传感器课程设计
传感器的课程设计
传感器的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解传感器的基本概念、原理及分类。
2. 学生能够掌握传感器在实际应用中的选用原则和使用方法。
3. 学生能够了解传感器在生活中的广泛应用及其重要性。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,正确组装、调试简单的传感器装置。
2. 学生能够运用传感器进行数据采集、处理和分析,解决实际问题。
3. 学生能够通过查阅资料、合作交流,提高传感器应用的创新能力和实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对传感器技术产生兴趣,培养主动探究科学技术的热情。
2. 学生通过学习传感器知识,认识到科技发展对社会进步的推动作用,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、倾听意见、分享成果,培养良好的团队合作精神。
课程性质:本课程属于科学课程,以实践性和探究性为主要特点,旨在培养学生的动手能力、创新能力及科学素养。
学生特点:学生处于初中阶段,具有一定的物理基础,好奇心强,喜欢动手操作,但需引导培养合作意识和解决问题的能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手实践和合作交流,提高学生的科学素养和创新能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 传感器的基本概念与原理- 传感器的定义、功能及分类- 常见传感器的原理介绍(如温度传感器、光敏传感器、声音传感器等)2. 传感器的选用与使用方法- 传感器的选用原则- 传感器连接电路的搭建与调试- 传感器在实际应用中的注意事项3. 传感器在生活中的应用案例- 自动门控制系统- 温湿度监测系统- 火灾报警系统4. 数据采集、处理与分析- 传感器数据采集的方法与设备- 数据处理与分析的基本步骤- 数据可视化展示5. 传感器创新实践- 设计简单的传感器应用项目- 制作传感器装置,解决实际问题- 团队合作、交流与分享教学内容安排与进度:第一课时:传感器基本概念与原理,介绍教材相关章节内容第二课时:传感器的选用与使用方法,结合教材实例进行分析第三课时:传感器在生活中的应用案例,参观或观看相关视频资料第四课时:数据采集、处理与分析,实践操作与讨论第五课时:传感器创新实践,分组进行项目设计与实施三、教学方法本课程将采用以下多元化的教学方法,以激发学生的学习兴趣,提高教学效果:1. 讲授法:教师通过生动的语言和形象的表达,讲解传感器的基本概念、原理、选用原则等理论知识,为学生奠定扎实的理论基础。
传感器相关的课程设计
传感器相关的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解传感器的定义、分类和工作原理,掌握常见传感器的特点及应用场景。
2. 使学生了解传感器在智能控制系统中的作用,掌握传感器信号的采集、处理和传输方法。
3. 帮助学生掌握传感器相关的基础电路,如信号放大、滤波和线性化等。
技能目标:1. 培养学生运用传感器进行数据采集和简单智能控制系统搭建的能力。
2. 培养学生分析传感器性能和选用合适传感器解决实际问题的能力。
3. 提高学生动手实践能力,学会使用传感器相关仪器和设备。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对传感器技术的兴趣和求知欲,激发创新意识。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合。
3. 增强学生的团队合作意识,学会在团队中分工合作、共同解决问题。
课程性质:本课程为学科拓展课程,以实践为主,理论联系实际,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生处于初中或高中阶段,具备一定的物理知识和实验技能,对新技术和新事物充满好奇。
教学要求:结合传感器技术发展趋势,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力,培养学生解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,充分调动学生的积极性,鼓励学生主动探究、创新实践。
通过本课程的学习,使学生能够掌握传感器相关知识,具备初步的智能控制系统设计能力。
二、教学内容1. 传感器基础知识- 传感器的定义、分类和工作原理- 常见传感器(如温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等)的特点及应用场景2. 传感器在智能控制系统中的应用- 传感器信号采集、处理和传输方法- 传感器与微控制器的接口技术3. 传感器相关电路- 信号放大、滤波和线性化电路- 传感器信号处理电路的设计与搭建4. 实践操作- 使用传感器进行数据采集和简单智能控制系统搭建- 分析传感器性能,选用合适传感器解决实际问题5. 教学案例与拓展- 结合教材中的实例,进行传感器应用案例分析- 介绍传感器技术的发展趋势和新兴应用领域教学大纲安排:第一周:传感器基础知识学习第二周:常见传感器特点及应用场景分析第三周:传感器信号采集、处理和传输方法学习第四周:传感器相关电路设计与搭建第五周:实践操作(数据采集与智能控制系统搭建)第六周:教学案例与拓展,总结与反思教学内容与教材关联性:本教学内容与教材中传感器相关章节紧密关联,涵盖传感器的定义、分类、工作原理以及应用等方面,旨在帮助学生系统地掌握传感器知识,提高实际操作能力。
传感器实验课程设计
传感器实验课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解传感器的定义、分类和工作原理;2. 学生能够掌握常见传感器(如温度传感器、光敏传感器、压力传感器等)的使用方法和应用场景;3. 学生能够了解传感器在智能控制系统中的作用和重要性。
技能目标:1. 学生能够正确使用传感器进行实验操作,并熟练读取、分析实验数据;2. 学生能够运用所学知识,设计简单的传感器控制系统,解决实际问题;3. 学生能够通过实验,培养观察、分析、解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到传感器技术在现实生活中的广泛应用,增强对科学的兴趣和好奇心;2. 学生能够通过实验,培养合作、探究、创新的精神,提高自主学习能力;3. 学生能够关注传感器技术的发展,意识到科技对社会进步的重要影响,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为实验课程,注重理论与实践相结合,培养学生的动手操作能力和创新思维。
学生特点:初中生,对新鲜事物充满好奇,具有一定的认知能力和动手能力,但需引导和激发。
教学要求:教师应充分准备实验器材,确保实验安全;注重启发式教学,引导学生主动探究,提高学生的实践能力。
同时,关注学生的个体差异,给予个性化指导。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材相关章节,组织以下教学内容:1. 传感器基础知识:- 传感器的定义、分类和工作原理;- 常见传感器(温度传感器、光敏传感器、压力传感器等)的原理及特点。
