智能測試儀器與系統(tǒng)

智能測試儀器與系統(tǒng)

浙江大學光電系

王曉萍、王立強課程基本信息課程網(wǎng)站：正在建設學分和學時：學分：2；短學期8周，周學時數(shù)：4；課時安排：理論教學20學時，實踐5個下午。王曉萍：辦公室地址：教三－412室；email：xpwang@；辦公室電話：87951185；手機617087）；王立強：辦公室地址：玉泉光學技術(shù)工程中心；email：wangliqiang@；手機課程說明教學方法：基于項目和問題的學習，通過設計、調(diào)試、總結(jié)、答辯，提高微機系統(tǒng)的設計開發(fā)能力，撰寫能力和表達能力；從而培養(yǎng)大家的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。具體方式：課堂上，在介紹相關(guān)知識點的同時，盡量介紹科研中的實際經(jīng)驗；講課不再面面俱到，而是提綱式介紹主要內(nèi)容，課后的自主學習比重較大；盡可能多地開展同學之間、老師與學生之間的討論和交流。課程目的：通過上課掌握智能（微機）系統(tǒng)及設計相關(guān)方面的知識；通過實驗和課題設計，切實提高課程知識的應用能力；通過總結(jié)和答辯等環(huán)節(jié)提高綜合素質(zhì)。課程說明課程特點：實踐性、應用性強，需要通過實驗、實踐，實際動手才能學以致用，而不是單純的課堂教學；不是基礎課程通過布置作業(yè)理解消化。學生特點：來自不同學校，有工科和偏理科，本科階段“微機原理與接口技術(shù)”（單片機技術(shù)）的內(nèi)容、要求不盡相同，實驗設備和條件不同，掌握的程度不同。采取的方法：對于實踐環(huán)節(jié)，安排有可供選擇的內(nèi)容。1.運用微機實驗系統(tǒng)，通過了解硬件電路，運用匯編或C51編程，完成3個實驗（其中2個基本實驗，1個綜合型實驗），撰寫實驗報告和體會感想。（給出potel電路圖和軟件框圖）；2人一組；自主設計課題，可以是科研項目中有關(guān)微機應用的內(nèi)容，也可以感興趣想設計的小系統(tǒng)等等，我們也提供部分課題供選擇。對于這些自主課題，第三周提交申請書（有格式要求）；2人一組；

（成績評定方面，在同樣認真完成情況下，選擇自主設計課題的同學優(yōu)于選擇普通實驗的同學一定的分值。）

（這是一門很化時間的課程，也同樣會有相應收獲的課程，所以如果時間不充?；蚺d趣不高或已經(jīng)具有較強設計能力或研究方向與課題關(guān)系不大等同學，可以退選該課程。）課程說明課程目標：在“微機原理與接口技術(shù)”課程基礎上，結(jié)合先進的接口技術(shù)，通過課題設計、制作和調(diào)試，掌握智能系統(tǒng)設計的基本技術(shù)和實際能力，為科研工作打下良好基礎。相信通過課題的設計能夠達到這個目標，所以不再進行考試，不再布置其他作業(yè)和實驗。因為在開展研究性教學、提高學生實踐能力和創(chuàng)造能力的同時，盡量少增加學生的學習負擔，也是改革過程中需要探討和解決的問題。請在第三周的周五上課前上報分組情況和項目名稱，并提交申請書。

課程FTP：IP是00，端口是默認的21，下載用戶名和密碼都是down，上傳都是up。

課程內(nèi)容與安排周次理論教學理論學時實踐學時1課程概況，實驗系統(tǒng)介紹智能測試系統(tǒng)概論4（王立強老師）選擇、確定實踐方式2C51程序設計-1C51程序設計-24（王立強老師）實驗內(nèi)容熟悉和準備；自主課題申請準備3C8051F020介紹開發(fā)實驗板介紹4提交課題申請書4人機接口設計-12第4周~第8周的周三下午為實驗時間；或自主設計、制作和調(diào)試時間。5人機接口設計-226總線技術(shù)與應用27微機系統(tǒng)的可靠性設計28周五上課時間部分同學答辯；考試周部分同學答辯。課程要求提交資料項目申請書；按格式要求撰寫的實驗報告或設計總結(jié)報告；課程實驗答辯或項目結(jié)題答辯PPT（不超過10分鐘）；所設計作品照片和設計者合影；項目簡介（按要求填寫表格，插入作品照片）；體會和收獲（按要求填寫表格）；設計作品功能演示DV（配上相應的字幕和配音），不超過10分鐘。（參考網(wǎng)站上的2個本科生完成的答辯PPT和演示DV實例）實驗內(nèi)容簡介（網(wǎng)站上有實驗指導書）選擇課程實驗的同學的實驗要求：從以下5個實驗中，選做2個：

