智能儀器大揭秘序幕什么是智能儀器？儀器儀表的發展歷史？智能儀器的分類、結構和特點？智能儀器發展的推動技術？智能儀器設計的基本流程和任務書撰寫？下圖屬于哪個儀表發展階段的儀表？模擬式儀器數字式儀器智能化儀器虛擬儀器ABCD提交多選題1分判斷下圖為智能儀器的主要依據是是否有存儲功能是否有通信接口，可以組成測試網絡功能是否豐富是否有微處理器ABCD提交單選題1分采用微機內嵌式結構設計一個簡易的溫度控制系統，溫度范圍400-800℃，該系統需要與上位機進行通信，按著信號流程順序，該系統硬件設計方案可以包括：傳感器-信號調理-AD-DA-通信接口傳感器-信號調理電路-AD-MCU-DA-通信接口-執行機構傳感器-信號調理電路-AD-MCU傳感器-信號調理-DA-MCU-AD-人機交互-通信接口ABCD提交DA→執行機構通信接口單選題1分智能儀器的結構微機內嵌式一般結構+軟件程序=智能儀器智能儀器的結構微機擴展式一般結構A/D轉換器D/A轉換器輸入電路模擬執行器I/O接口被測量微處理器MPU程序存儲器(ROM)數據存儲器(RAM)標準儀用通訊接口鍵盤顯示接口鍵盤顯示外部儀用標準總線計算機部分測試部分智能儀器的結構微機擴展式一般結構將智能儀器中的測量部分配以相應的接口，制成各種功能的儀器卡，插入到PC機的擴展槽中，而原智能儀器中的微機系統、鍵盤、顯示器、存貯器、電源等均借助于PC機的資源而構成的。計算機儀器卡采用微機外擴式結構設計一個簡易的溫度控制系統，溫度范圍400-800℃，下列哪些部分不能由計算機實現：通信部分輸入部分輸出部分人機交互部分ABCD提交多選題1分智能儀器的應用想一想，你接觸過或看過哪些智能儀器？它們都應用在哪些領域？醫學領域心電圖儀器多普勒超聲機CT機全自動生化檢測儀智能儀器的應用想一想，你接觸過或看過哪些智能儀器？它們都應用在哪些領域？生活中智能儀器的應用想一想，你接觸過或看過哪些智能儀器？它們都應用在哪些領域？航空航天領域智能儀器的應用想一想，你接觸過或看過哪些智能儀器？它們都應用在哪些領域？環保領域——無處不在的應用智能儀器的特點試著分析一下，智能儀器有哪些特點？功能多樣化運算和邏輯判斷消除漂移、增益和干擾數據處理和控制量程切換、自動調零、自診斷、自校準智能儀器的特點試著分析一下，智能儀器有哪些特點？集成化、模塊化①集成電路使智能儀器體積小、功能強大，集成度高；傳統萬用表數字萬用表智能儀器的特點試著分析一下，智能儀器有哪些特點？集成化、模塊化②模塊化使儀器更加靈活，硬件組成更靈活。智能儀器的特點試著分析一下，智能儀器有哪些特點？②很多由硬件完成的功能可以由軟件完成。柔性化軟件程序智能儀器的發展趨勢根據前面的分析講解，想一想哪些技術與智能儀器的發展緊密相關？智能儀器電子學數字信號處理計算機科學嵌入式系統人工智能儀器儀表智能儀器的發展趨勢以“電子技術”的發展為例集成電路特征尺寸不斷地縮小系統芯片SOC微電子智能儀器的發展趨勢系統芯片SOC的優勢SoC的最大優勢在于芯片的大小。

SoC芯片的高集成度、較短的布線，功耗也相對低的多。很多芯片都集成到一起，不需要單獨的配置更多芯片，降低生產成本。智能儀器的發展趨勢趨勢一：微型化可穿戴的智能儀器可植入身體內的智能儀器智能儀器的發展趨勢趨勢二：多功能化趨勢三：人工智能化智能儀器的發展趨勢趨勢四：網絡化智能儀器的發展趨勢趨勢四：網絡化智能儀器的發展趨勢趨勢四：網絡化科技推動技術進步智能儀器的發展趨勢趨勢四：網絡化“工業4.0”的發展主題“智能”智能物流智能生產智能工廠“工業4.0”的關鍵技術智能儀器的發展趨勢趨勢四：網絡化中國制造2025“互聯網+”智能儀器的發展趨勢趨勢四：網絡化工業4.0和中國制造2025為智能儀器的發展提供怎樣的機遇和發展？儀器儀表也開始向網絡化突進，比如：儀器儀表自動化，多臺儀器聯網，多維媒體，虛擬的儀器儀表等等。結合最新的科技設備，通過廣域網和局域網直接控制儀器儀表，對公司的管理，經營一體化，應用模式的分析等各大方面產生影響。儀器儀表企業通過網絡這個平臺與客戶直接的交流，突破了世界和空間的限制，專家遠程操控對儀器儀表進行維護和分析。

