数据采集与智能仪器大作业

学号：

数据采集与智能仪器大作业

题目数据采集与智能仪器

学院信息工程学院

专业电子信息工程

班级

姓名

指导教师

2016 年 6 月14 日

目录

大作业题目要求 (1)

1.第一章概述 ............................................................................ 错误！未定义书签。

1.1题目一 ............................................................................ 错误！未定义书签。

2.第二章数据采集技术 (3)

2.1 题目二 (3)

2.1.1硬件电路图 (4)

2.1.2控制程序 (4)

2.1.3仿真调试 (11)

2.1.4结果分析 (13)

2.2 题目三 (13)

2.2.1硬件电路图 (13)

2.2.2工作过程 (13)

3.第三章人机接口 (14)

3.1题目四 (14)

3.1.1硬件电路图 (14)

3.1.2程序流程图 (15)

3.1.3控制程序 (16)

3.1.4仿真调试 (19)

4.第四章数据通信 (20)

4.1题目五 (20)

4.1.1硬件电路图 (20)

4.1.2程序流程图 (21)

4.1.3单片机通信程序 (22)

4.1.4实物展示一 (24)

4.1.5实物展示二 (25)

心得体会 (26)

《数据采集与智能仪器》大作业题目要求

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

本章要求掌握的内容：智能仪器分类、基本结构及特点、智能仪器设计的要点

考试题（10分）

1 智能仪器设计时采用CPLD/FPGA有哪些优点？

第2章数据采集技术

本章要求掌握的内容：数据采集系统的组成结构、模拟信号调理、A/D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MCS-51单片机控制的程控增益放大器的接口电路。已知输入信号小于10mv,要求当输入信号小于1mv时，增益为1000，而输入信号每增加1mv时，其增益自动减少一倍，直到100mv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）；

2 运用双口RAM或FIFO存储器对教材中图2-22所示的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

本章要求掌握的内容：键盘；LED、LCD、触摸屏

考试题（30分）

1 设计8031单片机与液晶显示模块LCM-512-01A的接口电路，画出接口电路图并编写上下滚动显示XXGCXY(6个大写英文字母)的控制程序（包含程序流程图）。

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（5分）；完成仿真调试（10分）

第4章数据通信

本章要求掌握的内容：RS232C、RS485串行总线，USB通用串行总线，PTR2000无线数据传输

考试题（30分）

1 设计PC机与MCS-51单片机的RS232C数据通信接口电路（单片机端含8位LED 显示），编写从PC机键盘输入数字，在单片机的6位LED上左右滚动显示的通信与显示程序。

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（10分）；制作实物，实现基本功能，效果良好（5分）。

《数据采集与智能仪器》课程大作业

第1章概述

本章要求掌握的内容：智能仪器分类、基本结构及特点、智能仪器设计的要点

1.1 题目一

智能仪器设计时采用CPLD/FPGA有哪些优点？

答：FPGA/CPLD芯片都是特殊的ASIC芯片，他们除了ASIC的特点之外，还有以下优点：

（1）随着VLSI工艺的不断提高，FPGA/CPLD的规模也越来越大，所能实现的功能越来越强可以实现系统集成；

（2）FPGA/CPLD的资金投入小，研制开发费用低；

（3）FPGA/CPLD可反复的编程、擦除、使用或者在外围电路不动的情况下用不同的EPROM就可实现不同的功能；

（4）FPGA/CPLD芯片电路的实际周期短；

（5）FPGA/CPLD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。FPGA/CPLD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

本章要求掌握的内容：数据采集系统的组成结构、模拟信号调理、A/D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

2.1 题目二

设计一个MCS-51单片机控制的程控增益放大器的接口电路。已知输入信号小于10mv，要求当输入信号小于1mv时，增益为1000，而输入信号每增加1mv时，其增益自动减少一倍，直到100为止。

2.1.1硬件电路图

图2.1 程控增益放大器的硬件电路图

2.1.2控制程序

#include "reg51.h"

#include "intrins.h"

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit cs = P3 ^ 5;

sbit intr = P3 ^ 4;

sbit wr = P3 ^ 6;