研和可用性测试，不断优化界面的布局和操作逻辑，以确保用户可以轻松、快速地完成操作。
四、原型制作在设计阶段结束后，我们利用制作工具制作了一份高保真的原型。
通过原型，我们可以更直观地了解产品的外观和功能，并进一步调整细节。
在制作原型的过程中，我们还解决了一些技术难题，如显示屏的驱动、系统的运行稳定性等。
五、实训总结通过这次智能设备产品设计实训，我深刻地认识到了产品设计的重要性和挑战性。
智能仪器 自动量程切换
《智能仪器》实验报告实验项目自动量程切换实验时间同组同学班级111学号1111姓名瓜瓜2014年4月实验四自动量程切换一、实验目的1.了解仪器量程的概念，量程切换原理。
2.了解多路开关在模拟量输入通道中的应用。
3.掌握实现自动量程切换的硬件电路和编程方法。
二、实验原理与要求用电位器调整输入电压值，利用实验板上的AD774 A/D转换器、多路模拟开关MPC508和可编程增益放大器AD526和C8051单片机构成单路电压测量系统，对输入电压进行测量。
放大器AD526 (取其增益为1)A/D转换器AD774BC8051单片机输入电压多路模拟开关MPC580电压衰减电路(电阻阵列,本实验用特定模拟电压代替)图4-1 自动量程切换实验原理图对输入电压的量程判断是通过不断改变可编程增益放大器AD526的增益实现的。
AD526通过编程可输出1、2、4、8、16五档不同的增益，本实验取其增益为1。
实验中AD774输入电压为10V那么经衰减后的电压应该在0-10。
取衰减电阻网络中的电阻分别为1K、1K、2K，可以实现三个量程的切换。
假设输入信号在0-40V内（根据实验台条件提供），则0-10V 范围的电压不需要衰减，10-20V范围的电压需要衰减一半，20-40V范围内的输入电压需要衰减为原值的1/4。
实验中，我们假设输入电压分别为6V、12V、24V，编写具有自动量程切换功能的电压测量程序，将采集的电压值以数字量形式存于内存中。
来观察内存中相应的量程和AD转换结果。
三、实验内容及说明实验电路图请参考实验指导书附录中的“12位并行AD模块”部分（图4-2所示），1．8通道多路开关MPC508在此模块中，MPC508（U1）为8通道多路开关，其引脚图如图8-2及主要功能说明如下：INn(n=1～8)为8通道模拟量输入端，A0、A1、A2为通道选择控制端，EN为使能端，它们之间的关系见真值表8-1所示。
要访问MPC508多路开关，只要对端口地址（8C00H～8CFFH范围中的一个地址）写入相应的数据，从而选通相应的通道。
智能仪器自动量程切换
《智能仪器》实验报告实验项目自动量程切换实验时间同组同学班级 111学号 1111姓名瓜瓜2014年4月实验四自动量程切换一、实验目的1. 了解仪器量程的概念，量程切换原理。
2. 了解多路开关在模拟量输入通道中的应用。
3. 掌握实现自动量程切换的硬件电路和编程方法。
二、实验原理与要求用电位器调整输入电压值，利用实验板上的AD774 A/D转换器、多路模拟开关MPC508和可编程增益放大器AD526和C8051单片机构成单路电压测量系统，对输入电压进行测量。
图4-1 自动量程切换实验原理图对输入电压的量程判断是通过不断改变可编程增益放大器AD526的增益实现的。
AD526通过编程可输出1、2、4、8、16五档不同的增益，本实验取其增益为1。
实验中AD774输入电压为10V那么经衰减后的电压应该在0-10。
取衰减电阻网络中的电阻分别为1K、1K、2K，可以实现三个量程的切换。
假设输入信号在0-40V 内（根据实验台条件提供），则0-10V范围的电压不需要衰减，10-20V范围的电压需要衰减一半，20-40V范围内的输入电压需要衰减为原值的1/4。
实验中，我们假设输入电压分别为6V、12V、24V，编写具有自动量程切换功能的电压测量程序，将采集的电压值以数字量形式存于内存中。
来观察内存中相应的量程和AD转换结果。
三、实验内容及说明实验电路图请参考实验指导书附录中的“12位并行AD模块”部分（图4-2所示），1． 8通道多路开关MPC508在此模块中，MPC508（U1）为8通道多路开关，其引脚图如图8-2及主要功能说明如下：INn(n=1～8)为8通道模拟量输入端，A0、A1、A2为通道选择控制端，EN为使能端，它们之间的关系见真值表8-1所示。
要访问MPC508多路开关，只要对端口地址（8C00H～8CFFH范围中的一个地址）写入相应的数据，从而选通相应的通道。
表4-1 MPC508通道选择2．可编程增益放大器AD526AD526（U2）为可编程增益放大器， A2、A1、A0、B四端为控制增益的代码输入端，、为使能端，VIN端为信号输入端，VOUT端为信号输出端，它们之间的关系见真值表4-2，通过编程可以很方便的设置1、2、4、8、16不同的增益。
智能仪器设计实例课程设计方案
