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文本内容:
《智能仪器设计技术2》教学大纲
一、课程基本信息智能仪器设计技术课程名称Technology ofIntelligent InstrumentDesign课程编码CTL422421020开课院部控制科学与工程学院课程团队测控仪器学分
2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时32适用专业自动化授课语言中文先修课程模拟电子技术、微机原理、数字电子技术本课程是自动化专业的一门专业选修课本课程是在学习电子技术基础及微机原理等技术基础课程的基础上,进一步学习智能仪器的工作原理及开发技术,熟知TI MSP430系列高性能单片机的工作特性与功能,通晓过程I/O通道的A/D和D/A转换器,频率相位信号的采集接口、点阵显示装置、数据串行接口通信技术、抗干扰方法以及仪器监控程序设计方法,以培养学生形成较为系统的智能仪器的硬件电路、软件设计、系统调试和故障分析能力课程简介This courseis aprofessional electivecourse forautomation major.This courseis tofurther studythe workingprinciple and(限选)development technologyof intelligent instruments onthe basisof learningbasic technicalcourses suchas electronictechnology andmicrocomputer principle,familiar withthe workingcharacteristics andfunctions ofTI MSP430series high-pcrformance singlechip microcomputer,familiar withA/D andD/A convertersof processI/O channels,acquisition interfaceof frequencyand phasesignals,dot matrixdisplay device,data serialinterface communicationtechnology,anti-interference methodand instrumentmonitoring programdesign methodare usedto cultivatestudents,ability toform amore systematicintelligentinstrumentin hardwarecircuit,software design,system debuggingand faultanalysis.负责人大纲执笔人审核人
二、课程目标毕业要求指标点序号代号课程目标0BE任务自选目标1:针对石油石化等行业自动化领域复杂工程问题,能够设计/开发满足特定工艺需求的自动化单元1Ml是
3.
23.2或装置的测控方案、控制算法目标2掌握电子电路与单片机系统开发、调试与计算机辅助设计工具和技术,能够理解其局限性并选2M2择与使用恰当的仪器、工程工具和专业模拟软件,对自动化领域复杂工程问题涉及的电子系统进行分析、是
5.
15.1计算与设计3M3目标3能够在团队中承担成员的责任,完成自身的工作是
9.
29.2
三、课程内容支撑课程课内课外序号章节号标题课程内容/重难点教学方式课外环节目标学时学时第一部本章重点智能仪器的功能和组成、智能仪器的设计思想和研制步
11.绪论////分骤,本章难点智能仪器的功能和组成
1.1智能仪器的概
21.1念、发展历程、功
1.1智能仪器的概念、发展历程、功能以及组成Ml,M31讲授1自学能以及组成
1.2模块化设计思
31.
21.2模块化设计思想、研制步骤Ml,M31讲授1自学想、研制步骤第二部
2.单片机程序设计本章重点表达式语句及复合语句、程序基本结构与函数特性,本4////分C语言编程基础章难点程序基本结构与函数特性
2.1C语言的基本
52.
12.1C语言的基本特征M21讲授/讨论2自学特征
2.2函数与程序基
62.
22.2函数与程序基本结构M2,M31讲授/讨论2作业/自学本结构第三部
3.MSP430™超低功本章重点MSP430F54X的时钟模块组成与中断系统工作原理,本7////分耗微处理器基础章难点中断系统工作原理
3.1MSP430F54X的
83.116位正交结构、CPU特性、存储器与地址空间M2,M31讲授/讨论2自学结构及特征
3.2MSP430F54X的
93.2主时钟、子系统时钟与辅助时钟M2,M
31.5讲授2自学时钟模块
103.
33.3MSP430F54X中断向量、中断优先级M2,M
31.5讲授/讨论1作业/自学的中断系统第四部
4.MSP430F54X片本章重点MSP430F54X的GPIO端口、定时器及ADC模块配置,本11////分上资源章难点定时器及ADC模块配置
4.1MSP430F54X GPIO端口特点,P1与P2的9个寄存器,P
3、P
4、P
5、
124.1M2,M32讲授/讨论2•••的GPIO端口P6…PU的6个寄存器以及PJ5个寄存器的配置
4.2MSP430F54X TimerO_A
5.Timer1_A3以及Timer_B7的捕获与输出寄存器的配置
134.2M2,M32讲授/讨论2作业/自学的定时器与功能实现,PWM波形的输出ADC寄存器的具体配置,包括转换精度设定、多种时钟源选择、内
4.3MSP430F54X的
144.3外参考电压源设置;内置温度传感器,多种转换模式特征,ADC中M22讲授/讨论2作业/自学ADC断特性第五部
5.智能仪器数据总本章重点UART通信的硬软件配置、中断特性与具体功能实现,本15////分线与接口章难点UART中断特性
5.1常用数据总线与串行、并行通信,串行通信的传输方式与通信方式,RS232接口定
165.1M2,M31讲授/讨论1自学接口义与电气特性
5.2UART串行通信
175.2UART通信的寄存器配置、中断特性与具体功能实现M2,M32讲授/讨论2自学
185.
