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1、余雨晴
指導教師評語
余雨晴的論文《高頻電子線路精品課程網(wǎng)站建設》,基本完成了高頻電子線路精品課程網(wǎng)站的設計,論文介紹了設計思想、制作過程,并設計了基本的網(wǎng)站雛形。閱讀指導教師指定的參考資料、文獻,開題報告有實施方案,并按要求完成外文翻譯,設計基本合理,對網(wǎng)站建設提出了個人見解,作者基本掌握了網(wǎng)站建設的基礎理論。論文撰寫規(guī)范,符合學位論文答辯要求。
同意該同學參加學位論文答辯。
評閱教師評語
余雨晴的論文《高頻電子線路精品課程網(wǎng)站建設》,基本完成了高頻電子線路精品課程網(wǎng)站的設計,論文介紹了設計思想、制作過程,并設計了基本的網(wǎng)站雛形。網(wǎng)站設計基本上合理、科學,表明作者基本上掌握了相關專業(yè)知識。畢業(yè)論文撰寫符合規(guī)范要求,論文達到了本科畢業(yè)論文的要求。
同意該生參加學位論文答辯。
答辯委員會評語
答辯小組通過對余雨晴的論文《高頻電子線路精品課程網(wǎng)站建設》的審核,認為該論文選題具有研究價值,基本上完成了網(wǎng)站的設計任務,設計基本上合理、科學。該生基本完成了畢業(yè)論文任務書所規(guī)定的內(nèi)容,論文撰寫基本符合規(guī)范,答辯時能基本正確地回答問題。
經(jīng)答辯小組討論,答辯成績定為及格。
2、楊婷
指導教師評語
楊婷同學的論文《PLL技術及其應用》,較好地完成任務書規(guī)定的設計任務。論文在詳細分析PLLIC電路的基礎上,利用鎖相集成電路設計了紅外自動控制水龍頭。紅外自動控制水龍頭運用LM音頻鎖相環(huán)芯片設計,同時結合定時器芯片和三端集成穩(wěn)壓器等組合而成,設計合理。該生除全部閱讀指導教師指定的參考資料、文獻外,還能閱讀一些自選資料,并提出較合理的開題報告實施方案,按要求按時完成外文翻譯,譯文質(zhì)量較好。對對研究的問題能正確分析,反映出作者較好地掌握了電科專業(yè)基礎理論與專業(yè)知識,論文撰寫規(guī)范,符合學位論文答辯要求。
同意該同學參加學位論文答辯。
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楊婷同學的論文《PLL技術及其應用》選題具有實際意義,較好地完成了規(guī)定的任務,論文在詳細分析PLLIC電路的基礎上,利用鎖相集成電路設計了紅外自動控制水龍頭,紅外自動控制水龍頭是運用了LM音頻鎖相環(huán)芯片設計,同時結合定時器芯片和三端集成穩(wěn)壓器等組合而成的電路。設計合理,表明作者比較好的掌握了電科專業(yè)相關的知識。畢業(yè)論文撰寫符合規(guī)范要求,論文達到了本科畢業(yè)論文的要求。
同意該生參加學位論文答辯。
答辯委員會評語
答辯小組通過對楊婷同學的論文《PLL技術及其應用》的審核,認為該論文選題具有研究價值,論文利用鎖相集成電路設計了紅外自動控制水龍頭電路,設計合理,表明作者比較好的掌握了相關專業(yè)知識,設計的產(chǎn)品具有一定的使用和參考價值。該生認真完成了畢業(yè)論文任務書所規(guī)定的內(nèi)容,論文撰寫符合規(guī)范,答辯時能正確地回答問題。
經(jīng)答辯小組討論,答辯成績定為良好。
3、王銳
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王銳同學的論文《基于FPGA技術的電子密碼鎖》,完成了任務書所規(guī)定地研究(設計)任務。論文采用EDA技術通過自頂向下的設計方法對數(shù)字密碼鎖進行了設計,描述了數(shù)字密碼鎖的總體結構、主要功能、設計流程、模塊劃分及總體和各模塊的VHDL源程序,并且給出了數(shù)字密碼鎖設計的仿真結果。外語資料翻譯尚可,論文格式基本規(guī)范,論述基本準確,達到了預期的要求,符合學士學位論文答辯的要求。
同意該同學參加畢業(yè)論文答辯。
評閱教師評語
王銳同學的論文《基于FPGA技術的電子密碼鎖》選題具有一定的實際意義,基本上完成了規(guī)定的任務,主要工作包括用EDA技術通過自頂向下的設計方法對數(shù)字密碼鎖進行了設計,描述了數(shù)字密碼鎖的總體結構、主要功能、設計流程、模塊劃分及總體和各模塊的VHDL源程序,并且給出了數(shù)字密碼鎖設計的仿真結果,存在的不足主要是沒有具體實現(xiàn)。畢業(yè)論文撰寫符合規(guī)范要求,論文達到了本科畢業(yè)論文的要求,同意該生參加學位論文答辯。
答辯委員會評語
答辯小組通過對王銳同學的論文《基于FPGA技術的電子密碼鎖》的審核,認為該論文選題具有一定的研究價值,作者具有一定的閱讀參考資料的能力,認為完成了畢業(yè)論文任務書所規(guī)定的內(nèi)容,行文基本流暢,答辯時能較比較正確地回答問題。本文尚存在全篇結構不夠合理、沒有完全實現(xiàn)等缺陷。
經(jīng)答辯小組討論,答辯成績定為中等。
4、周洋
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周洋同學的論文《純音聽力計的設計與實現(xiàn)》,較好地完成了任務書所規(guī)定地研究任務。論文從聽力計的發(fā)展趨勢和面臨現(xiàn)狀出發(fā),基于對系統(tǒng)結構和功能要求的分析,論述了儀器的工作原理,軟、硬件設計方法和純音信號與噪聲信號的實現(xiàn)過程。外語資料翻譯尚可,論文格式基本規(guī)范,論述基本準確,達到了預期的要求,符合學士學位論文答辯的要求。
同意該同學參加畢業(yè)論文答辯。
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周洋同學的論文《純音聽力計的設計與實現(xiàn)》選題具有一定的實際意義,基本上完成了規(guī)定的任務,從聽力計的發(fā)展趨勢和面臨現(xiàn)狀出發(fā),基于對系統(tǒng)結構和功能要求的分析,論述了儀器的工作原理、軟、硬件設計方法和純音信號與噪聲信號的實現(xiàn)過程,設計基本合理。畢業(yè)論文撰寫基本符合規(guī)范要求,論文基本上達到了本科畢業(yè)論文的要求,同意該生參加學位論文答辯。
答辯委員會評語
答辯小組通過對周洋同學的論文《純音聽力計的設計與實現(xiàn)》的審核,認為該論文選題具有一定的研究價值,作者具有一定的閱讀參考資料的能力,基本完成了畢業(yè)論文任務書所規(guī)定的內(nèi)容,行文基本流暢,答辯時能較比較正確地回答問題。本文尚存在全篇結構不夠合理、設計沒有完全實現(xiàn)等缺陷。
經(jīng)答辯小組討論,答辯成績定為中等。
5、李思靜
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李思靜同學的論文《調(diào)頻電路及其設計》,很好地完成任務書規(guī)定的設計任務。論文采利用導頻制調(diào)頻立體聲發(fā)射接收技術及高性能的專用發(fā)射與接收集成電路,設計了一套基于BA和CXA的小型無線調(diào)頻立體聲系統(tǒng)。該生除全部閱讀指導教師指定的參考資料、文獻外,還能閱讀較多的自選資料,較好地理解課題任務并提出開題報告實施方案,能出色完成外文資料的翻譯,對研究的問題能較深刻分析,反映出作者很好地掌握了有關基礎理論與專業(yè)知識,論文撰寫規(guī)范,符合學位論文答辯要求。
同意該同學參加畢業(yè)論文答辯。
評閱教師評語
李思靜同學的論文《調(diào)頻電路及其設計》選題具有實際意義,完成了規(guī)定的任務,論文采利用導頻制調(diào)頻立體聲發(fā)射接收技術及高性能的專用發(fā)射與接收集成電路,設計了一套基于BA和CXA的小型無線調(diào)頻立體聲系統(tǒng),表明作者很好的掌握了調(diào)頻通信方面的知識。畢業(yè)論文撰寫符合規(guī)范要求,論文達到了本科畢業(yè)論文的要求。
同意該生參加學位論文答辯。
答辯委員會評語
答辯小組通過對李思靜同學的論文《調(diào)頻電路及其設計》的審核,認為該論文選題具有研究價值,作者設計了一套基于BA和CXA的小型無線調(diào)頻立體聲系統(tǒng),作者很好的掌握了調(diào)頻通信方面的知識。具有很好的閱讀參考資料的能力,認真完成了畢業(yè)論文任務書所規(guī)定的內(nèi)容,行文流暢,論文撰寫符合規(guī)范,答辯時能正確地回答問題。
經(jīng)答辯小組討論,答辯成績定為優(yōu)秀。
6、王莉
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王莉同學的論文《無線電遙控系統(tǒng)設計》,較好地完成任務書規(guī)定的設計任務。論文設計了一種無線電遙控系統(tǒng),包括發(fā)射電路的設計和接收電路的設計,實現(xiàn)了遠程遙控功能。該生除全部閱讀指導教師指定的參考資料、文獻外,還能閱讀一些自選資料,并提出較合理的開題報告實施方案,按要求按時完成外文翻譯,譯文質(zhì)量較好。對對研究的問題能正確分析,反映出作者較好地掌握了有關基礎理論與專業(yè)知識,論文撰寫規(guī)范,符合學位論文答辯要求。
同意該同學參加學位論文答辯。
評閱教師評語
王莉同學的論文《無線電遙控系統(tǒng)設計》選題具有實際意義,較好地完成了規(guī)定的任務,論文設計了一種無線電遙控系統(tǒng),包括發(fā)射電路的設計和接收電路的設計,實現(xiàn)了遠程遙控功能。設計合理,表明作者比較好的掌握了相關專業(yè)知識。畢業(yè)論文撰寫符合規(guī)范要求,論文達到了本科畢業(yè)論文的要求。
同意該生參加學位論文答辯。
答辯委員會評語
答辯小組通過對王莉同學的論文《無線電遙控系統(tǒng)設計》的審核,認為該論文選題具有研究價值,論文設計了一種無線電遙控系統(tǒng),包括發(fā)射電路的設計和接收電路的設計,實現(xiàn)了遠程遙控功能。設計合理,表明作者比較好的掌握了相關專業(yè)知識,設計的產(chǎn)品具有一定的使用和參考價值。該生認真完成了畢業(yè)論文任務書所規(guī)定的內(nèi)容,行文流暢,論文撰寫符合規(guī)范,答辯時能正確地回答問題。
經(jīng)答辯小組討論,答辯成績定為良好。
7、趙霞
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趙霞同學的論文《電子信息科學與技術專業(yè)網(wǎng)站設計》,較好地完成電子信息科學與技術專業(yè)網(wǎng)站設計,完成了總體方案設計及留言板模塊和新聞管理功能模塊的結構設計與編程。本設計由兩位同學合作完成,趙霞同學負責新聞管理功能模塊的設計,其開發(fā)主要包括后臺數(shù)據(jù)庫的建立和維護以及前端應用程序的開發(fā)兩個方面。該生除全部閱讀指導教師指定的參考資料、文獻外,還能閱讀一些自選資料,并提出較合理的開題報告實施方案,按要求按時完成外文翻譯,譯文質(zhì)量較好。論文撰寫規(guī)范,符合學位論文答辯要求。
同意該同學參加學位論文答辯。
評閱教師評語
趙霞同學的論文《電子信息科學與技術專業(yè)網(wǎng)站設計》選題具有實際意義,較好地完成了新聞管理功能模塊的設計,其開發(fā)主要包括后臺數(shù)據(jù)庫的建立和維護以及前端應用程序的開發(fā)兩個方面。網(wǎng)站設計合理、科學,表明作者比較好的掌握了相關專業(yè)知識。畢業(yè)論文撰寫符合規(guī)范要求,論文達到了本科畢業(yè)論文的要求。
同意該生參加學位論文答辯。
答辯委員會評語
答辯小組通過對趙霞同學的論文《電子信息科學與技術專業(yè)網(wǎng)站設計》的審核,認為該論文選題具有研究價值,較好地完成了新聞管理功能模塊的設計,其開發(fā)主要包括后臺數(shù)據(jù)庫的建立和維護以及前端應用程序的開發(fā)兩個方面,設計合理、科學。該生認真完成了畢業(yè)論文任務書所規(guī)定的內(nèi)容論文撰寫符合規(guī)范,答辯時能正確地回答問題。
經(jīng)答辯小組討論,答辯成績定為良好。
8、周星
指導教師評語