2. 传感器实验操作:- 实验器材的认识与使用方法;- 传感器实验操作步骤及注意事项;- 实验数据的读取、记录与分析。
3. 传感器应用案例:- 温度传感器在智能家居中的应用;- 光敏传感器在自动照明系统中的应用;- 压力传感器在工业生产中的应用。
4. 传感器控制系统设计:- 简单传感器控制系统的设计原理;- 控制系统的搭建与调试;- 解决实际问题的方法与技巧。
传感器的课课程设计
传感器的课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握传感器的基本概念、原理和应用,能够理解不同类型传感器的特点和作用,并能够运用传感器进行简单的实验和应用设计。
具体来说,知识目标包括:1.了解传感器的基本概念、原理和分类。
2.掌握常见传感器的特点、工作原理和应用领域。
3.理解传感器在现代科技中的重要性及其发展趋势。
技能目标包括:1.能够运用传感器进行简单的实验和应用设计。
2.能够分析传感器输出信号的特点,并进行相应的处理和分析。
3.能够结合其他电子元件,设计简单的传感器应用系统。
情感态度价值观目标包括:1.培养学生对科学探究的兴趣和热情,提高学生的创新意识。
2.培养学生团队合作精神,提高学生解决实际问题的能力。
3.培养学生关注现代科技发展,增强学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括传感器的基本概念、原理和分类,以及常见传感器的特点、工作原理和应用领域。
具体安排如下:1.传感器的基本概念、原理和分类:介绍传感器的定义、作用、基本原理和分类方法。
2.常见传感器的特点、工作原理和应用领域:介绍温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光传感器等常见传感器的特点、工作原理和应用领域。
3.传感器在现代科技中的重要性及其发展趋势:分析传感器在现代科技中的重要作用,介绍传感器的发展趋势和前景。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体方法如下:1.讲授法:通过讲解传感器的基本概念、原理和分类,使学生掌握传感器的基本知识。
2.讨论法:学生分组讨论常见传感器的特点、工作原理和应用领域,促进学生思考和交流。
3.案例分析法:分析实际应用中的传感器案例,使学生更好地理解传感器的工作原理和应用价值。
4.实验法:安排学生进行传感器实验,培养学生的动手能力,提高学生对传感器应用的深入理解。
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,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用符合教学目标的传感器教材,为学生提供系统、科学的学习材料。
什么是传感器课程设计
什么是传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解传感器的定义、分类及基本工作原理;2. 学生能够掌握传感器在日常生活和科技领域中的应用;3. 学生能够了解传感器技术的发展趋势及其在智能时代的重要性。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并选择合适的传感器解决实际问题;2. 学生能够通过实验操作,掌握传感器的使用方法和调试技巧;3. 学生能够运用传感器数据进行简单的数据处理和分析,为实际问题提供解决方案。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对传感器技术的好奇心和探索精神,激发学习兴趣;2. 学生认识到传感器技术在国家和人类发展中的重要作用,增强社会责任感和使命感;3. 学生通过小组合作,培养团队协作意识,学会尊重他人、倾听意见、共同解决问题。
课程性质:本课程为科普性与实践性相结合的课程,旨在帮助学生了解传感器的基础知识,提高实践操作能力和创新思维。
学生特点:学生处于好奇心强、动手能力逐渐增强的年级,对新鲜事物充满兴趣,喜欢探索和实践。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生的参与和体验,充分调动学生的主观能动性,培养其创新精神和实践能力。
通过课程学习,使学生能够达到以上设定的知识、技能和情感态度价值观目标,为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 传感器基础知识:- 传感器的定义与分类- 传感器的工作原理与性能参数- 传感器在科技领域中的应用案例2. 常见传感器介绍:- 光电传感器- 磁敏传感器- 温度传感器- 湿度传感器- 声波传感器3. 传感器实验操作与调试:- 实验设备与传感器选型- 传感器连接与调试方法- 传感器数据采集与处理4. 传感器技术应用与创新:- 传感器技术在日常生活中的应用- 传感器技术在智能控制系统中的应用- 传感器技术的未来发展及其创新方向教学大纲安排:第一课时:传感器基础知识学习,了解传感器的定义、分类和工作原理。
第二课时:常见传感器介绍,分析不同类型传感器的性能与应用场景。
传感器实训课程设计
传感器实训课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解传感器的基本原理,掌握不同类型传感器的功能、特点及应用场景。
2. 使学生掌握传感器实训操作流程,了解传感器在实际工程项目中的应用。
3. 帮助学生了解传感器技术在智能控制系统中的重要性,理解传感器与物联网技术的关系。
技能目标:1. 培养学生动手操作传感器的能力,能够独立完成传感器实训任务。
2. 培养学生分析传感器数据、处理传感器故障的能力,提高问题解决能力。
3. 培养学生团队协作能力,能够在小组项目中共同完成任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对传感器技术的兴趣,提高学习积极性,培养科技创新意识。
2. 培养学生严谨的科学态度,养成良好的实验操作习惯。
3. 增强学生的环保意识,认识到传感器在节能减排方面的作用,培养学生的社会责任感。
课程性质:本课程为实践性课程,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生具备一定的物理知识和电子技术基础,对传感器技术有一定了解,但实际操作经验不足。
教学要求:结合学生特点,课程设计应注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,提高学生的实践操作能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励学生互相学习、共同进步。
通过课程学习,使学生达到上述课程目标,为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 传感器原理及分类:介绍传感器的基本原理,如光电效应、磁电效应等;讲解不同类型传感器,如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等的工作原理和应用场景。
2. 传感器实训操作:详细讲解实训操作流程,包括传感器选型、安装、调试及数据采集等环节。
3. 传感器应用案例分析:结合教材案例,分析传感器在智能家居、工业自动化、环境监测等领域的应用。
4. 传感器与物联网技术:介绍传感器技术与物联网的关系,探讨传感器在物联网系统中的作用。
5. 传感器故障处理与数据分析:教授学生如何分析传感器数据,处理常见故障,提高传感器使用效果。
