第8章：智能仪器设计实例 设计实例

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。

智能仪器课程设计题目6一、课程目标知识目标：1. 学生能理解智能仪器的原理与功能，掌握基本组成和工作方式。

2. 学生能掌握智能仪器在实际应用中的技术参数和操作方法。

3. 学生了解智能仪器在生活中的应用，并能够列举至少三种常见的智能仪器。

技能目标：1. 学生能够独立完成智能仪器的组装和调试。

2. 学生能够运用所学的知识解决智能仪器使用过程中的简单故障。

3. 学生能够通过实际操作，展示智能仪器的功能，提高动手实践能力。

情感态度价值观目标：1. 学生对智能仪器产生浓厚的兴趣，培养探索精神和创新意识。

2. 学生在学习过程中，增强团队协作能力，提高沟通表达能力。

3. 学生能够认识到智能仪器在科技发展中的重要作用，增强社会责任感和使命感。

本课程针对高年级学生的知识深度，结合课程性质、学生特点和教学要求，旨在提高学生的理论知识和实践技能，培养他们独立思考和解决问题的能力。

通过本课程的学习，使学生能够在实际应用中运用智能仪器，为我国科技事业的发展贡献力量。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 智能仪器原理与功能- 理解智能仪器的定义、分类和基本原理。

- 掌握智能仪器的核心组件、功能特点及工作方式。

- 了解智能仪器的发展历程及其在科技领域的应用前景。

教学内容参考教材第3章“智能仪器的原理与功能”。

2. 智能仪器操作与应用- 学习智能仪器的主要技术参数及其影响。

- 掌握智能仪器的操作方法、调试技巧和维护保养知识。

- 分析智能仪器在实际应用中的优缺点，探讨其改进方向。

教学内容参考教材第4章“智能仪器的操作与应用”。

3. 智能仪器实践案例- 介绍三种常见智能仪器（如智能温度控制器、智能测距仪、智能机器人）的组成、原理和操作方法。

- 实践操作智能仪器，进行组装、调试和故障排除。

- 分组讨论并展示智能仪器的实际应用案例，分享学习心得。

教学内容参考教材第5章“智能仪器实践案例”。

三、教学方法针对本章节内容，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 对于智能仪器的原理与功能等理论性较强的内容，采用讲授法进行教学，为学生系统讲解基本概念、原理和操作方法。

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。

大学生智能仪器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解智能仪器的原理、结构与分类，掌握常见智能仪器的功能与应用。

2. 学生能够掌握智能仪器设计的基本流程与方法，具备分析、解决实际问题的能力。

3. 学生能够了解智能仪器在工程领域的应用现状及发展趋势。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的智能仪器系统，具备实际操作与调试的能力。

2. 学生能够运用相关软件工具，对智能仪器进行仿真与优化，提高系统性能。

3. 学生能够通过团队协作，完成具有一定难度的智能仪器项目设计，提高沟通与协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到智能仪器在现代科技领域的重要性，激发对相关领域的学习兴趣。

2. 学生能够树立创新意识，勇于尝试新方法，培养解决复杂问题的自信心。

3. 学生能够遵循工程伦理，关注智能仪器在生活中的应用，具备社会责任感。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在培养学生的动手能力、创新意识和团队合作精神。

学生特点：大学生具备一定的理论基础，具有较强的学习能力和探索精神，对实际操作和项目设计有较高的兴趣。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力。

通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 智能仪器原理与结构- 智能仪器的定义、特点与分类- 智能仪器的核心部件及功能- 智能仪器的工作原理与性能指标2. 常见智能仪器及其应用- 数据采集与处理仪器的应用- 控制器与执行器的工作原理及选型- 网络化智能仪器的发展与现状3. 智能仪器设计方法与流程- 系统需求分析- 硬件设计原理与电路图绘制- 软件设计方法与编程实践4. 智能仪器仿真与优化- 常用仿真软件的使用方法- 智能仪器性能指标仿真分析- 系统优化方法与策略5. 智能仪器项目实践- 项目设计与实施流程- 团队协作与沟通技巧- 项目成果展示与评价教学内容安排与进度：1. 第1-2周：智能仪器原理与结构2. 第3-4周：常见智能仪器及其应用3. 第5-6周：智能仪器设计方法与流程4. 第7-8周：智能仪器仿真与优化5. 第9-12周：智能仪器项目实践教材章节关联：1. 第1章：智能仪器概述2. 第2章：智能仪器硬件设计3. 第3章：智能仪器软件设计4. 第4章：智能仪器系统仿真与优化5. 第5章：智能仪器项目实践与案例分析三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 对于智能仪器的原理、结构与分类等基础理论知识，采用讲授法进行教学，使学生在短时间内掌握基本概念和原理。