周星同學的論文《電子信息科學與技術專業(yè)網(wǎng)站設計》,較好地完成電子信息科學與技術專業(yè)網(wǎng)站設計,完成了總體方案設計及留言板模塊和新聞管理功能模塊的結構設計與編程。本設計由兩位同學合作完成,周星同學負責網(wǎng)站頁面的設計和留言板系統(tǒng)的設計。該生除全部閱讀指導教師指定的參考資料、文獻外,還能閱讀一些自選資料,并提出較合理的開題報告實施方案,按要求按時完成外文翻譯,譯文質(zhì)量較好。論文撰寫規(guī)范,符合學位論文答辯要求。
同意該同學參加學位論文答辯。
評閱教師評語
周星同學的論文《電子信息科學與技術專業(yè)網(wǎng)站設計》選題具有實際意義,較好地完成了新聞管理功能模塊的設計,其開發(fā)主要包括網(wǎng)站頁面的設計和留言板系統(tǒng)的設計。網(wǎng)站設計合理、科學,表明作者比較好的掌握了相關專業(yè)知識。畢業(yè)論文撰寫符合規(guī)范要求,論文達到了本科畢業(yè)論文的要求。
同意該生參加學位論文答辯。
答辯委員會評語
答辯小組通過對周星同學的論文《電子信息科學與技術專業(yè)網(wǎng)站設計》的審核,認為該論文選題具有研究價值,較好地完成了網(wǎng)站頁面的設計和留言板系統(tǒng)的設計,設計合理、科學。該生認真完成了畢業(yè)論文任務書所規(guī)定的內(nèi)容論文撰寫符合規(guī)范,答辯時能正確地回答問題。
經(jīng)答辯小組討論,答辯成績定為良好。
9、蔡凌云
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蔡凌云同學的論文《數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機的設計》,較好地完成了任務書所規(guī)定地研究任務。論文主要采用數(shù)字信號處理(DSP)和直接數(shù)字頻率合成(DDS)技術,實現(xiàn)了數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機的設計。本設計由兩位同學完成,該生主要負責數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機的數(shù)字調(diào)頻調(diào)制模塊部分的設計。外語資料翻譯尚可,論文格式基本規(guī)范,論述基本準確,達到了預期的要求,符合學士學位論文答辯的要求。
同意該同學參加畢業(yè)論文答辯。
評閱教師評語
蔡凌云同學的論文《數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機的設計》,較好地完成了任務書所規(guī)定地研究任務。論文主要采用數(shù)字信號處理(DSP)和直接數(shù)字頻率合成(DDS)技術,實現(xiàn)了數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機的設計。本設計由兩位同學完成,該生主要負責數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機的數(shù)字調(diào)頻調(diào)制模塊部分的設計,設計基本合理。畢業(yè)論文撰寫基本符合規(guī)范要求,論文基本上達到了本科畢業(yè)論文的要求,同意該生參加學位論文答辯。
答辯委員會評語
答辯小組通過對蔡凌云同學的論文《數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機的設計》的審核,認為該論文選題具有一定的研究價值,數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機的數(shù)字調(diào)頻調(diào)制模塊部分的設計基本合理。作者具有一定的閱讀參考資料的能力,基本完成了畢業(yè)論文任務書所規(guī)定的內(nèi)容,答辯時能較比較正確地回答問題。
經(jīng)答辯小組討論,答辯成績定為中等。
10、張佳富
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張佳富同學的論文《高頻功率放大器及其設計》,基本地完成了任務書所規(guī)定地研究任務。論文對高頻功率放大器的發(fā)展以及應用做了介紹,設計了基本合理的高頻功率放大器電路。外語資料翻譯尚可,論文格式基本規(guī)范,論述基本準確,基本達到了預期的要求,符合學士學位論文答辯的要求。
同意該同學參加畢業(yè)論文答辯。
評閱教師評語
張佳富同學的論文《高頻功率放大器及其設計》,基本地完成了任務書所規(guī)定地研究任務。論文對高頻功率放大器的發(fā)展以及應用做了介紹,設計了基本合理的高頻功率放大器電路,設計基本合理。畢業(yè)論文撰寫基本符合規(guī)范要求,論文基本上達到了本科畢業(yè)論文的要求,同意該生參加學位論文答辯。
答辯委員會評語
答辯小組通過對佳富同學的論文《高頻功率放大器及其設計》的審核,認為該論文選題具有一定的研究價值,高頻功率放大器電路的設計基本合理。作者具有一定的閱讀參考資料的能力,基本完成了畢業(yè)論文任務書所規(guī)定的內(nèi)容,答辯時能較比較正確地回答問題。
經(jīng)答辯小組討論,答辯成績定為中等。
11、李薇
指導教師評語
李薇同學的論文《數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機的設計》,較好地完成了任務書所規(guī)定地研究任務。論文主要采用數(shù)字信號處理(DSP)和直接數(shù)字頻率合成(DDS)技術,實現(xiàn)了數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機的設計。本設計由兩位同學完成,該生主要負責系統(tǒng)在DSP方面的設計。外語資料翻譯尚可,論文格式基本規(guī)范,論述基本準確,達到了預期的要求,符合學士學位論文答辯的要求。
同意該同學參加畢業(yè)論文答辯。
評閱教師評語
李薇同學的論文《數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機的設計》,較好地完成了任務書所規(guī)定地研究任務。論文主要采用數(shù)字信號處理(DSP)和直接數(shù)字頻率合成(DDS)技術,實現(xiàn)了數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機的設計。本設計由兩位同學完成,該生主要負責系統(tǒng)在DSP方面的設計,設計基本合理。畢業(yè)論文撰寫基本符合規(guī)范要求,論文基本上達到了本科畢業(yè)論文的要求,同意該生參加學位論文答辯。
答辯委員會評語
答辯小組通過對李薇同學的論文《數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機的設計》的審核,認為該論文選題具有一定的研究價值,系統(tǒng)在DSP方面的設計基本合理。作者具有一定的閱讀參考資料的能力,基本完成了畢業(yè)論文任務書所規(guī)定的內(nèi)容,答辯時能較比較正確地回答問題。
經(jīng)答辯小組討論,答辯成績定為中等。
12、宋治樺
指導教師評語
宋治樺同學的論文《射頻功率放大器》,完成了任務書所規(guī)定地設計任務。論文通過圖例和對比進行分析,闡述了射頻功放的基本理論;在研究了射頻功放的工作狀態(tài)、負載和調(diào)諧等外部特性的基礎上設計了一種射頻功率放大器。外語資料翻譯尚可,論文格式基本規(guī)范,論述基本準確,達到了預期的要求,符合學士學位論文答辯的要求。
同意該同學參加畢業(yè)論文答辯。
評閱教師評語
宋治樺同學的論文《射頻功率放大器》選題具有一定的實際意義,基本上完成了規(guī)定的任務,在研究了射頻功放的工作狀態(tài)、負載和調(diào)諧等外部特性的基礎上設計了一種射頻功率放大器,設計基本合理。畢業(yè)論文撰寫符合規(guī)范要求,論文達到了本科畢業(yè)論文的要求。
同意該生參加學位論文答辯。
答辯委員會評語
答辯小組通過對宋治樺同學的論文《射頻功率放大器》的審核,認為該論文選題具有一定的研究價值,作者具有一定的閱讀參考資料的能力,認為完成了畢業(yè)論文任務書所規(guī)定的內(nèi)容,答辯時能較比較正確地回答問題。
經(jīng)答辯小組討論,答辯成績定為中等。
13、鄒元杰
指導教師評語
鄒元杰同學的論文《基于單片機STCCLED點陣顯示》,很好地完成任務書規(guī)定的設計任務。系統(tǒng)以STCC單片機為主控芯片,利用溫度測量,實時時鐘芯片和數(shù)據(jù)存儲技術并配合軟件,實現(xiàn)了溫度的測量、時間、數(shù)據(jù)掉電不丟失等功能,最終很好地完成了規(guī)定任務。該生對研究的問題能較深刻分析,反映出作者很好地掌握了有關基礎理論與專業(yè)知識,實際動手能力強,論文撰寫規(guī)范,符合學位論文答辯要求。
同意該同學參加畢業(yè)論文答辯。
評閱教師評語
鄒元杰同學的論文《基于單片機STCCLED點陣顯示》,選題具有實際意義,完成了規(guī)定的任務。系統(tǒng)以STCC單片機為主控芯片,利用溫度測量,實時時鐘芯片和數(shù)據(jù)存儲技術并配合軟件,實現(xiàn)了溫度的測量、時間、數(shù)據(jù)掉電不丟失等功能,最終很好地完成了規(guī)定任務。畢業(yè)論文撰寫符合規(guī)范要求,論文達到了本科畢業(yè)論文的要求。
同意該生參加學位論文答辯。
答辯委員會評語
關鍵詞:單片機;課程實踐;答辯;KEIL C
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)36-8369-02
單片機課程實踐是高校自動化專業(yè)集中實踐環(huán)節(jié)的必修課,是學生學習《單片機原理》課程后,進行的一次全面的綜合實踐,其目的旨在加深對單片機基礎理論和基本知識的理解,培養(yǎng)學生具有單片機系統(tǒng)應用軟件設計和開發(fā)的能力,在具體實現(xiàn)過程中強化學生的實踐意識,提高應用能力、創(chuàng)新意識和合作精神。在項目的實踐中,使得學生掌握一定的理論與技術知識,而且應該樹立管理理念,建立項目工程思維觀念,而這一點正是高級語言編程思維的一種體現(xiàn)。
通過將單片機課程實踐和高級語言程序設計實驗相結合,使學生在理解單片機理論和高級語言編程思想的基礎上,實際動手開發(fā)一個實際的應用系統(tǒng),來提高綜合運用所學理論知識的能力。
1 研究內(nèi)容或對象
引導學生運用已學的單片機理論知識、單片機程序設計方法和高級語言編程思想,具體設計一個實用的小型單片機應用系統(tǒng),開發(fā)設計過程按以下順序進行――選定課題、調(diào)查用戶需求、總結歸納數(shù)據(jù)流程、分析性能、書寫需求分析及總體設計報告(包括組成原理圖、硬件連接、程序流程、系統(tǒng)功能模塊)、完成應用系統(tǒng)的開發(fā)、撰寫課程實踐報告、系統(tǒng)驗收、組織課程實踐答辯。讓學生在這一系列工作中綜合運用單片機系統(tǒng)原理以及編程語言等相關課程知識,培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)。
根據(jù)單片機課程實踐和專業(yè)課程實踐兩個實踐教學環(huán)節(jié)各有4~5周但分散的實際情況,考慮將其進行整合。并在實踐教學環(huán)節(jié)中安排相應的指導老師對學生進行必要的指導和幫助,為學生提供分析思路,解決學生項目完成中碰到的實際問題。
2 研究擬達到目標
通過在單片機課程實踐中結合高級語言編程思想,使學生在掌握單片機理論基礎知識的同時,通過參與項目的分析、設計與實現(xiàn),建立軟件工程理念,具備一定的理論與單片機實物實踐相結合、解決實際應用問題的能力。同時在完成項目的過程中,鍛煉科研開發(fā)能力和科研論文寫作能力,為大四的畢業(yè)設計和畢業(yè)論文的順利完成奠定基礎,并為以后工作中的理論與實踐相結合奠定良好的基礎。