智能仪器设计实例课程设计方案一、课程目标知识目标：1. 学生能理解智能仪器的基本原理，掌握其设计流程和关键参数。
2. 学生能掌握至少一种智能仪器（如温度控制器、压力传感器等）的工作原理及使用方法。
3. 学生了解智能仪器在现实生活中的应用，并能结合实际情境进行分析。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的智能仪器系统，具备初步的创新能力。
2. 学生能通过查阅资料、团队协作等方式，解决智能仪器设计过程中遇到的问题。
3. 学生能熟练使用相关软件和工具，进行智能仪器的仿真与测试。
情感态度价值观目标：1. 学生对智能仪器产生兴趣，激发学习热情，形成积极的学习态度。
2. 学生在团队合作中学会相互尊重、倾听他人意见，培养良好的沟通能力和团队精神。
3. 学生了解智能仪器在国家和产业发展中的重要性，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，旨在培养学生的动手能力、创新能力和实际应用能力。
学生特点：高中生具有一定的物理、数学和电子基础知识，思维活跃，好奇心强，对实际操作和设计有较高的兴趣。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践和自主探究，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 智能仪器概述：介绍智能仪器的定义、分类、发展历程及发展趋势。
教材章节：第一章 智能仪器概述2. 智能仪器原理：讲解智能仪器的核心组成部分、工作原理及性能指标。
教材章节：第二章 智能仪器原理3. 智能仪器设计流程：阐述智能仪器设计的基本步骤，包括需求分析、方案设计、硬件选型、软件开发等。
教材章节：第三章 智能仪器设计流程4. 常见智能仪器应用实例：分析温度控制器、压力传感器、流量计等智能仪器的实际应用案例。
教材章节：第四章 常见智能仪器应用实例5. 智能仪器设计实践：指导学生进行智能仪器设计，包括选题、方案论证、硬件搭建、软件编程等。
教材章节：第五章 智能仪器设计实践6. 智能仪器调试与优化：介绍智能仪器调试的基本方法、技巧以及优化策略。
智能仪器采集系统课程设计
智能仪器采集系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解智能仪器采集系统的基本原理与构成，掌握数据采集、处理与分析的基本方法。
2. 使学生掌握智能仪器采集系统中传感器的工作原理及应用，了解不同类型传感器的特点。
3. 让学生了解数据传输与通信的基本原理，熟悉相关协议和标准。
技能目标：1. 培养学生运用智能仪器采集系统进行数据采集、处理与分析的能力。
2. 培养学生设计简单的智能仪器采集系统方案，具备初步的系统集成与调试能力。
3. 培养学生利用所学知识解决实际问题的能力，提高创新意识和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对智能仪器采集系统的兴趣，培养其探究精神和动手实践能力。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯，提高自我管理和团队合作能力。
3. 增强学生的环保意识和社会责任感，使其认识到智能仪器采集系统在环保、医疗等领域的应用价值。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论教学与实验操作，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对新技术和新设备充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，以项目为导向，培养学生的实际操作能力和团队协作能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述具体的学习成果。
二、教学内容1. 智能仪器采集系统概述- 介绍智能仪器采集系统的基本概念、发展历程和广泛应用。
- 分析系统组成、工作原理及其在现实生活中的应用案例。
2. 传感器及其应用- 讲解常见传感器的类型、工作原理及性能参数。
- 分析不同传感器在智能仪器采集系统中的应用场景。
3. 数据采集与处理- 介绍数据采集的基本方法、信号处理技术及数据传输协议。
- 通过实例分析，让学生了解数据采集与处理在智能仪器采集系统中的重要性。
4. 数据通信与网络技术- 讲解数据通信的基本原理、网络协议和标准。
- 分析无线通信技术在智能仪器采集系统中的应用。
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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。