传感器系统课程设计
传感器系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解传感器系统的基本概念、工作原理及应用领域;2. 掌握不同类型传感器的特点、选用原则和使用方法;3. 了解传感器在物联网、智能制造等领域的实际应用案例。
技能目标:1. 培养学生运用传感器进行数据采集、处理和分析的能力;2. 提高学生设计简单传感器系统的实际操作能力;3. 培养学生运用传感器解决实际问题的创新思维和动手能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对传感器系统的学习兴趣,培养其探索精神和求知欲;2. 培养学生具备良好的团队合作意识,学会与他人共同探讨、解决问题;3. 增强学生的环保意识,了解传感器在节能减排、环境保护等方面的作用;4. 培养学生的社会责任感,认识到传感器技术对社会发展的积极影响。
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,以便后续的教学设计和评估。
在教学过程中,注重理论联系实际,强化实践操作,培养学生的实际操作能力和创新思维。
通过小组合作、讨论交流等形式,提高学生的团队协作能力和沟通能力,使其在掌握传感器系统知识的同时,形成积极的情感态度和价值观。
二、教学内容1. 传感器系统概述:传感器基本概念、分类、工作原理及性能参数;教材章节:第一章 传感器基础知识内容列举:传感器的定义、分类、工作原理,以及灵敏度、精度、线性度等性能参数。
2. 常用传感器及其应用:电阻式、电容式、电感式、光电式等传感器;教材章节:第二章 常用传感器及其应用内容列举:各类传感器的特点、原理、选型及应用案例。
3. 传感器信号处理:信号调理、数据采集、数据处理与分析;教材章节:第三章 传感器信号处理内容列举:信号调理电路、数据采集卡、数据滤波、线性化处理等。
4. 传感器系统设计:传感器选型、系统搭建、调试与优化;教材章节:第四章 传感器系统设计内容列举:传感器选型原则、系统设计方法、调试技巧及优化策略。
5. 传感器应用案例分析:物联网、智能制造、环境保护等领域的实际应用;教材章节:第五章 传感器应用案例分析内容列举:传感器在智能交通、工业自动化、环境监测等领域的应用案例。
大学传感器课程设计
大学传感器课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握传感器的基本原理、种类、特性及应用,培养学生进行传感器设计和应用的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解传感器的定义、分类和作用;(2)掌握各种常见传感器的原理、特性及应用领域;(3)熟悉传感器信号的处理方法及其在自动化系统中的应用。
2.技能目标:(1)能够分析实际问题,选择合适的传感器进行解决方案设计;(2)具备传感器参数的计算和调整能力;(3)能够运用传感器进行实验设计和数据分析。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对传感器技术的兴趣和好奇心,激发学生主动学习的动力;(2)培养学生具备创新精神和团队合作意识;(3)使学生认识到传感器技术在现代社会中的重要性,提高学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几个方面:1.传感器的基本概念、分类和作用;2.各种常见传感器的原理、特性及应用领域,如光电传感器、磁电传感器、热敏传感器等;3.传感器信号的处理方法,包括信号放大、滤波、线性化等;4.传感器在自动化系统中的应用,如PLC、机器人等;5.传感器实验设计及数据分析。
三、教学方法为了实现课程目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:通过讲解传感器的基本原理、特性及应用,使学生掌握相关知识;2.讨论法:学生针对实际问题进行讨论,培养学生的创新思维和团队合作意识;3.案例分析法:分析具体案例,使学生更好地理解传感器在实际应用中的作用;4.实验法:引导学生进行传感器实验设计,提高学生的实践操作能力。
四、教学资源为了支持课程的顺利进行,我们将准备以下教学资源:1.教材:《传感器原理与应用》;2.参考书:国内外相关传感器技术论文及书籍;3.多媒体资料:PPT、视频、图片等;4.实验设备:各种传感器、实验板、数据分析软件等。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性;2.作业:布置适量作业,评估学生的理解和掌握程度;3.实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和数据分析能力;4.考试:期末进行闭卷考试,全面测试学生的知识掌握和应用能力。
大学传感器课程设计
大学传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够掌握传感器的基本概念、分类和工作原理;2. 学生能够了解传感器在工程领域的应用及其重要性;3. 学生能够掌握传感器性能参数的测试方法,并理解其影响传感器性能的因素;4. 学生能够运用所学的知识,分析并解决实际工程问题。
技能目标:1. 学生能够正确使用传感器进行数据采集,并进行简单的数据处理;2. 学生能够根据实际需求,选择合适的传感器及其配套设备;3. 学生能够运用传感器相关软件进行数据采集、处理和分析;4. 学生能够通过团队协作,完成传感器应用项目的实践操作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对传感器技术及其应用的兴趣,激发学生的学习热情;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性和可靠性;3. 培养学生团队协作精神,提高沟通与协作能力;4. 培养学生具备创新意识,能够从实际应用中发现问题、解决问题;5. 增强学生的环保意识,了解传感器在环保领域的应用。
本课程旨在让学生通过理论学习和实践操作,全面掌握传感器技术的基本知识和应用技能,培养学生在工程领域的实际操作能力,以及在实际工作中所需的专业素养和团队协作精神。
课程目标紧密联系课本内容,注重实用性,旨在提高学生的专业素养和工程实践能力。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 传感器基本概念:传感器定义、分类、特点及应用领域;- 教材章节:第一章 传感器概述2. 传感器工作原理:电阻式、电容式、电感式、压电式等传感器的工作原理;- 教材章节:第二章 传感器工作原理3. 传感器性能参数及测试方法:灵敏度、精度、线性度、重复性等参数的测试方法;- 教材章节:第三章 传感器性能参数与测试方法4. 传感器在工程领域的应用:介绍传感器在工业、医疗、环保等领域的具体应用案例;- 教材章节:第四章 传感器应用实例5. 传感器选型与配套设备:根据实际需求,选择合适的传感器及其配套设备;- 教材章节:第五章 传感器选型与配套设备6. 数据采集与处理:传感器数据采集、处理和分析的方法;- 教材章节:第六章 数据采集与处理7. 传感器实践操作:开展团队协作,完成传感器应用项目的实践操作;- 教材章节:第七章 传感器实践操作教学内容安排和进度:1. 前四章节内容,共计12学时,进行理论教学;2. 第五、六章节内容,共计6学时,进行实践操作教学;3. 第七章节内容,共计6学时,开展团队协作项目实践。
