智能仪器实验指导
实验二智能调节仪温度控制实验
试验二智能调整仪温度掌握试验一、试验目的了解PID智能模糊+位式调整温度掌握原理。
二、试验仪器智能调整仪、PT100、温度源三、试验原理位式调整位式调整（ON/OFF）是一种简洁的调整方式，常用于一些对掌握精度不高的场合作温度掌握，或用于报警。
位式调整仪表用于温度掌握时，通常采用仪表内部的继电器掌握外部的中间继电器再掌握一个沟通接触器来掌握电热丝的通断达到掌握温度的目的。
PID智能模糊调整PID智能温度调整器采纳人工智能调整方式，是采纳模糊规章进行PID调整的一种先进的新型人工智能算法，能实现高精度掌握，先进的自整定（AT）功能使得无需设置掌握参数。
在误差大时，运用模糊算法进行调整，以消退PID饱和积分现象，当误差趋小时，采纳PID算法进行调整，并能在调整中自动学习和记忆被控对象的部分特征以使效果最优化，具有无超调、高精度、参数确定简洁等特点。
控温精度为温度掌握基本原理由于温度具有滞后性，加热源为一滞后时间较长的系统。
本试验仪采纳PID智能模糊+ 位式双重调整掌握温度。
用报警方式掌握风扇开启与关闭，使加热源在尽可能短的时间内掌握在某•温度值匕并能在试验结束后通过参数设置将加热源温度快速冷却下来，可节省试验时间。
当温度源的温度发生变化时，温度源中的热电阻PUOO的阻值发生变化，将电阻变化量作为温度的反馈信号输给PID智能温度调整器，经调整器的电阻-电压转换后与温度设定值比较再进行数字PID运算输出可控硅触发信号（加热）和继电器触发信号（冷却），使温度源的温度趋近温度设定值。
PID智能温度掌握原理框图如图29-1所示。
图29“ PID智能温度掌握原理框图三、试验内容与步骤1 . “智能调整仪”单元中“输入选择”选择“PU00”，并按图29-2接线。
2 .将“稳压源+24V”调整至最大，再经智能调整仪“继电器输出”，接加热器风扇电源。
3 .按住键3秒以下，进入智能调整仪A菜单，仪表靠上的窗口显示“SU”，靠下窗口显示待设置的设定值。
智能仪器实验指导书资料
随着微电子技术和通信技术的发展极大的促进了智能仪器仪表的变革，虚拟仪器仪表是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物，它的推出又给智能仪器仪表带来了新的活力，使得测量仪器与计算机之间的界限几乎消失，开始了测量仪器的新时代，是仪器领域的一次变革。
它在教学领域中涉及到传感器技术、智能仪器仪表原理、虚拟仪器仪表技术等相关课程，为了迫切的满足各高等院校的教学实验及实践的要求，为此开发了此套智能仪器及虚拟仪器仪表综合实验装置。
本实验装置是集传感器信号调理技术、智能仪器原理及应用技术、虚拟仪器仪表技术的综合实验装置，智能仪器原理及应用部分采用了模块化设计兼单片机总线设计的思想，各个模块代表了智能仪器仪表的典型组成模块；本实验装置既能作模块性实验，又能将某些模块组合起来作综合性实验；虚拟仪器仪表部分采用了PCI数据采集卡，它作为计算机与外围信号之间的接口。
本实验装置备有一个传感器实验箱和七个实验挂箱，它们分别为：THVZ-1型传感器实验箱、信号调理挂箱、外围扩展挂箱（一）、“CPU主挂箱”，“外围扩展挂箱（二）、对象挂箱、信号接口挂箱、传感器挂箱。
传感器部分主要由“THVZ-1型传感器实验箱”及“信号调理挂箱”组成。
智能仪器部分采用了四个实验挂箱，包括“外围扩展挂箱（一）”，“CPU主挂箱”，“外围扩展挂箱（二）”，“对象挂箱”及“打印机对象”，挂箱之间通过总线接口“JP26”，总线接口“JP20”一一对应相连接来进行数据传输。
虚拟仪器仪表部分包括“信号接口挂箱”和“传感器挂箱”，并采用了USB数据采集卡，USB数据采集卡上的各个信号接口可在“信号接口挂箱”上通过电缆线全部引出，此为外部信号与计算机之间的接口。
实验八模拟多路开关实验 (2)实验九可编程增益放大器实验 (5)实验十A/D转换实验 (8)实验十一D/A转换实验 (13)实验十二静态显示实验 (15)实验十三动态显示实验 (18)实验十四液晶显示实验 (20)实验十五键盘实验 (33)实验十六开关量输入输出实验 (39)实验十八PCF8563时钟/日历芯片的应用实验 (41)实验二十一打印机实验 (43)实验二十二RS232通信实验 (46)实验二十三RS485通信实验 (51)实验二十六温度测量实验......................................................................... 错误！未定义书签。
智能仪器实验指导书
实验一智能数字示波器 S5022ME使用功能一、实验目的1．基本了解《智能仪器与仪表》课程经常使用的测量仪器、仪表并且熟悉常用仪表功能类型、特点及应用范围，掌握安全用电的基础知识。
