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篇1
重慶郵電大學從2003年籌備建立EDA實驗室,開設《電子設計自動化》實驗教學課程。由于電子設計自動化技術更新迅速,大概每三年硬件軟件就會更新一次,而我們的實驗教學內容仍然局限于基本的理論知識的驗證,教學的深度和廣度明顯不夠;另外實驗教學條件也難以跟上技術更新,不能反映當前流行技術,不能體現現代電子系統設計的思想,更難談到學生綜合實踐能力和創新能力的培養。因此,我們從2009年開始著手《電子設計自動化》課程建設,在中央與地方共建實驗室,以及學校教育教學改革項目資金資助下展開課題研究,并取得了一些階段性的成果。
1.構建先進合理的實驗教學理念
為適應EDA技術的快速發展,實驗教學是整個教學體系中更加重要的組成部分,我們將其定位為通過一流的管理體制與制度、一流的實驗教學隊伍、一流的實驗平臺與一系列新型實驗內容的建設,培養具有較寬專業面的學生的綜合能力,同時成為教師創新研發的基地。
1.1通過課程學習,以培養實踐型、創新型人才為目標,與國際培養模式逐漸接軌。
通過對國外一些高校的調研,我們發現許多著名高校EDA技術本科教學有兩個明顯的特點:一是課程在各專業的普及率極高;二是在實驗中大量引入新技術、新方法與新器件,更多地注重創新性、設計性、綜合性項目,突出EDA技術的實用性,以及面向工程實際的特點。
另外,國際通用的工程與技術評估條例(Accreditation Board for Engineering and Technology,ABET)列出了工科大學生必須具備的11項能力要求,即:
(1)應用數學、科學與工程等知識的能力;
(2)設計和進行試驗、分析與解釋數據的能力;
(3)設計一個系統、部件或工藝過程以滿足需求的能力;
(4)在多學科團隊中發揮作用的能力;
(5)發現、明確表達和解決工程問題的能力;
(6)了解職業道德,以及解決工程問題的能力;
(7)有效進行交流的能力;
(8)懂得工程問題對全球、經濟、環境、社會的影響;
(9)認識到終生學習的需求,以及從事終生學習的能力;
(10)關于當代問題的知識;
(11)用解決實際問題所必須的各種技術、技能和現代工程工具的能力。
結合國外高校對EDA教學的要求,ABET對工科大學生綜合能力的培養要求,以及目前我國正在積極努力構建符合華盛頓協議的專業認證,因此在課程建設過程中,我們將《電子設計自動化》實驗課程的教學定位為以ABET所提出的11項基本能力為基礎,培養實踐型、創新型人才為目標。
1.2在基礎實驗模塊的基礎上,寬口徑融合相關知識;結合現代EDA設計技術,與企業需求接軌,提升學生就業競爭能力。
實驗教學內容不再局限于邏輯行為的實現,即用EDA工具完成數字電路實驗中的內容,如:數字電子鐘、數字頻率計的設計等。而應該擴寬知識面,加入控制、接口、通信等的設計,突出EDA技術的優勢;更上一層將設計對象上升到系統級,進行嵌入式甚至SOPC的開發設計。實驗教學融合本科教學和研究生教學,根據其要求不同進行不同的實驗層次,整合不同的實驗要求和內容。整個實驗教學側重于實用電子系統的設計,注重引入現代EDA技術,與企業需求接軌,培養專業動手型人才,提升學生的就業競爭能力。具體實驗教學內容分層如表1。
1.3自制教學設備,鼓勵學生積極參加設備研發及各類電子競賽活動。
目前我校實驗中心教學實驗室儀器設備為2003年購置的GW48型EDA實驗箱,陳舊老化,功能單一,阻礙了學生能力和素質的培養。作為以電工電子技術為支柱的大學,如果沒有自制儀器設備的能力,就難取得高水平的教學質量。因此在課程改革中,我們自行研發了EDA、單片機綜合實驗設備,目前已投入40臺教學使用。在研發過程中,我們鼓勵優秀的本科生和研究生積極參與,培養其團隊協作及綜合設計、動手能力。
自制教學設備的組織與實踐,能夠促使實驗室引進新的技術,是教學改革的重要內容,能夠直接推動教學內容體系及方法的改革。
一方面,我們把《電子設計自動化》課程與各類課外創新活動結合起來,從多渠道促進學生創新能力的培養。我們從課程學習中選擇優異的學生,進行進一步的培訓。另一方面,我們也根據各屆競賽的題目與要求對教學內容作適當的添加更改,將技術進步等要求及時反映到教學中來。課程改革進行一年多來,成果顯著。我校有兩位老師在2009年全國大學生電子設計競賽中擔任指導老師,并獲得全國一等獎一項,重慶市一等獎四項、二等及優秀獎等多項獎項。
2.采取傳統實驗教學、開放式教學及項目研究式教學相結合的教學方式
在教學方式上,我們采用傳統實驗教學方式與開放式教學相結合的方法,并在此基礎上提出了項目研究式教學,目的在于強化優秀學生的培養,利用課余時間與假期時間,選擇有興趣的優秀學生進行更高一層次的培訓,鼓勵其參加各類科技活動和能力認證,等等。
2.1傳統實驗教學。
采取教師引導的形式,講解部分基礎實驗理論知識,幫助學生盡快入門。但并不采用理論課的教學模式,用大量的時間講授研究的內容。在教師講解演示后,學生仍需要自行動手完成實驗內容。此部分實驗內容主要涉及硬件平臺、開發軟件和部分基礎應用實驗的講解。如:重點講解平臺所用核心可編程邏輯器件的結構和特點,要求學生課下詳細閱讀器件的數據手冊;講解原理圖設計、硬件描述語言設計的方法,學會如何仿真與硬件調試,等等,為后續開發做準備。基礎應用型實驗包括邏輯表決器、頻率計、電子鐘等屬于第一層次邏輯行為的實驗項目。
2.2開放式實驗教學。
提倡自主式學習,幫助學生樹立“學習是自己的事”的理念,提倡在做中學,在學中做,培養學生研究性學習的思維方法,不采用學徒式的教育模式,努力使學生從灌輸式教學模式中走出來,培養其獨立自主地分析問題、解決問題的能力。
開放式實驗教學有以下幾個特點。
(1)采用刷卡形式進入實驗室,實現時間、內容、元器件“三開放”的模式。學生可以根據個人情況自己安排實驗時間,選擇實驗內容,掌握實驗進度。
(2)實驗采取1人一組。
(3)實驗學時結束以后,由學生自己抽取考試項目,能夠在規定時間場地內完成,則認定成績合格,可進入下一階段的學習;如不合格,則需要下一學期補考或者重修本門實驗,再次進行本輪實驗。
(4)可提交電子小制作等應用作品,通過者認定成績優秀。
2.3項目研究式教學。
采取學生自主研發、參與教師科研、參加各類電子競賽、電子工程師設計認證等形式,由學生自行擬定項目或從提供項目中選擇,配備指導老師。考評采用測試演示+答辯30分鐘/組的形式。此方法能夠拓展實驗教學的視野,增加實驗教學的內容,激發學生對科技創新實踐的興趣,同時也能夠培養學生的組織能力、團隊精神和領導才能,使他們的創新思維能力和綜合實驗能力顯著提高。
3.實驗教學的考核
根據具體的教學情況和效果,我們改革傳統的“統一題目、統一考核”的形式。考核要求體現出既強調基本理論知識的扎實,又強調方法的運用,對不同的教學模塊采用不同的考核形式。
