单片机毕业论文范文

时间:2023-03-14 08:31:49

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单片机毕业论文

篇1

上位机程序以Visual C++为开发平台,设计了友好的用户界面;下位机以C51单片机语言为基础,设计了下位机软件与硬件协调统一的工作共同实现设计要求。

Abstract

This system is composed of fore-channel, Backward-channel, single-chip microcomputer system and the periphery circuit, up-bit machine and down-bit machine soft. The fore-channel will make the signal amplify, filter and A/D transform, then store the signal to the RAM by single-chip microcomputer. The step-channel will amplify ,filter, and D/A transform the data from the RAM, then impel the louDSPeaker. This article uses the single-chip microcomputer as core and extends the RAM of 512k. It applies the keyboard to control and LCD to display. At the same time, the article uses RS232 to communicate with up-bit machine and realizes the data transmission.

Up-bit machine program uses VC++ as the developing platform , Down-bit machine based on C51 language designs the software and the hardware to collaborate.

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 前言 1

1.2语音信号处理的发展与前景 2

1.3总体设计思路 2

第二章 数字语音存储与回放的通道设计 4

2.1整机结构框图和电路图 4

2.2 前向通道 8

2.2.1前向通道的组成框图 8

2.2.2前向通道各个单元的介绍 8

2.2.3前向通道的单元电路设计 12

2.3后向通道 19

2.3.1 后向通道的组成框图 19

2.3.2后向通道各个单元介绍 20

2.3.3后向通道的电路设计 20

第三章 系统其它部分电路设计 24

3.1单片机电路设计 24

3.2 LCD显示器设计 27

3.3数据存储电路设计 30

第四章 程序设计介绍 33

4.1下位机程序介绍 33

4.2 上位机程序介绍 34

第五章 用V[,!]C ++实现上位机的编程 36

5.1 VC++简介 36

5.2 ActiveX控件简介 36

5.3通讯控件MSComm介绍 37

5.4程序设计总方框图 39

5.5通信控件串口编程的说明 40

5.5.1 初始化并打开串口 40

5.5.2捕捉串口事件 41

5.5.3串口读写 41

5.6串行通讯协议程序 41

5.6.1主窗口 41

5.6.2运行窗口 43

5.6.3错误窗口 44

致 谢 47

篇2

专业的理论课程主要包括电工技术、自动控制原理、电机与拖动基础、控制电机、运动控制系统、过程控制系统、可编程控制器、电力电子技术、传感器与检测技术、现场总线技术、电工电子技术、电气工程、专业英语等四十余门课程。在传统的理论教学中,存在着课程数目多,面比较广,不深入、难度大等缺陷。学生进入大二之后,常常要在一周面临着上28课时至32课时的情况,这对一本学生无可厚非。而独立院校的学生由于普遍基础较差,接受能力有限,从而造成了学生的负担过重,教学效果不好,造成了老师与学生互相埋怨。仔细一想,很多理论课程都是有调整的空间的。在信息爆炸的今天,一些课程的设置就没有太大的必要,甚至完全可以取消。以传感器与检测技术这门课程为例,这门课程多是介绍性的内容,没有任何公式推导以及分析计算,学生在工作遇到相应的传感器通过网上查阅资料即可。但是在理论教学过程中,不能一味地减少课程,要有保有压。在教学过程中必须突出核心课程,进行大量的训练。例如,单片机这门课程,就需要大大增强,很多高新企业招聘学生的过程中,常常要考查单片机的相关知识,但是在很多独立院校中,单片机的课时得到不断的压缩,得不到相应的重视。

2改善实践教学

2.1减少验证性实验内容

增加设计性实验内容传统的实验教学大多数是验证性的,主要让学生通过实验验证某一物理定律和物理现象。这种教学方式学生没有任何的主观能动性,只是按照老师所给的图纸进行接线、通电,最后得出实验结果。这种实验教学的缺陷在于结论已知,没有任何神秘感。很多学生在没有做出实验结果的情况下,编造或者抄袭数据,造成老师无法判断学生成绩的混乱境地。在教学过程应该逐步用一些设计性、综合性的实验项目取代简单验证性实验。这些设计性、综合性的实验由于实验结果未知,会增加学生的兴趣,提高了学生自身分析问题、解决问题的能力,使学生的创新能力得到充分的发挥。

2.2用仿真实验来代替

现实实验使用教学仿真软件有很多好处。一方面可以在一台电脑中做多个仿真实验,减少由于实际实验过程中造成的元件损耗,大幅度降低教学成本。另外一方面可以利用仿真软件对实验结果进行处理很分析,并根据实际需要自动绘制出系统的特性曲线,大大减轻了学生的工作量,例如在电气工程及其自动化专业,组态王仿真软件就得到了师生的好评,很多学校都开展了工控组态的实验教学。

2.3严抓实训教学

考核实训和实验不同,实验通常是验证某一存在的物理定律和物理现象,而实训通常是完成某一任务,来达到训练的目的。实训成绩的考核是摆在我们面前比较重要的问题之一。针对学生普通反映出的实训教学的打分随意,弹性大的缺点,通过在实训教学过程中采用过程考核的方法,把一个实训教学课程分成若个的子项目,每个子项目又分成若干个子子项目,每个子子项目都有相应的权重。每完成某个子项目就打相应的分数,最大程度上保证实训教学考核科学化、规范化、标准化。

2.4取消课程设计环节

以相应的实训环节来代替以笔者个人的求学经历和教学经历来说,绝大部分的学科的课程设计环节是失败的,至少是不成功的。传统的课程设计,是在该门课程结束后,根据课程要求,与实际应用相结合,出一些设计题目,让学生自己完成。例如在学习完单片机课程后,通过安排学生两周的时间内,按照要求,设计出一种用单片机控制的实际电路,并把它制作出来,通电调试、运行,写出规范的设计报告交老师。然而在实际的操作过程中常常变味了,具体的做法是把学生圈禁在一个带有电脑的大教室里面,给学生布置一个题目,学生在这个教师里面完成课程设计报告即可,其中没有任何学生实际动手的内容,这样的课程设计对学生的锻炼是极其有限的。学生通常互相抄袭课程设计报告是常事,老师也没有一些比较好的方法来制止这种行为。针对这种情况,笔者认为应该取消课程设计,取而代之的是一些与课程对应的实训环节。作为独立学院的学生,课程设计对他们来说不现实,在以后的工作中,企业也很难有机会让独立学院的学生做设计,给他们安排的工作往往是实际操作。与其效果不好,还不如让学生多做实训练练手。比如在完成了电子电路设计理论课程之后,安排学生做相应课程的实训环节,在规定的时间按照图纸安装、调试出一个万能充电器,写出实训报告即可。

2.5取消毕业论文环节

以顶岗实习报告来代替我国本科生的毕业论文环节一直被教育专家所诟病,关于毕业论文的存废一直存在较大的争议,一定程度上这不是一个学术问题,而是一个利益问题。通常来说,一个本科生的毕业设计按照工作量计算10个学时,一般的教师带10~15个学生,这就是100~150学时,而老师一学期的基本教学任务就在200学时左右。如果取消了毕业论文,老师的利益会受到影响,高校老师肯定会反对。而且,毕业设计不仅仅对老师有利益瓜葛,而且对学校中的打印社有巨大的经济利益。按照一个学生打印的费用为100元计算(包括初稿和终稿),按学校有3000学生来计算,这就有30万元的经济利益,由学校的几家打印社瓜分。所以,作为利益共同体,学校的打印社也不希望取消毕业论文。毕业设计到底对学生多大好处呢?毕业设计的全过程一般是这样的:通常在大四上学期期末给学生布置毕业论文题目之后,学生就去企业顶岗实习了,根本没有时间写所谓的毕业论文。到了来年的4月底5月初的时候,学校会通知学生返校交论文,并且安排五月中旬答辩。大部分学生写毕业论文的时间在五月初,写毕业论文的时间都在1~2周。这样的毕业论文到底有什么意义?大家心知肚明。除了浪费纸张扩大内需以外,一点用处也没有。所以笔者建议在一本以下的学校都取消毕业设计,取而代之的是顶岗实习报告。顶岗实习报告主要让学生写一下在企业中实习内容以及感想,同样也可以安排答辩。笔者经过调查,大部分学生均可以接受顶岗实习报告,它具有可操作性。

2.6加强第二课堂的教学

加强第二课堂的教学工作,以申请实验室的契机,在校内开展一些诸如电工实训技能大赛的活动,提高学生学习专业的兴趣。另外,挑选那些对专业有兴趣的学生,组队参加电子设计大赛、数学建模大赛和挑战杯等等。总之,通过这些比赛,引导学生对专业学习的热情和兴趣,帮助和指导学生开展科研活动,探讨通过所学职业知识解决实际问题的思路和方法。通过这些活动,提高学生的实际动手能力,造成一种崇尚科学、追求真理、勇于探索的学习氛围,激励学生创新思想火花的碰撞,培养学生的创新思想、创新意识和创新观念。

3结语

篇3

××××××××

二、主要任务与目标:

1、查阅不少于10篇的相关资料,其中英文文献不少于5篇,完成开题报告。

2、×××××××。

3、完成不少于××××字的英文文献翻译。

4、完成××××论文。

三、主要内容与基本要求:

×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

四、毕业论文进度安排:

第×-×周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需××××

×××××××××××。确定方案,完成开题报告。

第×-×周:××××××××××××××××××××××××××××××。

第×-×周:××××××××××××××××××××××××××××××。

第×-×周:完成并修改毕业论文。

第×周:准备论文答辩。

五、主要参考文献:

指导教师年月日

教研室主任年月日

系主任年月日

本科毕业论文外文翻译

论文题目:

学生姓名:

学号:

二级学院名称:专业:

指导教师:职称:.