2．结合对理论知识的理解，观察识别智能仪器外部结构，内部电路组成，电路结构中使用大量元件，器件等，增强学生对电子设备内的感性认识，培养学生的观察能力、培养学生识别电阻与正确使用模拟万用表动手操作能力。
3. 通过现场智能仪器与仪表典型电路分析，实物观察，结合课程理论部分，对照电原理图电路，讲解元件，器件基础知识，增强学生的识别能力与仪表测量能力，能够通过实际测试，掌握识别基础元器件的能力。
通过现场智能仪器典型电路分析，实物观察，结合课程理论部分，对照电原理图电路，讲解元件，器件基础知识，增强学生的识别能力与仪表测量能力，能够通过实际测试，掌握识别基础元器件的能力，掌握基础测量仪表的使用能力，掌握仪器设备安全注意事项，达到增强对电子设备理论与实际结合的感性认识的目的，同时加深对实际操作技能在电子设备维修维护中的重要作用的理解。
二、实验设备1．智能数字示波器S5022ME；（DS5000）2．数字万用表三、实验内容1. 掌握安全用电的基础知识。
智能数字示波器S5022ME；安全用电的重要性分析。
2．熟练掌握智能数字示波器S5022ME的使用方法。
3．拆卸智能数字示波器S5022ME1）观察识别智能数字示波器S5022ME的外部结构，内部电路组成。
2）观察与识别智能数字示波器S5022ME电路中，使用大量元件，器件等名称与起什么作用。
3）能够正确使用智能数字示波器S5022ME，培养学生的动手操作能力。
注意观察智能数字示波器S5022ME的内部结构、安装情况及相互关系，注意部件的位置与固定。
4）通过现场智能数字示波器S5022ME电路分析，实物观察，结合课程理论部分，对照电原理图电路，讲解元件，器件基础知识。
5）增强学生的识别能力与仪表测量能力；6）能够通过实际测试，掌握智能数字示波器S5022ME的能力。
智能仪器实验实验报告
一、实验目的1. 了解智能仪器的原理和功能。
2. 掌握智能仪器的操作方法和使用技巧。
3. 学会使用智能仪器进行实验数据的采集和处理。
4. 提高实验技能和创新能力。
二、实验原理智能仪器是一种集传感器、微处理器、执行器和通信接口于一体的智能化设备。
它能够自动检测、测量、处理和传输信息，实现对各种物理量、化学量、生物量等参数的实时监测和智能控制。
本实验主要介绍智能仪器的原理、操作方法和应用。
三、实验仪器与设备1. 智能仪器：温度传感器、湿度传感器、光照传感器、声波传感器等。
2. 信号采集与处理系统：数据采集卡、计算机等。
3. 电源：直流稳压电源。
4. 其他辅助设备：导线、连接器、实验台等。
四、实验步骤1. 实验准备（1）将智能仪器按照实验要求连接到信号采集与处理系统。
（2）检查电源电压，确保仪器正常工作。
（3）熟悉实验仪器的操作方法和注意事项。
2. 实验操作（1）打开信号采集与处理系统，设置采样频率、采样点数等参数。
（2）启动智能仪器，开始采集实验数据。
（3）观察实验数据的变化，分析实验现象。
（4）根据实验需求，调整智能仪器的参数，进行多次实验。
3. 数据处理（1）将采集到的实验数据导入计算机，进行初步分析。
（2）使用统计软件对实验数据进行处理，求取平均值、方差等统计量。
（3）绘制实验数据的图表，分析实验结果。
4. 实验总结（1）对实验过程进行总结，记录实验数据。
（2）分析实验结果，得出结论。
（3）提出改进意见，为后续实验提供参考。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）通过实验，我们成功采集了温度、湿度、光照和声波等实验数据。
（2）实验数据经过处理，得到了相应的统计量。
（3）绘制了实验数据的图表，直观地展示了实验结果。
2. 实验分析（1）温度、湿度、光照和声波等参数的变化对实验结果有一定影响。
（2）通过调整智能仪器的参数，可以实现对实验数据的精确采集。
（3）实验数据表明，智能仪器在实验过程中具有较好的稳定性和可靠性。
智能仪器实验
实验一智能仪器人机接口实验1.1 P1口输出实验一. 实验目的通过实验了解P1口作为输入输出方式使用时，CPU对P1口操作方式。
二. 实验设备仿真器1台，5V小电源1台，实验电路板1块，数字式万用表1块。
三．实验原理P1口为8位准双向口，每一位可独立定义为输入输出。
CPU对P1口的操作可以是字节操作，也可以是位操作。
试验中P1口接8个发光二极管，编写程序，通过P1口控制LED 状态，熟悉CPU对P1口操作命令。
四．实验内容实验线路如图1.11.1所示，电路中发光二极管状态代表输出口的状态，编制程序，使8个LED每隔2个右移循环点亮。
五. 实验参考程序汇编程序：ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN: MOV SP, #60HMOV A, #24H ；送隔2个亮控制字SETB CL0:MOV P1, A ；送P1口ACALL DL ；延时RRC A ；右移图1.11.1 P1口输出实验AJMP ；循环点亮DL: MOV R7, #0A3H MOV R6, #0FFHDL2: DJNZ R6, DL2DJNZ R7, DL1RET1.2 P1口输入输出实验一. 实验目的通过实验了解开关量输入、输出控制的接口技术及编程方法。
