智能化仪器仪表概述.ppt
主讲：贾振国,第1讲：智能化仪器仪表概述,长春工程学院能源动力学院电站控制教研室,本讲主要内容,一、本课程主要教学内容和要求二、现代仪器仪表在当今社会的重要作用三、何谓智能化仪器仪表？四、智能化仪器仪表的主要特征五、智能化仪器仪表的基本功能六、智能化仪器仪表的发展趋势七、智能化仪器仪表发展的关键技术八、我国智能化仪器仪表和国外的差距九、单片计算机在智能化仪器仪表中的应用十、智能化仪器仪表开发过程简介,一、本课程主要教学内容和要求？,1、主要教学内容,2、关于本课程的学习方法,（1）增强自信心（2）理论联系实际（3）扩大知识面（4）培养自学与主动学习能力,3、基本要求,（1）充分利用课堂时间，认真记笔记（2）加强课后自学（3）珍惜每次实践环节，充分利用实验室（4）认真完成课后作业（5）注意信息收集,4、主要参考资料,1、例说 8051 人民邮电出版社 2、单片机典型模块设计实例导航 人民邮电出版社 3、基于Proteus的电路及单片机系统仿真 北京航空航天大学出版社4、单片微机系统实用教程 机械工业出版社5、基于单片机8051的嵌入式开发指南 电子工业出版社6、单片机应用系统设计 北京航空航天大学出版社7、单片机应用系统抗干扰技术 北京航空航天大学出版社8、单片机系统的PROTEUS设计与仿真 电子工业出版社9、软件：（1）WAVE6000 或 Keil uVerision仿真软件（2）Proteus 仿真软件（3）Protel99SE 或 Protel DXP 2004 电子电路设计软件,二、现代仪器仪表在当今社会的重要作用？,1、工业生产中的“倍增器”,2、科学研究中的“先行官”,3、军实战争中的“战斗力”,4、社会生活中的“物化法官”,三、何谓智能化仪器仪表？,三、何谓智能化仪器仪表？,采用信息技术所构成的仪器仪表,四、智能化仪器仪表的主要特征,1、功能增多，操作自动化,2、具有数据处理功能,3、具有自测功能,5、具有丰富的对外接口,4、具有良好的人机对话能力,6、功能柔性化,7、性价比高,Proteus 仿真 E1_1,Proteus 仿真 E1_2,Proteus 仿真 E1_3,NEXT,五、智能化仪器仪表的基本功能,1、自动修正各类测量误差,2、自动量程切换,3、复杂的信号计算和处理,4、多种形式的信息输出,5、完善的自诊断,六、智能化仪器仪表的发展趋势,1、多功能化,2、传感、变送、远传一体化,3、“傻瓜”化,4、网络化,5、知识与技术密集化,七、智能化仪器仪表发展的关键技术,1、传感器技术,2、系统集成技术,3、智能控制技术,4、人机界面技术,5、可靠性技术,八、我国智能化仪器仪表和国外的差距,1、产品的可靠性差,2、性能功能落后,3、技术更新周期慢,九、单片计算机在智能化仪器仪表中的应用,1.单片机的概念及产品状况,-单片机是什么？（Single Chip Microcomputer）,将中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）和各种I/O接口（定时器/计数器、并行 I/O口、串行口、A/D转换器以及脉冲调制器PWM等）等部件集成在一块小小硅片上的微型计算机。,-单片机都能干什么？,九、单片计算机在智能化仪器仪表中的应用,2.单片机的发展简史,-问世：1974年12月美国FairChild（仙童）F8 单片机,-发展*第一阶段（19741976）：初级4位单片机*第二阶段（19761979）：8 位单片机 MCS-48 系列*第三阶段（19791982）：8 位单片机 MCS-51 系列*第四阶段（19821990）：8 位、16位单片机并行发展*第五阶段（1990至今）：高性能、百花齐放,-中国单片机应用现状*探索时期（80年代初）*起步时期（19861990）*开拓时期（19901995）*发展时期（1995至今）,九、单片计算机在智能化仪器仪表中的应用,3.单片机的发展趋势,-CPU的改进-存储器的发展-片内I/O的改进-外围电路内装化-低电压与低功耗-可靠性的提高-嵌入式应用及网络化,总体发展趋势：,低价格、片内大容量、外围电路内装化,多功能、高性能、高速度、低电压、低功耗,九、单片计算机在智能化仪器仪表中的应用,4.单片机的应用,-工业控制方面-智能化仪器仪表方面-计算机网络及通信技术中的应用-民用方面-军事领域-计算机外部设备方面-汽车控制系统,十、智能化仪器仪表开发过程简介,1、总体设计步骤,（1）需求分析方案论证和总体设计,（2）器件选择、电路设计、数据处理及软件编制,（3）系统调试与性能测定,（4）文件编制,2、总体设计要点,（1）拟制设计任务书（2）建立数学模型（3）总体设计,（1）尽可能采用功能强的芯片以简化电路（2）留有余地（3）以软代硬（4）工艺设计,3、硬、软件设计要点,