使學生在單片機課程實踐和高級語言程序編程實踐相結合的實踐教學環(huán)節(jié)中,利用所學的單片機系統(tǒng)原理和C語言程序設計基礎知識設計單片機應用系統(tǒng),解決單片機系統(tǒng)應用中的實際問題,掌握高級語言編程思想,借助相關編程工具,完成一個小型項目的自主分析、設計與實現(xiàn)。
3 主要研究方法
教師提供部分項目供學生選擇,學生亦可自擬項目,但課題的選擇要由教師審查核準。項目盡量選擇實際需求的題目,讓學生走出校園,通過調(diào)查走訪,了解國內(nèi)單片機應用發(fā)展的狀況,開闊眼界,而且在開發(fā)一個真實項目的過程中,帶來求知的源動力,激發(fā)學生自主學習的渴望以及創(chuàng)造力;對于虛擬項目,要求學生做到切合實際需求,能解決一定的應用問題,有一定的應用價值。
編程開發(fā)工具原則上推薦學生使用KEIL C,如果學生認為其它開發(fā)工具更適合可由學生自主選擇。由于實際可用的編程開發(fā)工具與日俱增且不斷更新,為此在課程實踐中,對學生開發(fā)工具的選擇不做過多限制,使得學生可以選擇自己感興趣的程序設計工具進行項目開發(fā),既鍛煉了學生自學的能力,又能讓學生成為項目開發(fā)的決策者,這種主人翁意識使得學生變被動學習為主動學習,從而激發(fā)學生自主學習的積極性。
為了防止學生對課程實踐任務敷衍了事,對課程實踐的考核方式由原來的提交程序和文檔改變?yōu)榇疝q的方式。且在集中教學環(huán)節(jié)之前就讓學生明確單片機課程實踐的任務,同時考慮在集中教學環(huán)節(jié)結束后適當放寬學生上交可運行的項目程序和課程實踐報告以及組織答辯的時間,讓學生能更好的延續(xù)自主學習的積極性并進一步完善項目的開發(fā)。
4 特色、創(chuàng)新及推廣應用價值
通過將單片機課程實踐和高級語言程序設計基礎實驗相結合,讓學生在項目的分析、設計、與實現(xiàn)的過程中掌握單片機理論知識、單片機系統(tǒng)應用的設計方法和高級語言程序編程思想 ,提高自動化專業(yè)學生理論與實踐相結合的能力,激發(fā)學生的學習積極性和主觀能動性,提高學生解決實際應用問題的能力。
《單片機原理》課程實踐教學,將單片機課程實踐和高級語言程序設計實驗兩個教學環(huán)節(jié)有機整合,讓學生能在該實踐教學環(huán)節(jié)中綜合運用單片機系統(tǒng)原理和高級語言程序設計基礎以及相關編程思想等多種知識,培養(yǎng)初步的科研能力和科研論文寫作能力以及團隊合作精神。并通過組織課程實踐答辯使學生進行類似畢業(yè)答辯的演習。
在自動化專業(yè)學生的單片機課程實踐教學環(huán)節(jié)中,通過團隊合作的方式,以共同完成項目為目標,讓學生在單片機課程實踐中綜合運用所學的單片機系統(tǒng)原理和高級語言程序設計基礎的理論知識來完成項目的分析與設計,并借助相關的編程語言來完成項目的編程實現(xiàn)。將原本獨立但有高度關聯(lián)的兩個實踐教學環(huán)節(jié)進行有機整合,可以讓學生有更多的時間來系統(tǒng)而連續(xù)的綜合運用所學的相關知識,進而更好的將理論與實踐進行有機結合,激發(fā)學生的學習熱情,提高學生的學習積極性。
本文介紹了一種空調(diào)機溫度控制系統(tǒng)。本溫度控制系統(tǒng)采用AT89C51單片機收集數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù)來實現(xiàn)對溫度的調(diào)控。主要過程如下:利用傳感器將非電量信號轉換為電信號,轉換后的電信號再進入A/D轉換器轉換成數(shù)字量,傳送給單片機進行數(shù)據(jù)處理,并向設備輸出控制信號。由LED實時顯示被控溫度及設定溫度,使系統(tǒng)應用更加方便、直觀。
【關鍵詞】單片機、A/D轉換系統(tǒng)設計系統(tǒng)調(diào)試
緒論
單片機利用大規(guī)模集成電路技術把中央處理器和數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、程序存儲器(ROM)及其他I/O通信口集成在一塊芯片上,構成一個最小的計算機系統(tǒng)。而現(xiàn)代的單片機則加上了中斷單元、定時單元及A/D轉換等更復雜、更完善的電路,使得單片機的功能越來越強大,應用更廣泛。
第1章單片機空調(diào)控制系統(tǒng)
隨著中國人民環(huán)境的改善和人民生活質(zhì)量的提高,公共建筑和住宅的供熱和空調(diào)已成為普遍的需求,建筑能耗占全社會總能耗的比例巨大且持續(xù)增長。據(jù)統(tǒng)計,2001年中國建筑能耗已達到3.76億噸標準煤,占總能耗的27.6%,年增長比例是5%。在發(fā)達國家中,供熱和空調(diào)的能耗很大,可占到社會總能耗的25%-30%。有資料統(tǒng)計,辦公樓中空調(diào)系統(tǒng)耗能量占總能量的25%左右,所以空調(diào)控制系統(tǒng)設計始終是建筑環(huán)境與設備領域中的重要研究課題之一。
1.1當前國內(nèi)研究情況
1)在城市現(xiàn)代化建設過程中,用電結構發(fā)生變化,其中用在建筑物空調(diào)系統(tǒng)的電力負荷比例日益增加。據(jù)不完全統(tǒng)計,北京已有250余幢賓館、辦公樓和50余家大商場采用中央空調(diào),其空調(diào)用電負荷達40萬kW。相當于華北電網(wǎng)為了調(diào)峰,耗資27億元而興建的十三陵抽水蓄能電站的1/2裝機容量。以廣東省為例,現(xiàn)有裝機容量已達30萬kW,并以每年30%的速度遞增,其用電負荷已占總共電量的40%以上。
2)改革開放以來,我國經(jīng)濟的高速發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的不斷提高,對電力供應不斷提出新的挑戰(zhàn)。盡管我國發(fā)電裝機容量已超過2億Kw,年發(fā)電量已突破9000億kWh。然而,目前我國電力供應仍很緊張。突出的矛盾是電網(wǎng)峰谷負荷差加大,夜間至清晨谷段負荷率低,而高峰段電力嚴重不足,有的電網(wǎng)峰谷負荷之差達25%-30%,造成白天經(jīng)常拉閘限電,夜間有電送不出的現(xiàn)象。
3)由于空調(diào)用電負荷一般在電力谷段用量甚少,對城市點昂具有很大的“肖鋒填谷“潛力,而在中央空調(diào)中,制冷系統(tǒng)的用電量通常占整個空調(diào)系統(tǒng)用電量的40%-50%,如以商場為例,每10萬m2空調(diào)制冷系統(tǒng)的須用電功率約為7000-9000KW。因此,空調(diào)蓄冷系統(tǒng)應運而生,并將日益展示他廣闊的應用前景
1.2空調(diào)控制系統(tǒng)的組成以及基本工作原理
空調(diào)系統(tǒng)的基本組成形式可分為三大組成部分,分別是:冷熱源設備(主機)、空調(diào)末端設備、附件及管道系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有制冷、制熱、除濕、自動4種工作模式,包括定時、睡眠、風向、智能化霜、應急運轉、試運轉以及5種可調(diào)室內(nèi)風速等控制功能;在定時開機時,可根據(jù)訪間溫度作智能判斷,自動調(diào)整定時開機時間,避免開機時太冷或太熱;另外,可對設定溫度和房間溫度兩種溫度的10個溫度值進行同時指示,以及完整的抗干擾和系統(tǒng)保護功能。
1.2.1控制器原理
該系統(tǒng)具有制冷、制熱、除濕、自動4種工作模式,包括定時、睡眠、風向、智能化霜、應急運轉、試運轉以及5種可調(diào)室內(nèi)風速等控制功能;在定時開機時,可根據(jù)訪間溫度作智能判斷,自動調(diào)整定時開機時間,避免開機時太冷或太熱;另外,可對設定溫度和房間溫度兩種溫度的10個溫度值進行同時指示,以及完整的抗干擾和系統(tǒng)保護功能。
本系統(tǒng)硬件簡單可靠,軟件具有更完善的控制功能和抗干擾能力。系統(tǒng)具有很高的性能價格比
系統(tǒng)CPU根據(jù)遙控器或按鍵輸入的命令,對采集到的溫度進行智能判斷,然后作出相應的制冷、制熱或除溫運行。再通過接口電路,驅動壓縮機、換向閥、風向電機和室內(nèi)風機作相應動作,并對溫度用LED指示。系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。
1.3軟件設計
軟件設計采用模擬化處理,主控程序包括以下幾個部分:程序的初始化、試運轉、數(shù)據(jù)和信號的采集與處理、溫度LED指示、室內(nèi)風機的閉環(huán)積分控制、室內(nèi)風向電機的步進控制。功能子程序包括制冷、制熱、除濕、自動四種運行模式。中斷程序包括遙控接收。各種定時的中斷查詢處理、速度檢測等。系統(tǒng)的主控程序流程如圖4所示。
1.4硬件設計
1.4.1單片機的選擇
系統(tǒng)有3路溫度模擬信號輸入,還有1路電壓和1路電流模擬輸入,共5路模擬輸入要求;而模擬信號要轉換成數(shù)字信號才能用單片機CPU處理。為提高系統(tǒng)的性能價格比,應采用含有A/D轉換器的單片機。經(jīng)過各方面的綜合比較,我們選用了美國Microchip公司的PIC16C72單片機作為控制核心。它具有5路模擬量輸入的A/D轉換器,恰好滿足系統(tǒng)的模擬輸入要求。另外,它在1塊芯片上集成了1個8位邏輯運算單元和工作寄存器、2KB程序存儲器、128個數(shù)據(jù)存儲器、3個端口(A口、B口、C口)共22條I/O線、3個定時器/計數(shù)器。另外,只有35條易學易用而高效的RISC(精簡指令集計算機)指令,同時,芯片具看門狗功能,并提供對軟件運行出錯的保護。
1.4.2模擬輸入電路
本系統(tǒng)直接用熱敏電阻進行測溫,再加一級電容濾波。對外交換溫度檢測電路,因其干擾較大,特加上二極管限幅保護。對傳感器的不同電阻值,將其所對應的不同分壓值輸入至PIC單片機的A/D轉換口,在單片機內(nèi)部轉換成數(shù)字信號。該檢測電路結構簡單,性能價格比高。又因采用的單片機為8位,所以溫度轉換精度高,可為0.5℃,完全滿足了空調(diào)的信號檢測精度要求。對過流信號的檢測,不用經(jīng)過比較器,節(jié)約了資源;而是采用模擬信號整流分壓后直接輸入,通過單片機自帶的A/D轉換器,每500μs對其進行一次檢測,并進行軟件比較,以確認是否過流。對過零電壓信號的檢測,也是采用模擬信號整流分壓后直接輸入。因兩個半的過零點都要檢測,所以用橋式整流。模擬輸入電路如圖2所示。
1.5單片機控制系統(tǒng)的調(diào)試
1.5.1硬件調(diào)試
根據(jù)設計的原理電路做好實驗樣機,便進入硬件調(diào)試階段。調(diào)試工作的主要任務是排除樣機故障,其中包括設計錯誤和工藝性故障。
1)脫機檢查
用萬能表或邏輯測試筆逐步按照邏輯圖檢查機中各器件的電源及各引腳的連接是否正確,檢查數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線是否有短路等故障。有時為保護芯片,先對各管座的電位(或電源)進行檢查,確定其無誤后再插入芯片檢查。
1.5.2仿真調(diào)試
暫時排除目標板的CPU和EPROM,將樣機接上仿真機的40芯仿真插頭進行調(diào)試,調(diào)試各部分接口電路是否滿足設計要求。這部分工作是一種經(jīng)驗性很強的工作,一般來說,設計制作的樣機不可能一次性完好,總是需要調(diào)試的。通常的方法是,先編調(diào)試軟件,逐一檢查調(diào)試硬件電路系統(tǒng)設計的準確性。其次是調(diào)試MONITOR程序,只有MONITOER程序正常工作才可以進行下面的應用軟件調(diào)試。
1.5.3硬件電路調(diào)試的一般順序
1)檢查CPU的時鐘電路。通過測試ALE信號,如沒有ALE信號,則判斷是晶體或CPU故障,這稱之為“心臟”檢查。
2)檢查ABUS/DBUS的分時復用功能的地址鎖存是否正常。
3)檢查I/O地址分配器。一般是由部分譯碼或全譯碼電路構成,如是部分譯碼設計,則排除地址重疊故障。