传感器简易课程设计
传感器简易课程设计一、课程目标知识目标:1. 了解传感器的定义、分类和工作原理;2. 掌握常见传感器(如温度传感器、光敏传感器、声音传感器等)的使用方法和应用场景;3. 理解传感器在智能控制系统中的作用和重要性。
技能目标:1. 学会正确使用传感器进行数据采集和简单控制;2. 能够分析传感器在具体应用场景中的优缺点;3. 能够运用传感器解决实际问题,设计简单的智能控制系统。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对传感器技术的好奇心和探究精神;2. 增强学生对科技创新和社会责任感,认识到传感器在生活中的广泛应用和价值;3. 培养学生团队协作、沟通交流的能力,提高学生的实践操作能力和问题解决能力。
课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,结合理论知识与实际操作,培养学生的动手能力和创新思维。
学生特点:学生具备一定的物理知识和实验操作技能,对新技术和新事物充满好奇。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,关注学生个体差异,提供丰富的实践机会,引导学生主动探究和解决问题。
在教学过程中,注重培养学生的问题分析能力、动手实践能力和团队合作精神。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活和未来工作中。
二、教学内容1. 传感器基础知识:- 传感器的定义、分类和工作原理;- 常见传感器(温度传感器、光敏传感器、声音传感器等)的原理和特性。
2. 传感器应用与操作:- 传感器在智能控制系统中的应用场景;- 传感器的选型、安装和调试方法;- 传感器数据采集与处理的基本方法。
3. 实践项目:- 设计简单的温度控制系统;- 设计光控开关和声音控制灯;- 结合传感器制作一个简易的智能机器人。
教学大纲:第一周:传感器基础知识学习,了解传感器的工作原理和分类;第二周:学习常见传感器的原理和特性,进行传感器选型分析;第三周:实践操作,学习传感器的安装、调试和数据采集方法;第四周:分组进行实践项目设计,完成项目制作和调试;第五周:展示与评价,各小组展示作品,进行交流与评价。
传感器原理课课程设计
传感器原理课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握传感器的基本原理、分类和应用。
知识目标包括:了解传感器的定义、作用和基本原理;掌握常见传感器的分类和特点;了解传感器在实际应用中的案例。
技能目标包括:能够分析传感器的性能指标;能够根据实际需求选择合适的传感器;能够进行传感器的简单安装和调试。
情感态度价值观目标包括:培养学生对传感器的兴趣和好奇心;培养学生对科学技术的尊重和热爱;培养学生的创新意识和实践能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括三个部分:传感器的基本原理、传感器的分类和应用。
首先,介绍传感器的定义和作用,让学生了解传感器在现代科技中的重要性。
然后,讲解传感器的基本原理,包括物理传感器和化学传感器的原理。
接着,介绍常见传感器的分类和特点,如温度传感器、压力传感器、光传感器等。
最后,通过实际案例分析,让学生了解传感器在各种领域的应用,如智能制造、智能家居、医疗健康等。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标,将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先,采用讲授法,向学生讲解传感器的基本原理和分类。
其次,采用案例分析法,让学生通过分析实际案例,了解传感器在各种领域的应用。
再次,采用实验法,让学生亲自动手进行传感器的安装和调试,增强学生的实践能力。
最后,采用讨论法,鼓励学生积极参与课堂讨论,培养学生的创新意识和团队合作精神。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,将准备以下教学资源:教材《传感器原理与应用》、参考书《传感器技术》、多媒体资料(包括图片、视频等)、实验设备(传感器、实验板等)。
这些教学资源将有助于丰富学生的学习体验,提高学生的学习效果。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业、考试等。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,以考察学生的学习态度和兴趣。
作业主要评估学生的理解和应用能力,通过布置相关的练习题,让学生巩固所学知识。
传感器有关的课程设计
传感器有关的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解传感器的定义、分类和工作原理;2. 学生能够掌握传感器在现实生活中的应用,如温度、湿度、光强等物理量的检测;3. 学生能够了解传感器在物联网技术中的重要作用。
技能目标:1. 学生能够正确使用传感器进行数据采集,并进行简单的数据处理;2. 学生能够运用所学的传感器知识,设计简单的自动控制系统;3. 学生能够通过实验操作,培养观察、分析和解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到传感器技术在科技发展中的重要性,增强对科技创新的兴趣;2. 学生能够体会到传感器技术在生活中的广泛应用,提高社会责任感和环保意识;3. 学生能够在合作学习中培养团队精神和沟通能力,树立勇于探索、积极进取的人生态度。
课程性质:本课程为科学课程,结合物理知识和实践操作,让学生在掌握基本理论知识的同时,提高实践能力。
学生特点:六年级学生具有一定的物理知识基础,好奇心强,喜欢探索未知事物,但注意力容易分散,需要结合实际操作和趣味性教学。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,运用生动形象的语言和实验,引导学生主动参与,培养学生的学习兴趣和动手能力。
同时,关注学生的个体差异,因材施教,使每个学生都能在课程中收获知识、提高能力。
通过分解课程目标,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 传感器基础知识:- 传感器的定义、作用和分类;- 常用传感器的工作原理及其特点。
2. 传感器在实际应用中的案例分析:- 温度传感器在恒温控制器中的应用;- 湿度传感器在智能家居系统中的作用;- 光强传感器在自动照明系统中的应用。
3. 传感器在物联网技术中的应用:- 物联网基本概念介绍;- 传感器在物联网数据采集、传输和处理中的作用;- 传感器网络在智能城市、智能家居等领域的应用案例。
4. 传感器实验操作:- 使用温度传感器进行温度监测实验;- 使用湿度传感器进行湿度检测实验;- 使用光强传感器进行光照强度检测实验。
传感器技术课程设计
传感器技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握传感器技术的基本原理、类型和应用,提高他们在实际问题中运用传感器技术的能力。
1.掌握传感器的定义、分类和基本原理。
2.了解常见传感器的结构、特点和应用领域。
3.熟悉传感器与微处理器之间的接口技术和数据处理方法。
4.能够正确选择和使用传感器。
5.能够根据实际需求设计和搭建传感器电路。
