第8章:智能仪器设计实例设计实例
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第8章 LTPA245热敏打印机驱动设计热敏打印机是利用发热元件产生热量,使紧贴在其表面的热敏纸迅速变色,从而在纸上形成相应点阵字符或图形的一种打印机。
相对于针式、笔式打印机,热敏打印机具有结构简单、体积小、重量轻、噪声小、功耗低、印字质量高、价格便宜、运行成本较低及使用可靠等一系列优点。
已越来越广泛地应用于医疗仪器、银行柜员机及POS终端等各种便携式计算机系统和智能化设备中,被认为是最合适的便携式硬拷贝输出设备。
本章以精工(SEIKO)SII生产的一款高速热敏打印机LTPA245为例,介绍一种通用热敏打印机的驱动设计。
8.1 热敏打印机的工作原理8.1.1 热敏打印机结构原理热敏式打印机的关键部件是打印头。
它包含很多微型发热元件,这些发热元件一般采用集成电路工艺和光刻技术,通过物理化学方法在陶瓷基片上加工制成。
为防止发热元件与热敏纸接触时产生的磨损,表面涂了一层类似玻璃的保护膜。
目前的工艺水平已将发热元件的密度做到8点/mm (分辨率达200dpi)、16点/mm,甚至更高。
在印字速度低于100cps时,热敏头寿命可达1亿字符,或记录纸滑行30km的可靠性。
热敏打印机所用的打印纸不是普通纸,而是经特殊处理过的感热记录纸。
这种记录纸是将两种混合成份材料涂复在纸上而成,基层纸上涂有一层几微米厚的白色感热生色层。
在这个感热生色层上涂有无色染料和特殊生色剂。
为使他们能有效地附在纸上,在它们周围的空隙里还填充有粘合剂。
感热生色层一经加热,生色剂立即熔化,并熔进无色染料中,引起化学反应显出颜色,这一过程仅需几个毫秒即可完成。
由于感热记录纸是受热后材料熔融引起化学反应而呈现颜色,如温度过高,新的合成物质被分解,颜色又会消失。
另外,这种物质在光的长时间作用下也会自动分解,所以感热记录纸不能长期保存。
虽然热敏打印机对打印纸有特殊要求,但是这种记录纸价格并不贵,无需像针打那样经常要更换色带。
因此,越来越多的智能化仪器仪表采用热敏打印机作为输出设备。
内蒙古科技大学智能仪表综合训练设计说明书题目:带有实时曲线的温湿度监测系统学生姓名:xx学号:xx专业:测控技术与仪器班级:xx指导教师:xx由于生产及生活的需要,经常需要对环境中的温湿度进行监测及显示。
液晶是现代电子产品中使用越来越多的一种显示器件,液晶不但用来显示各种文字,还可以动态的显示各种图案及画面。
本设计是一个基于单片机STC89C52的温湿度检测及显示装置。
该装置由温湿度检测模块、液晶显示模块、键盘输入模块及声光报警模块四部分组成,本设计检测模块采用技术成熟的DHT11作为测量温湿度的传感器;控制系统芯片采用功能强大、价位低廉的AT89C52单片机;显示系统采用大屏幕的QC12864B液晶显示屏。
整个电路采用模块化设计,由主程序、DHT11温湿度转换的驱动程序、显示子程序等模块组成。
DHT11温湿度传感器数字信号经单片机综合分析处理,实现温湿度显示以及曲线绘图各种功能。
由本设计课题做成的温湿度检测系统结构简单、价格便宜、量程宽,具有较高的可靠性、安全性及实用性。
关键字:温湿度;STC89C51单片机;12864;DHT11第一章绪论1.1 研究背景随着计算机技术的发展,基于微处理器的智能仪表已成为仪表的主体。
越来越多的智能仪表采用图形点阵液晶模块,液晶显示模块提供了丰富灵活的显示内容 ,更符合人性化的特点。
智能仪表的功能是否强大、用户操作性是否方便 ,都必须通过界面友好的外观和可操作性来体现。
可见,人机界面是智能仪表开发中的主要环节,在开发的工作量中占了很大的比例。
目前已有很多文献对液晶显示技术、图形用户界面设计作了研究。
1.2 液晶概述某些固体物质在一定条件下会呈现液态晶体状态,这种状态既不同于各向同性的液体,也不同于在三维空间分子完全规则排列的固体晶体,但又具有液体的流动性、连续性和分子排列的有序性。
这种处于液体和晶体之间过渡相态的物质称为液晶。
液晶分为热致液晶和溶致液晶。
前者是物质在某一温度范围内呈现液晶状态,后者是物质溶于水或有机溶剂而形成的。
智能仪器仪表课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解智能仪器仪表的基本原理,掌握其功能、分类及在工程领域的应用。
2. 学会分析智能仪器仪表的电路结构,了解其主要部件的工作原理及相互关系。
3. 掌握智能仪器仪表使用及维护的基本方法,具备解决实际问题的能力。
技能目标:1. 能够运用所学知识,对智能仪器仪表进行简单的操作与调试。
2. 能够分析并解决智能仪器仪表使用过程中出现的常见故障。
3. 培养学生的动手实践能力,提高团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对智能仪器仪表的兴趣,激发他们探索科学技术的热情。
2. 增强学生的责任感,使其认识到智能仪器仪表在工程领域的重要作用。
3. 培养学生严谨、务实的科学态度,提高他们的创新意识和创新能力。
本课程针对高年级学生,结合学科特点和教学要求,旨在使学生掌握智能仪器仪表的基本知识,提高实践操作能力,培养他们的创新精神和团队协作能力。
课程目标具体、可衡量,便于教师进行教学设计和评估。
通过本课程的学习,学生将能够更好地适应未来工程领域的发展需求。
二、教学内容1. 智能仪器仪表概述- 了解智能仪器仪表的发展历程、功能特点及分类。
