大学本科《数据采集技术》课程之我见

摘要；《数据采集技术》课程是电子信息工程专业必修课，课程主要内容有采样定理，模拟多路开关，测量放大器，采样/保持器、模/数转换器等内容。《数据采集技术》课程实践性较强，需要大量的实践，才能掌握好课程，该文为了提高《数据采集技术》课程教学质量，大量引入实践教学，让学生自己动手，开动脑筋，加深印象，提高工程技术水平，提高教学质量。

关键词：数据采集技术；课程；实践教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）07-0128-02

1背景

数据采集与处理是电子信息科学的一个重要分支，是以传感器、信号的测量与处理、计算机等先进技术为基础而形成的一门综合应用技术。作为获取信息的工具，数据采集在科学研究和国民经济的各个领域，如通信、雷达、核电、冶金、航空航天等方面有着非常重要的地位。掌握数据采集与处理相关理论与技术对学生综合运用多学科知识和从事相关领域工作的能力培养具有重要意义。

《数据采集技术》是甘肃农业大学信息科学技术学院针对电子信息工程专业大三学生开设的一门专业选修课程，该课程主要讲述数据采集系统构成，模拟信号的数字化处理，模拟多路开关，测量放大器，采样/保持器、模/数转换器、数/模转换器、数据的接口板卡采集、数字信号的采集、采样数据的预处理等内容。

为了提高教学质量，本文开展《数据采集技术》仿真实验和实践教学实验相结合，以期通过具体的实例，让学生对数据采集技术章节有一个更深的认识；同时，使学生综合运用所学理论知识，解决实际问题，能够根据实际需求，设计合适的数据采集系统，并对采集到的数据进行分析和处理。

2《数据采集技术》实验教学内容

2.1模拟多路开关

多路模拟开关由于在proteus仿真软件中没有仿真模型，因此可以使用实验设备进行实验，采用本人开发的“基于凌阳SPCE061A的实验设备”，模拟多路开关型号CIN501进行实验。

2.2测量放大器

测量放大器是一种带有精密差动电压增益的器件。被z测的物理量经过传感器变换成模拟电信号，往往是很微弱的微伏级信号，需要用放大器加以放大。测量放大器型号AD620是一款低功耗、廉价的测量放大器，具有放大倍数1到1000可调，电压范围（±2.3 Vto+18 v）。采用proteus仿真软件，可以进行仿真实验，这里对模拟信号放大了10倍，仿真结果如图1所示。

2.3采样/保持器

采样/保持器型号LF398是一款通用采样/保持器，电压范围在±5V到±18V，由于在proteus中没有采样保持器LF398的仿真模型，故采用“基于凌阳SPCE061A的实验设备”进行实验，LF398与凌阳SPCE061A单片机相连，使用示波器观察LF398采样阶段和保持阶段的波形完成实验。

2.4模/数转换器

模/数转换器芯片ADC0809，ADC0809是一款8通道8位模/数转换器，没有零点和满量程调整要求，可以通过proteus仿真软件进行仿真，ADC0809与单片机AT89C51相连，输出结果用LED数码管显示，仿真结果如图2所示。

2.5数/模转换器

数/模转换器芯片DAC0832，也可以通过proteus仿真软件进行仿真实验，仿真时与单片机AT89C51相连，限于篇幅，这里不再上图。

2.6数字信号采集

数字信号采集内容有8255A，DSl8820，RS-232串口实验。

8255A是可编程接口芯片，在proteus中可以与单片机AT89C51连接进行仿真实验，输出通过LED数码管显示，仿真结果如图3所示。

DS18820数字式温度传感器，可以通过proteus进行仿真，采用AT89C51单片机与DS18E20相连，使用数码管显示温度，采集程序已经有相应的程序直接调用即可，不需要编写采集程序，这里也不再上图。

串口RS-232接口可以通过proteus软件进行仿真，使用串口调试工具和RS-232相配合进行仿真实验，这里也不再上图。

2.7数字滤波

数字滤波方法有：平均值滤波法、中值滤波法、加权平均滤波法、惯性滤波法。数字滤波可以通过proteus和keil软件相结合，在keil中编写滤波方法，然后在proteus中显示结果，也可以采用MATLAB软件进行编程，完成数字滤波实验。

3结束语

本文为提升《数据采集技术》课程的教学质量，采用仿真实验教学和实践实验教学相结合，充分发挥学生的主动性和积极性，让学生在学习理论知识的同时，学习实践知识，使学生理论联系实践，从实践中学习了理论知识，用理论知识来指导实践，加强了学生实践工程技术的能力，提高了学生的动手操作能力，为学生工作就业打下基础，进而提高了《数据采集技术》课程的教学质量。