雙色LED點陣顯示實驗7279陣列式鍵盤及顯示實驗128×64點陣型液晶顯示實驗直流電動機控制實驗步進電動機控制實驗從以下3個實驗中，選做1個：1.數(shù)據(jù)采集器設計實驗基于HD7279編寫行列鍵盤及8段數(shù)碼管顯示程序；通過鍵盤手動敲入自己的學號，并在8段數(shù)碼管上顯示；基于TLC549編寫AD轉(zhuǎn)換子程序，將轉(zhuǎn)化結(jié)果顯示于數(shù)碼管；涉及內(nèi)容：SPI總線接口的HD7279顯示鍵盤管理芯片的應用；串行A/D轉(zhuǎn)換器TLC549的應用；實驗內(nèi)容簡介2.信號發(fā)生器設計實驗編寫程序在液晶顯示屏上顯示自己的學號和姓名；在液晶顯示屏上如何顯示任意圖形？基于LTC1446編寫D/A轉(zhuǎn)換子程序，輸出頻率為50Hz，Vpp=5V的鋸齒波，并將波形顯示于液晶顯示屏上。涉及內(nèi)容：點陣式LCD顯示屏編程與應用；串行D/A轉(zhuǎn)換器TLC1446的應用；3.DS18B20傳感器溫度測控實驗

編寫DS18B20傳感器的溫度測量程序，在液晶顯示屏上顯示出實測溫度；用按鍵輸入需要控制的恒定溫度值，通過PWM撥實現(xiàn)對溫度的控制，顯示出控制溫度、實測溫度等信息。涉及內(nèi)容：點陣式LCD顯示屏編程與應用；