- 掌握智能仪器仪表在工程领域的应用。
2. 智能仪器仪表的原理与结构- 学习传感器、执行器、微处理器等主要部件的工作原理。
- 分析典型智能仪器仪表的电路结构及其相互关系。
3. 智能仪器仪表的使用与维护- 掌握智能仪器仪表的安装、调试、操作方法。
- 学会智能仪器仪表的日常维护及故障排除。
4. 智能仪器仪表实践操作- 设计并实施简单的智能仪器仪表操作实验。
- 分析实验结果,解决实际问题。
5. 智能仪器仪表案例分析- 研究典型智能仪器仪表在实际工程中的应用案例。
- 分析案例中智能仪器仪表的作用和价值。
教学内容依据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度,与教材章节相对应。
通过本章节的学习,学生将全面了解智能仪器仪表的相关知识,为实际应用打下坚实基础。
《智能仪器原理与设计》课程教学大纲课程编码:15121121 课程类型:专业课总学时:54 学分:3第一部分相关说明一、课程的性质和任务课程的性质:《智能仪器原理与设计》是电子工程本科专业必修的专业基础课程之一。
智能仪器在通信、家电、自动控制、仪器仪表中得到了广泛的应用。
通过本课程的学习,使学生掌握利用微处理器系统使电子仪器实现智能化的具体方法,包括硬件和软件两个方面。
课程的任务:使学生掌握智能仪器的基本工作原理,具备智能仪器的初步应用能力,为将来从事智能仪器的工作打下坚实的基础。
智能仪器课程侧重讨论智能仪器实际设计过程中所涉及的具体方法与技巧。
旨在使学生运用所学的微型计算机和电子技术等方面的基础知识,解决现代电子仪器开发过程中的实际问题,逐步具备能够设计以微型计算机为核心的电子系统的能力。
本课程中既有硬件的原理和组成,又有针对硬件的软件编程,软件与硬件必须同时兼顾。
二、课程的基本要求本课程主要研究智能仪器的基本原理与基本分析方法,以单元电路的分析和设计为主。
通过本课程的学习,学生应达到下列基本要求:1、对智能仪器各组成单元的基本工作原理、性能指标以及它们在整机中的作用形成明确的认识。
2、掌握这些单元电路的分析、计算和设计方法,以及实验操作技能。
三、教学方法与重点、难点教学方法:针对本课程学时少,内容多,技术发展快,实践性强等的特点,应采取探讨式和启发式教学;教学过程以课堂为主。
重点:人机接口电路、通信接口电路和软件编程。
难点:智能仪器的应用。
四、本课程与相关课程的联系学习本课程主要涉及模拟电子技术、数字电子技术以及微机原理课程中有关接口和汇编程序、微机控制方法等方面的有关知识。
因此,应当尽可能地在先修《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《微机原理》和《微机接口技术》,《单片机原理与应用》等课程,为有关智能仪器系统设计方面的课题打下必要的基础,是该专业学生的毕业前的综合性设计课程。
五、学时分配总学时:54学时,其中理论教学时数为46学时,实验教学时数为8学时。
智能仪器设计的课程设计一、教学目标本课程旨在通过智能仪器设计的学习,让学生掌握智能仪器的基本原理和设计方法,培养学生的创新意识和实践能力。
具体目标如下:知识目标:了解智能仪器的基本概念、工作原理和分类;掌握智能仪器的系统设计和调试方法。
技能目标:能够运用所学知识,分析和解决智能仪器设计中的实际问题;具备一定的动手能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:培养学生对智能仪器行业的兴趣和热情,增强社会责任感,提升创新精神和实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括智能仪器的基本原理、设计方法和应用实践。
具体安排如下:1.智能仪器的基本原理:介绍智能仪器的定义、分类和工作原理。
2.智能仪器的设计方法:讲解智能仪器的系统设计流程,包括硬件选型、软件开发和系统调试。
3.智能仪器的应用实践:分析智能仪器在各个领域的应用案例,探讨智能仪器的未来发展。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下:1.讲授法:通过讲解智能仪器的基本原理、设计方法和应用案例,使学生掌握相关知识。
2.讨论法:学生就智能仪器设计中的实际问题进行讨论,培养学生的创新思维和团队协作能力。
3.案例分析法:分析智能仪器在实际应用中的案例,使学生更好地理解智能仪器的设计和应用。
4.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手进行智能仪器的组装和调试,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用国内权威出版的智能仪器设计相关教材,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:推荐学生阅读相关领域的经典著作和最新研究论文,拓宽知识视野。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,丰富教学手段,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:配置智能仪器设计实验室,提供各种实验设备和工具,让学生能够进行实际操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。