4)對擴展的RAM、ROM進行檢查調(diào)試。一般先后寫入55H、AAH,再讀出比較,以此判斷是否正常。因為這樣RAM、ROM的各位均寫入過‘0’、‘1’代碼。
5)用戶級I/O設備調(diào)試。如面板、顯示、打印、報警等等。
1.5.4軟件調(diào)試
軟件調(diào)試根據(jù)開發(fā)的設備情況可以有以下方法:
1)交叉匯編
用IBMPC/XT機對MCS—51系列單片機程序進行交叉匯編時,可借助IBMPC/XT機的行編輯和屏幕編輯功能,將源程序按規(guī)定的格式輸入到PC機,生成MCS—51HEX目標代碼和LIST文件。
2)用匯編語言
現(xiàn)在有些單片STD工業(yè)控制機或者開發(fā)系統(tǒng),可直接使用匯編語言,借助CRT進行匯編語言調(diào)試。
3)手工匯編
這種方法是最原始,但又是一種最簡捷的調(diào)試方法,且不必增加調(diào)試設備。這種方法的實質(zhì)就是對照MCS—51指令編碼表,將源程序指令逐條地譯成機器碼,然后輸入到RAM重新進行調(diào)試。在進行手工匯編時,要特別注意轉移指令、調(diào)用指令、查表指令。必須準確無誤地計算出操作碼、轉移地址和相對偏移量,以免出錯。
4)以上3種方法調(diào)試完成以后,即可通過EPROM寫入器,將目標代碼寫入EPROM中,并將其插至機器的相應插座上,系統(tǒng)便可投入運行。
硬件、軟件仿真調(diào)試經(jīng)過硬件、軟件單獨調(diào)試后,即可進入硬件、軟件聯(lián)合仿真調(diào)試階段,找出硬件、軟件之間不相匹配的地方,反復修改和調(diào)試。實驗室調(diào)試工作完成以后,即可組裝成機器,移至現(xiàn)場進行運行和進一步調(diào)試,并根據(jù)運行及調(diào)試中的問題反復進行修改。
1.5.5調(diào)試
單片機控制技術應用越來越廣泛,其核心技術是單片機控制系統(tǒng)的設計。對工程技術人員來說,抓住系統(tǒng)的原理構成、軟件設計、硬件設計以及系統(tǒng)調(diào)試方法的要點是十分必要的。根據(jù)工作經(jīng)驗,前面敘述的系統(tǒng)調(diào)試方法將會有助于從事這方面工作的技術人員及本專業(yè)的學習者。
第2章單片機的空調(diào)控制系統(tǒng)技術和量化要求
2.1空調(diào)控制系統(tǒng)的數(shù)字化控制
(以Infineon的8位單片機C504/C508)為例
2.1.1模糊智能控制
與普通空調(diào)的運行方式不同,變頻空調(diào)的壓縮機需要連續(xù)運行。其速度調(diào)節(jié)變得更加重要,要確保室內(nèi)溫度波動限制在較小范圍內(nèi)。事實上永磁直流無刷電機是一個多變量,非線性,強耦合的對象,需要智能控制才能取得比較滿意的效果。考慮到8位單片機的資源有限,本系統(tǒng)采用模糊控制來實現(xiàn)電機轉速的控制。因為C504/C508的CCU單元的通道0在塊交換模式下降了參與電機換相外,還可用來完成捕獲動作,故這個通道可以同時用于電機速度檢測。系統(tǒng)所用的模糊控制規(guī)則如下式:U=αE+(1-α)E式中,E為位速度誤差,Ec為速度誤差變化率,α為加權系數(shù),在0和1之間取值,U為控制器輸出。通過調(diào)整加權系數(shù),本系統(tǒng)可以對控制規(guī)則進行在線修正。
2.1.2功率變換電路
功率變換電路及其驅動和保護是直流無刷電機調(diào)速系統(tǒng)的最核心的部分。功率變換電路主要是整流橋和逆變橋。目前在國內(nèi)變頻空調(diào)產(chǎn)品中這部分電路的角色主要是由智能功率模塊(IPM)來充當。所謂IPM,就是將功率變換電路,驅動,保護,檢測,輔助電源都集成在一個模塊內(nèi)。
2.1.3單片機控制系統(tǒng)中控制算法
(1)直接數(shù)字控制
當被控對象的數(shù)學模型能夠確定時,可采用直接數(shù)字控制。所謂數(shù)學模型就是系統(tǒng)動態(tài)特性的數(shù)學表達式,它表示系統(tǒng)輸入輸出及其內(nèi)部狀態(tài)之間的關系。一般多用實驗的方法測出系統(tǒng)的特性曲線,然后再由此曲線確定出其數(shù)學模型。現(xiàn)在經(jīng)常采用的方法是計算機仿真及計算機輔助設計,由計算機確定出系統(tǒng)的數(shù)學模型,因而加快了系統(tǒng)模型的建立。當系統(tǒng)模型建立后,即可選定上述某一種算法,設計數(shù)字控制器,并求出差分方程。計算機的主要任務就是按此差分方程計算并輸出控制量,進而實現(xiàn)控制。
(2)數(shù)字化PID控制
由于被控對象是復雜的,因此并非所有的系統(tǒng)均可求出數(shù)學模型,有些即使可以求出來,但由于被控對象環(huán)境的影響,許多參數(shù)經(jīng)常變化,因此很難進行直接數(shù)字控制。此時最好選用數(shù)字化PID(比例積分微分)控制。在PID控制算法中,以位置型和增量型2種PID為基礎,根據(jù)系統(tǒng)的要求,可對PID控制進行必要的改進。通過各種組合,可以得到更圓滿的控制系統(tǒng),以滿足各種不同控制系統(tǒng)的要求。
2.2單片機控制系統(tǒng)的數(shù)字化
2.21采用數(shù)字化負荷隨動控制理論
運用現(xiàn)代化計算機技術、數(shù)字化自動控制技術,對中央空調(diào)設備運行進行綜合、優(yōu)化;針對中央空調(diào)主機和輔機系統(tǒng)運行的工況和末端負荷的變化,采集其瞬間多種變化參數(shù),對負荷進行隨動跟蹤;自動、準確、及時地對冷凍(溫)水泵、冷卻水泵、冷卻塔風機設備的運行參數(shù)進行采集,對系統(tǒng)各設備自動進行實時優(yōu)化控制,使中央空調(diào)主機運行環(huán)境得以優(yōu)化,使得主機工質(zhì)和輔機系統(tǒng)各種流量跟隨末端負荷的變化而同步變化,確保中央空調(diào)系統(tǒng)在滿足舒適性的前提下,大幅度降低系統(tǒng)的能源消耗。即把負荷運行所不需要的,而系統(tǒng)運行又將會產(chǎn)生的這部分多余的冷量節(jié)省下來。
2.22中央空調(diào)數(shù)字化負荷隨動節(jié)能控制系統(tǒng)
控制精度高,同頻精度和穩(wěn)定性好,可使中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能達到20%以上。該技術、產(chǎn)品在國內(nèi)、國外處于領先水平,具有高效節(jié)能、安全、舒適和方便管理的顯著效果。
第3章結論
單片機控制技術應用越來越廣泛,其核心技術是單片機控制系統(tǒng)的設計。對工程技術人員來說,抓住系統(tǒng)的原理構成、軟件設計、硬件設計以及系統(tǒng)調(diào)試方法的要點是十分必要的。隨著我國經(jīng)濟實力的增長,開發(fā)新產(chǎn)品的思路上過去那種過多注重價格因素而使新產(chǎn)品開發(fā)上不了檔次的弱點有所改善,開始注意使用當前最先進的單片機開發(fā)高檔次的產(chǎn)品。由于單片機的開發(fā)手段目前仍以仿真器為主,公司能否提供廉價的仿真器,提供方便的技術服務與培訓,較之能否提供高性能、低價位的單片機有著同等的重要性。各單片機廠商在開發(fā)工具以及技術服務方面也進行著激烈的競爭。這種競爭與推出新型的單片機以顯示高技術方面的優(yōu)勢是相輔相成的。競爭的結果是為單片機應用工程師提供更廣闊的選擇空間,而最終受益的是單片機產(chǎn)品的消費者,由于單片機對各行各業(yè)都有用,這種電子技術的進步導致各行各業(yè)的進步,也帶動了人類文明的進步。
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第5章致謝
本論文設計在()老師的悉心指導和嚴格要求下業(yè)已完成,從課題選擇到具體的寫作過程,無不凝聚著()老師的心血和汗水,在我的畢業(yè)論文寫作期間,()老師為我提供了種種專業(yè)知識上的指導和一些富于創(chuàng)造性的建議,沒有這樣的幫助和關懷,我不會這么順利的完成畢業(yè)論文。在此向()老師表示深深的感謝和崇高的敬意。
在臨近畢業(yè)之際,我還要借此機會向在這四年中給予了我?guī)椭椭笇У乃欣蠋煴硎居芍缘闹x意,感謝他們四年來的辛勤栽培。不積跬步何以至千里,各位任課老師認真負責,在他們的悉心幫助和支持下,我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識,并在設計中得以體現(xiàn),順利完成畢業(yè)論文。
關鍵詞:智能、自動控制、DDC-direct digital control(微機直接數(shù)字控制)、溫度傳感器、二通調(diào)節(jié)閥、能源、風閥執(zhí)行器?,F(xiàn)場總線、BACnet標準
目 錄
第一部分:引言……………………………………………2
第二部分:空調(diào)機控制原理及特點………………………3
第三部分:總線系統(tǒng)在控制中的運用……………………9
第四部分:自動控制的發(fā)展………………………………11
第五部分:結束語…………………………………………12
第六部分:工程實例:(XXXX空調(diào)系統(tǒng))…………… 13
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畢業(yè)論文開題報告指導教師意見 為確保論文寫作質(zhì)量,督促學生在校期間收集足夠資料以保證后期順利開展論文寫作,體現(xiàn)開題報告的真正意義,進一步規(guī)范論文指導工作,經(jīng)請示教務處并結合資料收集和開題報告撰寫、師生交流的實際情況,現(xiàn)對論文開題和有關工作提出如下要求和指導意見:
1、開題報告中的選題理由和意義、研究計劃(研究現(xiàn)狀、研究內(nèi)容即論文內(nèi)容框架、研究目的、擬解決的難題、參考文獻)必須真正體現(xiàn)學生對論題的把握、思考和資料占有情況。
2、在資料收集方面,必須督促學生充分利用在校期間圖書資料借閱和cnki期刊網(wǎng)下載的便利條件。借閱的圖書由于受借期限制,應于離校前復印需要參考的內(nèi)容。下載的期刊文章應保存于u盤,并建議學生打印出紙質(zhì)文稿以方便寫作時參考。
3、開題報告中的論文研究內(nèi)容視為論文提綱初稿,可要求至一級標題,學生離校前(至遲不得超過2月上旬)應另交包含二級標題或更詳細脈絡的正式提綱。教師同意論文提綱后,允許學生在后期寫作中微調(diào),但主題內(nèi)容不得偏離已確定的選題。
4、開題報告中不寫論文寫作各階段的時間要求(時間要求由教師在論文任務書中下達)。
5、開題工作一律由指導小組統(tǒng)一進行。指導小組在組長的組織下,主要檢查以下內(nèi)容:
①學生在選題理由和意義、研究現(xiàn)狀、研究內(nèi)容、研究目的與擬解決的難題方面,對論文主題的把握程度和思考情況。②資料占有情況,指導小組要檢查學生復印紙質(zhì)圖書資料和下載期刊網(wǎng)文章(注意:caj或pdf格式文章,而非網(wǎng)頁文章)情況。對于紙質(zhì)圖書資料,著作類應至少復印封面交指導教師留存?zhèn)洳?,期刊類應復印所參考文章的全文,并另復印參考文章的首頁交指導教師留存?zhèn)洳?對于下載的期刊網(wǎng)文章,應用u盤將下載的全部文章拷貝給指導教師留存?zhèn)洳?。③檢查是否仍存在重題情況。
6、達不到開題要求的,指導小組應責令學生修改開題報告、補足資料,于學生離校前另行開題。
7、開題報告形成過程中,選題可做學科內(nèi)調(diào)整。開題報告獲得通過,選題即不得再行改動,否則即會出現(xiàn)論文與開題報告不一致。特殊情況下,如確需改動選題,必須按上述要求,重新整理材料,并由指導小組組織第二次開題。
8、開題報告通過后,指導教師應盡速下達畢業(yè)論文任務書,該任務書按要求一律由指導教師填寫。指導教師根據(jù)開題報告中的研究內(nèi)容,結合教師對論題的思考,填寫論文內(nèi)容在論文要求一欄中,主要就論文的寫作方法(例如,是側重理論分析推演還是實證研究,還是二者結合)、應重點論述的問題、防止出現(xiàn)的問題、各階段時間安排等方面提出要求。