6.能够运用传感器技术解决实际问题。
情感态度价值观目标:1.培养学生对新技术的兴趣和好奇心,激发他们学习传感器技术的热情。
2.培养学生团队合作意识和动手实践能力。
3.使学生认识到传感器技术在现代社会中的重要作用,提高他们对科技创新的责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括传感器技术的基本原理、常见传感器的特点和应用、传感器与微处理器之间的接口技术和数据处理方法。
1.传感器的基本原理:传感器的定义、工作原理和分类。
2.常见传感器:温度传感器、湿度传感器、光传感器、压力传感器等。
3.传感器与微处理器:接口技术、数据采集和处理方法。
4.传感器应用实例:智能家居、无人驾驶、工业自动化等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:讲解传感器技术的基本原理、概念和知识点。
2.讨论法:学生讨论传感器技术的应用场景和实际问题。
3.案例分析法:分析典型传感器应用案例,让学生了解传感器技术在实际中的应用。
4.实验法:让学生动手搭建传感器电路,培养其实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将准备以下教学资源:1.教材:传感器技术相关教材,为学生提供系统性的理论知识。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备传感器实验设备,让学生动手实践,加深对知识的理解。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等,旨在全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
传感器综合课程设计
传感器综合课程设计一、教学目标本课程旨在通过传感器的学习,让学生掌握传感器的基本概念、原理及应用。
在知识目标上,要求学生了解传感器的分类、工作原理和特性;掌握传感器的应用领域和选型依据。
在技能目标上,要求学生能够运用传感器进行数据采集和处理,并能够根据实际需求设计简单的传感器应用系统。
在情感态度价值观目标上,培养学生对传感器技术的兴趣,提高学生解决实际问题的能力,培养学生的创新精神和团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括传感器的基本概念、工作原理、特性及应用。
具体包括:传感器的定义、分类和性能指标;电阻式、电容式、电感式、热敏式、光敏式等常见传感器的原理及应用;传感器信号的处理和分析方法;传感器在自动化、智能化领域的应用案例。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式。
包括:讲授法,用于讲解传感器的基本概念、原理和特性;讨论法,用于分析传感器应用案例,引导学生主动思考和探索;案例分析法,用于分析实际应用中传感器的设计和调试方法;实验法,让学生通过动手实践,加深对传感器原理和应用的理解。
四、教学资源为了支持教学内容的实施和教学方法的运用,我们将准备以下教学资源:教材《传感器原理与应用》,作为学生学习的主要参考资料;相关参考书,提供更多的理论支持和实践案例;多媒体资料,包括图片、视频等,用于辅助讲解和展示;实验设备,包括各种类型的传感器、数据采集器等,用于实验教学和实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式将采用多元化的形式,以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括:平时表现,占30%,主要评估学生的课堂参与度、提问回答和团队协作等情况;作业,占20%,主要评估学生的理解和应用能力;小测验,占20%,主要评估学生对课程内容的掌握程度;实验报告,占20%,主要评估学生的实验操作能力和分析问题的能力;期末考试,占10%,全面评估学生的知识掌握和应用能力。
评估结果将及时反馈给学生,以便学生了解自己的学习情况,进行针对性的改进。
关于传感器的课程设计
关于传感器的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解传感器的定义、分类及其工作原理;2. 使学生掌握传感器在生活中的应用实例,如温度传感器、光敏传感器等;3. 引导学生了解传感器在科学探究和工程技术领域的作用。
技能目标:1. 培养学生运用传感器进行数据采集、处理和分析的能力;2. 培养学生通过实际操作,学会使用传感器解决简单问题的方法;3. 提高学生的实验操作技能和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对传感器技术的兴趣,培养其探究精神和创新意识;2. 引导学生关注传感器技术在生活中的应用,提高其学以致用的意识;3. 培养学生具有良好的科学素养,认识到传感器技术对社会发展的意义。
课程性质:本课程属于科学探究领域,旨在让学生通过学习传感器的基本知识和实际操作,提高科学素养和动手能力。
学生特点:本课程面向初中生,学生具有一定的物理知识和实验操作基础,对新鲜事物充满好奇心,喜欢动手实践。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位,采用启发式教学,提高学生的参与度和积极性。
通过课程学习,使学生达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 传感器的基本概念与分类- 传感器的定义、作用及分类- 常见传感器的原理介绍(温度传感器、光敏传感器、压力传感器等)2. 传感器的工作原理与应用- 温度传感器的工作原理及在生活中的应用- 光敏传感器的工作原理及在自动化控制中的应用- 压力传感器的工作原理及在工程技术领域的应用3. 传感器的使用与数据处理- 传感器数据采集、处理与分析的方法- 实验操作步骤与注意事项- 传感器数据的可视化与解读4. 传感器实验与实践活动- 设计简单传感器实验,如温度传感器测量温度、光敏传感器控制灯光等- 分析实验数据,总结传感器的工作特点与应用场景- 团队协作完成传感器创新设计项目教学内容安排与进度:第一课时:传感器的基本概念与分类,介绍教材相关章节内容,让学生对传感器有初步了解。
传感器的课程设计
传感器的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解传感器的定义、分类和工作原理;2. 学生能掌握传感器在日常生活和科技领域的应用;3. 学生能了解传感器在数据采集、处理和传输中的作用。
技能目标:1. 学生能够正确使用传感器进行数据采集,并分析数据;2. 学生能够根据实际需求选择合适的传感器,设计简单的传感器应用电路;3. 学生能够运用传感器解决实际问题,提高动手操作能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对传感器技术产生兴趣,培养科技创新意识;2. 学生能够认识到传感器在现实生活中的重要性,增强学以致用的观念;3. 学生在团队协作中,培养沟通、交流和分享的积极态度。
课程性质:本课程为科普性与实践性相结合的课程,旨在让学生了解传感器的基本知识,培养实际操作能力。
学生特点:六年级学生具有一定的物理知识和动手操作能力,对新鲜事物充满好奇心,喜欢实践操作。
教学要求:结合学生的特点,注重理论与实践相结合,提高学生的动手操作能力、创新能力和团队协作能力。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
