积木把不同的原件搭在起，就可以实现自己所需的功能。著名的可编程玩具乐高积木使用的就是编程语言。儿童经过短暂的指导就可以利用乐高积木提供的积木搭建成各种车辆模型机器人等，再使用编写控制其运动和行为的程序。除了应用于玩具，还有专门用于中小学生教学使用的版本。快速开发根据笔者参与的些项目统计，完成个功能类似的大型应用软件，熟练的程序员所需的开发时间，大概只是熟练的程序员所需时间的左右。所以，如果项目开发时间紧张，应该优先考虑使用，以缩短开发时间。跨平台如果同个程序需要运行于多个硬件设备之上，也可以优先考虑使用。具有良好的平台致性。的代码不需任何修改就可以运行在常见的三大台式机操作系统上及。除此之外，还支持各种实时操作系统和嵌入式设备，比如常见的以及运行和系统的设备数据采集系统软件设计在计算机广泛应用的今天，数据采集的重要性是十分显著的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁各种类型信号采集的难易程度差别很大。实际采集时，噪声也可能带来些麻烦数据采集时，有些基本原理要注意，还有更多的实际的问题要解决采样频率抗混叠滤波器和样本数假设现在对个模拟信号每隔时间采样次。时间间隔被称为采样间隔或者采样周期。它的倒数被称为采样频率，单位是采样数每秒。,等等，的数值就被称为采样值。所有都是采样值。下图显示了个模拟信号和它采样后的采样值。样间隔是，注意，采样点在时域上是分散的。模拟信号和采样显示如果对信号采集个采样点，那么就可以用下面这个数列表示模拟信号和采样显示这个数列被称为信号的数字化显示或者采样显示。注意这个数列中仅仅用下标变量编制索引，而不含有任何关于采样率或的信息。所以如果只知道该信号的采样值，并不能知道它的采样率，缺少了时间尺度，也不可能知道信号的频率。根据采样定理，最低采样频率必须是信号频率的两倍。反过来说，如果给定了采样频率，那么能够正确显示信号而不发生畸变的最大频率叫做奈奎斯特频率，它是采样频率的半。如果信号中包含频率高于奈奎斯特频率的成分，信号将在直流和奈奎斯特频率之间畸变。图显示了个信号分别用合适的采样率和过低的采样率进行采样的结果。采样率过低的结果是还原的信号的频率看上去与原始信号不同。这种信号畸变叫做混叠。出现的混频偏差是输入信号的频率和最靠近的采样率整数倍的差的绝对值。不同采样率的采样结果不同采样率的采样结果图给出了个例子。假设采样频率是,信号中含有和的成分。说明混叠的例子采样的结果将会是低于奈奎斯特频率的信号可以被正确采样。而频率高于的信号成分采样时会发生畸变。分别产生了和的畸变频率和。计算混频偏差的公式是混频偏差采样频率的最近整数倍输入频率其中表示绝对值，例如混频偏差混频偏差混频偏差为了避免这种情况的发生，通常在信号被采集之前，经过个低通滤波器，将信号中高于奈奎斯特频率的信号成分滤去。在图的例子中，这个滤波器的截止频率自然是。这个滤波器称为抗混叠滤波器。采样频率应当怎样设置呢也许你可能会首先考虑用采集卡支持的最大频率。但是，较长时间使用很高的采样率可能会导致没有足够的内存或者硬盘存储数据太慢。理论上设置采样频率为被采集信号最高频率成分的倍就够了，实际上工程中选用倍，有时为了较好地还原波形，甚至更高些。通常，信号采集后都要去做适当的信号处理，例如等。这里对样本数又有个要求，般不能只提供个信号周期的数据样本，希望有个周期，甚至更多的样本。并且希望所提供的样本总数是整周期个数的。这里又发生个困难，有时我们并不知道，或不确切知道被采信号的频率，因此不但采样率不定是信号频率的整倍数，也不能保证提供整周期数的样本。我们所有的仅仅是个时间序列的离散的函数和采样频率。这是测量与。工作过程分析如下光照较强时，两个比较器的输出电压分别为光照适宜时，两个比较器的输出电压分别为光照黑暗时两个比较器的输出电压分别为，。这样就完成了从模拟信号到数字信号的转换,显示部分就变得容易了。光强显示部分采用数码管管显示不同的光强状态。由于比较器的驱动能力有限，所以在输出端加个上拉电阻提高其驱动能力。电路连接如原理图所示，分析如下当光照较强时，两个比较器的输出电压分别为点亮光照适宜时，两个比较器的输出电压分别为被点亮光照黑暗时，两个比较器的输出电压分别为被点亮。这样三种状态就显示出来了。实验结果暗电阻的测量测量次数电源电压电流暗电阻计算公式无穷无穷无穷无穷亮电阻测量测量次数电源电压入射光照强度电流亮电阻计算公式光敏电阻的光照特性入射光照强度电流光敏电阻的伏安特性改善后的实验验证第五章总结我认为设计此装置可以让我们得到适宜的光照，便于调节。可以用于大棚蔬菜的培养，路灯的控制，汽车的在夜间行驶时突遇强光照射司机的眼睛等问题。