9、學生離校后采用電子信箱與教師交流的,學生發(fā)送及教師修改后的的提綱、文稿,應采用粘貼附件的方式。教師向學生發(fā)送電子郵件應在發(fā)送設置中選擇保存已發(fā)送郵件,以備檢查。學生返校后,所交文稿應一律為紙質(zhì)文稿,教師修改過的紙質(zhì)文稿,學生在上交新稿時必須一并交給指導教師留存?zhèn)洳?。上述指導、修改工作的主要?nèi)容,教師注意隨時填寫過程檢查表備查。
系論文工作領導小組和學校將在放假前進行論文指導中期檢查,開題報告和有關資料是檢查的主要內(nèi)容。
畢業(yè)論文開題報告指導教師意見參考 開題報告指導教師意見范文一:
論文選題與專業(yè)結合較緊密,選題的范圍比較適中。該選題的研究具有一定的實踐指導意義。論文的結構完整,包括引言、正文和結論。論文的內(nèi)容安排合理,邏輯關系清晰,緊扣論文主題。擬采取的研究方法具有一定的合理性。整個論文按時完成的可行性較大。在下一階段寫作中,要注意研究方法的正確應用,在深入分析的基礎上提出切合實際的、有較強針對性的具體建議。該開題報告符合要求,同意該同學開題,并進入下一階段的論文寫作。
論文開題報告指導教師意見范文二:
課題立意明確,技術路線可行,研究內(nèi)容充實,研究方法切實有效,學生本人對相關領域的國內(nèi)外現(xiàn)狀有較為全面地了解,現(xiàn)開展的工作為完成課題提供了多方面的便利,相信能夠完成課題,并撰寫出達到碩士學位論文要求的畢業(yè)論文。
論文開題報告指導教師意見范文三:
該生通過與課題組成員和老師充分討論,參考了許多文獻,確定了具有一定的市場價值的課題。本課題初步確定的電路原理圖合理,設計思路基本明確,通過設計和研究可以提高開發(fā)電子產(chǎn)品的能力。本課題的研究方法和研究步驟基本合理,難度合適,學生能夠在預定時間內(nèi)完成該課題的設計。
同意該課題開題。
論文開題報告指導教師意見范文四:
該生對選題與老師進行了充分討論,符合思想政治教育專業(yè)畢業(yè)論文要求,參考了許多文獻,具有一定的實用價值。本選題是學生所學專業(yè)知識的延續(xù),符合學生專業(yè)發(fā)展方向,對于提高學生的基本知識和技能,對于提高學生的研究能力有益。研究方法和研究計劃基本合理,難度合適,學生能夠在預定時間內(nèi)完成該論文的設計。
論文開題報告指導教師意見范文五:
XX同學所設計的題目是智能鍋爐溫度控制系統(tǒng),題目來源于生活生產(chǎn)實際。題目涉及到信號檢測與處理、微機控制技術、單片機應用技術等專業(yè)知識,具有一定的深度和廣度;該同學在開題期間收集并查閱了一定的技術資料,對所設計的系統(tǒng)任務基本明確,設計思路比較清晰,控制方案選擇較為合理、可行,對選擇的器件進行了較為詳細的論證;工作量適中,工作計劃安排合適,預測按計劃安排抓緊時間進行設計,可以如期完成設計任務。
開題答辯通過,同意進入畢業(yè)設計。
同意開題。
指導教師審核意見要能反映以下幾點:
1.學生開題報告中對選題來源研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢了解情況;
2.學生開題報告中研究的基本內(nèi)容、研究的主要問題、研究的方向是否明確;
3.學生開題報告中研究的方法及措施是否可行;
4.學生開題報告中研究工作的步驟、進度安排是否合理,特別要注意學生開題報告中的時間安排與本人下發(fā)的任務書規(guī)定的時間安排要相呼應;
5.是否同意開題;
太陽熱水器具有安全穩(wěn)定、環(huán)保節(jié)能、操作方便等優(yōu)點而走進千家萬戶。隨著智能化技術的發(fā)展,目前太陽能熱水器的溫度和水位顯示功能已非常成熟[1,2]。但是,太陽能熱水器對太陽能資源依賴性大,易受天氣的影響。當遇到陰雨天氣時,水箱的溫度就不能滿足用戶的需求,利用單片機搭建太陽能熱水器控制系統(tǒng),實現(xiàn)光感加熱、電能加熱的互補控制。MCS-51系統(tǒng)是在國內(nèi)廣泛采用的單片機,通過合理配置硬件軟件,設計出一套價格低廉、自動化程度高、并具有一定智能化程度的控制系統(tǒng)來控制太陽熱水器[3],充分發(fā)揮太陽熱水器和MCS-51單片機的各自優(yōu)勢,使太陽熱水器使用更加靈活、方便。
近年來,利用太陽能和其它能源的結合,使得太陽能熱水器的功能更加完善,在任何天氣情況下都能使用熱水。此款熱水器包括主、從兩大系統(tǒng):主系統(tǒng)的特點是在晴好的天氣利用太陽光能為熱水器加熱,從系統(tǒng)相當于電熱水器,在無光照的情況下利用電輔助加熱。充分利用太陽能的資源優(yōu)勢,同時克服環(huán)境的局限,全面整定太陽能熱水器和電熱水器的實際應用效果,這是市面上大部分熱水器所不能比擬的[4]。
1系統(tǒng)總體設計
硬件系統(tǒng)以51單片機為中央處理器,由單片機最小系統(tǒng),電源與復位模塊,顯示模塊,水位、水溫測量模塊,加熱模塊等組成。系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。
圖1 硬件系統(tǒng)原理框圖
Fig.1 System hardware block diagram
由圖1可見,電源電路對單片機進行上電,讓單片機保持工作狀態(tài),水位測量電路和水溫測量電路測得的水位和水溫信息傳達到單片機內(nèi)部,由LCD顯示器顯示出水溫信息,再由單片機決定是否啟動溫度控制和水位控制電路。當水位或水溫低于設置值時,自動控制電路運行工作。此外,還可以根據(jù)天氣用鍵盤電路控制溫度和水位的初始值。
2硬件設計
2.1 水位測量模塊
水位測量模塊采用在水箱中不同位置排放電極的方案獲取水位測量信號,再通過74LS373鎖存器來鎖存水位信息,將水位當前值傳入單片機進行處理。
電極接觸式傳感器是利用水的導電性原理設計制作而成。在傳感器上安裝多個金屬導電電極,兩個金屬電極用水短路即產(chǎn)生信號,從而顯示出水箱中水量的多少。此種傳感器在多年實際使用中性能較穩(wěn)定,在正常情況下一般壽命能達到5年以上。在水箱內(nèi)把D4,D5,D6,D7放在不同位置。當水位到達指定值時,電極端變?yōu)榈?,即鎖存器74LS373的輸入端D接地,輸入端數(shù)據(jù)為0,輸出端Q為0,此時LED發(fā)光二極管接低電平,燈亮;當水位下降時,輸入端數(shù)據(jù)為1,輸出端為1,即LED發(fā)光二極管負極接高電平,燈滅;鎖存器的OE端接地,保持低電平;LE端一直保持高電平。D端的信號直接從輸出端Q輸出給單片機,Q隨數(shù)據(jù)D而變。通過發(fā)光二極管可以得知水位信息,同時通過鎖存器讓單片機得到水位信息。具體實現(xiàn)電路如圖2所示。
圖2 水位測量電路 Fig.2 Circuit diagram of level measurement
在實際測量水位的過程中,水的電阻太大而不足以觸發(fā)74LS373鎖存器時,就需要在下到水箱中的電極端后加入三極管,起放大作用,這樣水位測量模塊才能正常工作。在下到水箱的電極后,接上簡單的上拉電阻,由于有4個不同位置的電極,所以需要4個9012型PNP三極管來放大水位信號,而后接D4,D5,D6,D7端,即接入74LS373鎖存器。
2.2 水溫測量電路
水溫測量模塊用數(shù)字溫度傳感器DS18B20來取得水箱內(nèi)的水溫信息,連接上拉電阻后再接至單片機,由單片機P1.7口接收當前水溫信息,電路如圖3所示。
圖3溫度測量電路
Fig.3 Circuit diagram of temperature measurement
DS18B20測溫系統(tǒng)具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點。其主要特性為電壓范圍在3.0~5.5V之內(nèi),使得適應電壓范圍更寬。采用單線接口方式,只要一條口便可實現(xiàn)微處理器和DS18B20的雙向通訊。所有傳感器元件以及轉換電路都集成在一支形如三極管的集成電路內(nèi),使用時不需要任何外圍元件。多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上,支持多點組網(wǎng)功能。測溫范圍可達-55℃~+125℃,且可精確到±0.1℃的量值??删幊痰姆直媛蕿?2位??蓪崿F(xiàn)高精度測溫。以“一線總線”串行傳送方式傳送給CPU,測量結果直接輸出數(shù)字溫度信號,抗干擾糾錯能力極強,上述特點即使得DS18B20更加適合于遠距離多點溫度檢測的情況。電源極性接反時,芯片并不會因溫度過高而燒毀,但此時卻不能正常工作。
為了提高DS18B20進行溫度轉換的精確度,I/O線必須保證在溫度轉換期間提供足夠的能量。如果用幾個溫度傳感器掛在同一根I/O線上進行多點測溫時,只配備一只5.1K上拉電阻將無法提供足夠的能量,就會造成無法實現(xiàn)轉換溫度或轉換溫度誤差極大的結果。
需要特別注意的是,本檢測元件是應用在太陽能熱水器中,也就是用在水中,為此需將DS18B20進行處理,使其具備防水功能。實現(xiàn)方法是:可在其外部套上導熱性較好的不銹鋼外殼,而在其殼內(nèi)充滿導熱性良好的硅膠,同時將其三個引腳用導線引出,使其可以應用于遠距離檢測。
2.3控制電路
自動控制模塊主要分為電加熱模塊和電磁閥控制上水模塊,兩種模塊采用相同的方法,主要利用三極管,繼電器和二極管的配合工作完成自動加熱和上水,初始狀態(tài)下設定內(nèi)水溫度為30℃下自動加熱,加熱到30℃停止,初始水位3檔以下自動上水,到3檔位停止上水。這樣可以保障一天24小時使用熱水洗澡,避免了因天氣原因帶來的不便,并可以有效防止冬天氣溫過低引起水管內(nèi)因存有 積水而凍裂水管??刂齐娐肪哂凶詣蛹訜岷图铀δ堋纹瑱C對引腳P1.0給出高電平,對三極管進行導通和斷開的控制,驅動繼電器的導通和斷開,繼而控制電加熱裝置。當三極管的基極處于高電平時,三極管導通,即繼電器導通,線圈磁力把開關導通,則電加熱插座接上220V的交流電,開始工作。這一部分電路主要由繼電器組成,由主控單片機運算輸出寬度可調(diào)的脈沖用于設定繼電器在1s內(nèi)的導通和關斷數(shù)從而調(diào)節(jié)輸出給電爐的功率,這樣使得水溫穩(wěn)定在預計數(shù)值之上,并當檢測到的水溫低于設置溫度值時開始加熱。加水功能由引腳P1.2給出高低電平,控制自來水的開關,決定是否自動上水。當水位處于下限位置時,需要供水。在供水時,單片機控制 電磁閥通電,當水箱內(nèi)的水位上升到預設位置時,則支持接觸開關斷開,同時電磁閥關閉水源。
3 軟件設計
太陽能熱水器控制系統(tǒng)在接通電源后,首先要對系統(tǒng)進行初始化,檢測水溫和水位。當水位過低時,打開電磁閥開始上水,到指定水位時關閉電磁閥。當水溫低于下限時,啟動自動加熱電路,達到上限后停止加熱,程序返回。系統(tǒng)軟件流程圖如圖4所示。顯示子程序在初始化后分別在屏幕上顯示水溫字符、水溫小數(shù)點、水溫的設置值和當前值。
圖4系統(tǒng)軟件流程圖
Fig.4 Flow chart of System software
4實驗結果分析
本次設計主要是為了改善太陽能熱水器控制系統(tǒng)的功能,實現(xiàn)對太陽能熱水器水溫水位的檢測以及對整個熱水器水 本文由wWW. DyLw.NeT提供,第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學論文和畢業(yè)論文以及服務,歡迎光臨DyLW.neT溫和水位的智能化控制。該控制系統(tǒng)考慮了太陽能熱水器的功能擴展空間,具體實驗仿真電路如圖5所示,實際運行已達到預期結果。
圖5實驗仿真電路
Fig.5 Circuit diagram of Experiments
5. 結束語
本系統(tǒng)采用51單片機,成本低廉,適用性強。該控制系統(tǒng)具有輔助加熱功能,使熱水器克服溫度影響的弊端。實驗驗證,該方案具有一定的可行性。
參考文獻:
[1] 李建忠.單片機原理與應用[M].西安:西安電子科技大學出版社,2009: 126-165.
