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【摘要】本文介绍基于项目驱动法进行测控系统课程设计改革的方法，选用多通道测控系统设计这一实例将多个基础课程联系起来，让学生在工程项目实践的情境中进行设计，激发学习兴趣，加深对课程知识的理解，培养学生的系统设计思维，获得实践创新、综合应用的能力，提高实践教学效果。
【关键词】项目驱动法 测控系统 课程设计
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）11-0055-01
一、引言
测控系统课程设计是自动化专业学生的重要实践环节，主要让学生利用学习过的微型计算机原理、接口技术、传感器、测量电路和控制电路等知识搭建一个满足特定要求的测控系统[1]。原来的课程设计方式受限于实验硬件设备资源和电子元件的不足，仅进行电路设计，在大图纸上画出原理图即达到设计要求。原来的课程设计选题往往只侧重于测控系统一个方面或几方面的知识点，如有的侧重上位机程序设计;有的侧重采集系统设计;有的侧重控制系统设计;有的侧重单片机与键盘、显示等硬件电路接口设计。学生难以了解该课程的整个体系，难以实现巩固学生相关专业知识，提高学生理论应用能力和培养学生工程实践能力和创新意识的教学目标[2]。
二、课程设计要求和考核
测控系统课程设计改革是采用项目驱动法，选择几个可以将多个基础课程联系起来，有特定要求的测控系统作为工程项目，让学生在工程项目实践的情境中进行设计，激发学习兴趣和热情，加深对基础知识的理解，培养学生的系统设计思维，获得实践创新、综合应用的能力[3]。
1.课程设计基本要求
根据设计题目及要求，查阅有关资料，理解题目的背景和意义，了解所需设计的系统及特点等;根据深入分析，进行方案设计，选择所需元器件类型，进行电路原理设计;根据系统功能进行模块划分，进行程序编写，完成系统调试;撰写课程设计报告。
2.课程设计考核
成品任务书、电路原理图、软件流程图、系统仿真结果、设计说明书齐全后参加答辩;答辩表现、系统现场演示、成品的完善作为主要的成绩考核依据。
三、项目驱动法在课程设计中的应用
本文选用多通道测控系统设计这一实例，介绍项目驱动法在该课程设计中的应用。本例采用51单片机作为控制核心，搭配合理的外围电路，设计一款多通道测控系统，主要包括通道选择、数据采集、模数转换、数据处理及控制、数模转换、显示和上位机通信等电路的设计。
通道选择是通过八个按键构建的独立式键盘进行。八路模拟信号是由滑动变阻器分压模拟产生，再经过ADC0809进行A/D转换。转换成的数字量进入单片机AT89C51進行数据处理。处理后将数据送入数码管或LCD中进行显示，显示位数由数据范围和精度确定。数据还通过MAX232芯片进行电平转换后，经串行端口送入上位机进行显示。数据再通过DAC0832进行数模转换，转换得到的模拟量送入执行器进行控制。
软件设计时首先进行模块划分，画各模块流程图，设计模块程序;再进行各模块整合完成系统流程图，设计系统程序。
在Keil软件平台中编写程序，调试后编译生成HEX文件，在Proteus仿真平台下将该文件加载至单片机，点击运行，根据仿真结果进行系统软硬件调试，验证系统功能和课程设计成果。
四、结语
通过几年的项目驱动课程设计的实践，学生不但能够根据自己所学的知识，针对具体的任务进行设计，同时又能够根据设计结果，巩固理论基础。通过锻炼，学生的项目分析、设计和创新的能力得到明显提升。近5年来，在省市和国家各部门组织的大学生“飞思卡尔杯”智能车竞赛、大学生电子设计竞赛、“挑战杯”大学生课外科技作品大赛和机器人竞赛等各种赛事中，本学院学生取得优异的成绩，获国家级竞赛奖项10项，省级竞赛奖项20余项。在实践教学过程中取得了较好的教学效果。
参考文献：
[1] 孙传友， 李涛. 测控系统原理与设计（第3版）[M]. 北京：北京航空航天大学出版社， 2014.
[2] 孙宇贞， 钱虹， 黄福珍. 基于实物的计算机测控系统实践教学改革[J]. 实验室研究与探索， 2011， 30（12）：111-113.