二. 实验设备仿真器1台，5V小电源1台，实验电路板1块，数字式万用表1块。
三. 实验内容实验线路如图1.11.2所示，74LS377的输入端1D~8D接在80C51的P0口，其输出线1Q~8Q接8个发光二极管，WR作为锁存控制信号接在74LS377的时钟端。
通过P1口开关向单片机输入数据，任意组合开关的输入状态，得到不同的输出状态。
见表1-11-1。
四. 实验程序流程及参考程序实验流程如图1.11.3所示。
图1.11.3 P1输入输出程序流程图表1-11-1 输入输出开关状态汇编程序组次（N）输入输出开关状态控制字LED状态控制字1 AA 55 81 7E2 55 AA 7E 813 0F F0 3C C34 F0 0F C3 3C5 7F 80 10 EF6 F7 08 11 EE7 BB 44 55 AA8 44 BB AA 55ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN: NOPZH: MOV R2, #08H ；置组数MOV R1, #00HMOV A, #0FFH ；片选377初始化MOV DPTR, #7FFFHMOVX @DPTR, AMOV A, #0FFHMOV P1, AMOV A, P1 ；状态送A寄存器JZ END ；A＝00H，结束CJNE A, #0FFH, MH ；A＝FFH 等待SJMP ZHEND: SJMP﹩MH: MOV 60H, A ；P1口状态送60H TA: MOV DPTR, #1000H ；指向表址LP: MOV A, R1MOVC A, @A+DPTR ；查表取数CJNE A, 60H, LP1 ；不等，转移AJMP LP2LP3: MOV A, R1MOVC A, @A+DPTR ；查输出表MOV DPTR, #7FFFHMOVX @DPTR, AAJMP ZHLP1: INC R1 ；重查组真值表INC R1DJNZ R2, LPAJMP ZHLP2: INC R1AJMP LP3ORG 1000HDB 55H, 7EH, 0AAH, 81H ；控制字/输出表值DB 0F0H, 0C3H, OFH, 3CHDB 80H, 0EFH, 08H, 0EEHDB 44H, 0AAH, 0BBH, 55H五. 思考题从P1口读入数据时应注意什么？1.3 P1口音乐输出实验一. 实验目的 通过实验掌握音乐报警电路硬件电路设计及软件编程方法。
智能仪器仪表设计技术实验指导书
智能仪器仪表设计技术实验指导书目录1 单片机实验板 (3)1.1 资源介绍 (3)1.2原理图 (5)1.3 PCB丝印图 (7)2 KEIL软件的使用 (8)3 STC-ISP下载软件的使用方法 (16)实验一数据采集系统的设计与实现 (19)实验二键盘及LCD显示 (23)实验三基本数据处理算法 (29)实验四基于单片机的智能仪器综合设计实验 (32)实验五PID温度控制器 (33)1 单片机实验板1.1 资源介绍1）采用STC8952RC（与标准51指令、脚位完全兼容），支持在线串行ISP下载。
2）供电方式：USB供电及下载3）USB转串口RS232 (PL2303芯片)4）4个LED发光管，1个电源指示灯5）四位数码管6）4个独立式键盘（包含外部中断按键），1个复位或下载按键7）DS1302 一片8）AT24C02一片9）热敏电阻1支10) 加热电阻 1个11）12864液晶显示接口12）PCF8573一片13）AD电位器一个14) 蜂鸣器一个15）DS18B20温度传感器（选配件）16）IrDA红外接收头（遥控器为选配件）产品图片：资源分配图如下：1.2原理图USB 电源PL2303 下载芯片红外接收 蜂鸣器 5V GND复位 下载键电源 指示灯四个独立按键MCU ： STC89C52 所有IO 引出24C02 DS130发热电阻 DS18B20接口 热敏电阻 12864液晶接口PCF8573DA 指示加热指示灯 AD 电位器1.3 PCB丝印图2 KEIL软件的使用KEIL是51单片机开发的最常见的开发软件。
成功安装好KEIL软件后，即可看到电脑桌面上Keil软件图标,如下图。
1.双击图标，打开软件，出现如下界面。
在打开的窗口中，选择“Project”菜单：2.点击“New Project”出现一个创建工程对话框，选择工程所建路径，并输入工程的文件名（建议用英文），点击“保存”：3.之后出现芯片选择界面，如下图：4.这里，选取常用51芯片即可，选择“Philips”下的“8Xc51RC+”芯片：5.点击“确定”，在出现如下对话框时，选择“否”：6.至此，已成功建立工程。
LabVIEW实验指导书(智能仪器)