【關鍵詞】高職 自動化專業(yè) 畢業(yè)設計教學 頂崗實習
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2016)12C-0168-02
當前,全球正在興起新一輪工業(yè)革命,以機器人、人工智能、3D打印和新型材料等為代表的新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在來臨。它將極大改變傳統(tǒng)的商品制造方式,并推動生產(chǎn)制造模式的變革,從而改變就業(yè)的格局。而作為信息技術的基礎學科自動化技術則是這一輪工業(yè)革命的發(fā)展基石。與德國工業(yè)4.0相比,中國很多制造業(yè)還處于2.0、3.0階段,其本質(zhì)就是中國企業(yè)的自動化技術水平距德國企業(yè)的自動化技術水平還有相當大的差距,因此,如何盡快培養(yǎng)出能夠適應當今科技產(chǎn)業(yè)革命的高水平自動化人才,就成為了高職教育的一個重大課題。
畢業(yè)設計是達到培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié)。不僅能夠培養(yǎng)學生的綜合分析和解決工程實際問題的能力,而且還能夠對學生的思想品質(zhì)、工作態(tài)度及作風產(chǎn)生很大的影響。但近年來,高校不斷擴招,高職教育規(guī)模不斷擴大,高職原有的教學資源顯得嚴重不足,能夠跟得上潮流的新技術的教育資源更是鳳毛麟角。因此,很多學生對畢業(yè)設計的重要性認識不夠到位,畢業(yè)設計的質(zhì)量也逐年下滑,甚至社會上有人提出取消畢業(yè)設計的建議。因此,如何改革畢業(yè)設計,提高培養(yǎng)質(zhì)量成為高職教改的難點之一。
一、高職畢業(yè)設計教學中存在的問題
(一)畢業(yè)設計題目科學性不足。隨著新一輪的技術革命和產(chǎn)業(yè)變革的到來,以“互聯(lián)網(wǎng)+”“機器人”為代表的新技術正在不斷地與傳統(tǒng)的自動化技術相互融合,從而不斷地改變現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)方式。然而以往的高職畢業(yè)設計,過于強調(diào)對以往所學知識進行全面總結,因此很多畢業(yè)設計題目要么過于理論化脫離實際,缺乏實用性;要么陳舊單一,重復率高。從而導致學生興趣下降,降低了他們的主觀能動性,勢必影響學生的畢業(yè)設計質(zhì)量。
(二)系統(tǒng)方案創(chuàng)新率低。首先大部分學生在選擇畢業(yè)設計課題時,都會選擇以前用過的或者相類似的題目,再者,所設計的系統(tǒng)方案也大都是書本上的翻版,缺少創(chuàng)新性的原創(chuàng),而且重復率非常高。因此,畢業(yè)設計質(zhì)量會大打折扣。
(三)系統(tǒng)設計實用性不足。由于大部分學生沒有現(xiàn)場工作的實戰(zhàn)經(jīng)驗,所以,在做系統(tǒng)設計時,要么操作不方便,要么安全性不夠,要么與現(xiàn)場其他設備不匹配,要么性價比較低等,導致做出的系統(tǒng)設計往往脫離實際,從而降低了畢業(yè)設計的實用性。
(四)論文缺乏條理。首先由于大部分高職學生很少寫過學術論文,所以,學生的畢業(yè)設計論文往往缺乏整體布局,因而論文中經(jīng)常出現(xiàn)結構不完整,內(nèi)容顛三倒四,上下兩段明顯割裂開來,缺乏自然過渡,層次不明,看起來費力,論證不得力,缺乏邏輯性等缺點,從而降低了畢業(yè)設計論文的質(zhì)量。
(五)畢業(yè)答辯流于形式。由于每年擴招的學生不斷地增多,就業(yè)壓力不斷地增大,所以找工作就成了學生們最重要的課題,因此,很多學校的畢業(yè)答辯就流于形式了,不僅畢業(yè)論文質(zhì)量低下,答辯也就成了走過場。不僅無法達到畢業(yè)設計的培養(yǎng)目標,而且無法準確衡量畢業(yè)生的培養(yǎng)質(zhì)量,同時對學校未來的就業(yè)也產(chǎn)生了很大的隱患。
針對以上問題,并結合自動化專業(yè)的特點,本文提出將畢業(yè)設計與頂崗實習進行有機結合起來,讓學生在實際崗位中全面鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合能力,從而提高畢業(yè)設計的質(zhì)量。
二、畢業(yè)設計教學改革措施
(一)結合企業(yè)生產(chǎn)實際選題。學生可以將企業(yè)里的技術改造,產(chǎn)品開發(fā),系統(tǒng)集成等科目內(nèi)容,并根據(jù)自己的興趣愛好,選擇適合于自己的科目內(nèi)容作為自己的畢業(yè)設計內(nèi)容。自動化專業(yè)畢業(yè)設計的題目大概有如下幾種類型:(1)技術改造型:以PLC或DCS為控制核心的工業(yè)現(xiàn)場集散控制系統(tǒng)的技術改造。(2)產(chǎn)品開發(fā)型:以單片機為控制核心的電子控制系統(tǒng)等裝置產(chǎn)品的開發(fā)。(3)系統(tǒng)集成型:以PLC或DCS控制系統(tǒng)與以互聯(lián)網(wǎng)技術相互融合的MES系統(tǒng)等集成系統(tǒng)。(4)實驗研究型:以機電一體化為核心的機器人等新技術的實驗研究。由于學生的畢業(yè)設計題目就是自己的實習內(nèi)容,具有非常高的實用性,所以會激發(fā)學生的主觀能動性,使學生主動地去學習了解相關的知識和技術,從而為完成高質(zhì)量的畢業(yè)設計打下堅實的基礎。
(二)加強技術指導。雖然參加頂崗實習的學生,都已經(jīng)在學校學習過自動化專業(yè)的基本理論與基本知識,但是由于自動化學科的自身特點,使它能夠在不同行業(yè)內(nèi)與不同的專業(yè)技術相融合,比如與通信技術、互聯(lián)網(wǎng)技術、液壓技術、機械、數(shù)據(jù)庫等技術相互融合,因此,就需要從企業(yè)里的技術人員或者專業(yè)人士中聘請為指導導師,對學生進行其相關專業(yè)或者行業(yè)知識的技術指導。不僅能夠有效擴大學生的知識面,提高學生的綜合運用能力,還能夠有效減少系統(tǒng)設計漏洞等缺陷,大大增強了畢業(yè)設計的實用性。
(三)加大對實驗裝置的經(jīng)費投入。隨著自動化技術的迅猛發(fā)展,自動化裝置的更新速度也在不斷加快。為了讓培養(yǎng)出的學生能夠跟得上企業(yè)的發(fā)展步伐,就需要加大對新技術的實驗裝置的引進。通過對新實驗裝置的引入,既可以提高教師與學生的技術水平,還能夠讓做畢業(yè)設計的學生有了一個充分的展示平臺。學生可以將自己的創(chuàng)新構想與才華在這個平臺上充分的發(fā)揮,從而不僅能夠提高畢業(yè)設計的技術水平,而且還能夠提高學生的創(chuàng)新能力與實踐能力,并將自己的知識技能和體驗不斷地提高與升華。
(四)加強論文寫作指導。畢業(yè)論文是畢業(yè)設計工作的總結,因此要想寫好畢業(yè)論文不僅需要前期的技術工作的積累,還涉及組織材料等相關寫作技巧等知識。所以,學生可以從企業(yè)里的技術報告、技術方案、技術總結等各個方面入手,鍛煉學生的寫作能力。在撰寫畢業(yè)論文的初期,可以幫助學生確定論文的整體布局和結構,在初稿完成后,可以幫助學生檢查內(nèi)容、邏輯、語句、格式等方面的錯誤,提高學生的寫作水平,從而不斷提高畢業(yè)論文的質(zhì)量。
(五)深入企業(yè)開展畢業(yè)答辯。畢業(yè)設計是衡量高職畢業(yè)生培養(yǎng)質(zhì)量的重要標尺,也只有能夠解決實際問題的畢業(yè)設計才具有實用價值,才符合培養(yǎng)學生實際動手能力的需求。將企業(yè)里的技術專家與學校內(nèi)的專業(yè)老師組合成的答辯專家,能夠更加全面地檢驗學生的畢業(yè)設計質(zhì)量。通過企業(yè)里的技術專家現(xiàn)場出題,可以有效檢測學生是否能夠把所學的理論知識與生產(chǎn)實踐有機地結合起來,同時能夠給予學生更加全面專業(yè)的建議,從而幫助學生獲得最快的成長。同時企業(yè)也能夠通過此類答辯發(fā)現(xiàn)適合自己企業(yè)所需求的技術人才,同時有效地促進了學校的就業(yè)。
總之,畢業(yè)設計是專業(yè)教育的重要組成部分,通過將畢業(yè)設計與頂崗實習相結合,能夠有效培養(yǎng)學生綜合運用所學基礎理論、專業(yè)知識與技能分析、解決工程實際問題的能力,希望能夠為我國的企業(yè)轉型升級所需的技能人才的培養(yǎng)有一定的作用。
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【基金項目】2014年度廣西教育廳科研項目(YB2014497)
關鍵詞:智慧農(nóng)業(yè) 嵌入式系統(tǒng) 體系建設
中圖分類號:G643 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)01(a)-0141-02
隨著計算機信息技術的發(fā)展,我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)正在加快向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉型,而智慧農(nóng)業(yè)將成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)未來發(fā)展的趨勢。智慧農(nóng)業(yè)將農(nóng)業(yè)看成一個有機聯(lián)系的系統(tǒng),依托嵌入式技術、感知技術、互聯(lián)互通技術、智能化技術等綜合、全面、系統(tǒng)地應用到農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),使得農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的運轉智能化、多功能,大力推進農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新。
智慧農(nóng)業(yè)所涉及的關鍵技術包括嵌入式技術、檢測技術、通信技術等。嵌入式是當前發(fā)展最快、應用最廣、最有發(fā)展前景的信息技術應用領域之一。目前,許多高等院校的計算機、電子、軟件等專業(yè)針對市場需求,開設了嵌入式系統(tǒng)相關課程,也在逐步完善適應社會需求的嵌入式系統(tǒng)的教學體系。本文基于智慧農(nóng)業(yè)背景,結合都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)開設嵌入式課程的經(jīng)驗,對農(nóng)林院校嵌入式課程教學改革進行了探討。
1 智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)
智慧農(nóng)業(yè)是最近興起的一個概念,出現(xiàn)的時間很短,目前還沒有一個公認的定義。中國農(nóng)業(yè)大學李道亮教授認為: 智慧農(nóng)業(yè)是以最高效率地利用各種農(nóng)業(yè)資源,最大限度地降低農(nóng)業(yè)成本和能耗、減少農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境破壞以及實現(xiàn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的整體最優(yōu)為目標,以農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)、全過程智能化的泛在化為特征,以全面感知、可靠傳輸和智能處理等物聯(lián)網(wǎng)技術為支撐和手段,以自動化生產(chǎn)、最優(yōu)化控制、智能化管理、系統(tǒng)化物流和電子化交易為主要生產(chǎn)方式的高產(chǎn)、高效、低耗、優(yōu)質(zhì)、生態(tài)和安全的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式與形態(tài)。
要建設智慧農(nóng)業(yè),就要依托物聯(lián)網(wǎng)等先進的科學技術。物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things,簡稱IOT)的概念是在1999年提出的,2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)的ITU互聯(lián)網(wǎng)報告,對物聯(lián)網(wǎng)做了如下定義:通過二維碼識讀設備、射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。