填表日期:年月日

浙江传媒学院教务处制

××××××××

××××

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

……………

××××××××

××××

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

………

(可添页)

指导教师审阅意见:

××××××××××××××××××××××××××××××××××××

××××。[学生的调研是否充分?基本内容和技术方案是否已明确?是否已经具备开始设计(论文)的条件?能否达到预期的目标?是否同意进入设计(论文)阶段。]

指导教师签名:

年月日

本科毕业论文文献综述

论文题目:

学生姓名:学号:

二级学院名称:专业:

指导教师:职称:.

填表日期:年月日

浙江传媒学院教务处制

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

(参考文献:所查阅的中外文献资料不得少于教师推荐参考文献中的5篇;未经本人查阅的文献资料目录不得列上;具体格式参见附件12)

参考文献:

参考文献书写格式:

(1)书籍:[序号]著者.书名[M].版次(第一版应省略).出版地:出版者,出版年份:起止页码.

(2)期刊:[序号]作者.题名[J].期刊名称,出版年份,卷号(期号):起止页码.

(3)论文集:[序号]著者.题名[C].编者.论文集名.出版地:出版者,出版年份:起止页码.

(4)学位论文:[序号]作者.题名[D].保存地:保存单位,年份.

(5)专利文献:[序号]专利所有者.专利题名[P].专利国别:专利号,日期.

(6)国际国家标准:[序号]标准代号,标准名称[S].出版地:出版者,出版年份.

(7)电子文献:[序号]作者.电子文献题名[EB/OL].电子文献的出版或可获得地址,发表更新日期/引用日期(任选).

(可添页)年月日

指导教师审阅意见:

指导教师(签名).

年月日

毕业论文开题报告

论文题目:&nbs

学生姓名:学号:

二级学院名称:专业:

指导教师:职称:.

填表日期:年月日

浙江传媒学院教务处制

一、选题的背景与意义

二、研究的基本内容与拟解决的主要问题:

三、研究的方法与技术路线:

四、研究的总体安排与进度:

五、主要参考文献:

指导教师审核意见:

指导教师(签名):

年月日

毕业论文中期检查表

专业:班级:

毕业论文题目:

姓名指导教师

计划完成时间:

毕业论文的进度安排:

完成情况:

指导教师意见:

指导教师(签名).

年月日

备注:

毕业论文指导记录

学生姓名:专业班级:指导教师:

第次指导主要内容记录

学生(签名):&nb

指导教师(签名):年月日

第次指导主要内容记录:

学生(签名):指导教师(签名):年月日

毕业论文

(20XX届)

论文题目(论文中文名称)

(论文英文名称)

学生姓名:学号:

二级学院名称:专业:

指导教师:职称:.

郑重声明

我谨在此郑重声明:本人所写的毕业论文《》均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。

承诺人(签名):

年月日

液晶显示电话防盗报警器的开发

摘要:液晶显示电话防盗报警器是将数字技术、计算机技术、通讯技术、安全报警技术结合起来,利用家庭电话线进行报警的综合报警系统.系统的主要

功能是当盗贼进入室内触动报警触发开关时,立即启动电话拨号报警程序,向主人告警。系统集成了IIC总线器件—AT24C01、扫描键盘、16*2字符型液晶显示等子模块,并利用AT89S51单片机作为系统控制核心,负责控制检测输入/输出显示,模拟摘机、拨号报警、挂机、驱动液晶显示、读写EEPROM等一些列的程序动作,使整个系统操作简便并且充满人性化。系统利用功能强大的C语言开发,并在软硬件设计中分别使用了Protel99se、keilC51开发平台。结果表明,该产品具有有性价比高、操作简便、可视化操作等优点,并且该系统功能指标可以已经达到行业级标准。

关键词:单片机;液晶显示;脉冲拨号;IIC总线;C语言

DEVELOPMENTOFLCDTELEPHONEALARMSYSTEM

ABSTRACT:Theliquidcrystaldisplaytelephonealarmsystemintegratesdigitaltechnology,computertechnology,communicationtechnologyandsecurityprecautiontechnology.It’sasynthesisalarmsystembyusingthefamilytelephonelinewhichreportstothepolice.Thesystem’smainfunctioniswhenthebanditsandthievesenterintheroomtouchestheswitch,itimmediatelystartsthetelephonedigitdialingtoreporttothepolice,andreportsanemergencytothemaster.……Thedesignofthesystem’ssoftwareandhardwareis

developedbyClanguage,Protel99seandkeilC51.Theresultindicatedthatthisproducthasthehighcapabilityandlowprice,simpleoperation,visibleoperation.Andthesystem’sfunctionhasalreadyachievedtheprofessionalstandard.

Keywords:HCCI,chemicalkinetics,numericalsimulation,DME,EGR,fueladditive

从"摘要"此页面出现页眉直至“参考文献”,字体为宋体;五号。

格式为“浙江传媒学院本(专)科毕业论文(左顶格)论文题目(右顶格)”

目录

绪论

一、传媒现状

(一)培育阶段

1.XXXXXXXXXX

(略)

四、结论

致谢

参考文献

附录

目录

1绪论

2现状

2.1XXXXXX

2.1.1XXXXXXXXX

(略)

目录

前言

第一章现状

第一节XXXXXX

一XXXXXXXXX

(略)

1绪论

目前,安全报警技术发展迅速,并且日臻完善,但把通讯技术利用到其中,却是一个全新的、并得到迅猛发展的领域。利用经济实用的电话线,实现本地或远程监控报警。此技术的应用,给安全报警技术注入了无限的活力,市场发展前景广阔。现在,将数字技术、计算机技术、通讯技术、安全报警技术结合起来的综合联网报警系统,正在迅猛发展[1]。

……

1.1选题背景与意义

2004年5月,浙江省委提出了建设“平安浙江”,“和谐浙江”的构想,防盗报警业作为安防产业的重要组成部分,应该作为“平安浙江”建设的先锋,积极保卫我们的家庭和社会的安全。而经过市场调查,却发现目前市场上一直缺少性价比比较高的防盗报警产品,以带液晶显示的电话防盗报警器为例,一般价格在500元以上;而本项目如应用于生产,成本约为60元。同时,本项

目设计的防盗器具有价廉物美、性能全面可靠的优势,在目前的防盗市场上颇具竞争力,开发成功后可作为一个新的防盗产品推广于市场,其技术指标可以达到行业级标准;其次,作为即将毕业的工科学生,项目的实施也能作为自己走向社会的起点。同时学院对于学生创业的大力支持并已具备一定的条件,一旦该产品成熟,可以作为产学研一体化的综合项目,利用学院的产学研平台,使其真正成为一个市场产品,并可以在此基础上扩展无线、红外接收等功能,成为系列化的防盗产品。基于以上几点,并且经过充分的市场调查以及技术手段,我的毕业设计题目定为《液晶显示电话防盗报警器的开发》,该产品主要有性价比高、操作简便、可视化操作等优点。

目前HCCI数值模拟研究主要集中在单区、多区和多维模型上[2]。本节将从这三方面分别予以介绍:

(1)单区模型

…………………………………………………………………

(2)双区和多区模型

…………………………………………………………………

(3)多维模型

…………………………………………………………………

2.1.1脉冲拨号原理

…………

…………

……

从"绪论"此页面出现页角直至“参考文献”页面,字体为宋体;五号。

格式为“作者:xxx(左顶格)第x页共x页(右顶格)”

(2-1)

(2-2)

表2-1选取组分的热力学性质

组分Hf(kcal/mol)Sf(kcal/mol)Cp(kcal/mol)

A1

A2

A3100

100

100

续表2-1

组分Hf(kcal/mol)Sf(kcal/mol)Cp(kcal/mol)

A4

A5

A6

A7

A8100

100

100

图2-1气缸压力随曲轴转角变化的曲线

致谢

正文内容

参考文献

[1]吴寅华.本科毕业设计(论文)指导[M].浙江:浙江摄影出版社,2006:155

[2]EissenHN.Anintroductiontomolecularandcellularprinciplesoftheimmunerespones.5thed,NewYork:HarperandRow,1974:40

[3]李薰.十年来中国冶金科学技术的发展.金属学报,1964;7:442

[4]YouCH,LeeKY,CheyRFetal.Electrogastrographicstudyofpatientswithunexplainednausea,bloatingandvomitingGastroenterology,1980;79:311

[5]

[6]

[7]

参考文献书写格式

:

(1)书籍:

[序号]著者.书名[M].版次(第一版应省略).出版地:出版者,出版年份:起止页码.

(2)期刊:

[序号]作者.题名[J].期刊名称,出版年份,卷号(期号):起止页码.

(3)论文集:

[序号]著者.题名[C].编者.论文集名.论文出版地:出版者,出版年份:起止页码.

(4)学位论文:

[序号]作者.题名[D].保存地:保存单位,年份.

(5)专利文献:

[序号]专利所有者.专利题名[P].专利国别:专利号,日期.

(6)国际国家标准:

[序号]标准代号,标准名称[S].出版地:出版者,出版年份.