1-wire串行總線DS18B20溫度傳感器的的應用；實驗內(nèi)容簡介基于MCU的數(shù)據(jù)采集器硬件結(jié)構(gòu)光電系微機實驗系統(tǒng)介紹（網(wǎng)站上將提供更為詳細的介紹）光電系微機實驗系統(tǒng)介紹光電系微機實驗系統(tǒng)介紹光電系微機實驗系統(tǒng)介紹光電系微機實驗系統(tǒng)介紹光電枕系微生機實晶驗系魚統(tǒng)介吵紹光電偶系微料機實修驗系橋統(tǒng)介頸紹光電檢系微脊機實刑驗系末統(tǒng)介孝紹光電見系微月機實奸驗系裁統(tǒng)介形紹設計冷項目愛簡介1、LE預D正向浸伏安班特性情（V-湯I）自濤動測差試系姜統(tǒng)構(gòu)建恢一個膏最小51單片照機小懶系統(tǒng)撓，能墊自動再檢測LE郊D的正邀向伏家安特宮性曲播線，LE挪D的正護向伏缸安特棉性曲亮線如血下。標系統(tǒng)諷測試測過程鵝如下逝：1）LE缸D放置毫，接挨入電純路；2）啟欠動測拋試，符單片貞機控勿制DA蘋C輸出瓦遞增屑的電鉛壓，些同時圖通過AD俘C采集唇電流鍛信息勞；3）掃磁描完顫畢，顧將數(shù)執(zhí)據(jù)存匙入內(nèi)項部RA耐M，并料以兩吐種方視式之份一輸?shù)赋觯貉室壕@示敵屏或遵示波現(xiàn)器。LED探測器碼盤設計隙項目熱簡介2、基受于光鴨電對膜管的陰測速父系統(tǒng)構(gòu)建村一個授具有丹光電附對管厭的最巡壽小51單片擴機小區(qū)系統(tǒng)貼，能豆自動進檢測貞碼盤剃轉(zhuǎn)速輝，原怕理如技下圖憑。系堤統(tǒng)工模作過伐程如茄下：光電搜對管陜工作弟；單片峽機控占制碼薦盤以乖正弦倦規(guī)律軋變速還轉(zhuǎn)動竄；單片壞機提尼取探慢測器箏上的唯脈沖爸信號剩，計鏈算碼旨盤轉(zhuǎn)拆速；單片予機以裝雙蹤停形式炮實時焰顯示波目標僻轉(zhuǎn)速診信號五與實神際轉(zhuǎn)宗速信貌號，呢以兩仆種方雁式之出一輸鹿出：太液晶拿顯示可屏或脾示波蓋器。脆觀察要并比土較其寺相位開差與奸轉(zhuǎn)速換關(guān)系我。設計識項目頃簡介3、標姻準信屋號發(fā)雅生器構(gòu)建抗一個猴最小51單片基機小鬧系統(tǒng)碼，能劣輸出專常見芳的標今準信夾號如于正弦裙波、壯三角律波、沒方波蔑等?？上到y(tǒng)店工作隔過程感如下鍋：鍵盤素以數(shù)絨字鍵淹選擇級標準定信號瞇類型反；鍵盤聰再以菌數(shù)字斯鍵輸闊入該軍信號起的參承數(shù)；單片背機計舒算后憂馬上監(jiān)輸出節(jié)信號撓，并惑要求華以兩幸種方喬式之圓一輸掌出：怨液晶效顯示歇屏或填示波評器。建議后用液弦晶顯忠示屏踐提示烏輸入秒?yún)?shù)掀并作謙波形栗顯示負。4、光海敏電薦阻暗桑電流封自動評檢測直與半碌自動睜分揀構(gòu)建忽一個綿最小51單片薦機小版系統(tǒng)體，能租自動中檢測挽并分供類光浸敏電赴阻。系統(tǒng)狐工作裕過程拐如下爺：光敏景電阻露用夾糾子夾賤上；系統(tǒng)糖自動筐探測執(zhí)到并鳴紅燈攔亮，帶同時餡開始膽檢測代暗電抽流（眠多次侄測量撓平均搏，約爺幾秒郵）；測量膨結(jié)束錫，根貢據(jù)暗墾電流奸大小章，用灣數(shù)碼拴管給槳出分調(diào)揀區(qū)藍（1-象6）；綠燈銷亮，廈提示堪將當孝前光越敏電耗阻放襯入指吧定分輸揀區(qū)瞞，并代可進扒行下臺一個含光敏客電阻因測試島。設計供項目槽簡介5、籃山球比蜻賽計脈時計很分器籃球城賽時征計時展計分窯器系藍統(tǒng)設騙計。醫(yī)實現(xiàn)暫賽程低時間捆設置練、賽騾程時頌間啟/停、同比分棚交換嗎控制石、比條分刷鏟新控音制、團計時渣設計哀、賽瓦程結(jié)財束報忍警等讓功能坦。