LabVIEW系统基本编程实验指导书目录实验一LabVIEW编程环境与基本操作实验 (2)实验二LabVIEW数据类型和数据运算实验 (6)实验三LabVIEW程序结构设计实验 (9)实验一LabVIEW编程环境与基本操作实验一、实验目的1. 理解LabVIEW的运行机制，熟悉LabVIEW的编程环境；2. 掌握创建、编辑、调试VI的操作方法。
二、实验内容创建一个VI，该VI可产生指定的仿真信号（正弦波、三角波）并在图形中显示该信号，编写相关程序。
三、实验设备安装有LabVIEW的计算机，要求安装LabVIEW 8.0或以上版本。
四、实验步骤1.启动LabVIEW，选择文件菜单，单击新建VI，保存该VI。
查看前面板窗口和程序框图窗口，可以用快捷键Ctrl+E切换前面板和程序框图窗口。
前面板窗口对应的选板为控件选板，若控件选板未显示，可以单击查看菜单中的控件选板，也可在前面板窗口的空白处单击鼠标右键。
前面板上的输入控件相当于物理仪器的输入装置，为VI 的程序框图提供数据。
程序框图对应的选板为函数选板，包含用于控制前面板对象的各种VI 和结构。
按下Ctrl+H快捷键打开即时帮助窗口。
2.在函数选板的Express组中，单击选择输入->仿真信号，在程序框图空白处单击鼠标左键，即可将仿真信号控件放置到程序框图中。
在弹出的配置窗口中将信号类型设置为正弦波，频率为50，幅值为1。
选中添加噪声项，噪声类型为均匀白噪声，噪声幅值为0.2，其余选项不变，单击确定。
3.将鼠标放置在仿真信号上，然后向下拉动，直到出现噪声幅值选项为止，如下图所示。
4.在控件选板中新式组里面数值中选择旋钮控件，并将其放置在前面板上，将控件的标题改为信号幅值，同理产生一个标题为信号频率和标题为噪声幅值的旋钮控件，并将信号频率的输入范围改为0-100。
通过前面板窗口菜单栏下面的工具栏中的对齐对象和分布对象工具将控件排列对齐。
在程序框图中分别将信号幅值、信号频率、噪声幅值控件跟仿真信号控件的对应项相连。
智能仪器实验
实验一键盘实验一、实验目的掌握阵列式键盘的硬件组成和软件编程方法。
二、实验电路图及编程说明1．实验电路图请参考实验指导书附录中的“键盘模块电路图”部分，其中SK15～SK18行线为输出端口，SK11～SK14列线为输入端口。
2．通过行扫描法来识别按键。
先在行线上输出全“0”测试是否有健按下，如果有，再在各输出线上依次送“0”进行逐行扫描，以确定所按下的键号。
访问键盘模块时，可以通过MOVX指令对端口地址（9000H～97FFH范围中的一个地址）写扫描键码数据；通过MOVX指令对端口地址（9800H～9FFFH范围中的一个地址）读键状态码数据。
三、实验内容及步骤1．本实验需要用到的实验模块包括：键盘模块、CPU模块、外围接口模块、动态显示模块；2．把上述模块分别插放到相应的实验挂箱所在位置；3．在确保上述模块插放无误后，从实验屏上接入实验挂箱所需的工作电源（注：电源的大小及正负极性不能接错），然后，用信号扁平线连接实验所需挂箱上的信号插座JP26、JP20。
4．安装好仿真器，用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真头插到“CPU模块”的单片机插座中；打开电源开关，打开仿真器电源5．启动计算机，打开伟福仿真软件，进入仿真环境。
选择仿真器型号、仿真头型号、CPU类型；选择通信端口，测试串行口。
6．打开文件夹“智能仪器部分软件”中的“键盘实验.ASM”源程序，编译无误后，运行程序，按下任意一个键，则显示相应的键值。
四、源程序及流程图ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN:MOV 30H,#00HCIR: LCALL KEY ;调键查询子程序LCALL DISPLAY ;显示键码值SJMP CIR;=======键查询子程序=======================================;功能：若有键按下，则将该键的键码保存在30H单元KEY:MOV DPTR,#97FFH ;查有按键否？MOV A,#0F0HMOVX @DPTR,AMOV DPTR,#9FFFHANL A,#0F0HCJNE A,#0F0H,KK1RETKK1: LCALL DEL ;延时去抖MOV DPTR,#97FFHMOV A,#0F0HMOVX @DPTR,AMOV DPTR,#9FFFHMOVX A,@DPTRANL A,#0F0HCJNE A,#0F0H,KK2RETKK2: MOV A,#0FEH ;确定键码MOV R2,AMOV DPTR,#97FFHMOVX @DPTR,AMOV DPTR,#9FFFHMOVX A,@DPTRANL A,#0F0HCJNE A,#0F0H,K1MOV A,#0FDHMOV R2,AMOV DPTR,#97FFHMOVX @DPTR,AMOV DPTR,#9FFFHMOVX A,@DPTRANL A,#0F0HCJNE A,#0F0H,K1MOV A,#0FBHMOV R2,AMOV DPTR,#97FFHMOVX @DPTR,AMOV DPTR,#9FFFHMOVX A,@DPTRANL A,#0F0HCJNE A,#0F0H,K1MOV A,#0F7HMOV R2,AMOVX @DPTR,AMOV DPTR,#9FFFHMOVX A,@DPTRANL A,#0F0HCJNE A,#0F0H,K1RETK1: LCALL KX ;键处理K2: LCALL DELMOV DPTR,#97FFH ;等键释放MOV A,#0F0HMOVX @DPTR,AMOV DPTR,#9FFFHMOVX A,@DPTRANL A,#0F0HCJNE A,#0F0H,K2RET;================================================= KX: CJNE R2,#0FEH,KX1CJNE A,#11100000B,KY1MOV 30H,#00HRETKY1: CJNE A,#11010000B,KY2MOV 30H,#01HRETKY2: CJNE A,#10110000B,KY3MOV 30H,#02HRETKY3: CJNE A,#01110000B,KY4MOV 30H,#03HRETKY4: RETKX1: CJNE R2,#0FDH,KX2CJNE A,#11100000B,KY5MOV 30H,#04HRETKY5: CJNE A,#11010000B,KY6MOV 30H,#05HRETKY6: CJNE A,#10110000B,KY7MOV 30H,#06HRETKY7: CJNE A,#01110000B,KY8MOV 30H,#07HRETKY8: RETKX2: CJNE R2,#0FBH,KX3CJNE A,#11100000B,KY9MOV 30H,#08HRETKY9: CJNE A,#11010000B,KY10MOV 30H,#09HRETKY10: CJNE A,#10110000B,KY11MOV 30H,#0AHRETKY11: CJNE A,#01110000B,KY12MOV 30H,#0BHRETKY12: RETKX3: CJNE R2,#0F7H,KX4CJNE A,#11100000B,KY13MOV 30H,#0CHRETKY13: CJNE A,#11010000B,KY14MOV 30H,#0DHRETKY14: CJNE A,#10110000B,KY15MOV 30H,#0EHRETKY15: CJNE A,#01110000B,KY16MOV 30H,#0FHRETKY16: RETKX4: RET;=======延时约10ms============================== DEL: MOV R4,#14HAA2: MOV R5,#0FFHAA3: DJNZ R5,AA3DJNZ R4,AA2RET;=======显示子程序==============================DISPLAY:MOV DPTR,#8FFFHMOV A,#00HMOVX @DPTR,AMOV A,30HMOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRLL: MOV DPTR,#87FFHMOVX @DPTR,ARETDELAY: MOV R3,#00HMOV R4,#00HMOV R5,#00HLOOP1: DJNZ R5,LOOP1MOV R4,#00HDJNZ R3,LOOP1RETTAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH END键查询子程序流程框图五、实验结果实验二 A/D 转换实验一、实验目的1． 掌握A/D 转换器在模拟量输入通道中的应用 2． 掌握A/D 转换程序的编写方法 二、实验电路图及编程说明1． 实验电路图请参考实验指导书附录中的“模拟量输入通道模块电路图”部分，在此模块中，AD774B （U5）为12位逐次逼近型快速A/D 转换器，其转换速度最大为8μS ，其引脚图10-1及主要功能说明如下： LOGIC V ：数字逻辑部分电源+5V12/-8： 数据输出格式选择信号引脚。
智能仪器实验指导书-2011级卓越
《智 能 仪 器》 实验指导书电子工程与自动化学院单片机与EDA实验室二○一四年三月目录实验一 键盘扫描与数码显示 (1)实验二 智能电压表 (5)实验三 D/A转换 (10)实验四 信号发生器设计 (14)实验五 智能频率计 (17)附录一 软件使用向导 (19)实验一 键盘扫描与数码显示一、实验目的1、了解键盘、数码显示器与微处理器的接口方法。
2、理解键盘、显示电路的工作方式及原理。