(7)电子文献:

[序号]作者.电子文献题名[EB/OL].电子文献的出版或可获得地址,发表更新日期/引用日期(任选)

浙江传媒学院

毕业论文指导教师评语表

二级学院(盖章):专业:

毕业论文题目

姓名班级学号

指导教师评语:

建议成绩:分

指导教师(签名):

年月日

浙江传媒学院

毕业论文评阅教师评语表

二级学院(盖章):专业:

毕业论文题目

姓名班级学号

评阅教师评语:

建议成绩:分

指导教师(签名):

年月日

浙江传媒学院

毕业论文评审与答辩表

论文作者班级学号指导教师

(职称)

论文题目

论文字数

论文摘要(由论文作者填写,字数300-400字)

录时间地点

主持答辩教师职称

评定成绩:分答辩小组成员(签名):年月日

答辩委员会综合评语:

答辩成绩:分答辩委员会主任(签名):年月日

备注

注:本表为论文答辩汇总表,参加论文答辩的论文一定要填写,不参加答辩的也要与论文附在一起。

浙江传媒学院

毕业论文二次答辩表

论文作者班级学号指导教师

(职称)

论文题目

论文字数

论文摘要(由论文作者填写,字数300-400字)

录时间地点

主持答辩教师职称

记录人:

(不够另加附页)

答辩委员会综合评语:

答辩成绩:分答辩委员会主任(签名):年月日

浙江传媒学院

毕业论文成绩表

学生姓名学号专业、班级

论文题目

毕业设计

(论文)总体

完成情况项目所占比例成绩

工作态度与纪律情况10%

开题情况

(含外文翻译及文献综述)20%

指导教师成绩30%

评阅教师成绩10%

答辩成绩30%

总评成绩(百分制)

篇4

汽车行使安全问题是日益引起国家、社会关注的重大社会经济问题之1。我国的汽车保有量正在急剧上升,今后若干年中汽车行驶安全问题将会更加尖锐。而汽车制动系统故障又是引发行车事故的主要原因。随着汽车数量的增多和好行驶速度的提高,汽车制动性对保障交通安全尤为重要。为减少道路交通事故,我国有关法规明确规定对在用汽车必须经过定期检测合格后才允许上路行驶,在汽车定期检测中,制动性能被作为判定车辆安全技术状况的主要因素。

因此,利用现代检测技术和先进的技术产品,尽快研制出具有现代先进水平的汽车制动性能检测系统对保障交通安全、保护人民生命财产安全具有重要的意义。文中详细讨论了采用这些技术设计的汽车制动性能检测系统的设计方法。包括检测系统的总体设备配置、硬件布局、工位分配、接口驱动等硬件设计方法;通讯系统设计、控制软件结构、人机界面等软件设计。系统软件共分PC机与单片机两大块,其中:单片机部分软件采用MCS-51汇编语言编写,PC部分采用Microsoft公司的 Microsoft Visual Basic 6.0应用程序开发工具设计的。针对检测数据的实时存储要求,文中也讨论了数据库的设计以及检测软件与数据库的接口设计。

关键词:汽车;制动;检测;PC机;单片机;数据库

Abstract

Safety of automobile driving is an increasingly serious economic problem that society puts emphasis on. The present quantity of automobile in our country is increasing rapidly, which makes safety of automobile driving an even more urgent problem. According to statistic, among the traffic accidents caused by automobile breakdown, braking breakdown causes most. Automobile braking performance has become more important while the present quantity and the speed of automobile are increasing. In order to reduce traffic accidents, some rules of law have definitely stated that automobiles must get regular test before their driving. And during the regular test automotive braking performance is one of the key factors that determine automobile safety technical condition.

Therefore, it is of great importance to design and research advanced automobile brake performance test system by the application of technical of the research of modern test system and advanced product. Including hardware design methods such as the equipment of the whole test system, the layout of hardware, sections allocation, signal amplifier. Software design methods such as communication system, control software architecture, the interface between people and machines, etc. In the system, the part of SCM is compiled with the language of MCS-51, and the software for master-control is compiled with the application tool, Microsoft Visual Basic 6.0 of Microsoft Company. According to the real-time save requirement of data, the design of database and the interface design of the database and the inspection software are also discussed.

篇5

个人简介:

姓名:XXX 性别:男

出身年月:1979.11. 籍贯:宁夏青铜峡

学历:工学硕士 毕业时间:2003.4

健康状况: 良好 婚姻状况:未婚

联系: 0571-8793*****(H) 135********(MP)

E-mail:

求职意向:

硬件开发工程师

机电一体化工程师

技术支持工程师

受教育情况:

u 2000.9-2003.3 浙江大学 计算机网络专业 硕士

研究方向:计算机安全系统设计;智能化控制;

u 1994.9-1998.7 中国矿业大学 检测技术及仪器仪表专业 本科

毕业论文:智能齿轮检测仪设计

工作经历:

u 1998.8-2000.8 宁夏太西集团公司机械厂技术部

机械产品设计,任助理工程师。

u 2000.8――2002.10 浙江大学机计算机网络学院

从事微计算机网络安全系统和智能化控制的研究,开发了一种基于RS-485总线的实验室网络系统,实现了实验室多种实验台的联网,使多实验台的数据可以共享,提高了实验台智能化水平;该系统还具有多项参数测量功能和方便的扩充性能,满足了实验的不同要求。

u 2002.7――2002.9 浙江通信管理局

通信行业职工职业培训教材的编写;计算机网络安全维护。

专业技能:

u 精通MCS51/96,PIC系列单片机原理,有两年单片机系统开发经验。有较扎实的模电和数电基础,熟悉PLC和DSP;

u 熟练运用PROTEL进行电路系统设计;

u 熟练运用汇编语言、C51、C/C++、VC进行编程;了解VHDL;

u 熟悉机械设计的原理与过程,熟练运用AUTOCAD进行机械系统的设计,有两年的工作经验;

u 熟悉计算机网络和TCP/IP协议,了解GSM、GPRS和CDMA通信原理;

u 有熟练的英语阅读能力,对于本专业相关的英文技术资料更是顺手,有较好的听,说,写能力,能用英语进行基本的交流和沟通;

u 学习日语两年的时间,可进行简单的口语对话。

自我评价

诚信,勤劳,冷静,善于思考,有较强的计算能力和动手能力,有很好的团队精神;

论文列表:

1. A net laboratory system based on fieldbus, Proceeding of 2002 international fieldbus control and management intergration conference and exhibition, 2002.5

2. Linux环境下银税联网系统的设计与实现, 计算机应用研究2002.8

3. 基于特征功能模块的MD-MKS系统研究,农业机械学报 2003.2

Personal Information:

Name: ********** Sex: Male

Date of Birth: Nov.23th, 1973 Native Place: Ningxia , P.R.China

Health: Good Marital Status: Single

Address: P.O.Box1152# Zhejiang University Hangzhou P.R.China 310027,

Tel: (0571) 8793 **** (H) 1358******** (MP)

E-mail:

Objective:

Hardware Engineer; Mechatronic Engineer;

Technical Support Specialist;

Education:

2000.9――2003.3 Zhejiang University Master in machine design

Research direction:microprocessor system design and intelligent control

1994.9――1998.7 China University of Mining and Technology Bachelor in inspectional technology and instruments

Work Experiences:

1998.8――2008.8 Taixi group company of Ningxia Machine design engineer

2000.9――present Mechanical design instate of zhejiang university

Engaged in the study of the microprocessor system design and intelligent control. A net lab system based on microprocessor has been exploited.

2002.7――2002.9 Zhejiang Communication Administration

In charge of compiling teaching material for training employee

Abilities:

Be accomplished in microprocessor of MCS51/96、PIC and have two years experiences of studying microprocessor system. Be familiar with PLC and DSP;

Be skilled enough in PROTEL to have circuit design;

Can program with assemble language、C51、C/C++ and VC. Know VHDL;

Be skilled in machine design and can used AUTOCAD to design the machine system;

Be accomplished in computer network and protocol of TCP/IP. Know theory of GSM、GPRS and CDMA;

Fluent in English (reading/writing/listening/speaking), and have studied Japanese for two years.

Publication list:

1. A net laboratory system based on field bus, Proceeding of 2002 international field bus control and management intergration conference and exhibition, 2002.5

篇6

哈尔滨工业大学物理系教授、博士生导师,主要从事新能源材料物理与器件,氧化物功能材料及应用光谱技术方面的研究。在承担教学、科研任务和指导研究生工作之余,还多次指导学生科技创新活动,指导的大学生科创项目5次获得校级一等奖。

当我还是个大学生的时候,我是课外科技创新活动的积极参与者;过了20年,作为一名大学教授,我又有幸成了科创课题的指导教师。我个人变换角色,由参赛学生变成课题导师,是从2007年开始的。那一年,教育部开始实施“大学生创新实验计划”,资助在校大学生开展科技创新研究。遥想当年我们上学时颇为拮据的科创经费情况,我感觉这一代学生开始享受到国家经济增长和社会发展带来的红利了。也是从那年开始,我先后指导了十多组学生开展科创研究工作。这一路走来,既有成功的喜悦,也有过辛苦付出后收获不多的痛楚,更少不得一些感悟。

急学先用与学以致用

因为有了早年亲身从事科技创新活动的阅历和经验,所以这些年我拟定的大学生科技创新项目选题,基本都兼顾到了学生的兴趣、个人爱好和当前的知识技术水平,同时还要让项目适合学生由于不可随便翘课而不得不“三天打鱼两天晒网”的时间安排。基于上述考虑,我给这些大二甚至大一学生开出的题目很多是关于电子电路或单片机的(对时间连贯性要求较低)。

2011年秋,我曾指导以刘力同学为首的小组做了一个题为“涂鸦密码锁”的科创项目。这个题目其实源自多年前我在上自习时的一次突发奇想:“在一个卡片上随意涂鸦作为密码,通过程序控制,实现上锁和解锁,也可实现多卡开一锁或一卡开多锁。”当我把这想法介绍给学生们的时候,他们感觉特别神奇,虽然还似懂非懂,但觉得“这玩意要是能做出来应该很好玩,听起来很酷”,所以他们当即决定做这个项目。