對基本本科生教學采用平時上課20分+作業10分+實驗成績40分和最后綜合自主電路設計30分成績相結合的考核方式。在綜合自主電路設計的考核中,也采用學生自主選擇考核項目的方式,給出多個難易程度不同的項目,由學生根據自己學習情況進行選擇,最后成績結合考題難度和學生完成情況給出。
考核方式還將進一步改革改進,以便更充分地調動學生學習的積極性,更好地反映課程學習的效果。
我們根據考核題目建立了龐大的試題庫,用于學生在開放實驗室內自行研究完成。學生可根據自己的興趣和特長進行選擇,既有利于培養自學能力,又能夠鍛煉綜合設計能力。
4.結語
本次實驗教學改革從教學理念、教學內容層次、教學方式入手,以06、07級本科學生作為試點。調查結果表明,學生對EDA課程的教學方式滿意,教學效果顯著,能夠有效地增強綜合能力。
篇2
(1)創建一流具有EDA特色的實驗環境。EDA的實驗環境的好壞在某種程度上直接影響電類學生對現代化技術的掌握,同時EDA的實驗環境也是一個窗口,代表了一個學校現代化教學的形象。EDA中心的建設不應等同于一般的計算中心或機房的建設,應該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導開發力量。為了建設好一流的EDA實驗環境,我們成立了專家指導小組指導環境的建設,并多次派人到EDA教學較好的學校去參觀學習。為了體現時代的特點,我們將中心80臺機器內部互連,整個內部網絡完全按照Internet技術規范設計,能提供全套Internet服務。中心內部網絡還通過Linux網關與校園網相連。服務器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統。
(2)嚴把質量關,高質量完成建設。EDA所有軟硬件設備的引進都經過認真市場調查研究,并嚴格的檢測,對不合格的產品堅決清除。如曾進一批微機,檢測后發現配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設對EDA來說是體現特色的關鍵性建設,盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質量,劃出專項資金,引進許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強外聯,尋求多方支持。EDA教學的開展需要許多方面的技術支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術交流以及與EDA軟硬件開發商家的聯系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設備,美國Altera公司通過其大學項目贈送給我們專業版和網絡版的Max+PlasⅡ軟件開發工具等。
(4)鼓勵師生開發EDA教學項目。我校EDA教學項目的開發進行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展,目前已自行開發并用于教學有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環境也正在緊鑼密鼓地準備中。
(5)勤儉節約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機,建成了硬件機房,很好地解決了這類問題并節約了不少資金。
2EDA實驗環境的管理
我校的EDA實驗環境主要面向電子工程系和自動控制系學生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協調管理,兩系分別任命了兼職正副主任負責中心的建設和日常管理。
在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:
(1)全心全意為EDA教學服務。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學實驗提供方便。為了做好服務工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網絡授課,我們引進了Lanstar網絡教學系統軟件。有教師需要提供語音教學服務,我們購買了無線話筒。有一些國外引進的EDA軟件需要用英文操作系統,中心工作人員經過多次試驗,使中英文操作系統能夠方便地切換。中心的Internet網及打印機等設備也均向師生開發。
(2)開放式的實驗環境。中心除正常設備維護日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經常安排對EDA技術熟悉的教師或研究生進行現場指導,學生可以自由地上機實習。
(3)不斷推廣EDA新技術。EDA技術的發展速度非常快,我們利用中心與外界聯系較多的優勢,不斷向師生推薦EDA新技術和新方法。如我們曾請經銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業的學生開設了“電路”、“電子線路”、“數字電路”、“信號與系統”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業的“電工學”課程中;每年還有幾十名本專科生和研究生在這里進行畢業設計和課題上機。總上機時數已達4萬機時。
(2)EDA中心的構建,推動了我校多門類課程的教學內容、教學方法的改革。就數字電子課程而言,迫切需要充實現代化的設計思想和設計方法,EDA中心的服務為此創造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學生一起共同體驗前人創造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數字系統設計等課也起到了同樣的作用。
(3)開放式的管理,方便了學生,激發了學生的學習熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發現,原擬定通過Lanstar授課系統對學生講授EWB的使用方法,結果在現場卻發現,不少學生已初步學會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學,進入了EDA環境。這是一個學生主動學習的例子。通過這樣的學習客觀上提高了學生的自學能力,反映了他們高度的學習熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現代化、更復雜的EDA工具打下了基礎。
(4)EDA中心成為學生第二課堂的場地,培養學生從事科學研究的能力。如數字系統設計的老師利用EDA中心進行電子設計競賽,取得很好的效果,受到了學生的歡迎。
參考文獻:
[1]陳旭,王成華.建好電工電子基地培養面向21世紀的高素質人才[A].國家工科基礎課程教學的基地建設研討會論文集[C].武漢:華中理工大學出版社,1999.4.(166).