3、掌握键盘、显示系统的编程方法。
二、实验原理本实验采用4×4矩阵式键盘及4位八段数码显示。
电路如图1―1。
由单片机P0口分时送出段选码至74HC374（1）、位选码至74HC374（2）并经VLN2003反向驱动后，作LED 的位选信号。
位选信号同时也可作为键盘的列扫描码，键盘扫描的行数据从74HC245读回，74HC374输出的列扫描码经74HC245读入后，用来判断是否有键按下，以及按键所在位置。
如果没有键按下，由于上拉电阻的作用，经74HC245读回的值为高。
当有键按下时，74HC374输出的低电平经过该按键接到74HC245的端口上，这时从74HC245读回的数据就会有低电位，根据74HC374输出的列信号和74HC245读回的行信号，即可判断该按键的键号。
键盘和LED 数码管显示电路的地址译码由74LS02、74LS00担任。
当KEY/LED CS 与实验系统的片选地址CS0~CS7中一个端口相连，则可确定键盘和数码管的选通地址。
如选择CS0，则键盘的行总线收发器、列锁存器选通地址分别为8001H 、8002H ，数码管段码锁存器、位选码锁存器选通地址分别为8004H 、8002H 。
输 入输出CLR CLK D QL H H L L L L H/L ╳Q 0H ╳ ╳ Z1、74HC374八D 锁存器引脚功能 及逻辑功能表：CLK （LE ）——时钟输入 CLR （OE ）——输入允许D 0~D 8——数据输入端 Q 0~Q 8——数据输出端当CLR （OE ）为低电平，当有时钟脉冲时，输出信号等于输入信号,即Q n =D n2、74HC245八双向总线收发器① 74HC245的引脚功能及逻辑功能表：E—信号允许端DIR—控制数据信号的收发方向② 74HC245的作用：加强数据总线的驱动能力，提高数据传送的可靠性。
《智能仪器仪表基础》实验指导书
《智能仪器仪表基础》实验指导书曾志伟2007年1月目录实验一内存块移动实验二外部中断实验实验三定时器实验实验四计数器实验实验一内存块移动一、实验目的1、了解内存块的移动方法2、加深对存储器读写的认识二、实验说明块移动是单片机常用操作之一，多用于大量的数据复制和图象操作。
本程序是给出起始地址，用地址加一方法移动块，将指定源地址和长度的存储块移到指定目标地址为起始地址的单元中去。
移动3000H-->4000H，256字节。
三、实验内容及步骤1、启动计算机，打开Keil仿真软件，进入仿真环境。
2、打开TH5.ASM源程序进行编译，编译无误后，打开数据窗口(XDATA)，观察地址3000H起始256个字节存储块和4000H 起始的256个字节存储块，若各单元内数据对应相同，则用键盘输入改变其中一块的数据，全速运行程序。
点击暂停按钮，观察两个存储块的数据，可以看到两块数据已相同，说明存储块已移动。
3、打开CPU窗口，选择单步或跟踪执行方式运行程序，观察CPU窗口各寄存器的变化，可以看到程序执行的过程，加深对实验的了解。
四、流程图及源程序1.源程序ORG 0MOV R0，#30HMOV R1，#00HMOV R2，#40HMOV R3，#00HMOV R7，#0LOOP： MOV DPH，R0MOV DPL，R1MOVX A，@DPTRMOV DPH，R2MOV DPL，R3MOVX @DPTR，AINC R1INC R3DJNZ R7，LOOPLJMP $END2.流程图结束五、思考题1.若源块地址和目标块地址有重叠，该如何避免？2.请思考给出块结束地址，用地址减一方法移动块的算法。
实验二外部中断实验一、实验目的1掌握外部中断技术的基本使用方法2掌握中断处理程序的编写方法二、实验说明1、外部中断的初始化设置共有三项内容：中断总允许即EA=1，外部中断允许即EXi=1（i=0或1），中断方式设置。
中断方式设置一般有两种方式：电平方式和脉冲方式，本实验选用后者，其前一次为高电平后一次为低电平时为有效中断请求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验一运放和数字滤波器一．实验目的：1熟悉NI ELVIS 工作环境。
2学习使用NI ELVIS测量电路元件的电学属性。
3 使用NI ELVIS 仪器套件测量运放电路和滤波器的特性。
二．实验元件：●10 kΩ电阻R1●100 kΩ电阻R f●1 μF 电容C1●0.01 μF 电容C f●741 运算放大器三．实验内容：1. 测量元件的电学属性启动NI ELVIS 并选择数字万用表，使用DMM [Ω]测量电阻，使用DMM [C]测量电容，记录实验数据后关闭数字万用表。
R1= __________（标称值10 kΩ）；R f =__________（标称值100 kΩ）C1= __________（标称值1μF）；C f =__________（标称值0.01μF）2. 测量基本运放电路的频率响应根据图1.1和图1.2，在NI ELVIS原型板上构建一个增益为10的741反相比例运放电路并测量其特性。
