"基于单片机的智能仪器设计与实验"

基于单片机的智能仪器实验讲义是针对学习智能仪器的学生而设计的，通过这份讲义，学生将会使用到单片机。这份讲义主要是为了实现智能仪器综合设计性实验，这样的实验是基于测控技术与仪器专业本科生的专业课《智能仪器》而开设的专业实验课程。该实验涉及了综合设计类实验，主要以温度为测量对象，利用实验室可以提供的设备平台、仪器仪表、常见芯片，基于实验室已有的STC89C51单片机最小系统，进行相应外围接口设计，其中包括数据输入通道、输出通道、人机接口电路以及通信接口电路等。最终的目标是完成一个简单智能仪器的设计过程。通过本实验的设计学习，可以使学生理解并掌握仪器整机系统的概念，将智能仪器软硬件相结合的基本工作原理、主要技术和设计方法运用到具体的系统设计中去，培养并提高学生综合运用所学知识与技术进行仪器设计的实践创新能力，使学生通过实践锻炼，具有扎实的系统电路设计基础和在实践中发现并解决问题的能力。 具体来说，该讲义包含了不同实验部分，其中第一部分是输入通道的设计。在这一部分，实验目的包括熟悉智能仪器数据输入通道的主要组成结构与原理，掌握基于单片机的温控系统的数据输入通道的硬件设计方法，根据测量对象的特性，掌握传感器和各功能芯片的选型方法，以及它们的相关电路设计，以及根据已设计的硬件电路，掌握相应的调试与编程方法。这一部分的实验仪器与设备包括STC89C51单片机最小系统一套。 另一部分是输出通道的设计。实验目的包括熟悉智能仪器数据输出通道的主要组成结构与原理，掌握基于单片机的温控系统的数据输出通道的硬件设计方法，根据需求选择合适的执行元件与驱动电路，并根据测控系统的特点，设计相应的输出电路。实验仪器与设备同样包括STC89C51单片机最小系统一套。 第三部分是人机接口电路的设计。实验目的包括熟悉智能仪器人机接口电路的主要组成结构与原理，掌握基于单片机的温控系统的人机接口电路的硬件设计方法，根据测控系统的特点，设计合适的人机交互电路。同样的，实验仪器与设备包括STC89C51单片机最小系统一套。 最后一部分是通信接口电路的设计。实验目的包括熟悉智能仪器通信接口的主要组成结构与原理，掌握基于单片机的温控系统的通信接口电路的硬件设计方法，根据测控系统的特点，设计合适的通信接口电路。实验仪器与设备同样包括STC89C51单片机最小系统一套。 通过这些实验部分的学习，学生将在实践中掌握智能仪器的各个方面，包括数据输入输出、人机交互以及通信接口的设计方法。这将帮助他们在未来的工作中具备丰富的实践经验，并能够应对各种复杂的工程问题。同时，这也有助于培养学生的实践创新能力与解决问题的能力。总之，基于单片机的智能仪器实验讲义将成为学生学习的重要指南，帮助他们理解并掌握智能仪器技术的各个方面。