篇3
通過對低速無線傳感器網絡協議的深入研究，分析軟件測試、通信協議測試和自動測試等相關理論知識，本文提出將通信協議測試和自動測試相結合的方法，實現對測試過程自動執行和測試結果的自動分析，是本系統的創新點。如圖2所示，虛線框內測試步驟可以實現測試的自動執行，其中可視化用例設計器、測試用例生成器完成測試用例的自動生成工作，測試用例的自動生成是測試自動執行的關鍵部分。測試結果分析器則對測試結果進行自動分析。測試用例的設計和生成是協議測試的關鍵和難點，如何生成最能發現被測協議存在問題的測試用例，如何用最少的測試用例實現足夠大的覆蓋率，是協議一致性測試的目標和難點。本文提出利用測試用例的自動生成來解決這一問題。測試用例自動生成主要依靠測試用例自動生成器是來完成，是實現測試自動執行的核心。其體系結構如圖3所示，其中用例設計描述是文本文件，描述測試用例的特性，選擇的算法不同，描述方式也會有所不同。如采用“基于形式規格說明的方法”用Z，VDM，OBJ，LARCH等語言描述，采用“組合覆蓋方法”則用XML腳本描述，因為XML腳本的可擴展性比較強，所以在目前的自動化測試系統中得到較多的使用。算法適配器為算法提供接口，向上提供算法支持服務給描述解析器，向下兼容多種算法，兼容多種算法能增強體系結構的擴展性和適用范圍。描述解析器在算法適配器基礎上分析用例設計描述，將用例描述轉換成用例生成器可識別的內部描述形式，并傳遞給用例生成器。用例生成器獲得來自描述解析器的內部描述，根據描述自動生成可執行測試用例。可執行的測試用例支持多種形式存儲，如內存存儲、文本存儲、數據庫存儲等，具體的存儲格式隨著測試執行的需求變化。
3一致性自動化測試系統的實現
為了驗證體系結構的適用性和有效性，搭建了基于MicrosoftVS2010、SQLServe2005、“分類樹方法”、GDI+(GraphicsDeviceInterface)來實現無線傳感器網絡協議一致性測試的自動化系統。其中GDI+完成系統中的可視化用例設計器工作，它是一個語法可控制的、可視化、圖形化的編輯器，幫助我們更加有效地使用分類樹方法進行測試用例的設計。分類樹方法是黑盒測試中的一種部分測試方法，是一種有效的功能測試方法。分類樹方法的基本思想是：首先逐層劃分測試對象的輸入域，然后將劃分的獨立的類結合為無冗余的測試用例，這些測試用例覆蓋了整個輸入數據域。算法適配器、描述解析器、用例生成器、分類樹方法均使用MicrosoftVS2010實現。SQLServer2005降低了管理數據基礎設施和發送觀察和信息給所有用戶的成本，并具有可信任，高效，智能的特點。因此本文將測試系統及被測試網絡信息存儲在SQLServer2005數據庫中，用來在自動執行測試用例時調用并存放測試結果信息。自動化測試系統在實際應用時，首先用GDI+構建測試用例設計，也就是生成XML語言描述的用例說明，然后描述解析器解析該用例說明并生成測試用例模板（系統內部格式），由用例生成器生成可執行的測試用例，調用SQLServer2005中存放的測試網絡信息和測試配置信息執行測試用例并生成測試報告。本系統中人工只參與第一步，即用GDI+技術構建測試用例設計，其余部分均自動完成，提高了測試工作的效率和客觀性。該實現已應用于國家科技重大專項“信息匯聚傳感器網絡綜合測試與驗證評估環境”中，限于篇幅測試過程不再贅述，經過測試發現了一些隱藏的無線傳感器網絡協議一致性測試問題，提高了一致性測試有效性和客觀性，也證明了本文所提出的一致性測試自動化方法的有效性和實用性。
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《電子線路設計自動化》是電子信息工程和自動化等電類專業開設的一門專業基礎課，講授Altium Designer軟件的使用方法，本課程主要包含了原理圖設計、印制電路板（PCB）設計、設計原理圖時需加載的元件庫繪制與設計PCB時需加載的元件封裝庫繪制，即僅涉及AD軟件的PCB項目工程的設計制作部分。這門課程的實踐性非常強，單純依靠教師的講授遠不能達到讓學生掌握這門工具性課程的目的，必須想辦法提高學生興趣，讓學生能夠主動多練習、多實踐，在有限的時間內讓學生更好的掌握軟件使用方法。作者在十余年的教學過程中，經過不斷的研究與探索，在課堂中經過多次教學改革，取得了一些成效，學生的學習主動性及動手操作能力得到提高，教學效果得到明顯改善。本文結合作者《電子線路設計自動化》課程多年的教學經驗，對該課程的教學改革進行了探討。
一、教學方式研究
2002年開設本課程時，采用的教學方法是任課教師在多媒體教室上課，專任的實驗教師在機房指導學生上機，課時分配上課堂授課學時較多，占■，上機學時較少，占■。上課時學生只能看任課教師操作，兩次課堂學習后才能進行實際的上機練習，學生在上機操作中很容易遺忘課堂講述的內容，而且當時學生中個人擁有計算機的并不多，除了上機課之外也不方便進行練習。上機時由專業實驗教師進行指導，也不利于任課教師了解學生的學習進度，無法針對學生實際掌握情況調整后續課程的講解。總體說來，這種教學方式，學生練習時間太少，軟件使用不夠熟練，教學效果并不理想。為增加學生練習時間，增強教師對學生的了解，本課程于2006年進行了第一次教學改革。本次改革將課時重新進行了分配，授課學時減少到■，上機學時增加到■，一次課堂教學后進行一次上機練習；同時，上機時由任課教師進行指導，方便任課教師了解學生的軟件掌握程度。這種教學方式，增加了上機練習時間，任課教師對學生知識掌握程度有一定的了解，授課效果有所改善。但是學生課堂學習與上機練習仍然不同步，雖然增加了練習時間，但是上機時依然有些內容會被遺忘，所以，本課程的教學方式仍有很大的改善空間。本課程于2013年進行了“理實一體化”的教學改革，即理論與實踐一體化的教學方法。采用小班化授課，以1個自然班（40人左右）為單位進行教學活動；本課程直接在新建的專用機房授課，不再區分授課學時和上機學時。在講授過程中學生計算機受教師控制與教師計算機同步，學生無法操作計算機，從而提高學生的注意力，使其專心學習。一部分內容講解之后，學生先操做一遍教師講授的內容，再進行教師布置的新任務的練習，教師全程輔助指導。這種教學方式大大增加了學生的練習時間，也便于任課教師掌握學生的學習情況，同時對出現較集中的問題可以隨時講解演示。
