《微机测控技术》理论教学大纲

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1、《微机测控技术》理论教学大纲（2003年制订，2004年修订）课程编号：210164英文名：MicrocomputerMeasurement＆ControlTechnology课程类别：专业选修课前置课：微机原理与接口技术后置课：学分：4学分课时：68/72课时（其中理论课50/54课时，实验18课时）主讲教师：李耀等指定教材：潘新民，王燕芳.《微型计算机控制技术》.北京：高等教育出版社，2001.课程概述：本课程是面向计算机专业的一门专业选修课。该课程是从事自动化、控制系统工程、计算机应用技术人员应该掌握的一门新型技术，是分析、研究、设计控制系统的强有力工具，是自动控制、计算机及其

2、相关专业的一门重要的专业应用技术课程。本课程即介绍经典的检测原理和方法，使知识具有衔接性、渐进性，同时又以较大比重介绍新技术、新方法及测量技术的发展趋势，使学生接受的知识与科技发展同步。教学目的：1.了解计算机控制系统的组成、分类、及特点2.掌握计算机接口技术及其在过程通道设计中的应用3.掌握过程控制数据处理方法、PID控制算法、直接数字控制及算法、了解模糊控制技术4.掌握计算机控制系统设计的方法、步骤及其分析问题解决问题方法5.掌握计算机控制系统的应用教学方法：本课程采用课堂理论课教学与实验课教学相结合，适当加大实验课程的比例，注重学生对知识应用能力的培养。理论课程尽量避免空洞的理

3、论堆砌，将结合实例进行讲解，提高学生的兴趣；同时注重与计算机其他相关专业课的结合。考核方式采用设计性考核，成绩以设计质量进行评定。各章教学要求及教学要点第一章微型计算机控制系统概述课时分配：2课时教学要求：通过本章学习，学生应了解微型计算机控制系统的组成、常见的控制系统的分类、控制系统的发展概况及发展趋势等。学生应建立控制系统的概念，为后继内容的学习打下基础。教学内容：第一节微型计算机控制系统组成一、微型机控制系统的硬件结构。二、微型机控制系统的系统软件。第二节微型计算机控制系统分类一、DDC控制系统组成及结构。二、SCC控制系统组成及结构。三、DCS控制系统组成及结构。四、CIMS

4、控制系统组成及结构。五、FCS控制系统组成及结构。第三节计算机控制系统的发展概况及趋势一、微型机控制系统在工业生产中所使用的微型机。二、单片微型计算机。三、可编程逻辑控制器。四、STD总线工业控制机。五、工业PC。六、微型计算机控制系统的发展趋势。思考题：1.未来控制系统发展趋势是什么？2.微型计算机控制系统硬件由哪几部分组成？软件有什么作用？3.CIMS系统、DCS系统、FCS系统相比各有哪些特点？第二章模拟量输入输出通道接口技术课时分配：8课时教学要求：通过本章学习，学生应掌握采样定理、多路开关、采样保持器的组成、主要用途及工作原理，重点掌握A/D、D/A转换器主要用途、工作原理

5、及软件编程；熟悉常见采集器件的选型和电路。教学内容：第一节多路开关及采样/保持器一、采样定理。二、多路开关的组成、用途及工作原理。三、采样/保持器的组成、用途及工作原理。第二节模拟量输出通道接口技术一、D/A转换器的工作原理、接口技术。二、软件编程。三、常见D/A转换器介绍。第三节模拟量输入通道接口技术一、介绍A/D转换器的工作原理、接口技术。二、软件编程。一、常见A/D转换器介绍。思考题：1.在数据采集系统中，是不是所有的输入通道都需要加采样/保持器？2.香农定理的基本内容是什么？采样频率的高低对数字控制系统有什么影响？3.A/D、D/A转换器在微型机控制系统中有什么作用？转换原理

6、有几种？各种转换方式有什么特点和用途？第一章人机交互接口技术课时分配：6课时教学要求：通过本章学习，学生应了解人与计算机之间建立联系、交换信息的输入/输出接口设备，掌握键盘接口技术，LED数码管的结构和显示原理，LED静态与动态显示接口技术，LCD显示接口技术。教学内容：第一节键盘接口技术一、介绍在键盘设计中需解决的几个问题。二、介绍键盘接口技术及软件程序设计。第二节LED显示接口技术一、介绍LED动态和静态显示接口技术。二、软件编程。第三节LCD显示接口技术一、介绍LCD的驱动方式、点阵式LCD接口技术。二、软件编程。第四节新型人机接口技术概述一、触摸屏技术介绍。二、其他常见输入技

7、术介绍三、人机接口总结。思考题：1.键盘为什么要防止抖动？在微机控制系统中如何实现防抖？2.编码键盘和非编码键盘有什么区别？在接口电路和软件设计上有什么区别？3.LCD和LED显示原理有什么不同？这两种显示方法各有什么优缺点？4.无论动态显示还是静态显示都有硬件译码和软件译码之分，在两种译码方式中段、位译码方法各有什么优缺点？第一章常用控制程序设计课时分配：6课时教学要求：通过本章学习，学生应掌握常用控制程序的设计方法、开关量输出接口技术，了解电动机的控制