要舉求可弊區(qū)分梁罰球社、兩龜分球堂及三漲分球撕，有I2C總線籮的EE尖PR臭OM擴展例，可完在系句統(tǒng)意喬外斷商電后害，恢禽復上必電時籍讀出修所有秘斷電星前的隸狀態(tài)弟。6、出咱租車知計價胞器以單貿(mào)片機程為中由心，值采用貍光電甩耦合稍開關(guān)組，實峰現(xiàn)對局出租摩車行良駛里騙程統(tǒng)批計和塔計價晌，人獎機界謝面采暫用中臘文液資晶顯北示器至，計瘦價器睜可根耕據(jù)白掏天、賤黑夜規(guī)等自倚動調(diào)舅節(jié)單佳價模鍬式，潑應具承備數(shù)偵據(jù)記預錄保濤存、宵實時純顯示諒等多端項功濱能。設計廁項目御簡介7、數(shù)財字電閑表設憤計利用橋單片稍機設鍵計一估數(shù)字婆電表云，利懶用光某電耦曠合器凡件，漆實時貓統(tǒng)計興用戶肝使用柴的電湖量。船要求希電表統(tǒng)具有骨實時紙時鐘雙、液匪晶顯鑒示的談功能帝，可疼根據(jù)翻不同課用電送的時疏間段曾實現(xiàn)矮不同祥電費劫的計系算：如用兔電高福峰期18：00課-2伯3：00電費剪為0.靈7元/千瓦株時；其他蛛時間打段為0.卸5元/千瓦登時。電表擁可存窄儲日威電量不及電屢費數(shù)唐據(jù)、茂月電歡量及燈電費轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)械、電化表編薪號等密，可帳通過RS閑23崖2或紅喬外方免式實負現(xiàn)對清電表鑰數(shù)據(jù)所的讀匪取。8、自委動出筐水水魯龍頭極設計采用林單片底機，符設計嗓一衛(wèi)巴生間掏洗手睬池自拒動出蛛水水嫌龍頭侵的出寄水控緞制。貴采用跡紅外傳感應陸障礙庫物的塌距離攏，感竊應距修離在20澆cm之內(nèi)膏。當中感應由距離紀之內(nèi)賊的障姥礙物綢停留躁時間符在2秒以媽上，攻水龍嬸頭自丙動出吉水，匆如果效連續(xù)顯出水陸超過60秒，價強行及關(guān)閉墻水龍墨頭。邀設計隔需從噴軟硬鬼件考厚慮系祝統(tǒng)的辛低功挪耗設妙計。設計窮項目異簡介9、樓怖道燈溉光節(jié)鄙能控倉制系惹統(tǒng)以單冠片機攜為核您心，魂設計伙一樓鄭道燈我光自攏動感忘應系披統(tǒng)，墊要求尺當樓徑道內(nèi)戀光亮超度低卸于某筒一閾項值時曠，且衫有人岸經(jīng)過坊樓道轎，燈蔥光自士動打脆開，腫亮60秒后炭自動救關(guān)閉捉。在貫此基擋礎上田可根晶據(jù)樓闊道光脖的亮慮度不解同，胃采用PW亦M方式襪控制域燈光主的亮絲式度，低實現(xiàn)巾樓道救燈光響的節(jié)具能控鑄制。10、恒犯溫控道制系添統(tǒng)采用DS尼18苗B2墻0數(shù)字婦溫度文傳感那器實臂現(xiàn)溫宅度測姓量，什并實勺時采織集在LC菠D上顯埋示測諒量結(jié)里果。正在此烤基礎投上采繞用PW嗽M的頻毀率及信占空劫比實含現(xiàn)對拒加熱嫁功率燭的調(diào)淹節(jié)，揉實現(xiàn)多恒溫違控制屢，并歸在LC趨D實時艇繪制眠測量抗溫度鑒曲線篩。設計枕項目轟簡介11、點沙陣LE足D顯示鄉(xiāng)豐屏的瞧設計設計歸并制庭作一揀個以哨單片新機為隨控制軟核心懶的點險陣LE役D顯示嬸系統(tǒng)藏，系戶統(tǒng)實御現(xiàn)同正時顯臉示4個漢剪字，沃長的糊字符佛串則道從右文向左杠或從刪下向墊上滾紛動，粥要求遞畫面邀清晰列。可施顯示沙當前拳的時殲間，嗎顯示恥當前州溫度初。擴繩展：PC上位差機通長過串榜行通府信接伐口能漿夠?qū)崜片F(xiàn)字似符串玩的修叼改、此顯示周方式腿的設慘定、駐時間裙的設礦置。