二、教學內容研究
本課程主要講授AD軟件設計原理圖與設計PCB板圖的功能。學生在學習電路、模擬電子技術和數字電子技術等基礎課程的過程中對原理圖已經非常熟悉，學習起來相對容易一些。而電路板雖然在生活中常常用到，但因其都置于電子設備的內部，不易被看到，因此學生了解不多，學習起來相對困難一些。課程開設之初，任課教師僅僅是拿印制電路板廠家的成品PCB板到課堂上，讓學生觀察，然后結合電路板設計環境進行授課，學生在學習之后對PCB的結構仍然一知半解，不能完全掌握。之后教師將實驗室做的基礎PCB板帶到課堂讓學生觀察、學習，使學生對電路板的基本組成有了進一步了解，但學生對于元件封裝的型號、焊盤大小、銅膜線的線寬等細節問題仍然不夠明白，缺乏實際操作經驗。“理實一體化”改革之后，本課程的實踐練習環節在原本僅進行上機練習的基礎上增加了實物PCB板的制作與元件的焊接。一個具體的實物制作貫穿在整個課程的教學過程中，從設計原理圖到設計PCB板圖，再到實物PCB板的制作與元件的焊接，在整個學習過程中學生能更好的理解元件封裝、焊盤、銅膜線在AD軟件中與實物的對應關系，從而達到更好的掌握AD軟件應用的目的。舉例來說，選取心形流水彩燈電路讓學生制作成品。這是一個有趣的小制作，設計制作完成之后LED燈循環點亮，非常漂亮。學生也可以將LED燈設計成其他形狀，在LED位置變化的同時，可以更好的理解電路板的布局、布線規則。雖然本課程學時數有限，不能很好地掌握復雜電路的設計制作，但通過實際電路的制作，學生更好地理解了電路板上元件封裝和焊盤等設計對象之間的關系，為今后在實際工作中設計制作復雜電路打下了堅實的基礎。
三、教學技巧研究
《電子線路設計自動化》課程的操作性極強，學生要想熟練的掌握AD軟件的應用，單純靠教師的講授是不行的，而且在有限的學時中教師也無法講解全部的軟件內容。因此，在課堂教學中教師更重要的任務是引導學生自主學習，以項目任務驅動學生興趣，使軟件的學習能有一個延續性。課程開設之初，由于所講授的軟件版本（Protel99se）較低且內容較少，因此課堂授課時間相對充足，授課內容比較詳細，教師可以在授課過程中按照每個設計環境下的菜單及工具箱進行逐一講解。學生雖然課堂上聽的內容細致，但是聽課學時多、上機學時少，到上機練習的時候具體操作方法反而記住的少、遺忘的多，因此操作中出現的問題也多，軟件掌握情況較差。授課學時與上機學時調整后，教師仍然按照各設計環境下的菜單及工具箱逐一講解，有些注意事項則留到學生進行上機練習時再做說明，同時亦根據學生的掌握程度差異進行不同的指導。上機課過后的授課學時中，教師再將上機時學生提問較多或出錯較多的問題進行集中講解，學生對軟件操作過程加深了印象，取得了較好的學習效果。進行“理實一體化”改革之后，“教”“學”同步，教師將每節課按項目進行劃分，每個項目的操作中包含不同的工具和設計對象，學生完成項目之后即掌握了這些工具的具體操作方法和設計對象的屬性設置。每個項目包含的工具和設計對象不同，而各工具和設計對象之間是有共性的，比如各設計對象的屬性設置，各個設計環境的參數設置等。項目教學的實施提高了學生的自學能力，使學生們可以舉一反三，在將來遇到其他未曾使用過的工具和設計對象時，就可按照在課堂上的學習方法去學習新工具的使用。結束課堂練習后學生們再進行分組討論，將自己的學習心得與大家分享，幫助同學們更快的掌握軟件使用方法，也激發大家自主學習的興趣。
四、考核方式改革
本課程實踐性較強，而實踐性強的課程在考核時采用單純的筆試并不容易考察出學生的真實水平。課程開設之初，受機房設備等限制，只能采用筆試，筆試的考核僅反映了學生對軟件的菜單、工具箱、設計對象的屬性設置和PCB設計流程等的掌握程度，而不能反映學生在實際操作中可能出現的問題。但軟件的使用，最重要的就是實際應用，因此這種考核方式成為了在教學條件限制下所采用的無奈之舉。隨著教學改革的逐步推進和機房設備的逐漸完善，課程考核采取筆試與上機考試相結合的方法。在機房進行考試，試卷上理論題占10%，上機操作設計PCB板所占比例為90%，此考核方式較大程度上反映了學生對軟件實際應用的掌握程度。“理實一體化”改革之后，課程考核不再集中到期末一次進行，而是在課堂教學中增加兩次考核，所有的考核全部采用上機考試模式，實行“2+2+6”考核模式。“2+2+6”考核模式的具體實施為：完成設計原理圖的學習和設計PCB板的學習之后，分別進行一次考核，在最終成績中各占20%，完成所有課程的學習之后再進行一次綜合考試，占最終成績的60%，最終成績滿分為100分。這種考核方式反映了學生對軟件的掌握程度，并可以隨時掌握學生的學習情況，也可以激勵學生在學習整個課程的過程中刻苦努力，不會出現考試前集中突擊的現象。
五、結論
《電子線路設計自動化》課程經過兩次教學改革，尤其是實現“理實一體化”的教學模式后，激發了同學們的學習興趣，創造了良好的學習氛圍，取得了較好的學習效果。然而，Altium Designer軟件是在不斷更新的，隨著軟件的更新其內容會越來越多，而課堂學時畢竟有限，因此，如何在課堂上更好的讓學生掌握軟件應用，進而激起學生熱愛電子設計制作的熱情，從而自發去學習課堂上無法涉及的軟件操作及電子設計制作的相關內容，是教學中要持續探索的。
參考文獻：
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一、調研目的
（1）通過調研，明確行業對自動化生產線崗位職責和崗位知識、技能的要求，從而科學合理設置課程內容，提高學生技能。
（2）通過調研，明確行業對自動化生產線人才職業綜合能力的要求，課程內容的設置注重全方位培養學生能力，同時培養學生良好的職業道德。
（3）通過調研，了解相關行業對自動生產線崗位工作人員的具體要求情況，包括基本素質的要求、基本能力的要求、綜合能力的要求。總結課程開發基本思路、實驗實訓具體操作方法。了解企業對《自動生產線安裝，調試與維修》課程的見解，相關專業技術知識及技能的需求狀況，以便進行該課程內容設置、課程培養目標、課程教學模式，課程實踐環節和課程教學大綱的更新完善，努力從課程的各方面加強與企業的交流，力爭將《自動生產線安裝，調試與維修》課程建設成為學校精品課程。