为实现这些目标,教师应采用生动有趣的教学方法,激发学生的学习兴趣,引导他们主动探索和解决问题。
同时,课程结束后,对学生的学习成果进行评估,以确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 传感器基础知识- 传感器的定义与作用- 传感器的分类及特点2. 传感器工作原理及性能参数- 常见传感器的工作原理- 传感器的性能参数及影响3. 传感器应用案例- 日常生活及工业领域的应用案例- 科技创新中的传感器应用4. 传感器实验操作- 实验器材介绍与使用方法- 实验步骤及注意事项5. 传感器创新设计- 设计传感器应用电路- 解决实际问题的创新设计教学内容安排与进度:第一课时:传感器基础知识,介绍传感器的定义、作用和分类;第二课时:传感器工作原理及性能参数,分析常见传感器的工作原理和性能参数;第三课时:传感器应用案例,展示传感器在日常生活、工业和科技创新中的应用;第四课时:传感器实验操作,学生动手实践,熟悉传感器使用方法;第五课时:传感器创新设计,分组进行创新设计,解决实际问题。
传感器方面的课程设计
传感器方面的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握传感器的基本概念、分类和工作原理,理解传感器在工程和日常生活中的应用。
2. 使学生了解不同类型传感器的特点,如温度传感器、压力传感器、光敏传感器等,并能阐述其工作原理及用途。
3. 引导学生掌握传感器输出信号的处理方法,学会运用简单的电路对传感器信号进行读取和分析。
技能目标:1. 培养学生能够运用所学知识,进行传感器选型、连接和使用,解决实际问题。
2. 提高学生的动手操作能力,能够设计简单的传感器应用电路,进行数据采集和处理。
3. 培养学生的团队协作能力,通过小组合作完成传感器的实际应用项目。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对传感器技术及其应用的兴趣,激发学生的学习热情和探究精神。
2. 增强学生的环保意识,认识到传感器在节能减排和环境保护方面的重要作用。
3. 引导学生树立正确的价值观,认识到科技发展对人类社会的积极影响,培养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课程,结合理论知识与实际操作,培养学生的实际应用能力。
学生特点:学生为初中年级,具备一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇,善于合作学习。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,鼓励学生动手实践和思考,提高学生的实际应用能力。
在教学过程中,关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 传感器基础知识:- 传感器的定义、功能与分类- 传感器的工作原理与性能参数- 传感器在工程和日常生活中的应用案例2. 常见传感器介绍:- 温度传感器:热敏电阻、热电偶等- 压力传感器:应变片式、压电式等- 光敏传感器:光敏电阻、光电管等- 其他传感器:湿度传感器、声音传感器等3. 传感器信号处理:- 传感器信号的读取与转换方法- 简单电路的设计与搭建:放大电路、滤波电路等- 传感器输出信号的数据分析与处理4. 传感器应用实例:- 实例分析:智能家居、环境监测等- 传感器选型、连接与使用方法- 设计简单的传感器应用电路,进行数据采集与处理5. 实践活动:- 小组合作完成传感器应用项目- 动手制作简单的传感器装置,如温度控制器、光线报警器等- 分析实验结果,撰写实验报告教学内容根据课程目标和教学要求,参考教材相关章节进行组织。
传感器原理与课程设计
传感器原理与课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解传感器的定义、分类和工作原理,掌握传感器在工程和日常生活中的应用。
2. 使学生掌握传感器的基本性能参数,如灵敏度、精度、响应时间等,并能运用这些参数评价传感器性能。
3. 帮助学生了解传感器信号的转换和处理方法,以及如何将传感器数据应用于实际问题。
技能目标:1. 培养学生运用传感器进行数据采集、处理和分析的能力,学会使用传感器解决实际问题。
2. 提高学生动手实践能力,能够设计简单的传感器应用电路,并完成搭建与调试。
3. 培养学生团队协作和沟通能力,能够在小组合作中共同分析问题、探讨解决方案。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对传感器技术及其应用的兴趣,培养其探究精神和创新意识。
2. 培养学生关注传感器技术在现实生活中的应用,认识到传感器技术对社会发展的作用。
3. 引导学生树立正确的价值观,了解传感器技术在国家安全、环境保护等方面的意义,增强社会责任感。
课程性质:本课程为理论与实践相结合的课程,旨在帮助学生掌握传感器的基本原理,培养其实践操作能力和创新思维。
学生特点:学生具备一定的物理和电子基础知识,具有较强的动手能力和好奇心,对新技术和新事物感兴趣。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动探究,关注学生个体差异,提高教学质量。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为培养创新型人才奠定基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 传感器基础知识:介绍传感器的定义、分类和工作原理,涉及教材第一章内容。
2. 传感器的性能参数:详细讲解灵敏度、精度、响应时间等性能参数,帮助学生评估传感器性能,对应教材第二章。
3. 常用传感器及其应用:分析各类传感器在实际工程和日常生活中的应用,如温度传感器、压力传感器等,结合教材第三章和第四章。
4. 传感器信号处理:介绍传感器信号的转换和处理方法,包括模拟信号转换、数字信号处理等,涉及教材第五章。
传感器技术课程设计
传感器技术 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生了解传感器技术的基本概念、分类和工作原理;2. 使学生掌握传感器技术在生活中的应用,如温度、湿度、光照等;3. 引导学生了解传感器技术在物联网领域的地位和作用。
技能目标:1. 培养学生运用传感器进行数据采集、处理和分析的能力;2. 提高学生设计简单传感器应用电路的能力;3. 培养学生运用传感器技术解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对传感器技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 引导学生关注传感器技术在生活中的应用,提高其社会责任感和环保意识;3. 培养学生团队协作精神,提高其沟通能力和表达能力。
本课程针对初高中年级学生,结合传感器技术学科特点,注重理论与实践相结合。
课程目标既包括基础知识的学习,又强调技能的培养和情感态度价值观的塑造。
通过本课程的学习,学生能够掌握传感器技术的基本原理,提高实际应用能力,培养科学素养和创新能力,为后续学习打下坚实基础。