步骤如下：（1）运算放大器同时使用＋15 V 和－15 V 直流电源。
它们可以在原型板针脚插槽上找到（标记为＋15 V、－15 V 和地）。
（2）将运算放大器输入电压V1 连接至[FUNCOUT]，输出电压V out 连接至示波器输入针脚插槽[CHA＋]和[CHA－]，连接[地]针脚插槽。
（3）从NI ELVIS 仪器启动界面中，选择函数发生器和示波器。
（4）在示波器软件前面板中，将通道A信号源设置为BNC/原型板通道A。
要观察输入信号，将通道B信号源设置为FGEN FUNC -OUT 。
（5）在函数发生器面板上，设置参数如图1.3。
（6）在实验面包板上，按照原理图，构造一个简单的增益为10 的741 反向运算放大器电路。
将运算放大器输入电压V1 连接至[FUNCOUT]，将运算放大器输出电压V out 连接至示波器输入针脚插槽[CHA＋]和[CHA－]。
连接[地]针脚插槽。
（7）从NI ELVIS仪器启动界面中选择函数发生器和示波器。
在示波器软面板(OscilloscopeSFP)上，将CHANNEL A Source 设置为BNC/Board A，将CHANNEL B Source 设置为FGEN FUNC_OUT，以观察输入信号。
在函数发生器面板上，设置以下参数：z 波形：正弦波，z 峰值：0.1 ，V z 频率：1000 Hz，直流偏置：0.0 V。
（8）检查电路，并打开面包板电源。
（9）以连续模式运行FGEN 和OSC。
测试电压V1 显示在通道B，运算放大器输出电压V out示在通道A。
由于测试信号由FGEN 产生，所以要将触发源设置为SYNC_OUT。
（10）通过示波器窗口测量运算放大器输入（通道B）和输出（通道A）的幅值。
输出信号相于输入信号呈反转状态，这与反向运算放大器电路的特性相符。
（11）计算电压增益（通道A 与通道B 的幅值之比）。
试验100 Hz 至10 kHz 范围内的一组频率。
观察变化。
实测值与理论增益（R f/R1）的吻合程度怎样？图1.1 运放电路原理图图1.2 运放电路接线图图1.3 示波器界面参数设置（12）在NI ELVIS 仪器启动界面中，选择波特图分析器。
将输入信号（V1）和输出信号（V out）如下连接至模拟输入针脚：V1→ACH1＋（来自FUNCOUT），地→ACH1－；V out→ACH0＋（来自运算放大器输出），地→ACH0－。
（13）在波特图分析器中，如下设置扫描参数：z 开始：5（Hz）z 结束：50000（Hz）z 步长：10（每10 倍频程）（14）点击运行按钮，观察反向运算放大器电路的波特图。
观察相位响应。
增益一直保持恒定到将近10,000 Hz，从这个频率开始下降。
这也与理论吻合，因为运算放大器的高频响应依赖于电路在高频段的增益。
在本实验中，将这条曲线作为741 运算放大器的基本波特图。
3.高通滤波器（1）按照图1.4和图1.5所示，在运算放大器电路中，增加一个1μF 电容C 1和一个 1 k Ω的输入电阻 R 1，两者串联。
低频截止频率由下式可得：1112L f R C π=低频截止频率点是增益（dB ）下降-3dB 时对应的频率。
在这点上，电容的阻抗与电阻阻抗大小相等。
高通运算放大器滤波器等式与此相似。
在3 dB 这点上，输入电阻的阻抗等于输入电容的阻抗：1112C L R X f C π== （2）使用与内容2中相同的扫描参数，生成第二个波特图。
观察低频响应出现衰减，而高频响应与运算放大器的基本波特图相似。
使用游标功能找出低频截止频率点，它是幅值下降－3 dB 或者相位变化45 度时对应的频率。
（3）将实际测量结果与以下理论预测值进行比较：1112L f R C π=四．实验要求及思考1. 记录相关实验数据，并与理论值相对比；2. 设计一个低通滤波器，并记录相关实验数据，与理论值相比较图1.4 高通滤波器原理图图1.5 高通滤波器接线图实验二数字I/O和数字时钟一．实验目的：1学习使用NI ELVIS的数字工具。
2使用NI ELVIS构建数字时钟，了解智能仪器在数字电子中的应用。
二．实验元件：●10 kΩ电阻R A（棕色、黑色、橙色）●100 kΩ电阻R B（棕色、黑色、黄色）●1μF电容C●555定时器芯片三．实验内容：1.数字字节序列的可视化显示NI ELVIS面包板上有一组带有引脚插槽LED <0…7>的八个绿色LED 灯。
可以使用它们作为数字逻辑状态的视觉指示器（开＝高电平，关＝低电平）。
完成以下步骤，使用数字写入器输出数字字节序列：(1)将LED连接至八位并行输出总线的插槽针脚DO <0…7>。
例如，将DO 0 连接至针脚插槽LED 0。
由于地线已经在NI ELVIS 内部连接好，所以这里只需要一条连线。
(2)启动NI ELVIS 仪器启动界面。