然而,对于刚上大二的物理系学生来说,这项目需要用到的知识还都没开课呢,况且很多知识也不像教材中所说的那样简单。刘力同学后来说起,那看起来很简单的二极管,到真正用的时候才发现有那么多型号和各不相同的技术指标,都需要查资料搞清楚。在他第一次接触单片机时,觉得很多书对单片机的功能都有详细介绍,原理部分内容过多,看着看着就失去了兴趣。发现这样的学习方式不合适后,他开始尝试另一种方式,直接查阅到自己需要用的部分,暂时跳过大段的原理讲解,先试着焊单片机电路,然后学着通过编程用单片机实现简单的跑马灯控制。

在第一次看到在单片机控制下闪烁的灯光时,他兴奋了一个晚上,感觉这玩意还挺好玩的,被原理吓退的兴趣一下重新高涨起来。随后,他慢慢发现,学习是一个需要反馈的过程,将自己学到的东西立即运用起来,反馈就来得快,兴趣就浓,干得就起劲。从最初的一点都不懂,到能够用程序控制单片机实现对灯的控制,再到对输入信号进行判断,做出反应,刘力一边学,一边用,有反馈地学习,兴趣不退,动力不减。就这样,靠着这种“急学先用”的学习方式,他的单片机电路和编程初步入门了,从此项目的工作顺利展开,同时他也体会到了“学以致用”的成就感。至今刘力仍记得在项目结题之前,每天课后他都会到实验室进行样机调试,经常不知不觉中就干到晚上11点多,做了一周多高强度的工作,也没有感觉疲惫,只感觉到很兴奋。他们的这个项目后来获得了学校科技创新项目一等奖,还在学校的“祖光杯”竞赛中进行了展示。

“急学先用”是可以见到立竿见影的实效的。不过,我还得再说明一下,在“急学先用”过后,可不能因为会用学到的一点儿还不太成体系的知识能解决实际问题了就飘飘然,而应该充分利用在此过程中培养起来的兴趣和对应用背景的了解,回过头去把跳过去的知识点重新补齐,这样才能形成完整的知识体系,更好地运用知识,并让自己的能力变得更强大。

从功亏一篑到坚持到底就是胜利

在我指导科创项目的八年中,并非所有项目都做到了完美收官,2009年曾经有两个项目功亏一篑。这两个项目在当年的11月份立项,我和所带的两组学生按照之前的经验判断项目结题时间应该是来年9月中旬,所以学生们按照这个时间节点不紧不慢地做着研究。后来忽然接到学校通知说这批项目结题时间提前,此时他们只能仓促应对,拿着前期的实验数据、设计图纸、加工完的印刷电路板(来不及焊接元件和调试)和零部件以及编了一部分的程序就写报告草草结题了事。最终这两个很有创新性和实用性的项目,因为没有完成样机而失去了获奖的可能性。

有了这次的受挫,以后每次再指导学生科技创新项目时,我都会反复注意时间节点,按期完成既定工作。即便如此,也无法完全避免学生们基于各种原因的拖延。2010年,我指导的以高宁飞为首的小组做了一个题为“低温电实验箱”的项目。这项目进展得其实远不如前面提到的几个项目那么顺利,还一度陷入停滞不前的状态。临近结题的时候,又由于学生疏忽焊错了元件导致电路板烧坏,错过了正常的结题时间,他们只得写报告申请延期了。

随后,由于课题组长和一个组员从大三春季学期要开始准备复习考研,所以不得不放弃了项目工作。好在剩下的一个组员冯其成绩不错,已经获得了本校保研的资格,并打算跟我读研究生。几乎与此同时,他却又拿来了一个申请撤销项目的表格想让我签字。对此,我的答复是,你要跟我读研究生,就请先把这个科创项目完成,哪怕只有你一个人在战斗(事实上最后是我陪着他战斗)。因为我要教会他一个道理:做一件事一定要善始善终,不能半途而废,如果你现在就选择放弃,那么你今后遇到困难时还是会选择逃避。

就这样,冯其只能一个人开始从头开始。好在当时课不多,他有很多时间泡在实验室,心平气和地做科创,而不再有以前的浮躁,一点一点地完成了这个项目,拿出了一个实实在在的样机,不但顺利结题,甚至“因祸得福”,躲开了同一批立项在春季学期结题、实力极其强劲的小组,在同期结题项目中拔得头筹。冯其同学后来说,本科这段科创经历给了他很大的信心,除了学到很多实用的技能外,更明白了“遇到困难不要选择逃避,必须要咬牙坚持,坚持了就能看到胜利的曙光”的道理。

科创的好处

回顾了几段往事之后,我不妨再说说课外科研活动的好处。它不仅有助于学生科技素养的启蒙、养成和提高,有助于培养团队协作精神,还可以让学生对自己的能力和知识更有信心。更关键的是,科创还能给学生带来若干现实的利益,这绝非忽悠学生而是客观存在的。

如今,当下许多大学要求学生要有创新学分,而“大学生创新实验计划”等课外科研创新活动的参与和课题的完成,可以直接带来创新学分,这就免除了去“秒杀”创新研修课的那种紧张。而且,一次成功的课外科研活动,可以为大学生在就业和求学中增加一个有分量的砝码。

这些年在我指导下做科创的学生毕业了读研的居多,但其中有一位于登峰同学(他参与的项目“直接火焰型燃料电池/热电堆复合发电系统”曾获得了校一等奖)选择了大学毕业后先出去工作。在大四四处找工作的过程中他发现,不少公司的要求里面都有一条,就是要求填写在学校期间的科研经历和成果。作为本科生,很少有人能有什么大的科研成果,即使有科研经历也只有毕业设计(论文),而在大学刚开始找工作的时候毕业设计根本没有开始。相比之下,于登峰的科创经历就帮了很大的忙,不仅简历里面有得写,而且在专业面试的时候还很有得说。通常的面试一般都有技术面试,因为他有了项目经历,技术面试就变得很简单,聊聊项目就顺利过关,找到了不错的工作。据他讲,如果没有这段科创项目经历,技术面试无疑是一个坎,面试官会问很多专业问题,万一没答好还会被低看一等。

篇7

关键词:单片机系统;综合实践课程;实践教学

    abstract: single-chip system design is a practical application and have a strong curriculum. in order to fully stimulate the creativity of students so that students are familiar with single-chip application system and development process, to master the single-chip design and development of the principle, we created an integrated single-chip system design practice courses. this article describes the practice of integrated curriculum implementation plan, gives a typical example of the design. after several years of teaching practice, this course has been a good teaching results.

    key words: single-chip system; the practice of integrated curriculum; teaching practice

    1  前言

    单片机系统设计是一门实践性、应用性很强的课程。传统的单片机系统设计实验教学,具有:①实验应用机会少;②缺乏具体的实验教学内容和完善的考试、考核方法;③验证性多,创新性少;④实验教学内容与实践应用脱节的弊端[1]。这样的教学模式和方法,很难让学生完全掌握单片机系统设计的基本原理和开发方法,更不用说培养学生的创新能力。因此,为了培养和训练学生具备独立设计简单的单片机应用系统、编写系统控制程序的能力和技能,激发学生的创造力,我校在学生完成了《单片机系统设计》的理论课和汇编程序设计、七段数码显示、键盘扫描、ad转换、串行通讯等实验教学后,特开设了为期2周的综合实践教学环节。此教学环节让学生完成一个单片机系统的设计、开发、调试的完整过程,整个综合实践教学环节完成后,学生对单片机系统的学习和应用兴趣更浓了,而且具备了自行设计、开发简单的单片机系统的能力。

    2  任务与要求

    利用伟福lab6000系列单片机仿真实验系统构成简单实用的单片机系统,要求如下:

    (1)充分应用mcs-51系列微处理器和伟福lab6000系列单片机仿真实验系统所提供的硬件资源,自由选题实现一个简单实用的单片机系统。

    (2)要求具备必需的人机接口。

    (3)可以选用汇编或c51语言进行控制程序开发。

    设计的系统性能如下:

    (1)系统运行稳定,具有一定的抗干扰和故障自测能力。

    (2)系统设计安全可靠,具有出错报警和应急关闭能力。

    (3)系统精度达到一般民用品的基本要求。

    (4)人机接口界面友好、直观、操作简单。

    另外,我们提供了一些选题供学生拓展思路,主要有:

    (1)出租车计价器。

    (2)温度控制系统。

    (3)可编程交通灯系统。

    (4)pwm电机调

速系统。

    (5)数字温度计。

    (6)数字频率计。

    3  设计范例

    3.1  pwm电机调速系统

    pwm电机调速系统如图1所示,系统包含电机驱动电路和测速电路,两者构成闭环系统。电机驱动采用脉宽pwm调压电路,测速电路的核心部件是霍尔元件。

    图1  pwm直流电机调速系统原理图[2]

    霍尔元件是一种磁传感器。用它可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。在外磁场的作用下,当磁感应强度超过霍尔元件导通阈值bop时,霍尔元件输出管导通,输出低电平。若外加磁场的b值降低到brp时,输出管截止,输出高电平。在直流电机的转盘上粘贴着一枚小磁铁,霍尔元件安装在转盘附近,每当磁铁靠近霍尔元件时霍尔元件导通,输出低电平,远离时霍尔元件截至,输出高电平。这样,直流电机转动一圈,霍尔元件就会输出一个脉冲,通过这个原理能够测出电机的转速。

    pwm是单片机系统中常用的模拟量输出方法,通过外接的转换电路,可以将脉冲的占空比转化成电压。直流电机的转速和驱动电压呈近似线形关系,改变脉冲的占空比,就可以改变直流电机的转速。

    系统结构图如图2,闭环工作时,测速电路测得的转速和给定的转速相减获得差值e,根据差值e运用pid增量控制算法获得控制量,即占空比,通过mcs-51的口线输出给定占空比的脉冲,再通过转换电路转化成电压来驱动直流电机。系统控制算法采用增量型pid控制算法,如果k时刻电机当前转速是y(k),给定转速是r(k),pid控制器输入信号为e(k),输出信号为u(k),则离散的pid递推算法如下:

    图2  pwm直流电机调速系统结构图

    3.2  数字温度计数字温度计的核心电路——温度传感器调理电路如图3所示,温度传感器采用负温度系数的热敏电阻(ntc),ntc的阻值随着温度的上升而非线性下降,具体温度-阻值特性为

    (4)

    式中,rt 、 rt0是温度分别为t、t0 时的电阻值;b为负温度系数热敏电阻的材料常数[3]。

    固定电阻和ntc组成的电阻桥输出电压随ntc阻值的变化而变化,这种变化经过差动放大器的放大后送给ad转换器转换成数字量,具体转换遵循以下公式:

    (1) 电桥输出电压u

    (5)

    (2) 差动放大器输出电压 u'(一般r7=r8,r9=r10)

    图3  数字温度计原理图[2]

    一般情况下,会事先根据ntc的温度-阻值特性计算出一张温度-阻值对应表。根据ad转换的数字值逆运算获得当前ntc的阻值,再根据ntc的温度特性表运用分段查表和表项间线性运算就可以获得当前温度值,把当前温度在输出设备(如七段数码管、lcd)上显示出来就构成了完整的数字温度计。本范例也可在其他温度测量的系统中应用。

    3.3  出租车计价器

    出租车计价器是一个较实用的设计范例,它的结构如图4。出租车计价器包含里程测量电路、实时时钟电路和人机接口。

    出租车计价器里程测量的核心部件是霍尔元件,具体电路和图1的测速电路一样。在轮胎的转轴上粘贴了6个小磁铁,轮胎转动一圈,霍尔元件就会输出6个脉冲,对脉冲进行计数就可以获得轮胎转动的圈数,圈数乘以轮胎的周长就可以获得车辆行驶的里程数。

    图4  出租车计价器结构框图

    一般情况下,出租车白天和晚上的里程单价并不一样,因此需要一个实时时钟来获得当前时间。ds1307是一个i2c总线的实时时钟(rtc),在外部电池的供电下,它能提供高精度的年月日时分秒bcd码时间。另外,它还包含56字节的非易失性sram(nv

sram),可以用来保存系统的设置信息。

    显示设备可以采用七段数码管或lcd,用来显示当前时间、行驶里程数、里程单价、和行驶 

    里程价格等信息。还需要少量的按键或矩阵式键盘用于输入里程单价、开始计价、清零、时间设置等操作。

    4  实施过程

    4.1  根据任务与要求进行总体规划与设计

    这个过程包括:

    ⑴ 课题选择。

    ⑵ 硬件模块的选择和设计。

    ⑶ 软件整体流程的设计。

    ⑷ 查找各种所需资料。

    综合实践课题题目是不是新颖,是不是能够激发学生的创造性和好奇心,直接影响学生实验的积极性,有的学生觉得做实验非常无聊,就是因为他们的好奇心和热情没有被激发起来。而集知识性、趣味性、创造性于一体,能应用所学知识解决具体问题的综合实践课题,是本综合实践的最大亮点,也是本教学环节区别于其他教学环节的标志。我们要求学生思考在实际生活中能应用单片机系统技术能解决的具体问题,并且考虑伟福lab6000系列单片机仿真实验系统所能提供的硬件资源,选择一个有自己特色、能在两周内独立完成的题目,题目要求新颖,鼓励创造性的思维,并且能解决实际生活中的具体问题。

    受限于实验条件,硬件设计无法完全按照单片机系统设计的一般方法和标准步骤来实施。在教学过程中,我们要求学生可以根据伟福lab6000系列单片机仿真实验系统所提供的硬件资源自主地完成硬件部分的理论设计,也可以不完全局限于此实验平台进行理论设计。理论设计完全遵循单片机系统设计的一般流程,学生自己查阅资料,设计硬件电路图。指导老师对硬件部分的理论设计进行评审后,再根据具体的实验平台指导学生完成课题。

    软件设计可以采用汇编语言或keil c51高级语言开发环境来实现,这两种软件开发环境是当前mcs-51系列单片机系统开发的主流环境。根据学生选题的特点,指导学生选择较为容易实现的开发环境。

    4.2  根据总体规划实施软硬件的开发与设计

    这个过程包括:

    ⑴ 硬件连接。

    ⑵ 软件编程。

    ⑶ 软硬件联调。

    在这一过程中主要培养学生的硬件设计能力、编程能力和积累软硬件调试经验,熟练掌握单片机系统中人机接口的设计、控制算法设计、硬件驱动程序设计,体会理论与实践之间的差别,对单片机系统的设计与实现由理性认识转化为感性认识,激发学生的求知欲望,锻炼学生克服困难解决问题的能力。

    4.3  交流总结

    在2周的综合实践中抽出一天时间让能力较强的学生陈述他的设计思想和设计过程、设计中的难题和解决方法以及自己的心得体会。让进展不顺的学生提出他在设计中没能解决的难题,全班同学共同讨论,集思广益,找到解决问题的方法。这样可以使学生互相学习,取长补短,拓宽知识面,活跃思维,能在以后的工作和学习中更好地完成任务。

    4.4  完成实践报告及验收评分

    最后两天是综合实践报告的完成阶段,在进行了两周的综合实践以后有必要好好地总结一下,把自己在综合实践中所学到的知识以文字的形式表述出来,这样更有助于水平和能力的提高。

    实践报告完全按照毕业论文要求书写,包含中英文摘要、设计任务与要求、系统结构及工作原理、主要单元电路的设计过程、控制软件的编写及调试、测试数据及调试中故障分析、收获和体会、参考文献等部分。要求学生重点讲述清楚故障分析和收获体会。

    综合实践成绩由平时表现、实践报告、设计成果、创新点4部分组成,成绩构成比例是2:3:4:1[4]。

    5  效果

>    经过几年的教学实践,单片机系统综合实践教学环节取得的效果主要体现在以下几个方面:

    (1)让学生掌握了单片机系统设计的一般原理及其基本的实现过程,实现了从理论向实际的迁移,强化了学生所学的知识。

    (2)让学生掌握了单片机系统硬件、软件设计的基本方法,具备了软硬件相结合的系统设计的基本能力和调试经验。

    (3)本综合实践的课题真实性很强,让学生经历了单片机系统设计的全过程,提高了学生的研制开发能力和创新能力。

    (4)本综合实践涉及到多学科、多知识点,是计算机软硬件知识的大综合。经过综合实践,学生运用所学知识分析解决问题的能力有了较大的提高,完成了多学科知识的融会贯通。

    参考文献

    [1] 罗钧,廖红华,付丽,黄勇.单片机实验教改与创新性人才培养的关系[j]. 实验室研究与探索,2006,25(8):958-959

    [2] 南京伟福实业有限公司. 伟福lab6000系列单片机仿真实验系统实验说明书[eb/ol] . 

篇8

关键词:测斜仪随钻测量倾角传感器单片机

1前言

目前井斜测量大多采用测斜仪,测斜仪有照相式单多点测斜仪、电子单多点测斜仪、有线随钻测斜仪、无线随钻测斜仪等[1-2]。其中自浮式测斜仪应用最为广泛,但不能随钻测量,测斜时需要将其放入钻柱内部,泵送至井底,测斜完成后再停泵,工具靠浮力浮到井口,将测斜仪拆开读出井斜,测斜时间比较长。而易斜区块井需要测斜的次数较多,增加了测斜的时间和钻井周期。此外随着井深增加,当超过1500m后或钻井液粘度高时,采用自浮式测斜仪容易发生不能自浮到井口,只能起钻的问题。

国内胜利钻井院研制了机械式随钻测斜仪,其工作原理是采用重锤和阶梯环结构测量井斜,用脉冲头过节流环的结构发送脉冲信号,由地面接收仪器记录并读出井斜[3]。该工具具有抗高温、随钻测量和操作简单等优点,经过近8年的不断优化改进日趋成熟。我院于2006年开始研制机械式随钻测斜仪,经历了多次的现场试验与优化改进,测斜仪能够实现随钻测量功能,达到测斜工艺要求。

但机械式随钻测斜仪由于采用机械的结构测量井斜,井斜的精度较低(最高精度为±0.5°),井斜范围有限(0~10°),只能适用于直井的钻井工作条件,此外机械式测斜仪不能测量方位,不适应于定向井、水平井造斜和定向的测斜要求。

因此提出了“电子随钻测斜仪”的课题,采用倾角传感器测量井斜,采用脉冲发生器发送脉冲波,由地面仪器解读成井斜数值。具有测量精度高(±0.1°)、测量井斜范围大(0~90°)、工具成本低等优点。在海拉尔等易斜区块可实时监测井斜情况,井斜稍有增加,即可采取纠斜措施,有效避免了井斜发生;在定向井中可测井斜和方位并随钻监控,降低测斜劳动强度,提高工作效率。

2测斜仪结构设计

2.1结构及原理

电子测斜仪由上接头、本体、脉冲头、控制模块等零部件组成,(如图1所示)。上接头(1)与本体(3)连接扣型为NC50钻杆扣,由控制模块(14)中的倾角传感器测量井斜和方位后,控制步进电机旋转一个角度α°,带动旋转盘(10)同样转动α°,旋转盘(10)带动导杆(6)旋转α°,使导杆(6)上的键进入控制内筒(9)上的键槽内,停泵后弹簧(8)推动脉冲头(5)上行到相应的节流环(4)处,再次开泵脉冲头(5)下行压缩弹簧(8),测斜仪复位,进行下次测量工作。

123456789101112131415161718

图1电子随钻测斜工具结构图

1-上接头;2-挡环;3-本体;4-节流环;5-脉冲头;6-导杆;7-弹簧扶正套;8-弹簧;9-控制内筒;10-旋转盘;11-阻尼阀;