12、LE婆D照明補燈的倆驅(qū)動刪與控絲式制采用PW鑒M方式厭恒流蓮驅(qū)動LE科D，因LE婆D壽命蜻與工受作溫宰度（疲結(jié)溫饅）直戲接相佩關(guān)，長因此耍需監(jiān)埋控LE毅D工作刪溫度何，當LE穿D工作附溫度戲高于遭某閾斑值時發(fā)，需筆自動茅減小PW偷M占空墳比，婆使溫兼度降可低。絲式同時糕需測隊量LE她D輸出膊光能宇量、藝工作卷溫度緒與驅(qū)意動電漸流（代平均底值）校的關(guān)獨系曲孫線。LE栗D亮度羞調(diào)節(jié)?？赏▓F過鍵早盤控智制，洪也可低以通或過RS翼48擱5通信酷口遠鍋程控跌制，貝相關(guān)鼻測試兩數(shù)據(jù)遣可在勢液晶簡屏上虎顯示膨或通相過RS矮48扇5接口靈送入咬上位略機。設計濾項目桃簡介13、激役光測副距LD產(chǎn)生誕激光圍脈沖陶，照常射被云測目肉標，匯照射口激光遠被目謝標反守射，季部分缺反射濕光被茶光電戶探測達器接肌收，說經(jīng)電勸路處亭理，搜測量享距離紫。單尸片機即作為酒控制晨中心桌，控瘡制整像個系巾統(tǒng)的挨時序沿。獲薯得數(shù)通據(jù)后繞顯示駱在液娛晶屏否上或章者通雙過串頸口傳犯給上柿位機旨。14、自壓動尋悅徑小啊車利用塵紅外歉光電惱傳感蔬器對傅白色雪地面神上的捉黑色藏帶狀喘導引演帶進乒行探尺測，歪單片款機對魯采集莫到的搭信號底予以有分析質(zhì)判斷兇，及逝時控職制驅(qū)狂動電在機以支調(diào)整乒小車分轉(zhuǎn)向迅，從難而使孩小車甚能夠在沿著步黑色蘆導引括帶自船動行緞駛，龍實現(xiàn)格小車失自動倒尋跡簽的目夢的。設計忍項目著簡介15、水頃位控華制系統(tǒng)象包括晃一個鼻大的探水箱米和一帥個小趴的水疾箱，梅兩個弊水箱莊有水頌管相睡連，矮小水趴箱上訪有水章閥，連打開扣水閥帖可以遮使用抄小水扇箱中半的水轟，當碌小水工箱里嘆的水集位小營于指糧定高恰度時歇，自容動打慚開大去水箱渠閥門眾，將倦水灌摩入小驕水箱射至滿濤后，步再自咱動關(guān)直閉閥播門，繡當大哭水箱螞中的方水位捉到達留警戒耕線以衫下時餅，發(fā)瘦出報猴警。棗兩個表水箱卡中的魚水位儲要求士在液支晶屏病上顯寇示出壇來。16、數(shù)役字光拘功率憂計或急照度出計光信擾號投薪射在借光探危測器級的光范敏面努上將遙其轉(zhuǎn)腔變?yōu)榉Q電流濤。再筋經(jīng)過步變換育電路托和放釣大電污路得艙到電爽壓信袍號。診然后瀉把這夸個信季號送銷到低澤通濾領(lǐng)波器遠進行詢?yōu)V波宮及響吵應度抬補償汽放大氧，以盛得到眾與功烘率值肉相對另應的妄直流賠電壓吵，之撞后再比將該岔電壓掠經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換吊，通呆過CP與U進行賽數(shù)據(jù)偉處理卵和判噴斷后垮，送喬入LC桌D顯示狹?？级鴳]到果面積則及人伶眼明淹視覺養(yǎng)響應餡曲線臣，可艦考慮死測照清度，刪做成襖照度社計。兩個盡例子智能徹尋跡除小車LC弦D顯示講屏智能材尋跡假模型景車的設挽計與旱實現(xiàn)趙鼎應、歐自肖澤趙鼎居、歐妹肖澤智能離尋跡奧模型敲車的傾設計傘與實攜現(xiàn)已有成果硬件實現(xiàn)存在問題下一階段規(guī)劃31/2粒0軟件實現(xiàn)已有成果32/2悅0電源斬管理柄模塊已有成果硬件實現(xiàn)33/2為0路徑風識別綱模塊導向訓控制拼模塊核心壓控制轎模塊直流葛電機車速孝檢測電機句驅(qū)動車速晃控制痰模塊電源震管理棵模塊硬件實現(xiàn)34/2射01）電援機：嫁額定肚電壓脈為10會V，額掏定功球率約20國W2）舵象機：樣工作而電壓觸為4.就8V慚-6井V3）電跨子元槽件：技電子汁元件順的工細作電章壓為4.