选择数字写入器，会弹出一个新的数字逻辑诊断窗口，可以将任意一条写入线路设置/重置为高电平或低电平状态。
如图2.1所示，数字输出（DO）位标记为0 至7，在Manual Pattern 框中从右向左读。
通过点击虚拟开关的上部或底部，可以设置/重置（高电平/低电平）其中任一位。
这八位共同构成一个字节。
可以在开关上方的显示框中，以二进制、十六进制、或十进制格式读取该值。
(3)完成数字字节序列设置之后，点击写入（绿色箭头）按钮将字节序列发送至并行输出端口DO <0…7>，从而传递到绿色LED 灯上。
（可以输出单一字节，也可以连续输出字节）在连续输出字节模式下，硬件按照软件中的当前显示字节连续更新。
设置的字节同时会显示在软面板中的总线状态蓝色LED 指示器上。
此外，在软面板的Action 框中，可以向左或向右切换、旋转或移动字节序列。
点击停止（红色方框）按钮，以停止刷新端口。
(4)在测试数字电路时，有多种常用序列用于诊断检查。
点击软件前面板的序列选择器，查看可用的选项。
尝试输出每个位序列。
图2.1 数字写入器界面2.数字时钟电路（1）使用DMM [Ω]和DMM [C]测量电子元件的电学属性：R A =___________（标称值10 kΩ）R B =__________（标称值100 kΩ）C =____________μF（标称值1μF）（2）按照图2.2和图2.3在NI ELVIS原型板上构建时钟电路。
电源（＋5 V）连接至针脚8和4，地连接至针脚1。
RA、RB 和C 的定时链连接在电源两端。
两个电阻之间用导线连接至针脚7，RB 和C 之间用导线连接至针脚2 和6。
将555芯片输出针脚3连接至并行输入端口针脚插槽DI 0。
图2.2 数字时钟电路原理图图2.3 数字时钟电路接线图（3）在NI ELVIS 仪器启动界面中，选择数字读入器。
检查电路之后，打开NI ELVIS 工作站原型板的电源。
数字总线读入器允许以按需（单次触发）或连续两种模式，读取并行输入端口的当前状态。
如果时钟电路以连续方式正确运行可以看到最低位在闪烁。
如果不是，请使用DMM[V] 检查555 芯片针脚的电压。
可以使用运行中的时钟电路，进行一些有用的电路测量。
555 定时器振荡电路的周期T 为：()0.6932A B T R R C =+555 定时器振荡电路的占空比（关于时间/周期）为：2A B A BR R q R R +=+ 关闭所有软面板，点击示波器按钮。
（4）将前面板BNC 示波器通道A 的输入端子连接至555 定时器芯片的针脚3 和任意一个地。
在示波器上就可以观察到通道A 的数字波形。
选择触发信号源通道A 。
这个选项从通道A 获取信号，将触发类型设置为[模拟（SW ）]，将触发准位设置为＋1 V 。
利用通道A 的[测量]选项，观察示波器窗口中显示的频率。
点击并拖曳游标，设置光标通道A 按钮为[ON]。
测量周期和占空比：T =_________ （秒） Ton= _________ （秒）直流电压DC= ___________（伏特） 频率F= ___________（赫兹） 将测量结果与前述理论预测值进行比较。
（5）实验结束时关闭所有软面板。
附录1 NI ELVIS 简介NI ELVIS 虚拟仪器教学实验套件是NI 公司于2004年推出的一套基于Lab VIEW设计和原型创建的一套实验装置。
NI ELVIS包括硬件和软件两部分：硬件包括一台可运行LabVIEW的计算机，一块多功能数据采集卡，一根68针电缆和NI ELVIS教学实验操控工作台；软件则包括Lab VIEW开发环境、NI-DAQ、可以针对ELVIS硬件进行程序设计的一系列Lab VIEW API和一个基于Lab VIEW设计虚拟仪器软件包。
NI ELVIS自带用LabVIEW编制的SFP仪器及其源代码，用户不能直接修改可执行文件，但可以通过修改代码来修改或增强这些仪器的功能，这些仪器是在典型实验室应用中必须用到的虚拟仪器（VIs）。
⑴仪器启动器（Instrument Launcher）⑵任意波形发生器（ARB）⑶波特图分析仪（Bode Analyzer）⑷数字信号监视仪（Digital Bus Reader）⑸数字万用表（DMM）⑹动态信号分析仪（DSA）⑺函数发生器（FGEN）⑻阻抗分析仪（Impedance Analyzer）⑼示波器（Scope）⑽两线和三线电流-电压分析仪（Two-Wire and Three-Wire Current-V oltage Analyzers）⑾可调电源（Variable Power Supplies）NI ELVIS可与National Instruments E/M系列的DAQ设备结合使用，这些DAQ设备内含性能较好的多功能模拟、数字和定时I/O单元，可以和PCI总线或PXI总线计算机相连DAQ设备支持的功能包括AI，AO，DIO和定时I/O（DIO）。