智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)唯一的物聯(lián)源頭是嵌入式系統(tǒng)。隨著嵌入式系統(tǒng)的各個領域應用需求的多樣化,嵌入式技術已成為當今電子技術發(fā)展的主流。
本文基于嵌入式技術,針對農(nóng)林院校計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向課程體系的特點, 通過一系列教學嘗試,對計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向的課程體系建設進行了一些探索,使學生在保證專業(yè)原有課程的基礎上,根據(jù)專業(yè)方向的不同,側重點有所差別,將智慧農(nóng)業(yè)貫徹課程體系始終,使學生在軟件和硬件設計方面都得到很好的鍛煉,最終為都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)培養(yǎng)全方位的信息技術人才。
2 嵌入式課程體系建設
(1)我校計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向培養(yǎng)和教學目標。
我校計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向培養(yǎng)目標培養(yǎng)側重嵌入式軟件設計開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員。根據(jù)學生的接受能力,嵌入式系統(tǒng)的學習體現(xiàn)層次性、漸進性、注重實踐性,尤其側重培養(yǎng)在農(nóng)業(yè)領域中的嵌入式系統(tǒng)應用能力。(圖1)
嵌入式系統(tǒng)課程體系的設置體現(xiàn)“注重工程能力培養(yǎng)的嵌入式系統(tǒng)人才知識體系”,學習側重嵌入式軟件設計部分。嵌入式系統(tǒng)教學體系教學目標是掌握四個“1”,即“一種主流嵌入式微處理器、一門開發(fā)語言、一種嵌入式操作系統(tǒng)、一套開發(fā)工具”,嵌入式開發(fā)語言主要有匯編語言、C和C++語言、Java語言等;嵌入式操作系統(tǒng)主要有Windows CE、Linux等;集成開發(fā)工具主要有Windows CE開發(fā)工具、ADS等。
(2)嵌入式系統(tǒng)課程體系。
北京農(nóng)學院計算機與信息工程學院自2011年設置了計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向,根據(jù)自由選擇的原則在大學三年級實施特定方向培養(yǎng),同期購買了30套嵌入式開發(fā)實驗平臺設備,可實現(xiàn)每人一臺的教學環(huán)境。
嵌入式系統(tǒng)課程體系大致可分為:基礎課程、專業(yè)基礎課以及專業(yè)課。
基礎課程在大學一、二年級開設,主要學習理工科的一些基礎課程,如高等數(shù)學等。
專業(yè)基礎以及專業(yè)課的開設時間以及內(nèi)容如表1所示。需要特別說明的是根據(jù)我?!?+1”本科人才培養(yǎng)模式,大學前六個學期完成的是課內(nèi)學習,旨在掌握較寬厚的基礎知識和扎實的專業(yè)知識,最后一學年有計劃地到校內(nèi)外實調(diào)基地進行為期一年的實踐和實訓,所以第七學期和第八學期是專業(yè)實習和畢業(yè)設計實習環(huán)節(jié)。
嵌入式導論課程:介紹嵌入式的主要應用領域、嵌入式軟件開發(fā)的基本概念、嵌入式軟件開發(fā)的基本流程和基本方法、嵌入式系統(tǒng)的特點。
嵌入式操作系統(tǒng)課程:介紹嵌入式系統(tǒng)基本知識,嵌入式操作系統(tǒng)與通用操作系統(tǒng)的差別。結合典型的嵌入式操作系統(tǒng)對操作系統(tǒng)的基本構成、工作機制、系統(tǒng)移植剪裁和實時任務調(diào)度等內(nèi)容進行介紹。我校根據(jù)具體情況選擇、Linux、WinCE等嵌入式操作系統(tǒng)進行教學。
嵌入式程序設計基礎:介紹嵌入式系統(tǒng)體系結構、嵌入式系統(tǒng)設計的基本方法、軟件編程及設備接口和驅動等。通過該課程的學習,學生了解和掌握必要的嵌入式系統(tǒng)設計方法學的概念、方法和工具嵌入式程序設計基礎,掌握嵌入式系統(tǒng)的基本原理與設計開發(fā)思想,學生能完成簡單的嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設計。
JAVA開發(fā)語言:介紹Java語言的體系結構、Java語言的基本概念和程序設計的基礎知識、面向對象的程序設計的思路和方法。培養(yǎng)學生的編程能力,使學生能夠運用Java語言作為完成應用程序設計。
嵌入式接口技術:介紹鍵盤接口、LED顯示器接口、觸摸屏、通信接口、中斷接口、A/D和D/A轉換、ARM的JTAG接口。
嵌入式高級編程:介紹Android嵌入式開發(fā)環(huán)境搭建的方法,項目結構;Android的體系結構,嵌入式軟件開發(fā)流程;嵌入式特性開發(fā),多媒體開發(fā),數(shù)據(jù)存儲開發(fā),聯(lián)網(wǎng)開發(fā)等開發(fā)方法,學生通過實踐能達到獨立完成開發(fā)單機、網(wǎng)絡嵌入式軟件的能力。
3 嵌入式課程實踐教學
(1)層次化實驗實踐教學。
實驗室選用UP-Magic6410嵌入式實驗開發(fā)平臺,著重培養(yǎng)學生在該平臺下進行嵌入式Linux程序開發(fā)的相關環(huán)境搭建與軟件設計方法的能力。針對各模塊以及嵌入式系統(tǒng)的應用背景,按照由淺入深,不同課程層次對應不同實驗項目等原則,組織設計了三個層次的實驗,循序漸進,逐步提高,以滿足不同階段的實驗和實踐需求,分別為涉及嵌入式導論的基礎性實驗、涉及嵌入式程序設計基礎的實操性實驗、設計嵌入式高級編程的提高性實驗?;A性實驗多以理論驗證為主,在于學習方法;綜合性實驗和提高性實驗則多以應用為主,在于提高能力。三個層次的實驗教學內(nèi)容,為學生提高了動手能力,進一步的實踐開發(fā)和畢業(yè)設計打下了良好的基礎。
(2)通過項目案例,強化實踐教學。
首先,依托教師實際的科研或工程項目,教師在實驗課程實施時,可以按照模塊化將案例的分解到各個部分,鼓勵學生對實例所采用的技術和方案進行不同角度的評價,變被動知識灌輸為主動探索思考,使教學理論知識與科研實踐有機地結合在一起。
其次,在設計綜合課程設計等綜合性實驗時,結合教師實際的科研或工程項目,在強調(diào)基礎性知識掌握的同時,鼓勵學生創(chuàng)新的綜合設計。使得學生既掌握了一些具體的通用的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)方法,也能發(fā)揮主觀能動性,獨立設計并實現(xiàn)較完整的嵌入式系統(tǒng),激發(fā)學習、創(chuàng)造熱情。在課程設計綜合實驗中,考慮到學生水平差異,按照“自由組合、自主選題”的原則,要求學生課外查找資料進一步地學習,引導學生進行主動性學習,對某些問題進行深入的分析研究,進而提出自己的設計思想,此環(huán)節(jié)中設計思想的原創(chuàng)性也將作為課程考核的重要內(nèi)容。
(3)鼓勵學生參與科研項目,注重培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
通過項目實踐來鍛煉和提高學生動手能力是非常重要的。我校實行導師制指導學生,在參與教師科研項目的過程中,本科生導師負責學生在整個科研期間從理論到具體操作的各個環(huán)節(jié)的指導工作,加強了指導力度。
學生在家禽食品安全追溯系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)應用項目中,教師組織學有余力的同學成立興趣小組,直接參與到前沿的課題和項目中去,將食品安全追溯系統(tǒng)按照生產(chǎn)鏈的六個環(huán)節(jié)分解成若干子題目,交由各興趣小組,模擬項目的形式實踐開發(fā),真正做到“在學中做,在做中學”,以務實的項目培養(yǎng)學生的實踐科研能力。
(4)鼓勵學生積極參與課外科技活動。
近年來,高等院校加大了學生的課外科技活動開展的力度,筆者指導的學生參與了北京市大學生科研計劃,利用嵌入式平臺,對溫室環(huán)境等參數(shù)檢測,進而對溫室大棚實現(xiàn)智能化控制,學生在該課題中,運用所學理論知識,系統(tǒng)的完成了整個項目,獲得了北京市大學生科研計劃成果二等獎,尤其值得一提的是,畢業(yè)的學生在擔任京郊村官期間,將課題成果應用于所服務的村鎮(zhèn),取得了良好的效果。實踐證明,鼓勵學生參與課外科技活動,將會拓展學生的知識體系,并學以致用,對進一步提高學習興趣以及培養(yǎng)合作精神發(fā)揮了至關重要的作用。
(5)做好畢業(yè)設計及畢業(yè)實習
我校實行的是采取“3+1”人才培養(yǎng)模式。以往學生在第八學期進行畢業(yè)論文和實習,部分學生在校內(nèi)機房根據(jù)教師給出的題目完成畢業(yè)實習和設計論文,學生如果不走出去。就無法完成理論與實踐的有機結合,部分同學雖然通過實習單位的學習完成畢業(yè)論文,但是畢業(yè)設計和論文的時間和質(zhì)量也難以保證。因此,我們將畢業(yè)論文提前到第七學期安排任務,進行設計、論文的前期準備及調(diào)試工作,既可以保證充分的畢業(yè)設計時間又可以提高學生專業(yè)課的學習興趣和主動性,做到有的放矢.提高設計.論文和專業(yè)課的學習質(zhì)量。
針對在校學生缺少行業(yè)背景知識這一缺點,在教學中大力開展了與企業(yè)的合作,直接把學生派到相關企業(yè)進行實習和畢業(yè)設計,使得培養(yǎng)的嵌入式人才能夠適應企業(yè)的需要,目前我院已經(jīng)建立了中軟、中國農(nóng)業(yè)科學院信息所等校外實習基地,并簽訂了相關的實習協(xié)議。一方面學生在實踐工程項目中完成畢業(yè)設計和論文,綜合能力得到極大的提升,另一方面用人單位在與學校合作辦學的過程中也為自己培養(yǎng)了急需的技術人才,實行了定單式培養(yǎng),最終構筑高校.學生和企業(yè)獲利的共贏平臺,從而實現(xiàn)人才培養(yǎng)和社會需求的無縫對接。從以往經(jīng)驗來看,選擇嵌入式系統(tǒng)開發(fā)課題并能按時保質(zhì)保量完成課題的的學生知識面更廣,就業(yè)面更寬,既可以從事軟件開發(fā),也可以適應硬件的開發(fā)工作。
4 結語
嵌入式系統(tǒng)作為應用性極強的課程,其教學體系建設是一項復雜而艱巨的任務,包括完整的課程設置體系結構、不斷的豐富實踐教學內(nèi)容,獲取更多的實踐項目等內(nèi)容。隨著嵌入式在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)應用的迅猛發(fā)展,如何真正立足于農(nóng)業(yè)院校發(fā)展特色,培養(yǎng)高素質(zhì)嵌入式系統(tǒng)農(nóng)業(yè)信息化人才,將是我們今后教學的方向和努力目標。
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【關鍵詞】高職 應用電子技術專業(yè) 畢業(yè)設計質(zhì)量 電子線路CAD
【Abstract】The graduation design of Higher vocational college is an important part of higher vocational education teaching and it also plays an essential component of higher vocational education personnel training plan. Doing a good job at graduation design is very useful for higher vocational colleges to cultivate high?鄄quality technical and skilled talents. With the introduction of Protel software to applied electronic technology specialty graduation design, it is greatly improved the quality of graduate design.