屈5柱-綿5.古5VV5.盆11僑V電源伯管理今模塊硬件實現(xiàn)35/2煙0電壓俘穩(wěn)壓報器及炎穩(wěn)壓攀電路電機膏電路路徑本識別帝模塊硬件實現(xiàn)36/2躺0測試電壓：5V限流電阻：5KΩ放大電阻：62KΩ最佳距離：8mm反光面電壓：4.3~4.7V黑線電壓：0.63V路徑漏識別擱模塊硬件實現(xiàn)37/2喚0導向偶控制的模塊硬件實現(xiàn)38/2立0硬件實現(xiàn)39/2筑0核心?？刂茤|模塊路徑識別車速精檢測運算眨處理PWM信號舵機硬件實現(xiàn)40/2煙0核心剪控制嬸模塊At擊me弟l順Me課ga世1乳6路徑識別舵機軟件實現(xiàn)硬件實現(xiàn)41/2秀0PW創(chuàng)M波生毒成軟件實現(xiàn)42/2鎮(zhèn)0PA絲式7給6膏5串4賠3捐2粥1牌0控制幼算法軟件實現(xiàn)43/2刃0讀取PA口輸入信號根據(jù)黑線所在的位置確定轉(zhuǎn)角是否檢測到黑線儲存路況信息讀取上一時刻所儲存的路況信息大角度回道發(fā)出控制信息，一次控制結(jié)束控制籃算法YN軟件實現(xiàn)44/2哪0程序初始化，啟動T/C1計時器及中斷20ms讀取路徑信息計算應轉(zhuǎn)角度更改寄存器值，改變PWM波的脈寬軟件實現(xiàn)45/2酷0存在問題46/2頌0車輛栗載重撒能力怕不足路徑雕控制互算法昏有缺反陷軟件實現(xiàn)存在問題47/2鉆0下一階段規(guī)劃48/2立0改進扛尋跡勸算法減少魂傳感翻探頭沈個數(shù)添加嗎車速艷檢測會模塊車體橋及電飼路的介重設植計加裝叉太陽勒能電凍池板存在問題點陣LC牛D顯示棒屏應棟用設育計王涌狂鵬張啟設計基目標縣：設計放制作循一個簽以單絡片機層為控工制核禿心的象點陣LC集D顯示萍系統(tǒng)墊，配信備環(huán)穴境測襖溫裝族置，字系統(tǒng)能夠薦同時輝顯示全多個跡漢字咽，能粥清晰價地滾御動顯示字娘符串廢。同棚時，率該系叉統(tǒng)可象以顯胃示當跑前時間和晝環(huán)境怒溫度維。此盼外，義我們略可以傅通過pc機修改上顯示臨內(nèi)容名，顯鏟示方其式（面滾動礦，靜重止）的設降置。研究翠內(nèi)容幸：1.掩12章8*甩64勵LE甩D點陣賣顯示泄屏同哭時顯許示4個漢勻字,從右管向左仍或從謙下向填上滾短動長循的字恒符串眠。2.手動難設置間初始苦時間丹，通礙過內(nèi)甜部定友時器逆計時實現(xiàn)24小時儉數(shù)字鐘鐘，攀讀取谷并將斥時間利顯示奸出來幕。3.利用希實時圣溫度扭芯片墨獲取位當前敲溫度鴨，循降環(huán)采呆集并實舒時顯估示當滿前溫暑度。4.通過絹串行盯通信泉接口蔑與PC上位打機通牽信。震實現(xiàn)字符驚串的堵修改昆、顯駱示方熱式的榆設定淚、時匪間的嘉設置僚。5.保證淋各顯矩示內(nèi)唱容的粱質(zhì)量征，?？椬C畫隸面清曠晰。研究蟻方案護和技旗術(shù)路雷線：預期改結(jié)果我：實現(xiàn)蟲實時尿時間合、溫威度顯滿示，壇并使罰顯示佩精確小；可以鼠隨時武修改蹦時間皇；顯潑示畫豆面精后細，邁提示人性早化，米動態(tài)旁顯示粥時畫嶺面流分暢不島停頓算。項目瘡研究快進度動：3月1日至3月17日（胸春學慈期前愧三周叮），停選題珍，查席找資大料，扇開題努；3月18日至4月17日（拌第四話周至旗第七甜周）淺，項囑目具核體設擁計制筋作；4月18日至4月24日（境第八噸周）夾，完偽成結(jié)糕題報畝告，芬實物蠟演示硬件轎連接軟件綿說明開始禁止看門狗初始化晶振、I/O、顯示屏

第一屏字符滾屏顯示

第二屏漢字滾屏顯示初始化計時器開計時器溢出中斷、外部中斷0時間初值為00：00：00計時是