（4）通過調研，了解機電專業畢業生工作情況，聽取他們對《自動生產線安裝，調試與維修》課程的建議，現在工作中需要哪些自動生產線相關知識和實踐能力。
二、調研內容
圍繞著上述目標，我們著重確定了以下調研內容：
（1）崗位職責要求；（2） 崗位知識技能要求；（3） 職業綜合能力要求；（4） 職業資格證書要求。
三、調研方法
本課程調研于2010年8月到蘇州工業職業技術學院，2011年11月到西安航天九院第16研究所，西安東風儀表廠，2012年5月至6月期間走訪西安東方機械有限公司、西安理工大學、西安天虹電器有限公司、漢江螺紋磨床研究所等進行實地現場調查。采用調查、走訪、開小型座談會、發放調查表，專業畢業生座談等多種形式，了解其他高校《自動生產線安裝，調試與維修》課程的建設情況及企業對課程相關知識及技能的要求，征求企業對該課程內容設置，課程教學模式，教學大綱的改進意見。調研過程中認真聆聽高校和企業對《自動生產線安裝，調試與維修》課程好的建議和課程建設思路，認真記錄調研的各個環節，調研中盡早發現自身課程建設的不足，與企業共同探討好的改進方法。
四、調研結果及結論
本課程調研共發放調查問卷30張，回收30張，對調查問卷進行了周密翔實的統計，結果如下，填寫認為自動生產線安裝、調試與維修技術的重要性較大的問卷為28份，填寫自動生產線在企業中有重要應用的問卷為27份，填寫使用自動生產線安裝，調試與維修技術的崗位為機電設備安裝與調試的問卷為29份，填寫使用自動生產線安裝，調試與維修技術的崗位為機電一體化系統的安裝的問卷為26份，29份問卷認為自動化生產線安裝，調試與維修工作中液壓與氣動知識比較重要，30份問卷認為自動化生產線安裝，調試與維修工作中傳感器方面知識比較重要，27份問卷認為自動化生產線安裝，調試與維修工作中電氣控制方面的知識比較重要，30份問卷認為自動化生產線安裝，調試與維修工作中可編程序控制器方面，29份問卷認為課程教學中應當加強學生機械系統安裝能力的訓練，28份問卷認為課程教學中應當加強學生電氣控制系統的安裝，調試及故障診斷能力的培養，30份調查問卷認為課程教學中應培養學生可編程序控制器軟件編程與調試方面的能力，29份調查問卷認為課程教學應采取理論與實踐相結合的教學模式，在做中學，學中做，30份調查問卷認為學習完本課程后學生應當能夠獲得機電一體化高級工及維修電工技能證書。
五、改進措施
（一）更新思路
隨著機電一體化技術的飛速發展，新技術的不斷涌現，教材內容往往滯后，課程的教學應該進一步、更深入的和行業結合，加大市場調研的力度，及時調整教學內容。建設機電綜合創新實訓室，采取形式多樣的實踐教學環節，提高學生的學習興趣，培養學生自動生產線安裝、調試及維護的能力。
（二）注重教學方法
改進教學模式，加大實踐操作環節在課程教學中的比例，課程建設中題庫和《自動生產線安裝，調試與維修》課程多媒體課件的建設還要不斷地更新、完善，以適應行業的發展，進一步優化授課的各個環節，努力建設出富有特色的課程體系。注重啟發式教學，引導學生主動學習。
（三）強化實踐教學
要繼續加強實踐教學培養，加大實訓的力度，增加實訓的時間、按行業的要求培養出市場所需的熟練的技能型人才，實現真正的“零距離”。多建立校外實習基地，讓學生到企業現場多看看，了解企業對學生的各方面要求。
（四）加強師資建設
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1 引言
隨著電子設計自動化（EDA）技術的不斷發展，傳統基于固定芯片和固定連線的嵌入式開發設計方法逐漸淘汰，基于可編程邏輯器件的芯片設計與實現方案被廣泛采用。各高校信息與通信工程本科專業一般都開設相關選修課[1]，如《FPGA系統及應用》，《可編程邏輯器件設計》，《軟件無線電》等。這些課程中都涉及FPGA（現場可編程門陣列）這一核心芯片的設計與實現，為了輔助教學內容，本類課程的講授一般采取課程教學和實驗教學相結合的方式，課程教學和實驗教學的學時安排一般是2：1，或者更高達到1：1[2]。該類課程的主要特點就是重實踐，因此課程和實驗設置需要注重對于學生動手能力的培養[3]。
可編程邏輯器件的實驗設計通常以模塊化開發為主，指導學生采用EDA設計思想，進行可編程器件的設計編程與仿真驗證，實驗教學可以輔助課堂教學取得良好的效果[4]。然而，在目前的可編程邏輯器件實驗設計中也存在一些問題，同學們經常會遇到仿真分析和實際系統工作不一致的情況，導致實驗無法繼續，同學也不知如何處理。引起這類問題的原因其實有很多種，包括硬件問題、設計時序問題等等。傳統解決這種問題的方法是指導學生將一些關鍵信號的管腳引出，用示波器進行邏輯分析。但這種分析方法存在兩個問題，一方面是所需要觀察的信號往往較多，一般的示波器通道數有限，不能夠很好分析多路信號的邏輯關系，另一方面是一般的實驗開發板也并不能把多個管腳全部引出并設置觀測點。隨著可編程邏輯器件技術的不斷發展，無論是Xillinx公司生產的芯片還是Altera公司生產的芯片，一般都提供在線邏輯分析儀功能，其基本原理是通過消耗一定的硬件資源（一般是RAM資源），來達到實時在線的數據邏輯分析。從而可以有效提高同學們的實驗驗證效率，并啟發指導學生獨立進行系統驗證、故障排除，有助于學生掌握解決相關專業工程技術問題的技能，培養學生具有良好的創新實踐能力和動手能力。
2 在線邏輯分析儀功能分析
在線邏輯分析儀的主要功能是在上板在線測試過程中采集并觀察芯片內部信號，以便于進行時序及邏輯正確性驗證[5]。主要工作原理是通過在綜合后網表里插入用于采集數據的IP核（包括ILA、ICON），然后選擇需要觀測的信號量、用于觸發采樣的觸發信號、以及采樣時鐘，然后運行產生一個新的網表文件重新布局布線并生成可在芯片中運行的二進制文件。其功能實現流程如圖1所示：
圖1 在線邏輯分析儀功能實現流程
