第八章 智能仪器规划实例 第一节 第二节 智能仪器的规划准则及研发 固体密度测验仪的研发 第三节 依据DSP处理器的地下管道 漏水检测仪规划 第一节 智能仪器的规划准则及研发进程 智能仪器的研发开发是一个较为复 杂的进程。为完结仪器的功用，完结 仪器的方针，进步研发功率，并能取 得必定的研发效益，应遵从正确的设 计准则、依照科学的研发进程来开发 智能仪器。 智能仪器规划 一、根本要求 二、规划准则 三、研发进程 一、智能仪器规划的根本要求 不管仪器的规划多大，其根本规划 要求大体上是相同的，在规划和研发 智能仪器时有必要予以认线. 技能(经济)方针及功用 2. 牢靠性 3. 便于操作和保护 4. 工艺结构与造型规划 1.技能方针及功用应满意要求 首要技能方针： 精度、分辩才能、丈量规划、 作业环境条件、安稳性。 经济方针 : 研发投入 \ 市场价格 \ 需求量 \ 利 税\节能\ 应具有的功用： 输出、人机对话、通讯、报警提示、 仪器状况的主动调整等。 2．牢靠性要求 仪器牢靠性是最杰出也是最重要的功用。 ? ? ? ? 直接影响丈量成果的正确与否 将影响作业功率 仪器诺言 在线检测与操控类仪器更是如此，因为仪 器的毛病形成整个出产进程的紊乱，乃至引 起严重后果。 应采纳各种办法进步仪器的牢靠性， 然后确保仪器能长期安稳作业。 牢靠性规划与试验： ? 硬件牢靠性规划 ? 软件牢靠性规划 ? EMC规划 3．便于操作和保护 在仪器规划进程中，应考虑操作方 便，尽量下降对操作人员的专业知识 的要求，以便产品的推广使用。 仪器的操控开关或按钮不能太多、 太杂乱，操作程序应简略明了，然后 使操作者无需专门练习，便能把握仪 器的运用办法。 可保护性 智能仪器还应有很好的可保护性， 为此，仪器结构要标准化、模块化，并 配有现场毛病确诊程序，一旦产生毛病， 能确保有效地对毛病进行定位，以便更 换相应的模块，使仪器尽快地康复正常 工作。 毛病确诊、可测验性 4．仪器工艺结构与造型规划要求 仪器结构工艺:是影响牢靠性的重要因素， 首先要依据仪器作业环境条件，是否需求 防水、防尘、防爆密封，是否需求抗冲击、 抗振荡、抗腐蚀等要求，规划工艺结构； 仪器的造型规划:全体结构的组织、部件间 的衔接联系、面板的美化等都有必要仔细考 虑，最好由结构专业人员规划，使产品造 型美丽、色泽柔软、外廓规整、美观大方。 二、智能仪器规划3准则 1.从全体到部分(自顶向下)的规划准则 2.较高的功用价格比准则 3.组合(集成)化与敞开式规划准则 1.从全体到部分规划准则 在硬件或软件规划时，把杂乱的、难处 理的问题，分为若干个较简略的、简略 处理的问题，然后再一个个地加以处理。 仪器功用和要求 提出总使命 制作硬件和软件总功用框图 分化成可独立表征的 一批子使命：独自的实体进行规划和调试 子使命分化： 满意简略简略完结 初级子使命： ?选用通用模块 ?最低的难度 ?最高的牢靠性 2.较高的功用价格比准则 ? 仪器的造价：研发本钱、出产本钱、使 用本钱。 ? 规划时不盲目寻求杂乱、高档的计划。 在满意功用方针的前提下，应尽或许采 用简略老练的计划，意味着元器件少， 开发、调试、出产便利，牢靠性高。 ? 样机研发本钱：体系规划、调试和软件开 发，硬件本钱不是考虑的首要因素。 ? 出产本钱：出产数量越大，每台产品的平 均研发费就越低，仪器硬件本钱对产品的出产 本钱有很大影响。 ? 运用本钱：保护费、备件费、工作费、管 理费、培训费等。 有必要归纳剖析后做出选用计划的正确决议计划。 3．组合(集成)化与敞开式规划准则 规划智能仪器体系面对三个杰出的问题： ★ 产品更新换代太快； ★ ★ 市场竞争日趋激烈； 满意用户不同层次和不断改变的要求。 