12-内筒;13-步进电机;14-控制模块;15-电池;16-平衡活塞;17-电池管;18-悬挂体。

图2导杆和控制内筒

图3控制内筒键槽

1)导杆及控制内筒设计

如图1、2所示,导杆(6)上有一个键,控制内筒(9)上有10个键槽,每个键槽深度不同,电子测斜仪就是控制导杆(6)插入控制内筒(9)的相应键槽,上升的行程不同,则脉冲头处于节流环(4)中的位置也不同,开泵时就会产生相应的脉冲波。

2)脉冲信号发生器的设计

开泵后脉冲头在钻井液压力的作用下下行,脉冲头在节流环上部时泵压降低(如图4),脉冲头在节流环处(如图5)泵压升高,经过几个节流环就产生了相应数量的脉冲波,由地面接收记录仪监测出波的数量,转化成井斜值。

电子测斜仪设计10个节流环,依次从1至10个脉冲波,分2次开泵,测量精度(±0.1°)、测量井斜范围(0~90°)。如表1所示,以此类推至90°。

图4脉冲头在节流环上部

图5脉冲头在节流环处

表1脉冲波对应井斜数值

第一次开泵脉冲波数量第二次开泵脉冲波数量井斜度数第一次开泵脉冲波数量第二次开泵脉冲波数量井斜度数

1100.0°2101.0°

10.1°11.1°

20.2°21.2°

30.3°31.3°

40.4°41.4°

50.5°51.5°

60.6°61.6

70.7°71.7°

80.8°81.8°

90.9°91.9°

此外在直井中可根据井深降低井斜测量精度到±0.5°和降低测量范围(0~5°),如表2所示。

表2脉冲波对应井斜数值

开泵脉冲波数量12345678910

井斜度数0.5°1°1.5°2°2.5°3°3.5°4°4.5°5°

3电子测量模块设计

本文设计的电子测量模块应用现代传感技术、电子技术和计算机技术,核心部件采用高精度双轴SCA100T倾角传感器和高性能单片机C8051F020,仪器具有较高的测量精度、较好的抗震性和可靠性。3.1系统组成

图6电路系统总体设计

根据不同的功能,系统可分为电源模块,传感器模块,核心控制模块,调试接口,通讯模块,软件模块。电源模块给系统中的芯片提供+5V和+3V电源,核心控制采用C8051F020单片机,通过芯片内嵌的软件和通信模块把测量的数据传递给上位机。如图6所示。

3.2SCA100T传感器简介

SCA100T高精度双轴倾角传感器是芬兰VTI公司2005年最新推出的一种传感器(如图7),它利用了MEMS(microelectromechanicalsystem)技术开发生产,其体积小、重量轻。该器件内部包含了一个硅敏感微电容传感器和一个ASIC专用集成电路,ASIC电路集成了EEPROM存储器、信号放大器、AD转换器、温度传感器和SPI串行通信接口,组成了一个完整的数字化传感器。有土30度士90度两种量程,测量范围为1g,应用在测斜仪中,具有过阻尼敏感元,能避免振动的影响。通过使用单独的温度补偿,以及通过补偿倾斜面中的角度安装误差,能使测量非常准确。SCA100T倾角传感器采用量程为±90°时,其特点为[4-5]:

1)双轴倾角传感器;

2)测量范围1g(±90°);

3)内置温度传感器;

4)长期稳定性能指标优于0.02°,抗冲击能力强;

5)高分辨率,低噪声,工作温度范围宽(-400C-1250C);

6)有过阻尼感应元件,能够承受大于20000g的机械振动。

3.3测量原理

SCA100T是一种静态加速度传感器,当加速度传感器静止时(也就是侧面和垂直方向没有加速度作用),作用在它上面的只有重力加速度,利用重力〔垂直)和加速度传感器灵敏轴的相对关系测量倾斜角.

SCA100T型倾角传感器的工作原理就是利用测量重力加速度的分量来测量倾角,当传感器静止时,即没有水平或垂直方向的加速度时,重力加速度方向和传感器灵敏轴的夹角就是倾角。当SCA1OOT的传感轴与重力矢量垂直,即与水平面平行时,SCA1OOT对斜度十分灵敏。在这个方向上,SCA1OOT对倾斜度变化的灵敏度最高,而当SCA1OOT的传感轴与重力方向一致,即在士1g时,对倾斜度变化的灵敏度最低。

倾角传感器SCA100T的传感轴安装为与测斜仪轴向垂直,采用双轴测量值合成来计算倾斜角,在小倾角测量时,具有高分辨率和高精度的特点。该传感器的每个轴可以检测1-90度之间的倾角,所对应的输出电压为0.5-4.5V。该传感器是一种极距变化型电容式传感器,根据所受重力的大小而改变其电容两极板间的距离,从而改变其电容的大小,最终引起输出电压的变化。VTI的硅电容式传感器由一对平行板组成,在发生倾角变化时质量块受到重力作用,改变了平行板间距引起电容量变化,从而测量出角度变化。假设,分别表示SCAl00T的X轴和Y轴倾角变化的情况.

加速度敏感轴信号输出与重力加速度之间关系如下:

(1)

(2)

其中,和代表加速度传感器的输出,g是以重力作为参考的加速度值。假设作为井斜角,在传感器上建立如图8所示的附体坐标系,根据刚体坐标变换原理求得值。

图8水平放置方法

=

=(3)

其中为坐标变换矩阵

由于:

(4)

则:

,(5)

3.4电路设计

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根据各项功能模块的具体要求,对电路进行了详细设计,电路图如图9所示

(一)C8051F单片简介

图10C8051F020单片机

C8051F单片机是美国Silabs公司推出的一种与51系列单片机内核兼容的单片机(如图10),具有高速、高性能、高集成度。以C8051F020为例,具有如下特点[6]:

C8051F020片上系统单片机片内资源:

1)模块外设

(1)逐次逼近型8路12位ADC0;转换速率最大100ksps;可编程增益放大器PGA;温度传感器;

(2)8路8位ADC1输入与P1口复用;转换速率500ksps;可编程增益放大器PGA;

(3)两个12位DAC;

(4)两个模拟电压比较器;

(5)电压基准内部提供2.43V;外部基准可输入;

(6)精确的VDD监视器;

2)高速8051微控制器内核

流水线式指令结构,速度可达25MIPS;22个矢量中断源

图9电路总图

3)存储器

片内4352字节数据RAM;64KBFlash程序存储器可作非易失性存储;外部可扩展的64KB数据存储器接口

4)数字外设

8个8位的端口I/O;I2CSPI2个增强型UART串口;可编程的16位计数器/定时器阵列(PCA);5个通用16位计数器/定时器;专用的看门狗WDT

5)JTAG调试和边界扫描接口,可实现在线实时动态调试。

由以上特点可以看出,C8051F单片机具有丰富的片上硬件资源及高运算速度,这为实现复杂的控制算法提供了保障,而且几乎不需系统扩展即可满足控制系统对硬件资源的需求,极大地提高了系统可靠性。

(二)电源电路

本系统的绝大多数芯片使用3V和5V电源,如C8051F020、SCA100T、MAX232ACSE的电源等。嵌入式控制系统的MCU一般都需要一个稳定的工作电压才能可靠工作。如果采用线性稳压器件作为电压调节,将较高的直流电压转变MCU所需的工作电压,则这种线性稳压电源的线性调整方式在工作中会大的“热损失”,其工作效率仅为30%~50%,从而使嵌入式控制系统的稳定性能变得更差。

图11电源电路

而开关型电源调节器件则以完全导通或关断的方式工作。因此,工作时要么是大电流流过低导通电压的开关管、要么是完全截止无电流流过。因此,开关稳压电源的功耗极低,其平均工作效率可达70%~90%。在相同电压降的条件下,开关电源调节器件与线性稳压器件相比具有少得多的“热损失”。因此,开关稳压电源可大大减少散热片体积和PCB板的面积,甚至在大多数情况下不需要加装散热片,从而减少了对MCU工作环境的有害影响。

采用开关稳压电源来替代线性稳压电源作为MCU电源的另一个优势是:开关管的高频通断特性以及串联滤波电感的使用对来自于电源的高频干扰具有较强的抑制作用。此外,由于开关稳压电源热损失的减少,设计时还可提高稳压电源的输入电压,这有助于提高交流电压抗跌落干扰的能力。

考虑各种电源的综合功耗等因素,5V电源采用功率较大的LM2576系列开关型直流稳压电源,LM2576系列开关稳压集成电路是线性三端稳压器件,它具有可靠的工作性能、较高的工作效率和较强的输出电流驱动能力,从而为MCU的稳定、可靠工作提供了强有力的保证。3V电源需要功率小,采用AMS1117串连型直流稳压电源。另外为了以后扩展考虑,该系统还专门为AD设计了模拟3V和5V模拟电源,模拟电源和数字电源利用电感隔离,模拟地和数字地单点接地并利用电感隔离。LM2576为宽电源输入,输入电压范围为7V~40V,AMS1117的输入电源可直接利用LM2576的5V输出电源。在输入端和公共地之间加上一个100F的电解电容,用来滤去电源输入端大的纹波,使输入电压稳定;输出端电容用来改善输出电压纹波特性。电源电路如图11所示。

(三)晶振电路

C8051F020已经内置RC振荡线路,可以产生2M、4M、8M的振荡频率。不过,内置的毕竟是RC振荡,在一些要求较高的场合,比如要与RS232通信需要比较精确的波特率时,建议使用外部的晶振线路。查使用手册,晶振选择11.059MHz。如图12为C8051F020的晶振电路。