【Keywords】higher vocational college; applied electronic technology specialty; quality of graduation design;electronic circuit CAD
【基金項目】本文系紹興市教育科學2014年度規(guī)劃課題“應用電子線路CAD設計軟件提高高職應用電子技術專業(yè)學生畢業(yè)設計質(zhì)量的研究與實踐”研究成果。(項目編號:SGJ14025,項目主持人:周旭丹)
【中圖分類號】G421 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)04-0248-02
高職院校畢業(yè)設計是高職教育教學的一個重要環(huán)節(jié),是高職人才培養(yǎng)計劃的重要組成部分,也是高職實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的最后一個階段[1]。它既是對學生在大學期間所學知識、技術與能力的檢驗,也是對高職院校教育教學質(zhì)量的全面、綜合的檢查[2]。它既是學生對理論知識綜合運用的過程,也是學生理論結合實踐分析解決實際問題和培養(yǎng)初步科學研究能力的重要階段,又是對學生團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新思維能力等綜合素質(zhì)的全面檢驗。做好畢業(yè)設計,對高職培養(yǎng)高素質(zhì)技術技能人才,具有十分重要的作用。對以培養(yǎng)面向現(xiàn)代電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)從事電子產(chǎn)品的生產(chǎn)及組織管理的應用電子技術專業(yè)來說,在畢業(yè)設計中引入Protel軟件開展“基于產(chǎn)品研發(fā)過程”的課題研究,意義重大。本人在指導應電專業(yè)學生開展畢業(yè)設計中積極進行了這方面的探索,取得了良好的效果。
1.將Protel軟件引入應電專業(yè)畢業(yè)設計的可行性
Protel軟件最早是Altium公司在80年代末推出的,經(jīng)過了Protel DOS版,Protel 98,Protel 99 SE,Protel DXP等多個版本,目前最高版本是altium designer。在電子行業(yè)眾多的CAD軟件中,它當之無愧地排在眾多EDA軟件的前面,是電子設計者的首選軟件。該軟件具有電路原理圖SCH繪制、原理圖元件制作、電路仿真、PCB印制電路板設計、元件封裝制作、可編程邏輯器件設計、圖表生成、電子表格生成等強大的電子產(chǎn)品開發(fā)的功能。
應用電子技術專業(yè)畢業(yè)設計內(nèi)容涉及電子電路的設計,包括運用電路基礎、模擬電子、數(shù)字電子、單片機、可編程邏輯器件等相關知識與理論,同時還要在萬能電路板上進行元器件的安裝和電路板的焊接。在這個過程中往往還需要加一個面包板的環(huán)節(jié),就是學生要先在面包板上對所設計的電路進行驗證,若電路驗證成功,則再到萬能電路板上進行。在畢業(yè)設計中運用Protel軟件,將極大縮減電路驗證的流程,并大幅提高電路的可靠性。Protel軟件起到了很好的橋梁作用,有效銜接了電路設計與電子工藝制作,電路設計的合理性與否得以較可靠驗證,而PCB板的制作使得電路連接簡單輕松,焊接的工作也簡便了不少。對學生來說,畢業(yè)設計的過程,成為檢驗和鞏固并提高其系統(tǒng)專業(yè)知識的過程,同時還鍛煉了邏輯思維、整體意識和時間管理能力。
2.引入Protel軟件后應電專業(yè)畢業(yè)設計的步驟
學生選定畢業(yè)設計課題后,一般需經(jīng)過以下七個步驟完成最終的畢業(yè)設計作品。
2.1 確定電路設計方案
根據(jù)所選課題的設計要求,結合專業(yè)已學的電子線路、單片機、PLC技術、CPLD可編程技術等相關知識,確定可實現(xiàn)的幾個方案,通過在經(jīng)濟上、電路可靠性上、電路性能方面等比較各方案,選擇出最佳的電路設計方案。
2.2 繪制電路原理圖
根據(jù)電路設計方案,打開Protel軟件,進入原理圖編輯器,先設置圖紙參數(shù),后查找或制作所需元件,并把它有序放置到原理圖上來,調(diào)整元器件之間的位置和間隔,再放置接插件、電源、接地符號等。然后,對電路進行連線,連線完畢放置網(wǎng)絡標號。生成材料清單,檢驗所用元器件的Designator、Value、Footprint、Simulation等重要參數(shù)是否設置合理;生成網(wǎng)絡表,檢查電路信息,若發(fā)現(xiàn)錯誤及時糾正。最后,對整個電路進行編譯ERC校驗,確保電路正確。
2.3 電路仿真及方案修正
Protel DXP提供了10 種分析仿真方式,包括直流工作點、直流掃描、交流小信號、瞬態(tài)過程、Fourier、噪聲、傳輸函數(shù)、溫度掃描、參數(shù)掃描以及蒙特卡羅分析等。電路原理圖繪制完畢后,設置仿真方式并指定要顯示的數(shù)據(jù)節(jié)點,系統(tǒng)進行電路仿真,生成sdf 文件,同時打開窗口顯示分析結果。觀察電路仿真結果,分析仿真波形是否符合電路設計要求,如果不符合,則重新調(diào)整電路參數(shù)進行仿真,直到滿意為止。
2.4 設計PCB板并打印圖紙
電路仿真達到滿意結果后,就可以進入PCB印制電路板的設計了。一般的步驟是先進入PCB編輯環(huán)境,定義PCB印制電路板,可自定義板框大小,也可以采用軟件自帶的PCB板制板向導來實現(xiàn);接著從原理圖導入網(wǎng)絡表信息;再是對元件封裝進行合理美觀布局;然后進行布線規(guī)則的設置,線寬大小建議在12mil以上;最后是自動布線,布線成功后就可以使用熱轉印紙按1:1的比例依次選擇不同層進行打印。
2.5 制作PCB板
PCB圖紙打印好后,分五步完成。第一步是曝光,選擇合適大小的曝光覆銅板,打開多功能制板系統(tǒng)抽屜式曝光機,將圖和覆銅板放入,曝光約90秒左右后完成;第二步是顯影,調(diào)制好一定濃度的溶液,并加熱到50攝氏度左右,將線路板放入顯影槽進行顯影;第三步是蝕刻,蝕刻時間一般需要十幾分鐘;第四步是鉆孔,根據(jù)焊盤大小選擇不同的鉆頭進行鉆孔;第五步是表面處理;若為雙面板,還要進行第六步,過孔。線路板經(jīng)過以上步驟后,可用萬用表檢測電路是否均連通,以保證后面的步驟順暢進行。
2.6 元器件接插并焊接
把選用好的元器件接插到合適的位置,用電烙鐵、松香等對元器件進行焊接,這里要注意不要出現(xiàn)虛焊、假焊和漏焊現(xiàn)象,要盡可能做到焊點表面完整、連續(xù)和圓滑。
2.7 電路調(diào)試
電路焊接完畢,則需要用萬用表、示波器等工具對電路進行調(diào)試,發(fā)現(xiàn)故障,進行電路分析并排故,直到電路功能正常為止。一般來說,畢業(yè)設計的電路相對簡單,在前面幾個步驟都順利的情況下,電路調(diào)試基本都能成功。有出現(xiàn)問題的,往往都是電路設計方案本身存在問題,并在仿真階段也是含含糊糊過去的。
3.引入Protel軟件后應電專業(yè)畢業(yè)設計的實效
將Protel軟件引入到應用電子技術專業(yè)畢業(yè)設計后,總體來講,學生畢業(yè)設計的質(zhì)量大大提高。具體體現(xiàn)在以下四個方面。
一是學生對專業(yè)的自信加強了。畢業(yè)設計系統(tǒng)地考驗了學生對所學專業(yè)知識的掌握和運用能力。引入Protel軟件后的畢業(yè)設計里,學生既有對專業(yè)理論知識的提取、運用和消化,又有基于產(chǎn)品研發(fā)過程的專業(yè)實踐的鍛煉,理論與實踐相結合,學生的專業(yè)自信明顯提升。
二是學生的綜合素質(zhì)增強了。畢業(yè)設計過程中,碰到的可能是對某個元器件用法和功能的不熟悉,也有可能是對電路參數(shù)大小比較模糊,這些都需要學生去查找文獻,提高自學能力;另外,在電路設計、電路仿真過程中,可能會出現(xiàn)參數(shù)不符合要求,需要修正和調(diào)整,這個過程可能是反復的,考驗的是學生對某項任務的堅持不懈和百折不撓的精神;此外,還培養(yǎng)學生的嚴謹和細致。
三是學生畢業(yè)論文的內(nèi)容充實了。學生對畢業(yè)設計的整個過程進行梳理和筆錄的內(nèi)容就可構成畢業(yè)論文的核心內(nèi)容了。學生經(jīng)過畢業(yè)設計的親身實踐,有過程,有感觸,必然言之有物。
四是學生畢業(yè)就業(yè)的專業(yè)對口率提高了。引入Protel軟件后畢業(yè)設計,不僅讓學生對專業(yè)更有自信,同時學生對Protel軟件的掌握也加深了,對制板的流程也熟悉了,在就業(yè)過程中,Protel繪圖員工、制板工等相關崗位的工作也能承擔了。
4.結束語
在應用電子技術專業(yè)畢業(yè)設計中引人Protel軟件,改變了過去畢業(yè)設計只注重理論設計的純教學性的做法,采取理論設計與實踐制作相結合,動手能力與創(chuàng)新精神相結合[3],充分發(fā)揮學生主體性作用的方式相比,取得了良好的效果。
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