在电子工业和计算机工业中推广一种不同于传统 规划思维的所谓“敞开体系”的规划思维。 “敞开体系”的规划思维 ? 在技能上统筹今天和明日，既从当时实践 或许动身，又留下包容未来新技能时机的 地步； 向体系的不同配套层次敞开，统筹规划周 期和产品规划，并着眼于社会的公共参加， 为发挥各方面厂商的积极性创造条件； 向用户不断改变的特殊要求敞开，统筹通 用的根本规划和用户的专用要求。 ? ? 敞开式体系规划的具体办法 ? 依据国际上盛行的工业标准微机总线结构， 针对不同的用户体系要求，选用相应的有关 功用模块组合成最终用户的使用体系。 ? 体系规划者将首要精力放在剖析规划方针， 确认全体结构，挑选体系配件等方面，而不 是放在部件模块规划及用于处理通用软件的 开发规划上。 组合化（集成化）规划办法 ? 敞开式体系结构和总线体系技能发展，导致了 工业测控体系选用组合化规划办法的盛行，即 针对不同的使用体系要求，选用老练的现成硬 件模板和软件进行组合。 ? 组合化规划的根底是模块化(又称积木化)，硬、 软件功用模块化是完结最佳体系规划的要害。 组合化规划办法的长处 现成的功用模块，简化规划并缩短规划周期。 ? 结构灵敏，便于扩大和更新，使体系的适应性 强。 ? 修理便利快捷。 ? 功用模板能够组织批量出产，使质量安稳并降 低本钱。 ? 三、智能仪器的研发进程 确认规划使命并拟定规划 计划 三 个 阶 段 硬件和软件研发 软硬件归纳调试 整机功用测验和评价 1.确认规划使命、拟定规划计划 项目调研,了解现状和意向， 清晰使命、确认方针功用 写出规划使命书 拟定规划计划 《仪器规划使命书》 ●首要效果： a.研发单位规划仪器的立项根底 ； b.反映仪器的结构、规则仪器的功用方针， 清晰研发人员的规划方针； c.作为研发结束进行项目检验的依据。 《仪器规划使命书》 首要内容 a.仪器称号、用处； b.特色及扼要规划思维; c.首要技能方针; d.仪器应具有的功用； e.仪器的设备规划； f.体系的操作标准。 拟定规划计划 《仪器规划使命书》 确认微机体系的构成 硬件与软件的区分、折衷 软件规划计划 硬件规划计划 2．硬件、软件研发阶段 硬件研发： ? 选用功用强的芯片以简化电路, ? ? ? ? 修正和扩展，硬件资源需留有满意的地步. 自确诊功用，需附加规划有关的监测报警电路 硬件抗于扰办法. 线路板留意与机箱、面板的合作，接插件组织 等问题，有必要考虑到装置、调试和修理的便利。 软件规划研发： ? 软件规划作一个全体规划，挑选渠道 ? 程序功用块区分 ? 确认算法 ? 分配体系资源和规划流程图 ? 编写代码 ? 程序调试和纠错、各部分程序衔接及系 统总调 3．仪器归纳调试及整机功用测验 体系调试，以扫除硬件毛病和纠正软件过错， 并处理硬件和软件之间的和谐问题。 硬件调试 静态调试 动态调试 查板、电源、 芯片 测验软件 测验程序 软件调试 初级子程序调试 模块程序调试 不需求调用其它 子程序 监控程序调试 功用测验 依照规划使命书规则的规划要求拟定一个测验方 案，对各项功用和方针进行逐项测验。假如某项 方针不符合要求，还得查明原因，作相应调整； 直至彻底到达规划要求停止。 关于课程查核问题 总成绩＝作业与陈述25分＋试验15分＋期末60分 作业与陈述： 第四章作业一次（已留过） 第八章作业 归纳规划陈述 试验：依据新规划的体系发展状况再组织 考试：闭卷办法 ? 关于归纳规划陈述 ? ? 陈述的格局及内容 怎么高质量的完结规划 陈述的格局及内容 ? 封面：智能仪器归纳规划陈述 标题： 班级： 名字： 时刻： 陈述正文 规划使命书（规划陈述的摘要） 一、选题含义和国内外现状 二、规划计划 三、硬件规划 四、软件规划 五、试验测验办法 参考资料（图书、杂志、网址）