[3] 徐志玲， 王鹏峰， 黄柳. 测控专业课程设计群改革与实践[J]. 实验室研究与探索， 2014， 33（4）：171-174.
【关键词】项目驱动法 测控系统 课程设计
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）11-0055-01
一、引言
测控系统课程设计是自动化专业学生的重要实践环节，主要让学生利用学习过的微型计算机原理、接口技术、传感器、测量电路和控制电路等知识搭建一个满足特定要求的测控系统[1]。原来的课程设计方式受限于实验硬件设备资源和电子元件的不足，仅进行电路设计，在大图纸上画出原理图即达到设计要求。原来的课程设计选题往往只侧重于测控系统一个方面或几方面的知识点，如有的侧重上位机程序设计;有的侧重采集系统设计;有的侧重控制系统设计;有的侧重单片机与键盘、显示等硬件电路接口设计。学生难以了解该课程的整个体系，难以实现巩固学生相关专业知识，提高学生理论应用能力和培养学生工程实践能力和创新意识的教学目标[2]。
二、课程设计要求和考核
测控系统课程设计改革是采用项目驱动法，选择几个可以将多个基础课程联系起来，有特定要求的测控系统作为工程项目，让学生在工程项目实践的情境中进行设计，激发学习兴趣和热情，加深对基础知识的理解，培养学生的系统设计思维，获得实践创新、综合应用的能力[3]。
1.课程设计基本要求
根据设计题目及要求，查阅有关资料，理解题目的背景和意义，了解所需设计的系统及特点等;根据深入分析，进行方案设计，选择所需元器件类型，进行电路原理设计;根据系统功能进行模块划分，进行程序编写，完成系统调试;撰写课程设计报告。
2.课程设计考核
成品任务书、电路原理图、软件流程图、系统仿真结果、设计说明书齐全后参加答辩;答辩表现、系统现场演示、成品的完善作为主要的成绩考核依据。
三、项目驱动法在课程设计中的应用
本文选用多通道测控系统设计这一实例，介绍项目驱动法在该课程设计中的应用。本例采用51单片机作为控制核心，搭配合理的外围电路，设计一款多通道测控系统，主要包括通道选择、数据采集、模数转换、数据处理及控制、数模转换、显示和上位机通信等电路的设计。
通道选择是通过八个按键构建的独立式键盘进行。八路模拟信号是由滑动变阻器分压模拟产生，再经过ADC0809进行A/D转换。转换成的数字量进入单片机AT89C51進行数据处理。处理后将数据送入数码管或LCD中进行显示，显示位数由数据范围和精度确定。数据还通过MAX232芯片进行电平转换后，经串行端口送入上位机进行显示。数据再通过DAC0832进行数模转换，转换得到的模拟量送入执行器进行控制。
软件设计时首先进行模块划分，画各模块流程图，设计模块程序;再进行各模块整合完成系统流程图，设计系统程序。
在Keil软件平台中编写程序，调试后编译生成HEX文件，在Proteus仿真平台下将该文件加载至单片机，点击运行，根据仿真结果进行系统软硬件调试，验证系统功能和课程设计成果。
四、结语
通过几年的项目驱动课程设计的实践，学生不但能够根据自己所学的知识，针对具体的任务进行设计，同时又能够根据设计结果，巩固理论基础。通过锻炼，学生的项目分析、设计和创新的能力得到明显提升。近5年来，在省市和国家各部门组织的大学生“飞思卡尔杯”智能车竞赛、大学生电子设计竞赛、“挑战杯”大学生课外科技作品大赛和机器人竞赛等各种赛事中，本学院学生取得优异的成绩，获国家级竞赛奖项10项，省级竞赛奖项20余项。在实践教学过程中取得了较好的教学效果。
参考文献：
[1] 孙传友， 李涛. 测控系统原理与设计（第3版）[M]. 北京：北京航空航天大学出版社， 2014.
[2] 孙宇贞， 钱虹， 黄福珍. 基于实物的计算机测控系统实践教学改革[J]. 实验室研究与探索， 2011， 30（12）：111-113.
[3] 徐志玲， 王鹏峰， 黄柳. 测控专业课程设计群改革与实践[J]. 实验室研究与探索， 2014， 33（4）：171-174.