智能仪器大作业标准答案(王扬)

1、课程名称：数据收集和智能设备声明：王阳学习编号：012100930608类别：通讯1006数据采集与智能仪器课程评估(大任务)武汉理工大学信息来源参考书赵茂泰智能仪器原理及应用(第三版)电子产业出版社程德福智能仪器(第二版)机械工业出版社第1章概述本章应了解智能仪器分类、基本结构和特征、智能仪器设计要点等内容考试题(10分)1使用CPLD/FPGA的智能仪表有什么优点？第二章数据收集技术本章的要求：数据收集系统的配置结构、模拟信号调理、A/D转换技术、高速数据收集和传输、D/A转换技术、数据收集系统设计考试问题(30分)设计1 MCS-51单片机控制的程控增益放大器的接口电路。已知，如果输入信

2、号小于10mv，输入信号小于1mv，则需要1000的增益，并且每次输入信号增加1mv时，该增益必须自动减少到100mv的两倍。(15分)评分标准：硬件原理图的正确设计(5分)；正确准备控制程序(5分)；完成仿真调试，实现基本功能(5点)；使用双端口RAM或FIFO内存改造教科书图2-22所示的高速数据收集系统，绘制收集系统电路图，简述其工作过程。(15分)评分标准：硬件电路图的正确设计(10分)；准确说明工作流程(5分)；第三章人机界面本章的要求：键盘；LED、液晶屏、触摸屏考试问题(30分)1设计8031单片机和液晶屏显示模块LCM-512-01A的接口电路，上下滚动显示XXGCXY(6个大

3、写字母)的控制程序，包括接口电路图和程序流程图。评分标准：硬件电路图的正确设计(10分)；正确绘制程序流程图(5点)。正确准备控制程序(5分)；模拟调试完成(10分钟)第四章数据通信本章说明需求：RS232C、RS485序列汇流排、USB通用序列汇流排、PTR2000无线资料传输考试问题(30分)1设计PC和MCS-51微控制器之间的RS232C数据通信接口电路(微控制器端有8位LED显示屏)，编写在PC键盘上输入数字，并在微控制器6位LED上左右滚动显示屏的通信和显示程序。评分标准：硬件原理图的正确设计(5分)；正确绘制程序流程图(5点)。正确准备单片机通信方案(5分)；在开发系统中运行以实

4、现基本功能(10分)。制作现货，实现基本功能，效果好(5分)。第1章概述考试题(10分)1使用CPLD/FPGA的智能仪表有什么优点？除了ASIC的特性外，FPGA/CPLD芯片还是一种特殊的ASIC芯片，具有以下优点：(1)随着VLSI过程的增加，FPGA/CPLD的规模也在扩大，系统整合的能力也在增强。(2)对FPGA/CPLD的资金投入少，开发成本低；(3)FPGA/CPLD可以反复编程、清除、使用，也可以在周围电路不移动的情况下使用其他EPROM执行各种功能。(4)FPGA/CPLD芯片电路的实际周期较短。(5)FPGA/CPLD软件易于学习、易于使用，使设计人员可以更加专注于电路设计

5、。FPGA/CPLD适用于正向设计，有利于保护知识产权。第二章数据收集技术考试问题(30分)设计1 MCS-51单片机控制的程控增益放大器的接口电路。已知，如果输入信号小于10mv，输入信号小于1mv，则需要1000的增益，并且每次输入信号增加1mv时，该增益必须自动减少到100mv的两倍。(15分)评分标准：硬件原理图的正确设计(5分)；正确准备控制程序(5分)；完成仿真调试，实现基本功能(5点)；1硬件原理图2方块图3计划阵列合并测试程序#includeUsing namespace STDInt main()Int i、j；float k；float C72；Float a 8=1，1.

6、5，2，2.7，3.3，5.1，6.8，10 ；Float b 8=1，1.5，2，2.7，3.3，5.1，6.8，10 ；for(I=0)；i8；I)for(j=0)；j8；j)cI * 8j 1=AI* Bj/(AIBj)；CoutCj 1)k=Cj；Cj=Cj 1；cj 1=k；for(I=1)；I=72I)CoutUsing namespace STDInt i、b、c、d、e；float a；Int geti(float c36，float a)If(a=c35)for(I=0)；cIa；B=geti(B，a)；C=getjk(C，b)；d=c/10；e=c；Cout0j-)；Cha

7、r geti(float c36，float a)If(a=c35)for(I=0)；CivolmaxVolmax=volFloatcodecamp 36=0.5，0.6，0.6667，0.7297，0.75，0.7674，0.8361，0.8571，0.8718，0.9000Unsignedcharcd 36=77，76，75，74，66，73，72，65，71，70，64，55，63，54Int main()Unsigned char volgetInt voltcalChar display4，screen4；LCD init()；display1=-2；PutStr(0，0， Plea

8、se wait！)；While(1)vol get=TLC 549 _ GetAD()；/导入AD数据VPP fun(vol get)；/获得峰值If(P1_5=0)delay(30)；AP=127.0/(vol max-128)；/获取放大Beishu=geti(Amp，Ap)；/与已知倍数相比，获得适当的倍数cod=CDbeishu；/倍数与接脚关系相对应f=Ampbeishu；P1=cod/10；/获取P1端号值，CD4051门控P2=大邱；/获取P2端号值，CD4051门控P1=p1P2=p2Voltcal=f * 100display0=volt cal/100；display2=(

9、volt cal 0)/10；display3=volt cal；for(I=0)；i4；I)screenI=displayI48；PutStr(0，0， The Ampi is : )；PutChar(i 6，1，screenI)；4模拟结果图1波形显示图2最小放大检测图3最大放大倍数检测使用双端口RAM或FIFO内存改造教科书图2-22所示的高速数据收集系统，绘制收集系统电路图，简述其工作过程。(15分)评分标准：硬件电路图的正确设计(10分)；准确描述工作流程(5点)1硬件原理图2作业过程IDT7206是串行FIFO双端口RAM单向FIFO双端口存储，完全兼容IDT公司容量为16K9的针

10、脚功能。FIFO(先进先出)存储，因此没有绝对地址的概念，只有读取指针和写入指针的相对位置。相对位置为0表示内存为空。使用的存储容量表示存储已满。AD7677是ADI开发的16位、1MSPS的高速A/D转换器。收集系统的结构图如上图所示。使用一个AD7677和两个IDT7206配置一组最高1MHz的16位采样率和最高16K的数据收集系统。要增加收集样本长度，只需更改IDT7206。在这种情况下，硬件基本上以相同的方式连接。在该系统中，单片机的作用只是控制采样时间和采样完成后对采样数据的处理，在采样过程中不需要单片机的干预。一次收集多少可以由硬件决定，也可以由软件控制。中断时，单片机首先关闭采样脉冲信号(P1 .1输出为0)将每个点数据除以2读取和处理IDT7206(低存储)和IDT7206(高存储)。每个数据集的数量应确定为程序数，也可以使用IDT7206中的EF标志进行查询。在收集第二组数据集之前，重置IDT7206，在IDT7206的RS插针上具有低脉冲，即8031的P1。建议在0针上输出低脉冲。这样可以更好地保证FIFORAM的读、写指针的稳定性。第三章人机界面考试问题(30分)1设计8031单片机和液晶屏显示模块LCM-512-01A的接口电路，上下滚动显示X