在芯片運行過程中，如果滿足觸發條件，則芯片里面的邏輯分析儀IP核會自動將所需觀測的信號量采集并存儲在芯片內的RAM中，并將采集結果通過JTAG傳輸至PC機的監控界面上進行顯示，顯示方式也可以靈活配置，既可以選擇二進制形式按位輸出，或者將其中任意信號綁定為一組總線信號，進行波形顯示，這個過程就像操作一個真實的邏輯分析儀一樣。基于在線邏輯分析儀的開發測試如圖2所示：
圖2 基于在線邏輯分析儀的開發測試圖
如上所述，在線邏輯分析儀可以摒棄傳統昂貴的邏輯分析儀在線實時地進行時序調試。通過設置，可以有選擇地觀察可編程邏輯器件內部的任何信號，并可靈活設置觸發條件（如時鐘上升沿、下降沿、自定義的觸發信號及信號的邏輯組合）、數據寬度和深度等，這些設置與資源的消耗是相關的。
在線邏輯分析儀的引入也帶來一些問題，首先，編譯時間被延長得很長。每次編譯過程中，都會根據你添加的邏輯分析儀工程文件重新生成一次網表，再重新編譯整個工程，那么編譯時間就不可避免地被延長了。另一方面，由于在線邏輯分析儀本身是需要占用可編程邏輯器件資源的，如需要觀察更多的數據寬度和深度，則占用可編程邏輯器件資源較多，同時資源的消耗也會帶來時序方面的影響，就像測不準原理一樣，測量過程的引入會導致對原系統一定程度的改變，但只要綜合考慮待測系統與在線邏輯分析儀的資源消耗以及進行合理的時序設計，這些問題是可以得到很好的控制的。
3 基于在線邏輯分析儀的實驗設計
基于在線邏輯分析儀的實驗編排既需要具有邏輯系統開發代表性，又需要符合本科生的實際能力和知識背景。
在線邏輯分析儀的選擇取決于硬件平臺的選擇，由于Xilinx的開發環境功能較全，集成了軟件開發、前仿真、后仿真以及在線調試工具，在課程實驗設計中，我們選擇Xilinx公司Viertex5系列的芯片，以及Chipscope作為在線邏輯分析儀。
為了體現在線邏輯分析儀的作用，實驗設計中采用了比較教學法。設計對象為數字通信系統中經常出現的毛刺現象。這是在可編程邏輯器件設計中經常出現并困擾設計者的重要問題，這類錯誤往往較難發現，但卻能導致較為嚴重的邏輯錯誤，降低整個數字系統的工作可靠性。
在可編程邏輯器件課程中的高級用法介紹時，一般都會介紹毛刺產生的原理。即這是由于信號在可編程邏輯器件的內部走線延遲和組合邏輯的不同步所導致的，在多路信號變化的瞬間，組合邏輯的輸出常常產生一些小的尖峰，這是由可編程邏輯器件內部結構特性決定的，因此這類現象通常出現在多路組合邏輯中。
學生在學習這一概念時往往僅有理論認識，缺乏直觀的理解。因此，在課程實驗設計中分別采用組合邏輯和時序邏輯進行某個加法器的設計實現。并采用毛刺檢測電路對毛刺進行捕捉并通過在線邏輯分析儀將各觀察點上出現的毛刺檢測出來并存儲，并將其顯示在屏幕上。這樣在同一功能模塊對應的不同實現方案所產生的在線邏輯分析儀輸出結果并不相同，從而證明了時序邏輯可以顯著避免組合邏輯中毛刺的產生，其可靠性要優于組合邏輯。
在實驗設計中，還可結合采用陷阱教學法，即在模塊的設計中故意引入組合邏輯中容易產生毛刺的錯誤寫法，讓學生采用在線邏輯分析儀自己發現錯誤，體會該類錯誤發生的原因，并進行相應糾正。從而使同學更深刻理解硬件描述語言的綜合結果及在線邏輯分析儀調試的方法和作用，同時通過這種方法可以培養他們注意細節的良好習慣。
由于在線邏輯分析儀可以進行靈活的觸發條件配置、采樣時鐘選擇。因此，在基于在線邏輯分析儀的實驗設計中還可結合不同設置條件進行邏輯分析儀驗證。如為了能有效地捕捉數據流，可以設置多種不同的觸發方式，如：基本觸發、隨機觸發、延遲觸發等。以及采用不同的采樣時鐘，并將觀察結果輸出至屏幕顯示，分析比較不同設置對于毛刺的影響，加深對于在線邏輯分析儀的使用理解和對于毛刺產生機理的認識。
4 結論
本文研究闡述了信息與通信工程專業EDA課程教學和實驗的特點現狀，闡述了對于學生理解時序設計的重要性，并分析了在線邏輯分析儀在EDA設計開發中起到的重要作用。在此基礎上，將在線可編程邏輯分析儀引入實驗教學，結合采用比較教學法和陷阱教學法，提出了基于在線邏輯分析儀的課程實驗設計。通過這類實驗可以使同學們更深刻地理解硬件描述語言及可編程邏輯器件的時序設計。
參考文獻：
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2.1電子設計自動化技術內容
電子設計自動化實驗系統在電子設計上的作用是無可比擬的，它的用途體現在多個方面。該系統的開發是讓其往更加全面具體，高效快速的方面發展。電子設計自動化實驗系統可以運用于電子設計自動化教學及一些科學實驗的項目開發。電子設計自動化通過從計算機內部進行設計，從界面上進行表現的一種工具，糅合了計算機編程，計算機圖形學，數學物理，以及人工智能等各種基礎計算機知識和高科技技術等的精華，將這些結合在一起形成了一個新興的高智能的軟件工具。它已經被廣泛應用電子的各個方面，如于通信系統的開發，集成電路的版圖設計，電子電路的設計，印刷電路板的設計和可編程器件的編程等。所以，不難看出，電子設計自動化技術一般包括軟件設計工具，硬件描述語言，實驗開發系統和可編程邏輯器件。
2.2電子設計自動化實驗系統環境的建立和開發原則
對于高校來說，電子設計自動化實驗系統的建立與開發，需要遵循一些原則和注意事項，才能讓該系統發揮其所有作用。首先，需要建設一個一流的系統環境，要有可以過關的硬件和軟件設置，擁有最先進的計算機技術和有能力的指導，才能滿足學生的所有需求。有的電子設計自動化實驗系統的建立沒有先進的技術，也沒有正確的指導，使得使用的人們無法正常完成自己的實驗，白白浪費了很多的資源和材料。其次，對于建設和開發需要使用到的設備和儀器必須有嚴格的質量把關，那些由質量問題的儀器要堅決更換和不使用，這樣才能保證在以后的使用中不會因為儀器和設備的問題使項目和實驗功虧一簣，或是讓實驗結果出現誤差及延誤。同時，還要借鑒先進的經驗，去那些建立得好的高校和試驗站取經，交流經驗，或是去國外引進新的技術和開發軟件，這樣會使該系統在建立中少走一些彎路。最后，最重要的是要進行自我開發和創新，鼓勵學生和老師對該系統的開發，設計出更好的技術和軟件，才能促進科技的發展。在進行試驗和項目時，要注意勤儉節約，不要浪費，對于那些不用的可以試著去改裝，讓其變得有用。在電子設計自動化實驗系統建好后，可以開放給所有感興趣的學生進行實驗，老師在一旁進行指導，好的環境氛圍對于學生的學習起著至關重要的作用。這些原則的遵守可以讓電子設計自動化實驗系統的建立更加順利。