同时,课程目标具体、可衡量,有助于教师进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 传感器技术基本概念:介绍传感器的定义、分类和功能;教材章节:第一章 传感器技术概述2. 传感器工作原理:讲解各种类型传感器的工作原理,如电阻式、电容式、电感式传感器;教材章节:第二章 传感器工作原理3. 传感器技术应用:分析温度、湿度、光照等传感器在实际生活中的应用;教材章节:第三章 传感器技术应用4. 传感器数据采集与处理:学习如何使用传感器进行数据采集、处理和分析;教材章节:第四章 传感器数据采集与处理5. 传感器技术在物联网中的应用:探讨传感器技术在物联网领域的发展前景;教材章节:第五章 传感器技术在物联网中的应用6. 传感器实验与制作:动手实践,设计简单传感器应用电路,进行数据处理和分析;教材章节:第六章 传感器实验与制作教学内容按照传感器技术的基本概念、工作原理、应用、数据采集与处理、物联网应用和实验制作的顺序进行安排,注重理论与实践相结合,旨在使学生系统掌握传感器技术知识,提高实际操作能力。
用传感器做课程设计
用传感器做课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解传感器的定义、分类和工作原理,掌握其在日常生活中的应用。
2. 学生能够运用所学的传感器知识,设计简单的电路,实现特定功能。
3. 学生了解传感器在课程项目中的重要性,能够结合实际需求选择合适的传感器。
技能目标:1. 学生能够独立操作传感器,进行简单的数据采集、处理和分析。
2. 学生具备团队协作能力,能够与组员共同设计、实施和优化课程项目。
3. 学生能够运用所学知识解决实际问题,提高创新能力和实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对传感器产生浓厚的兴趣,激发探索科学技术的热情。
2. 学生在课程项目中养成积极思考、主动探究的良好习惯。
3. 学生认识到传感器在生活中的广泛应用,增强环保意识和科技责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,注重理论知识与实际操作的相结合。
学生特点:学生处于好奇心强、动手能力逐渐提高的年级,具备一定的物理知识和电路基础。
教学要求:教师需关注学生的个体差异,提供适当的指导,鼓励学生自主探究和合作学习,确保课程目标的达成。
同时,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. 传感器基础知识:- 传感器的定义、分类和工作原理- 传感器在生活中的应用案例2. 常用传感器介绍:- 光电传感器- 温度传感器- 声音传感器- 湿度传感器3. 传感器电路设计:- 传感器与微控制器的连接方式- 电路图的绘制和解读- 传感器信号的采集、处理和分析4. 课程项目实践:- 项目主题:智能环境监控系统- 项目目标:实现温度、湿度、光线和声音的实时监测- 项目实施:分组合作,设计并搭建传感器电路,编写程序,实现功能5. 教学内容安排与进度:- 第一课时:传感器基础知识学习,了解传感器的工作原理和应用- 第二课时:常用传感器介绍,掌握不同类型传感器的特点- 第三课时:传感器电路设计,学习传感器与微控制器的连接方法- 第四课时:课程项目实践,分组进行智能环境监控系统的设计、搭建和调试教材关联:本教学内容与教材中“传感器及其应用”章节相关,涵盖了传感器的原理、分类、应用和电路设计等方面的内容。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基于ADC0808调温报警器设计姓名:学号:指导教师:目录0摘要1绪论2系统设计方案2.1任务与要求 (1)2.2方案选择 (2)3系统硬件设计3.1D/A转换模块 (3)3.1传感器模块 (4)3.3显示模块 (5)4软件设计与仿真4.1主程序设计 (6)4.2显示子程序流程图 (7)4 3扬声器程序流程图 (8)4.4报警子程序流程图 (9)4.5仿真软件简介 (10)4.6程序调试 (11)结束语 (12)参考文献附录A程序附录B仿真原理图附录C元器件清单内容摘要:本文从硬件和软件两方面介绍了基于AT89C51单片机的温度报警系统的设计思路,对硬件原理图和程序框图作了简介的描述。
系统选用ADC0808转换器,仿真时利用可调电阻调节电压进行温度的输入量模拟,当温度低于60℃时,扬声器发出报警和绿光报警,当温度高于160℃时发出报警和发出红光报警。
测量范围在0——250℃,并能实时显示当前温度值。
关键词:AT89C51单片机,ADC0808,报警Abstract: in this paper, from two aspects of hardware and software design of AT89C51 single chip microcomputer temperature alarm system based on, the hardware schematic diagram and program block diagram are introduced to describe. The system used ADC0808 converter, simulation using analog input adjustable resistor voltage regulation of temperature, when the temperature is below 60 ℃, the speaker sends out alarm and light alarm, when the temperature is higher than 160 ℃when the alarm and a red alarm. The measuring range of 0 -- 250 ℃, and the real-time display of the current temperature.Keywords: AT89C51 microcontroller, ADC0808 alarm1绪论温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域 ,如家电、汽车、材料、电力电子等 ,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同 , 在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。
这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不稳定、失控现象。
传统的继电器调温电路简单实用 ,但由于继电器动作频繁 ,可能会因触点不良而影响正常工作。
控制领域还大量采用传统的PID控制方式,但PID控制对象的模型难以建立,并且当扰动因素不明确时,参数调整不便仍是普遍存在的问题。
而采用数字温度传感器DS18B20,因其内部集成了A/D转换器,使得电路结构更加简单,而且减少了温度测量转换时的精度损失,使得测量温度更加精确。
数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信,大大减少了接线的麻烦,使得单片机更加具有扩展性。
由于DS18B20芯片的小型化,更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接,故可以把数字温度传感器DS18B20做成探头,探入到狭小的地方,增加了实用性。