图12晶振电路

(四)复位电路

设计单片机电路时必须设计上电复位电路,使单片机从一个确定状态,一个确定位置执行程序,另外由于干扰引起程序运行错误、死锁时,也需要按键式单片机复位,所以复位是一个很重要的操作[7]。C8051F020已经内置了上电复位设计,但多数复位都是靠外部电路实现的,如图13所示:需要接电阻到VCC。为了可靠,再加上电容以消除干扰、杂波。当C8051F020在工作时,按下按键开关时,复位脚变成低电平,触发C8051F020芯片复位。

图13复位电路

(五)串行通讯电路

为了和上位机通信,上下位机采用RS232通信标准。RS232是美国电子工业协会EIA制定的串行总线标准,适用范围为通讯设备之间距离不大于15m,传输速率最大为20Kb/s。它既是一种电气标准,又是一种物理接口标准。

由于RS-232信号的电平和单片机串口信号的电平不一致,所以必须进行二者之间电平转换。在此使用的集成电平转换芯片MAX232为RS232/TTL电平转换芯片。它只使用单+5V为其工作,配接4个1F电容即可完成RS232电平与TTL电平之间的转换。其电路原理图如图14所示。采用三芯传输,转换完毕的串口信号TXD、RXD直接和上位机串口连接。

在串行通信中,核心元件C805IF020具有硬件实现的SPI,SMBus/I2C和2个UART串行接口,都可以进行数据的串行通信。本文采用UARTO口进行数据串行通信[8]。

图14串行通讯电路

(六)传感器连接电路

传感器的连接采用C8051F020的SPI(SerialPeripheralInterface)串行接口,SPI串行接口为主-从工作模式,由一个主机和一个或几个从机组成,主机是徽型计算机(单片机),用于发送时钟、命令和传输数据。在主-从工作模式中,传感器SCA100T内部的专用集成电路(ASIC)始终是一种从机工作方式[9]。如图15所示。

图15传感器连接电路

3.5软件设计

软件的开发调试使用新华龙公司的集成开发环境,SilicionLaboratories的开发工具实质上就是PC的IDE调试环境软件及PC的RS232或USB口到C8051F单片机的JTAG口的协议转换器的组合,适配器(EC2)一端与PC相连,另一端与C8051F单片机JTAG口相连,应用SilicionLaboratories公司提供的调试环境进行非侵入式全速的在系统编程(ISP)和调试。如图16所示。

图16软件调试组成

程序采用C语言编写,主要包括C8051F和SCA100T初始化程序,数据采集程序、串口通讯程序等,在SilicionLaboratories的开发环境中利用Keil工具源程序级调试,可单步运行、运行至断点、有条件存储器点(数据断点)、寄存器数据存储器以及程序存储器的检查与修改,界面如图17所示。

图17软件调试界面

4结论

1)电子随钻测斜仪采用了传统的机械结构与现代传感器技术和电子技术相结合的方式,提高了测量精度,简化了工具结构,缩短了测量时间;

2)仪器还有不完善之处,一些电路和机械结构还需要细化,一些电子元器件还需要进一步选择,电路的抗干扰能力和抗震性能需要加强;

3)下一步仪器中可以添加磁通门传感器,实现测量方位角等功能,增强仪器的功能和使用范围。

参考文献:

[1]王若.随钻测量技术发展史[J].石油仪器.2001,15(2):5-7,15

[2]桂德洙.浅谈钻井测斜仪[J].石油钻采工艺.1999,21(5):45-49

[3]蔡文军,王平.机械式无线随钻测斜仪结构原理及性能特点[J].石油机械.2005,33(9):49-50

[4]孙汝建.基于SPI接口的双轴SCA100T倾角传感器及其应用方法[J].仪器仪表用户.2006,13(4):69-71

[5]芬兰VTITechnologies公司.SCA100T系列双轴倾角计[EB/OL].(2004-01-20)[2007-01-04]

[6]毛君,刘克铭,徐广明.基于C8051F020单片机的串口通信应用[J].煤矿机械.2005(5):79-81

[7]郭速学,朱承彦,郭楠.图解单片机功能与应用[M].北京:中国电力出版社,2008.

[8]鲍可进.C8051F单片机原理及应用[M].北京:中国电力出版社,2006.

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关键词:机电一体化,毕业设计,措施

Abstract:Thegraduationdesignisanteachingcontentinauniversity,andisalsoankeycontenttoimprovethestudentoverallqualityandtheinnovationability.Thecontentisnotonlyaessentialpracticetrainingindependently,butalsoanimportantsynthesisreorganizationaboutknowledgeintheschool.Thepaperintroduceimprovemeasureaboutteachingqualityfromtheselectedtopic,decidedtopic,Instructionofgraduationdesignandgraduationreply.

keyword:mechanicalandelectronicintegration,Graduationdesign,Measures

1引言

毕业设计是高校机电一体化专业教学中的一个必不可少的教学环节,是对学校应届毕业生在毕业前接受的一次综合性实践训练,是对学生所学知识进行整理和系统的必要环节。它是学生接受设计任务,在教师指导下独立进行工程实践,获得基本训练并取得成果的过程,它是评估毕业生学业成绩的一个重要方式,也是提高学生综合素质与创新能力的关键一环[1]。结合我校教学工作的实际情况,我主要从选题、开题环节、毕业设计指导,论文答辩等方面,提出了改进毕业设计工作的措施。

2立足实际,科学选题

选题是毕业设计工作的龙头,选题质量是影响毕业设计质量的重要因素,精心挑选毕业设计题目,是搞好毕业设计的第一步。结合我校实际情况,我认为当前选题工作存在着一些问题:1、有的选题缺乏综合性、新颖性,深广度不够;2、有的选题对学生显得难度较高,工作量过大;3、有的选题虽然有较高的研究价值,但学生由于怕难或者因就业等原因而不愿选;4、有的选题虽然取自实际生产,但学生并不能完全弄明白生产实际的具体情况,设计就有脱离实际的情况出现;5、有的选题虽然很好,但是学生都选同一类型的题目,相互之间,互相借鉴的比重太大,使的设计变相的成了一种具体的形式,另外,不同指导教师之间和不同的学生之间设计题目在难度和份量上也存在一定差异。

针对以上问题,可以从三个方面综合考虑选题。

(1)毕业设计选题要尽可能做到一人一题,相互之间的共性尽可能少一些,这样就可以避免学生之间互相抄袭、引用,让他们能够真正从设计的角度去思考问题,达到锻炼和学习解决实际问题的能力,达到这个教学环节实施的意义。

(2)毕业设计选题要尽可能联系生产实际和工程应用的研究。这样有利于调动学生的积极性,由于是真做实干,他们就会主动去了解、熟悉有关企业生产的实际情况,积极主动的去分析实际问题,找到解决问题的方法和途径,使学生的综合能力得到提高。因此,我们在为2004级机电一体化专业的学生选题时,选择了“20Kg铝锭自动装箱系统的设计”,“擦黑板机械人的设计”,“简易倪红灯控制系统的设计”,“十层电梯的PLC控制系统设计”,“电子抢答器的设计”等新颖的又结合生产、生活实际的设计题目,这些题目不仅能够反映当代科技发展水平,而且能够让学生能进一步了解、把握国内外在机电一体化领域的一些最新成果和发展动态,使学生能够积极主动的参与到实际课题的研究中来。

(3)要考虑完成课题的客观条件。学校毕业设计经费、教学试验条件都有限,不是任何来自科研实际的课题都可用做毕业设计,必须根据客观条件来选择设计题目,这些条件主要包括:可查资料库源,试验设施和足够的经费等,因此我们在选题时,一般选用能为学生提供可用的仪器设备,试验场地等条件的科研课题,这样可以为学生做毕业设计时提供可以直接操作,锻炼自己的动手能力的机会。

(4)要有适当的难度和深度。举例说我们选择“擦黑板机械人的设计”课题时,考虑到该课题涉及了机械原理、系统设计、数电、模电、单片机、微机原理、汇编等多个领域,涉及的知识面较广,设计工作量较大,有一定的深度,学生可以通过综合应用所学的基础理论和专业知识,在规定的时间内得到充分的锻炼,但是考虑到本课题有一定的难度,为了保证学生在有限的毕业设计工作时间内,经过努力能完成任务或做出阶段性结果,我们安排了两个同学参加,在掌握总体设计思路的基础上,分别进行硬件结构设计、软件设计等不同部分的的设计工作,让每一位同学都各有侧重点地进行研究,经过两位同学的分工合作,最终完成了整个毕业设计题目的设计任务,效果良好。

3加强教学督导,落实开题环节

为了提高毕业设计的教学质量,我们借鉴了研究生创新能力培养方法,在本科毕业设计教学中加入开题环节,其目的是:1、通过开题环节可以尽早发现毕业设计题目是否满足专业要求,学生能够完成的可能性有多大,能否涵概所学专业的所有知识等基本问题。2、通过落实开题环节,还可以强化学生通过查阅文献资料,广泛获取信息的能力,培养学生提出问题、拟定实验研究方案和设计方案,进行科学实验与测试,对数据进行整理与分析,撰写实验报告、毕业论文的能力,同时也是对学生的书面表达和口头表述的能力的培养,是落实和加强对学生创新能力的培养的有效手段。具体的实施办法是:

(1)明确落实开题环节的必要性。开题的意义在于完善论文设计方案,使论文设计方案更加系统化。学生通过收集设计资料的相关信息,听取各方意见,可以明确自己的设计思路,坚定设计者的信心。一般说来,将思考的东西正式地讲出来和写出来,会比原来所思考的更有升华的意味,因为从“思”到“说”和“写”,其间加入了逻辑的创造过程。因为在撰写开题报告时,就要求学生能够弄清楚设计题目的来龙去脉,从而使学生明确毕业设计课题的目的和要求,让他们对题目有更深刻理解与认识,会使原来的设计思路更加完善和系统,令他们对自己的工作做到“胸有成竹”,减少盲目性,避免出现不知从何处入手的尴尬局面。(2)开题环节的组织和实施。我们要求学生在开题会之前,,要按规范书写开题报告。在开题的时候,学生须持经指导老师签字同意的开题报告书、任务书及其它相关资料上台汇报。主要汇报选题的目标和意义、拟采取的技术路线和方法、工作基础、预期成果和工作计划等要求的内容,要求学生自述10分钟,然后评审小组根据学生的自述和开题报告书及其它文本内容,对学生毕业设计题目是否达到专业培养目标要求和完成论文设计的可行性进行考核,并对毕业设计题目的设计广度、深度、贴切度、重点和难点等提出具体的修改意见。

4采取有效措施,加强过程指导

为了提高我们机电一体化专业毕业设计的教学质量,我们探索出了一条适用于毕业设计的全环节教学质量监控的方法。具体的措施是:1、设定学生的设计出勤表,要求学生在规定的时间内签到,这样做的目的是可以很好的掌握学生的设计进度,督促和指导学生按时完成设计。2、成立设计指导小组,小组成员尽可能包含所有专业特长的教师。小组内的每一位老师都可以对小组内的学生进行自己专长方面的专业指导,这样可以提高指导设计者的综合能力,使毕业设计的内容准确专业。3、开展设计小组例会制度,即每个设计小组每周开一次例会,主要工作是:要求学生把一周设计的心得体会在例会上发言,汇报设计进度,并提出设计中发现的新问题。这样做一方面可以跟踪学生的设计进度,及时发现问题,并能及时纠正;另一方面,可以促进教师之间相互交流学习,使教师教学水平共同提高。通过对我校毕业设计工作的综合考核,这种工作方式完全实现了对整个设计过程的检测,保证了教学质量。

5严格考评,保证答辩的质量

答辩是毕业设计工作的最后一个环节,是全面检查和评估毕业设计质量的重要手段。严格的答辩将有利于学生树立良好的学风,促进学生认真做好毕业设计。我校的具体情况是:根据不同的专业成立若干答辩分委会,分委会下辖若干个答辩小组。分委会主任和答辩小组组长均由副高职称以上教师担任。为了加强教学督导作用,我校专门设立教学督导组,成员都是离退休的老教授,在答辩期间分别派到各个小组指导答辩工作。

毕业答辩前首先是对学生的毕业论文进行盲审,要求由除指导教师外的答辩小组2名以上教师认真审查评阅,写出评阅意见与评分,盲审不通过的不准予参加毕业答辩,以此来审查学生的答辩资格。通过的同学要准备答辩的ppt,把毕业论文的结构、主要完成部分及设计的结果等内容准备出来。答辩时,要求每位同学的答辩自述时间应控制在15-20分钟左右,教师提问20分钟为左右。在答辩过程中要有专人对学生所提的问题进行记录,对答辩情况进行汇总。答辩完成后,要求所有答辩小组的成员对各个学生的答辩情况进行决议,给出毕业答辩成绩。毕业设计成绩评定必须坚持标准,严格要求。“优秀”的比例应严格控制在本专业参加答辩总人数的15%以内,优良比例应严格控制在60%以内。

毕业设计的质量,除了本身的学术水平、应用价值另外,还应考察学生解决实际问题的能力、对知识的综合应用能力、在工作中查阅处理信息和应用各种工具的能力、撰写科研报告和表达交流的能力以及在工作中的团队协作能力等。对毕业设计拟评“优秀”的学生,要求参加各系答辩分委会组织的集中答辩。对毕业设计平时不认真、小组答辩成绩较差的学生,由相关分委会组织复答辩后视情况决定是否给予通过。答辩委员会要办事公正,治学严谨,严把质量关,对毕业设计达不到教学要求的,决不姑息。

6结论

要想搞好毕业设计工作,关键的是要做到“五个到位”,即认识到位、经费投入到位、指导教师到位、学生到位和管理工作到位。另外,,消除学生毕业前的各种干扰,专心做好毕业设计,是本阶段学生思想政治工作的重点。严格的答辩将有利于学生树立良好的学风,促进学生认真做好毕业设计。正确认识毕业设计的重要性将有利于保障和提高教学质量,实现为社会输入合格人才的要求。

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(一)学生方面的原因

1.生源质量下降。

由于高校扩招,学生人数骤增,生源质量出现不同程度的下滑,学生的理论及实践基础较薄弱。

2.受就业、考研影响。

由扩招影响,近年来本科生的就业形势也变得异常严峻,而毕业设计一般安排在第八学期,这与部分学生找工作及考研的时间段相冲突,自然把毕业设计放在了从属地位。

3.部分学生对毕业设计重视不够。

部分学生不能正确认识毕业设计对人才培养所起到的重要作用,因此对设计的要求、进度不以为然,答辩前三四周加班加点,东拼西凑,更有甚者在网上购买毕业设计,准备敷衍过关。

(二)指导教师方面的原因

1.部分教师业精力和实践经验不足。

近年来,由于扩招导致师生比不足,教师承担的教学任务较重,对毕业设计指导投入精力不足;还有一些教师缺乏现场经验,缺乏科研与实践背景,对毕业设计中出现的问题不能进行有效的指导,也是导致毕业设计质量下降的一个原因。

2.选题方面原因。

选题的质量直接决定毕业设计的质量。部分毕业设计题目与实际项目及学生就业去向脱钩较严重,内容空洞,无法调动学生的积极性,部分题目过于陈旧,因该类型课题网上资料齐全,从而导致作弊现象较严重。

(三)学校方面的原因

1.毕业设计经费投入不足。

一方面,配套实验设施建设不够。随着学校的扩招,实验资源不足,不能为学生提供充足的锻炼机会;另一方面在教师的进修及企业挂职锻炼方面投入不够,导致教师的实践经验不足。

2.毕业设计监督管理不完善。

对毕业设计进行严格的监督和管理是保证其顺利的前提基础。目前,虽然一些高校制订了本科毕业设计论文管理办法,在具体实施上多数流于形式,缺乏管理力度,导致学生重视程度不够。

二、加强毕业设计教学改革,探索新指导模式

(一)完善相关课程改革,调整毕业设计时间

到一些知名企业充分调研,了解企业、社会对人才及相关专业知识能力的要求,对人才培养方案进行及时更新,整合一些有相互重合部分的专业课程,多增设一些基础实验及综合实验,以提高学生的工程实践能力。可将毕业设计调整到第七学期第十周开始,以缓解学生精力不足。在毕业设计开始前完成文献检索、相关计算机应用软件及毕业设计论文撰写规范的相关讲座,为学生顺利完成毕业设计奠定基础。

(二)加大经费投入,提高教师及学生实践能力

加强学校基础教学设施建设,多购置一些综合性试验设备,提高试验的开出率。加强校企合作,共同建立实验室,使学生和教师有机会到生产一线实习及毕业设计,从而可以获得更多的现场经验,充分调动学生的积极性,同时提高了指导教师的能力和素质。

(三)加强毕业设计的监督管理及奖惩

毕业设计是一项综合性较强的系统工程,涉及多个环节,每个环节都会对毕业设计的质量造成直接影响。因此学校教学主管部门应该与二级院系及指导教师共同完成相关的工作。在毕业设计开始前开展毕业设计讲座,让学生以更加严肃的态度去完成毕业设计。对毕业设计选题严格把关,根据过程检查结果评定平时成绩,公平合理地对待最后的答辩及成绩评定。对于学术不端,抄袭及造假的学生给予通报批评及延期毕业等处分;对毕业论文优秀的学生和导师给予一定的奖励,并将此项内容和教师的职称评定、奖励挂钩,以提高教师对毕业设计的重视,为毕业设计改革创造良好的制度环境。

(四)探索新的毕业设计改革模式

1.基于“3+1”人才培养模式的毕业设计改革。

“3+1”人才培养模式构建分两个阶段,第一阶段为大一到大三,在此期间学生在学校完成教学大纲所规定的各门课程,掌握理论基础知识和技术基础知识,掌握一定的实践技能。第二阶段为第四年,学生在企业结合生产和科研开发实际,完成毕业设计选题及毕业实习,由学校和企业双导师完成毕业设计指导进行生产实习并完成毕业设计和答辩。这种毕业人才培养模式有助于学生提高实践及动手能力,使人才培养与企业需求实现无缝对接。

2.基于创新竞赛毕业设计改革。

近年来各种类型的大学生创新竞赛尤其是国家级、省级大赛越来越受到各高校的重视和社会的认可,如机器人大赛、电子设计大赛等,对提高学生的创新思维、动手能力及团队合作精神等方面具有非常重要的作用。一般竞赛从大二、大三开始,毕业设计与创新竞赛相结合,避免了学生与大四的找工作、考研等相冲突,同时又使学生的实践能力得到了充分的锻炼,可将大赛内容分成几部分作为毕业设计题目,增加了学生的分工和合作,大赛获得省级或国家级奖可代替毕业设计,能充分调动学生的积极性。

3.基于实物模型、科研立项等的毕业设计改革。

在满足应用型人才培养目标的前提下,毕业设计的选题应鼓励实践性、多样化的选题模式。根据学生的基础及综合能力,选一部分学生参与实物模型制作,以机电专业为例,如结合单片机、PLC及基于三维软件的装置部件设计等的设计题目,学生在毕业设计过程中硬件调试的实践能力及软件应用能力将会得到提高,完成实物制作或模型的装配仿真即可代替毕业设计;对于部分参加大学生科研创新课题的同学,内容符合本专业方向,完成立项的结题答辩经审定通过可代替毕业设计。

三、总结