2.3電子設計自動化實驗系統的硬件開發設計舉例
電子設計自動化實驗開發系統硬件開發也是一個炙手可熱的科技上的創新，一個好的的硬件對于該實驗系統的安全性和運行性有著不可替代的作用，硬件系統包括基本的計算機和其他器件等。例如現在較為運用廣泛的器件是FPGA/CPLD器件，它可以提供計算機在進行電路設計時有一個具體的編程環境，FPGA/CPLD器件的組成較為復雜，包括很多不同功能的模塊和電路。對于該系統的硬件在引進其他先進的設備的同時，也可以借鑒他人的先進技術，改革創新，研究屬于自己硬件。
2.4電子設計自動化實驗系統的軟件開發
該系統的軟件主要是指可編程邏輯器件，用于對電路的編程和自動化的實現，對于該軟件的開發有很多的技術軟件可以使用。如現在比較流行的是FPGAAExpressh等用于開發芯片的軟件，這種軟件可以實現多種功能，它的邏輯綜合與布線能力很強，在電路設計時，電路線路在計算機上的圖線非常清晰和顏色鮮明，同時它可以自動儲存及方便邏輯仿真功能。一些公司根據該系統原則與使用條件，發明了更加先進的開發軟件，為開發提供的無限的可能和便利。
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1 緒 論
1.1 選題的背景和意義
現代溫室極大地促進了設施農業的總體發展水平。隨著大棚技術遍及范圍越來越廣，大棚數量也不斷增多，因此如何更好地控制大棚內的環境便成為人們喜歡研究的一個新課題。傳統的溫度控制方法是把溫度計掛在溫室大棚內來獲取里面的實際溫度，而后依據測得的溫度與標準溫度相比較，看溫度是否合適。這種方法不但必須人工來完成，而且效率也很低。況且照目前的實際情況，傳統的溫度控制方法就更加不可行。這些問題致使我國農業生產的效益很低，因此，智能化溫室控制系統的研究顯得至關重要。它能在生產成本很低的情況下給作物生長創造一個最佳的環境條件，有利于我國農業的快速發展。
1.2 國內外研究現狀和發展趨勢
溫室栽培技術起源于我國，但我國的溫室技術發展非常緩慢，到20世紀60年代仍然處在很低的生產水平。傳統溫室以塑料大棚、日光溫室為主，這類溫室成本低效益好，但設備相對簡陋、環境調控能力差。
隨著單片機技術和傳感器的發展，逐步興起了一種有利于資源節約的高效設施技術的智能溫室控制系統。特別是隨著20世紀70年代微型計算機的誕生，更使溫室環境控制技術有了天翻地覆的變化。至20世紀80年代，以微型計算機為核心的溫室智能控制系統在國外一些國家已經向完全自動化、無人化的方向發展。
總之，我國的智能溫室控制系統研發較晚，全面的環境控制技術研發才剛開始。同國外先進化的水平比較，還滯留在初級階段。
1.3 主要的研究內容
本設計主要完成了三方面的工作：
①確定整體的設計方案；
②是設計傳感器的軟硬件系統；
③是設計單片機及通信接口。
本文針對溫室內存在的諸多相互影響和制約的因素，設計出了基于單片機AT89S52的智能化溫室控制系統。該系統融合了信息采集技術、信息傳輸技術、信息存儲技術及信息處理技術，可以對農作物的生長情況做到全面、實時監測，實現了溫室環境檢測智能化。
2 智能化溫室控制系統的整體設計及相關技術研究
在外界環境中，溫度作為影響植物生長環境的主要因素，植物在在生長過程中的一切生物化學作用，都應該在適宜溫度條件下進行，溫度因素在空間上隨著緯度和海拔的變化而變化，在時間上會由于四季及晝夜的改變而變化，不同品種的農作物對環境溫度的要求也有所不同，相同品種處在不同生長階段農作物對溫度亦有不同的要求，因而智能化溫室控制系統的設計就顯得尤為重要。
2.1 系統功能設計
智能化溫室控制系統的主要功能有以下幾方面：
①首先系統要實現對室內溫度參數的實時采集；
②系統采用RS-232串行通訊方式，使得通信系統具有較高的可靠性和靈敏度、較好的實時性和較強的抗干擾能力；
③系統設備能夠實現存儲、遠程通信等功能；
④在溫度超限時實現報警；
⑤系統能夠實現長時間測量數據并記錄。
2.2 系統設計原則
溫室控制系統的設計應保證系統具有可靠性、易于操作、高性價比等優點。
2.2.1 可靠性
在實際應用中，系統的可靠性是實際應用的前提，設計時提高系統的可靠性一般從以下幾個方面著手：選用性能較好的元器件；在設計電路板時不要胡亂布線且接地處設計要合理；要在容易受干擾的地方采取適當的抗干擾措施來保證系統的可靠性。
2.2.2 易于操作
系統操作和維護方便在設計系統時，應想辦法盡量將復雜的操作內置化，這樣能方便不同階層的人使用。
2.2.3 高性價比
系統控制芯片為單片機，單片機不僅體積小、功耗低，其最大的優勢是其性價比高。性價比是決定單片機是否能夠廣泛使用的一個極為關鍵的因素。
2.3 系統設計方案
溫室控制系統單片機為控制核心，其中測量溫度采用DS18B20溫度傳感器作為測量元件，構成了智能溫度控制系統。溫室控制系統具有溫度測量電路、數據的存儲及顯示電路，語音報警電路等。系統設計方案，如圖1所示。
3 硬件設計
本系統是以單片機為核心，它可以完成溫濕度的采集、處理、顯示并自動控制等功能。其硬件電路由溫濕度傳感器、RS-232串口通信、單片機和計算機三部分構成。單片機通過對溫度傳感器DS18B20進行編程來獲取溫度值，并將數值通過串口通信傳送給計算機。
計算機主要是進行編程，控制溫度的顯示和報警等。經過綜合考慮，最終我們選用AT89S52為微處理器。
DS18B20的測溫原理，如圖2所示。
4 軟件設計
能化溫室控制系統的整體功能的實現是在程序的控制下完成的，溫室控制系統采用模塊化設計，溫室控制系統的軟件設計與硬件設計思想一致，系統針對不同的功能將系統分成各種不同的程序模塊，并對其分別進行編程、修改與調試，系統通過主程序、中斷處理程序來實現對各程序模塊調用，最終其連接起來完成整個智能化溫室系統的功能。
