2022年综合实践
任务书
测控技术与仪器专业 测控19-7班
一、课程的目的、意义及目标
这门课程是在测控技术与仪器专业学生学习了所有的课程之后开设的综合性实践课程,通过本课程的训练,使学生在掌握本专业相关基本理论基础上,主要致力于培养学生综合运用相关理论知识,在相关职业规范标准的指导下,分析仪器与测控系统中的复杂工程问题,合理地选择和使用芯片,把信息技术、测量与控制等技术和理论运用在测控仪器仪表设计中。采用异步教学方法组织实践教学,培养学生自主学习能力、动手能力。
1 能通过文献研究,分析仪器与测控系统中的复杂工程问题,以获得有效结论。
2 能把信息技术、测量与控制等技术和理论运用在测控仪器仪表设计中。
3 能运用相关资源、技术,合理选择芯片元器件等,用于解决测控系统复杂工程问题
4 能运用测控系统电路设计仿真工具Altium Designer、Multisim、单片机仿真器Keil等对复杂工程问题建模仿真与预测。能正确理解所使用工具的局限性
5 能遵守职业规范标准,理解职业规范原则,解释职业规范行为
6 具备持续学习能力,适应技术变化,发展自我。
二、设计任务
每组3人,组内合理安排任务,共同协作完成综合实践的内容。(提供热敏电阻、光敏电阻、单片机、WiFi模块、导线)
题目:XXX场所温度(光照)数据的远程监测系统的设计。
实现功能:远程实时监测某区域内的温度(光照)变化;要求将传感器节点检测的信息,通过WiFi模块上传云平台,在手机APP上实时显示某区域内多点的温度(光照)数据;当温度(光照)数据达到报警限时,手机APP给出提示进行报警。
具体任务如下:
1. 自选一个具体的应用领域,根据复杂的应用环境,确定温度或光照强度的检测方法。
2. 根据所选择的应用领域,确定具体技术指标。
3. 给出设计的总体结构框图(用visio作图)。
4. 给出主要元器件的选择(要求满足技术指标)。(以上为第一阶段)
5. 针对所选的传感器设计具体测量电路,将传感器信号转换为标准电量信号,要求给出具体电路原理图、仿真结果及文字说明。
6. 依据PCB设计规范,给出PCB图。(以上为第二阶段)
7. 焊接电路并调试系统。(提供热敏电阻、光敏电阻、单片机、WiFi模块)(第三阶段)
8. 通过单片机采集传感器节点数据,并通过WiFi模块上传云平台。(实现单片机的采集功能,单片机连接WiFi模块上传数据功能,云平台数据显示功能。)(给出软件调试过程截图及分析)(遵循WiFi模块传输标准、云平台使用原则和规范)(第四阶段)
9. 自学并设计手机APP,基本功能:实现从云平台上下载数据,并实时显示多个节点的数据,并能根据报警限进行报警。APP界面按自己审美观进行设计,可按照需求增加其他功能。(给出软件调试过程截图及分析)(第五阶段)
10. 给出系统整体实测结果(照片+实验结果分析)
三、综合实践报告按照模板撰写
模板统一发给大家。
四、时间安排
综合实践学时4周(第12周 ~ 第15周,2022年11月7日 ~ 2022年12月2日),主要内容及时间安排如表1。(红色字体为非技术因素评价体现)
表1 综合实践内容及时间分配
阶段
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实践内容
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时间(天)
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第一阶段
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选题、查阅资料、不同方案分析与比对,最优方案确定;总体方案设计,用visio给出系统总体结构框图;完成主要元器件的选择。
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共3天
11月7-9日
9日第一阶段验收
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第二阶段
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基本转换电路、放大电路,单片机最小系统等设计,用Protel、AD等软件绘制电路原理图;给出电路元件参数,进行电路仿真。
依据PCB设计规范,给出PCB图;
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共5天
11月10、11、14、15、16日
16日第二阶段验收
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第三阶段
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基本转换电路、放大电路的焊接与调试。
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共3天
11月17、18、21日
21日第三阶段验收
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第四阶段
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数据采集、无线传输、上传云平台等程序设计、调试。
(遵循WiFi模块传输标准、云平台使用原则和规范)
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共4天
11月22-25日
25日第四阶段验收
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第五阶段
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手机APP的设计:界面美观、完成基本功能
(自学APP设计;APP界面按自己审美观进行设计,可按照需求增加其他功能)
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共4天
11月28日-12月1日
1日第五阶段验收
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第六阶段
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按模板撰写报告;交报告并答辩
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共1天
12月2日
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五、成绩考核与评定
阶段
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实践内容
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考核时间和成果
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成绩
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第一阶段
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选题、查阅资料、不同方案分析与比对,最优方案确定;总体方案设计,用visio给出系统总体结构框图;完成主要元器件的选择。
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共3天
11月7-9日
9日第一阶段验收方案和结构框图、主要元器件的选择
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10%
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第二阶段
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基本转换电路、放大电路,单片机最小系统等设计,用Protel、AD等软件绘制电路原理图;给出电路元件参数,进行电路仿真。
依据PCB设计规范,给出PCB图;
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共5天
11月10、11、14、15、16日
16日第二阶段验收电路原理图及仿真结果、PCB图
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10%
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第三阶段
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基本转换电路、放大电路的焊接与调试。
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共3天
11月17、18、21日
21日第三阶段验收电路焊接与调试结果。
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10%
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第四阶段
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数据采集、无线传输、上传云平台等程序设计、调试。
(遵循WiFi模块传输标准、云平台使用原则和规范)
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共4天
11月22-25日
25日第四阶段验收云平台显示的数据
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10%
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第五阶段
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手机APP的设计:界面美观、完成基本功能
(自学APP设计;APP界面按自己审美观进行设计,可按照需求增加其他功能)
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共4天
11月28日-12月1日
1日第五阶段验收手机查看所有节点数据
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10%
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第六阶段
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答辩
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共1天
12月2日
验收自我表述能力
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10%
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按模板撰写报告;报告
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40%
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