基本信息
- 项目名称：
- 双核多功能智能仪器实验箱
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本作品为智能仪器实验箱，涉及教育教学用测试设备领域。实验箱融合了8位处理器(STC89C52RC)和16位低功耗处理器(MSP430F149)，实现8位处理器到16位处理器的过渡，并通过和其他模块的结合来实现扩展功能。该实验箱克服了传统智能仪器实验箱单一化的缺点，对传统智能仪器实验装置进行了改进，具有综合性高、层次感强、可在线编程、可功能扩展等特点，可实现测温、报警、液晶显示、等多项功能。
- 详细介绍：
- 双核多功能智能仪器实验箱 技术领域 本发明涉及智能仪器课程综合教学实验箱，属于教育教学用实验设备领域。 背景技术 智能仪器课程是测控技术与仪器专业的一门主干课程，该课程的实验主要包括处理器、传感器、测控电路三大部分内容。老师给学生在课堂上主要讲述8位处理器芯片，但实际需求已经上升到16位或者32位处理器，现有智能仪器教学实验箱已经脱离社会需求。 现有的智能仪器教学实验箱存在很多缺陷，主要表现在以下三点：（1）处理器、传感器、测控电路三大部分实验内容相互孤立，不能有机结合，综合性、设计性实验内容偏少，不能满足创新型实验的要求。（2）实验内容陈旧，AT80C51、DAC0832、ADC0809等已经退出市场的芯片还在实验中应用，实验内容已经偏离社会需求。（3）实验箱的层次感不强，处理器选择单一，不能在同一个实验箱上从所学内容过度到社会需求内容。 基于提高学生实践能力并克服现有智能仪器教学实验箱缺陷的原则，本发明设计了综合性高、内容紧跟社会需求、层次感强、融合8位处理器和16位处理器、并可根据实验内容扩展的基于双处理器的智能仪器综合教学实验箱。 发明内容 本发明设计的基于双处理器的智能仪器综合教学实验箱，克服了现有智能仪器实验箱的缺点，是对现行智能仪器实验箱进行的重要改进，具有综合性高、内容紧跟社会需求、层次感强、融合8位处理器和16位处理器、可在线编程、并可根据实验内容扩展等特点。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：智能仪器课程是电子信息类专业的一门主干课程，该课程的实验主要包括处理器、传感器、测控电路三大部分内容。老师给学生在课堂上主要讲述8位处理器芯片，但实际需求已经上升到16位或者32位处理器，现有智能仪器教学实验箱已经脱离社会需求。 基本思路：采用双核的结构设计，通过一台仪器，实现对8位和16位处理器的操作和使用，方便，简单，同时，支持功能扩展，可根据不同的需要设置具体的操作过程及流程，创新性强。基于提高学生实践能力并克服现有智能仪器教学实验箱缺陷的原则，本发明设计了综合性高、内容紧跟社会需求、层次感强、并可根据实验内容扩展的基于双处理器的智能仪器综合教学实验箱。 创新点：将8位处理器和16位处理器融合，实现由8位到16位的过渡。由课本所学过渡到社会所需。 技术关键和主要技术指标：可以做基于STC89C52RC的流水灯实验、基于MSP430的流水灯实验、基于STC89C52RC的红外光电传感器实验、基于MSP430的红外光电传感器实验、基于STC89C52RC的温度传感器实验、基于MSP430的温度传感器实验、基于STC89C52RC的光敏电阻实验、基于MSP430的光敏电阻实验、基于STC89C52RC的12位串口A/D转换实验、基于STC89C52RC的串口与PC机的通讯实验、基于STC89C52RC的超声波测距实验、基于STC89C52RC的实时时钟实验、基于STC89C52RC的压控交流放大器实验等13个实验
科学性、先进性
- 实验箱融合了8位处理器(STC89C52RC)和16位低功耗处理器(MSP430F149)，可实现8位处理器到16位处理器的过渡，并通过和其他附加模块的结合来实现扩展功能。创新点在于将8位处理器和16位处理器融合，实现由8位到16位的过渡。该实验箱克服了传统智能仪器实验箱单一化的缺点，对传统智能仪器实验装置进行了改进，具有综合性高、层次感强、可在线编程、可功能扩展等特点，可实现测温、报警、液晶显示、超声波测距等多项功能。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 校企联合、技术入股
作品可展示的形式
- 实物模型、磁盘、现场演示、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本作品设计了综合性高、内容紧跟社会需求、层次感强、融合8位处理器和16位处理器、并可根据实验内容扩展的基于双处理器的智能仪器综合教学实验箱。提高了学生实践能力并克服现有智能仪器教学实验箱的缺陷。据不完全统计，2011年全国高等院校电子仪器类实验室数量较十年前翻一番。各高校用于实验室建设的经费正在逐年增加。随着技术类人才就业时注重动手能力概念的深入人心，各高校在加重专业课教育的同时，对学生动手能力的培养也有一次的提升到了一个高度。这给教学用实验仪器行业的发展带来了巨大的机会，因此切合学生实际并密切联系社会实际的智能仪器实验箱具有非常广阔的市场应用前景。
同类课题研究水平概述
- 智能仪器课程是电子信息类专业的一门主干课程，该课程的实验主要包括处理器、传感器、测控电路三大部分内容。老师给学生在课堂上主要讲述8位处理器芯片，但实际需求已经上升到16位或者32位处理器，现有智能仪器教学实验箱已经脱离社会需求。 现有的智能仪器教学实验箱存在很多缺陷，主要表现在以下三点：（1）处理器、传感器、测控电路三大部分实验内容相互孤立，不能有机结合，综合性、设计性实验内容偏少，不能满足创新型实验的要求。（2）实验内容陈旧，AT80C51、DAC0832、ADC0809等已经退出市场的芯片还在实验中应用，实验内容已经偏离社会需求。（3）实验箱的层次感不强，处理器选择单一，不能在同一个实验箱上从所学内容过度到社会需求内容。 相对于现有技术，本作品具有以下积极效果： （1）各单元电路相互独立，均留有直径为3毫米的对外插接口，方便学生根据实验内容进行连接，这样不仅简化了电路设计、减低了成本，而且提高了学生的动手能力和实验的综合程度。本发明各个模块均可脱离控制器使用。 （2）包含一个8位处理器（STC89C51）和一个16位处理器（MSP430），两个处理器均可在线编程，8位处理器（STC89C51）利用ISP软件编程，16位处理器（MSP430）通过IAR编程，都采用C语言编程，学生根据上课情况先将8位处理器（STC89C51）和传感器单元及其它相连，调通后，再将8位处理器（STC89C51）换做16位处理器（MSP430），进行对比实验，这样使学生从所学内容过度到社会需求上来，提高了实验的效果。