当汽车行驶时，光照很强照在司机的眼睛上时，光敏电阻可在到达司机眼睛之前感受到光照增强此时可将报警装置改为个自动放下虑光板，可以保护眼睛同时可以避免交通事故的发生。此装置用于路灯的控制，因为冬夏的日照不同，此装置可根据亮度的不同控制路灯，这样来可以节省资源同时可以在最需要的时候开启路灯。通过本次课程设计，我对传感器电路系统设计有了更深的的理解也加强了我的实际动手能力。也第次这么近距离的了解自动化的含义，了解传感器。接触到我们以后需要使用和进步了解的程序。不管是电路理论，还是实际应用，经过此次设计后我的能力都有了不少提升。同时在本次课程设计时，也暴露了自己的不少毛病，如设计过程中缺乏规范化，标准化，仿真软件不熟悉等。刚开始的的时候，完全不会，但经过两天的摸索，也逐步上手了。通过这几天的努力奋斗，最终做出电路原理图，心里有种莫名的成就感。在这次课程设计中，我也有很多不足，做事太急。方案的设计没有能实现很多的功能，知识面狭隘，学过的知识遗忘了。我会努力将基础打牢，争取在下次的课程设计中有新颖的想法，做的东西功能更为全面。平常我们上课学习理论知识有时觉得挺容易的，但旦自己真正动手设计，才发现自己有很多不足。只有实践才能提高自己的能力，因此我希望有更多类似课程设计六主要参考文献传感器简明手册及应用电路压力传感器手册作者刘畅生钟龙刘煦贾静刘畅生出版社西安电子科技大学出版社编程与虚拟仪器设计清华大学出版社侯国屏等主编传感器机械工业出版社强锡富等主编智能检测与控制技术作者王仲生出版社西北工业大学出版社程序设计与应用电子工业出版社杨乐平等主编基于的虚拟实验室与传感器虚拟仪器的设计及实现作者王磊太原理工大学网络资源六指导教师审核意见指导教师签字年月日七教研室评议意见教研室主任签字年月日八系领导审核意见通过完善后通过未通过系领导签字年月日分析的唯依据转换电路转换器是将种信号转换成另种信号的装置。信号是信息存在的形式或载体。在自动化仪表设备和自动控制系统中，常将种信号转换成另种与标准量或参考量比较后的信号，以便将两类仪表联接起来。般是将电流信号转换电压信号或者电压信号转换为电流信号电平转换电路在数字电路系统中，般情况下，不同种类器件如等不能直接相连电源电压不同的器件因输出电平不同也不能直接相连，这就涉及到电平转换问题。所幸的是目前单片机应用系统中的存储器监控芯片扩展与接口电路芯片等多采用工艺另方面系列数字电路芯片已普遍被系列芯片所取代。即数字电路系统中的门电路触发器驱动器尽可能采用系列或高速的系列芯片系列或系列的器件速度较系列慢，但功耗比系列芯片低电源电压范围宽。当电源电压大于时，数字逻辑器件就成了唯可选的数字芯片，尽量不用系列芯片速度与系列相同，但电源范围限制为功耗大价格甚至比系列高与系列在系列中，只有输出级可承受高压的门电路芯片仍在使用。根据芯片输出高低电平特征输入高低电平范围，在电源电压相同，且不大于情况下，这些芯片能直接相连。因此，在现代数字电子电路中只需解决不同电源电压器件之间的连接问题。高压器件驱动低压器件接口电路高压器件驱动低压器件如驱动或驱动时，般不能直接相连，应根据高压器件输出口结构漏极开路的门准双向或互补推挽输出选择相应的接口电路。对于输出引脚，可采用图所示电路，上拉电阻般取之间，具体数值与前级输出信号频率有关输出信号频率高，如以上方波信号，取小些输出信号频率低，可取大些，以减小输出低电平时上拉电阻的功耗。对于互补推挽输出准双向如的口输出，须在两者之间加隔离二极管，如图所示，其中电阻选择与图相同，二极管可采用小功率开关二极管，如。前级输出高电平时,二极管截止，后级输入高电平电压接近电源电压。当前级输出低电平时，二极管导通，后级输入低电平电压二极管导通压降。显然，就能正常工作器件器件门内置上拉电阻准双向输入端内置了上拉电阻器件器件门内置上拉电阻仪器用于机房和通信设备的现场中，干扰源较多。为了减少对采样数据的干扰，提高仪器系统性能，在数据处理之前，需对采样数据进行数字滤波。所谓数字滤波，就是通过特定的计算程序处理，减少干扰信号在有用信号中所占的比例，实质上是种程序滤波第四章实验误差分析及补偿电阻测量误差分析及补偿实验方案说明传感器选择选用光敏电阻作为采集光照信号的传感器。电阻测试在室外太阳光强照射下室内适宜光照下室内昏暗条件下三种光照条件下分别测的光敏电阻的阻值为欧。方案原理图系统功能描述考虑到系统的实用价值,确定了光照适宜时的光敏电阻值的范围为欧，当光照过强时，点亮，蜂鸣器报警光照适宜时，点亮黑暗时，点亮，蜂鸣器也报警。即光照不适宜时就会报警，所以该系统不但可以完成光强的显示报警，而且可以判断光照是否适宜。原理框图如下图原理框图方案论证光照强度的信号采集部分采用光敏电阻作为信号采集器件。光敏电阻是基于光电导效应的种光电器件，无光照时