35.3SPI串行通信SPI通信的寄存器配置、中断特性与具体功能实现M2,M32讲授/讨论2作业/自学
195.
45.4IIC通信IIC通信的寄存器配置、中断特性与具体功能实现M2,M32讲授/讨论2自学第六部
6.过程输入输出通本章重点ADC与DAC的特性与选取规则,数字量输出驱动电路设20////分道计,本章难点数字量输出驱动电路设计
6.1模拟量输入/输过程输入输出通道概述,ADC/DAC的特性、选取规则及与单片机的
216.1Ml,M22讲授/讨论2自学出通道常见接口形式
6.2数字量输入/输数字信号输入的开关状态检测、脉冲测量和脉冲计数方式;数字量
226.2M2,M32讲授/讨论2作业/自学出通道输出通道电路的结构,数字量输出驱动电路第七部7•点阵式液晶显示技本章重点点阵式液晶显示器件与单片机的通信连接,本章难点23////分术点阵式液晶显示器件的配置
247.
17.1显示技术液晶及其电光效应,液晶显示原理与应用M2,M31讲授/讨论1自学
7.2点阵式液晶显示点阵式液晶显示器件特点及其与单片机接口的典型电路,寄存器配
257.2M2,M31讲授/讨论2自学实现方法置,显示软件编写规则第八部
8.智能化仪器的抗本章重点形成干扰的三个条件,抑制干扰的常用措施,本章难26////分干扰技术点抑制干扰的常用措施
8.1干扰的来源及其
278.1干扰信号的耦合方式,差模干扰和共模干扰M2,M31讲授/讨论1自学传输途径
8.2常用的抑制干
288.2接地与屏蔽M2,M31讲授/讨论1自学扰措施第九部本章重点监控程序的功能和组成、键盘管理方式,本章难点监
299.监控程序设计////分控程序的功能和组成
309.
19.1监控程序简介监控程序的功能和组成,监控主程序和初始化管理M2,M31讲授/讨论1自学
9.2监控程序设计键盘管理的多种方式,显不、中断与时钟管理以及硬件故障的自M1,M2,M
319.22讲授/讨论2自学方法检3
四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比
1.在课程期间投入程度1平时表现
2.与小组成员沟通讨论、协作意识、技术方案30%
3.分析与解决问题的能力
1.阶段性任务、总体任务完成情况2成果展示
2.演示设计成果与解说40%
3.答辩
1.设计方案可行性、合理性评价3设计报告
2.设计过程阐述全面、充实、流畅、方式丰富,30%
3.所得结论与分析
五、评分细则序号课程目标考核环书大致占比评分等级1Ml平时表现10%A-在课程期间投入充分B-在课程期间投入较好C-在课程期间投入不够D-在课程期间投入严重不足A-演不设计成果与解说很好;答辩效果很好B-演不设计成果与解说较好;答辩效果较好“C-演不设计成果与解2Ml成果展不20%说一般;答辩效果一般D-演示设计成果与解说差;答辩效果差A-设计方案可行性、合理性评价很好;设计过程阐述全面、丰富、充实;所得结论与分析合理、全面B-设计方案可行性、合理性评价较好;设计过程阐述较为全面、丰富;所得结论与分析合理C-设计方案可行性、合理性评价3Ml设计报告20%一般;设计过程阐述一般;所得结论与分析基本合理D-设计方案可行性、合理性评价较差;设计过程阐述存在错误;所得结论与分析存在明显错误A-熟练使用现代工具软件B-能够较好使用现代工具软件C-能够使用现代工具软件D-使用现代工具软件不熟4M2平时表现10%练A-使用现代工具软件设计效果好使用现代工具软件设计效果较好C-使用现代工具软件设计效果一般D-使用现5M2成果展小10%代工具软件设计效果差A-设计过程阐述全面、丰富、充实B-设计过程阐述较为全面、丰富C-设计过程阐述一般D-设计过程阐述存在6M2设计报告5%错误A-与小组成员沟通讨论很好、协作意识很好B-与小组成员沟通讨论良好、协作意识良好C-与小组成员沟通讨论7M3平时表现10%较少、协作意识一般D-不与小组成员沟通讨论、无协作意识A-个人与整体工作分配合理、协调好B-个人与整体工作分配合理、协调较好C-个人与整体工作分配合理、协调8M3成果展小10%基本合理D-个人与整体工作分配合理、协调不好A-报告中体现工作整体性完成好B-报告中体现工作整体性完成较好5报告中体现工作整体性完成一般D-报告9M3设计报告5%中体现工作整体性完成不好评分等级说明;[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];
六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1智能仪表原理与设计,凌志浩,人民邮电出版社,
2013.2图书1《测控仪器设计》(第3版),浦昭邦,机械工业出版社,2016,ISBN:
9787111481447.(*主教材)3图书《智能仪器设计基础》(第2版),史健芳,电子工业出版社,2012,ISBN:
9787121179488.4图书IMSP430系列单片机系统工程设计与实践,谢楷,机械工业出版社,
2009.。