智能儀器作品看看前輩們的本課程作品智能儀器設計的基本流程這么完美的作品怎么設計出來的？回憶一下單片機系統的設計流程!智能儀器設計的基本流程下面介紹AT89S51為核心的水溫測控系統的設計。采用3位LED顯示器顯示水溫度，溫度控制采用改進的PID數字控制算法。該系統具有如下基本功能：（1）溫度控制的范圍為25℃～50℃，最小分辨率為0.1℃；（2）偏差≤0.6℃，靜態誤差≤0.4℃；（3）實時顯示當前的溫度值；（4）命令按鍵4個：復位鍵、功能轉換鍵、加1鍵和減1鍵。智能儀器設計的基本流程step1：需求分析，明確設計任務；Step2：根據設計任務，初步擬定設計方案；Step3：根據設計方案，具體設計硬件電路及軟件程序；Step4：單片機應用系統的抗干擾與可靠性設計；step5：仿真調試；Step6：系統焊接、樣機調試；Step7：編制技術文件基本流程智能儀器設計的基本流程基本流程智能儀器設計的基本原則從整體到局部的設計原則基本思路：把復雜問題簡單化，整體問題個別化。實現方法：根據設計任務，硬件→硬件總體框圖，軟件→主程序流程圖；AT89C51單片機電源顯示器溫度傳感器故障報警器恒溫閥遙控裝置硬件結構框圖控制面板智能儀器設計的基本原則從整體到局部的設計原則基本思路：把復雜問題簡單化，整體問題個別化。實現方法：根據設計任務，硬件→硬件總體框圖，軟件→主程序流程圖；開始初始化設置初值檢測室內溫度執行控制策略顯示溫度值結束主程序流程圖智能儀器設計的基本原則性價比的原則基本思路:用最少的錢做最好的產品,降低研制成本、生產成本和使用成本。提高儀器的性價比。實現方法：方案對比分析，選擇性價比高的設計方案。想一想：該設計中溫度傳感器選擇哪個比較好？智能儀器設計的基本原則性價比的原則熱電偶：優點是檢測精度高、測量范圍寬，常用的熱電偶從-50～1600℃均可連續測量。但需要采用電路或軟件等修正方法來補償冷端溫度(t0≠0℃時)對測溫的影響,使用不便。熱電阻：測量精度高、性能穩定，使用方便，測量范圍為-200～600℃，溫度范圍完全滿足設計要求。上述兩款溫度傳感器，價錢較貴，且輸出模擬信號，后續電路需要進行信號處理及A/D轉換。智能儀器設計的基本原則性價比的原則集成溫度傳感器(如AD590、DS18B20)的特點：使用方便、信號易于處理，測溫范圍滿足題目要求。AD590精度比DS18B20高，但需要輔助電路、價錢貴、編程復雜。結論：經過以上的分析，選擇性價比最高的DS18B20作為溫度傳感器。智能儀器設計的基本原則易操作性基本思路：使用方便和維修容易實現方法：硬件電路設計盡量簡單、操作容易、控制開關盡量少；軟件編程盡量采用匯編語言或高級語言；儀器結構盡量規范化、模塊化，便于對故障進行定位；智能儀器設計的基本原則通用性原則基本思路：適應不同設備和控制對象的要求，在不必大動的情況下很快適應新情況。實現方法：設計標準化，采用標準的系統總線結構；接口部件的操作功能盡量用軟件實現；設計留用余量，便于擴展。智能儀器設計的基本原則軟硬件合理配合的原則基本思路：從儀器的功能、產品成本、研制周期和費用等方面綜合考慮，合理分配軟件和硬件的任務。實現方法：對系統的運行速度和實時性有要求，不計較其成本和靈活性，可以增加硬件比例；對系統的成本和靈活性有要求，不計較系統實時性，可以增加軟件比例；運算和控制任務需要軟件程序來實現。智能儀器設計的基本原則可靠性原則實現方法：硬件電路，選用優質的器件和嚴謹可靠的結構工藝；軟件盡量采用模塊化的設計方法，便于編程和調試。請記住這些原則，智能儀器的設計離不開！！！智能儀器設計課程要求學時：48學時課程性質：專業核心課課程特點:1、知識性和技術性的綜合；2.工程性強達到的境界“神”一樣的存在“天馬行空”的想法都能變成現實，想做啥就做啥！智能儀器設計自主訓練計劃參加課程項目的方式以小組為單位，填寫“智能儀器課程項目申報書”，申報課程項目；

申報成功，按項目書的設計內容和流程進行設計；

課程結束后，上交作品、視頻、總結書等相關資料；智能儀器設計自主訓練計劃

1.做一個完成的智能儀器系統。

以微處理為控制核心，嵌入式單片機、DSP、FPGA等都可以；

設計包括數據采集輸入通道、輸出通道、人機接口、通訊接口、抗干擾和可靠性等；

數據采集通道的處理最好用模擬信號處理方法；

通信接口最好是串口、USB等通信方式，易擴展2.制作實物

實現預期設定功能；

板子提供，器件組員承擔序號類型權重考核形式配分說明1過程考核50%課堂參與10學生參與一次問題討論，得0.1～0.5分，項目小組每次登臺，得1～3分，每名學