更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行范围的温度检测。
2系统设计2.1 设计任务与要求设计一款基于AT89C51单片机的温度报警器。
利用可调电阻调节电压作为模拟温度的输入量,当温度低于60℃时,扬声器发出报警和绿光报警,当温度高于160℃时,发出报警和红光报警。
测量的温度范围在0——250℃,并能实时显示当前温度值。
2.1方案选择目前使用的接触式比较多,主要有热点式传感器,把温度变化转换为电阻变化的叫做热电阻传感器,把温度变化转换为热电势变换的叫做热电偶传感器。
方案一:热电阻传感器具有高温系数,高电阻率,物理特性稳定,良好的线性输出等优点。
方案二:热电偶传感器具有结构简单,测量范围广,热惯性小,精准度高,输出信号远等优点,但价格比较高。
方案三:新型可编程温度传感器DS18B20,精度高,成本低,易于采集信号。
利用热电偶或热电阻作为温度传感器,这类传感器至仪表之间通常要用专用的温度补偿导线,而温度补偿导线的价格比较高,并且线路太长会影响到测量的精度,这是直接以模拟量形式进行采集的不可避免的问题。
采用新型可编程温度传感器DS18B20进行温度检测可以避免热电阻或热电偶作为温度传感器所造成的测量精度误差过大等问题,同时DS18B20只需要一个I/O口便可以进行通信,它可以以更低的成本和更高的精度实现温度的检测,所以我们选择了方案三。
3系统硬件设计3.1显示模块数码显示模块电路如图8所示。
显示部分选用的是7seg-mpx4-cc两片7段共阴数码管。
单片机的P00~P07分别接数码管的A~DP口,P20、P21分别接数码管1、2接口,分别控制第一片和第二片的暗亮。
外加上拉电阻加强驱动能力,使数码管更亮。
3.2D/A转换模块D/A转换模块如图5所示,由数模转换器DAC0808和运放TL082构成。
DAC0808芯片是一个8位D/A转换器,有8个数码输入端,1个模拟输出端,能将控制电路输出的8位二进制数字量转换成模拟量的输出。
P2口与DAC0808的输入端相连,通过D/A转换电路将输入的数字量转为模拟量,通过TL082运算放大器输出实际的电电压表读出。
DAC0808引脚图如图6所示。
DAC0808各引脚功能如表1所示。
图1 DAC0808引脚图DAC0808的COMP引脚的作用为通过调节外接电阻,以达到改善放大器的性能和输出电压。
运放输出电压为式中,VREF 为外接参考电压,D7~DO为8位输入数字量。
当输入数字量在00000000~11111111之间变化时,其对应的输出模拟电压U1在0~-VREF之间,电压分辨率为:△V=5V/(28-1)=19.6mV。
表1 DAC0808的引脚功能3.3传感器模块本项目的传感器模块采用了DS18B20芯片。
传统的温度检测可以使用热敏电阻作为温度敏感元件,热敏电阻主要优点是成本低,但需后续信号处理电路,而且可靠性相对较差,准确度和精度都较低。
美国Dallas 公司最新推出的DS18B20 数字式温度传感器,与传统的热敏电阻温度传感器不同,它能够直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12 位的数字值读数方式,可以分别在93.75ms 和750ms 内将温度值转化9 位和12 位的数字量。
因而使用DS18B20 可使系统结构更简单,可靠性更高。
芯片的耗电量很小,从总线上“偷”一点电存储在片内的电容中就可正常工作,一般不用另加电源。
最可贵的是这些芯片在检测点已把被测信号数字化了,因此在单总线上传送的是数字信号,这使得系统的抗干扰性好、可靠性高、传输距离远。
系统有如下特点:(1)单线接口,只有一根信号线与CPU 连接单总线器件,具有线路简单,体积小的特点;(2)不需要备份电源,可通过信号线供电,电源电压范围从3.3~5V;(3)传送串行数据,不需要外部元件;(4)温度测量范围从-55℃~+125℃,-10~+85℃时测量精度为±0.5℃;(5)通过编程可实现9~12 位的数字值读数方式(出厂时被设置为12 位);(6)零功耗等待;(7)现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性,适合于恶劣环境的现场温度测量,如环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等4软件设计与仿真本系统程序包括主程序、发送数据子程序、接收命令子程序等。
主程序用于系统初始化,子程序调度等。
发送键码子程序用于将缓冲区键的接通码或断开码发送给单片机接口。
发送数据子程序用于将数据发给单片机接口。
4.1主程序设计主程序通过控制程序来判断控制报警子程序和发声子程序。
主程序流程图如图9所示。
图2主程序流程图、4.2显示子程序流程图数字显示电路主要是采用的四位共阴极的数码管和74LS164芯片组成。
共阴极的数码管是由八个LED按不同的方式将其阴极接在一起构成,根据其亮灯的情况可以读出对应的数字和符号,该数据情况主要是由阳极端输入的信号来控制。
74LS164芯片有十四个引脚其中的七号引脚和十四号引脚分接地和电源的正极。
八号引脚接上时钟脉冲信号.8 位串入,并出移位寄存器.时钟(CP) 每次由低变高时,数据右移一位,输入到Q0,Q0 是两个数据输入端(DSA 和DSB)的逻辑与,它将上升时钟沿之前保持一个建立时间的长度。
主复位(MR) 输入端上的一个低电平将使其它所有输入端都无效,同时非门控串行数据输入。
如图3所示图3 显示子程序流程图4.3 4SOUNDER扬声器发声子程序流程图4.4报警子程序流程图:用ADC0808作为温度调节器,当调节温度﹤60℃或﹥160℃时报警灯闪烁,且发出不同频率的声音。
如图4图4 报警子程序流程图4.5仿真软件简介P roteus是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。
它运行于Windows操作系统上,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是:(1)实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。
具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能;有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
(2)支持主流单片机系统的仿真。
目前支持的单片机类型有:ARM7(LPC21xx)、 8051/52系列、AVR系列、PIC10/12/16/18系列、HC11系列以及多种外围芯片。
(3)提供软件调试功能。
在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态,因此在该软件仿真系统中,也必须具有这些功能;同时支持第三方的软件编译和调试环境,如Keil C51 uVision2、MPLAB等软件。
(4)具有强大的原理图绘制功能。
总之,该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件,功能极其强大。
Proteus7.5是目前最好的模拟单片机外围器件的工具,可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU及其外围电路(如LCD、RAM、ROM、键盘、马达、LED、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件等)。