軟件部分采用程序模塊化的方法將程序分為幾個程序模塊，然后針對每個模塊分別設計程序，使各模塊結合起來實現協調工作，最終實現對溫室中溫度的實時控制。智能化溫室控制系統由多個獨立的子程序構成，各個子程序之間通過軟件接口相連，這樣既便于連接、調試，也便于修改和移植。智能化溫室控制系統的軟件部分主要完成數據的處理運算、實現通信聯機、實時數據顯示和采集，系統參數的設置、語音報警等。智能化溫室控制系統測控軟件主要與硬件系統相結合，共同完成對系統環境參數的實時采樣、實時處理數據以及與PC或移動終端通信等功能， 軟件系統也能夠根據模塊程序自動將結果與設定的閥門報警值進行比較， 若檢測的值超過設定的閥門值， 系統將啟動報警電路報警。
主程序模塊的主要功能是調用各種數據處理子程序和實現智能化溫室控制系統的自檢功能，通過主程序對子程度的調用來實現打開濕簾泵、啟風機和關閉遮陽網等降低溫度措施。在溫度低于程序對溫室控制系統設定值后，通過主程序對子程度的調用來實現打開遮陽網和補光燈等措施。這樣就使得各程序模塊有清晰架構，無論是維護還是修改都非常便捷。主程序程序框圖，如圖3所示。
5 仿真與調試
繪制完電路圖后，需要Keil已編譯寫好的AT89S52的設計程序，將鼠標移動至AT89S52 芯片上，雙擊即可完成程序的添加。當雙擊時，會進入一個設置的對話框，在對話框中可以設置單片機系統的晶振頻率，在這同時可以設置輸入程序的路徑，單擊OK鍵就能夠完成輸入設置，并將已編譯好的程序添加到AT89S52中，當再回到Proteus設計電路界面時，左鍵點擊位于Proteus主界面左下方的開始按鈕，這樣就可以進行電路仿真。Proteus實現的是交互式仿真，在仿真進程中能夠根據系統的需要操作各開關、控制按鈕等器件，系統會真實地反映出仿真結果。在仿真開始后，通過程序編譯來設置上下限溫度，當溫度值超出或低于所設定的范圍時，就會啟動報警系統。
設置溫度上限為25 ℃，溫度下限為10 ℃，如圖4所示，此時溫度是43 ℃，高于上限溫度，此時啟動報警系統，看到警燈亮報警。
6 結 語
本文針對溫室大棚測控系統的研究，運用了單片機技術、通信技術、傳感器技術、電子技術和自動化等專業知識。在設計和開發的過程中，綜合目前一些先進的測控理念并緊密結合溫室大棚的實際情況。本文遵循系統的需求，進行總體分析與設計、模塊化設計、詳細設計，并對系統的可靠性和抗干擾進行了設計。
參考文獻：
篇9
2 虛擬空間展示設計
在計算機技術的支持下, 創造出一個虛擬的場景或者空間, 繼而演繹某一歷史時期下的茶故事。虛擬空間大多是三維立體成像或者是立體電影的形式, 營造出形象逼真、栩栩如生的茶文化氛圍, 給參觀者無比新奇的身臨其境之感。
2.1 幻影成像
20多年前, 西方發達國家的許多公共場所都應用了幻影成像技術, 我國是最近幾年, 在新建的科技館、博物館中開始嘗試應用幻影成像。它是在幻影與實景造型相結合的基礎上, 把拍攝的人物、景色等投射在布景箱的主題模型景觀上, 最后影像通過半反光、半透明的玻璃與模型景觀融為一體, 在與參觀者的互動中, 演繹故事, 重現歷史。幻影成像最大的特色是直觀逼真、栩栩如生, 在聲音、視覺效果的渲染下, 能夠引起參與者的共鳴, 激發人們的內心情感, 非常適合用來演繹茶文化的歷史故事。
比如:美國波士頓茶葉故事博物館 (Boston tea party museum) 通過成像模擬和交互設計重現了一場無比倫比的歷史場景參觀者置身于300多年前的商船模型中, 通過計算機技術投射人物光影, 在將茶葉融入大海的歡呼聲中, 所有參觀者一瞬間仿佛穿越到18世紀茶葉貿易壟斷的時期, 親眼見證了北美殖民地的人們奮起反抗英國殖民者。同樣, 中國的茶文化展示設計, 同樣可以利用幻影成像技術為參觀者重現真實的歷史事件, 比如時期用煙換茶葉、茶馬互市等, 從而給參觀者更加真實的感知和體驗。當然, 歷史事件的重現務必要真實客觀, 所有的場景、人物、故事都要經過詳細考證, 絕不能杜撰。
2.2 茶數字博物館
當今時代, 數字無疑是最具有發展前景的信息技術, 數字化的茶博物館通過3D建模、虛擬現實等技術, 再配合動畫模型、人機交互等, 可以讓人們在任何地方、任何時間參觀存在于虛擬網絡世界中的博物館。數字化的茶博物館蘊藏信息之豐富、傳播信息之迅速、交流互動之便捷等一系列優勢, 都是其它展示設計方式所無法比擬的, 它沒有時間、空間的限制, 在廣大茶文化愛好者與茶文化博物館之間搭建起良好的互動平臺。
3 動態展示與手工操作
3.1 茶動態模型
采用新媒體技術、物理原理等, 實現了靜態茶文化展覽品的動態化。比如:要向參觀者展示一個小型茶葉制作機械, 如果它是二維圖片, 給人的就是視覺感知;如果它是三維的茶葉制作機械, 那么給人的體驗就要比二維圖片豐富;假如這個機械是四維動態的, 那么給參觀者的視覺感知就更加豐富了。相比二維平面圖片和三維立體靜態的展示, 人們肯定更喜歡四維動態化的茶模型。又如:三沸示意模型的展示, 把一些氣體融入水中, 參觀者就會看到《茶經五之煮》的一幕:如魚目微有聲為一沸、緣邊如涌泉連珠為二沸、騰波鼓浪為三沸。動態化的茶模型比靜態的墻展、圖片、資料陳列更加生動形象, 一沸、二沸、三沸之間的區別一目了然。
3.2 茶影像體驗
采用LED顯示屏、投影幕布等, 為參觀者動態展示茶具、茶葉、茶藝、茶道、茶知識、茶俗等。它的展示形式可以是短小精悍的微電影, 比如描述某一件茶事, 還可以是弧幕影院那種大視野, 給人強烈震撼的影片。總之, 充分發揮茶影像技術的優勢, 能夠開拓參與者的事業, 讓人們對創新的茶科技有更深入的了解, 最終實現參與者和茶文化之間的良好互動。除此之外, 必定會有更加多元化的多媒體技術應用到茶文化的展示設計中, 茶文化的傳播途徑得以拓展。
3.3 采茶制茶
茶葉從茶園走進人們生活的過程, 就是采茶制茶的過程, 這也是茶文化中不可或缺的重要環節。參觀者對采茶制茶充滿了好奇, 比如:什么樣的茶葉既好看又好喝?雀舌、單芽、旗槍到底是什么形狀?茶葉的形狀也能制作出來嗎等等。茶博物館完全可以為參觀者提供一個可以親自采摘的茶園, 在工作人員的指導下, 讓人們了解工夫紅茶、鐵觀音、龍井茶等制作流程, 人們親身參與揉捻茶葉, 有更多的接觸茶葉的機會, 通過手工操作掌握茶葉的發酵、干燥工序等。如果場地有限, 茶博物館則可以提供簡單的扁擔、竹簍、微型揉捻機、炒鍋、炭火等采茶制茶的器具, 讓人們能夠參與其中。
3.4 壺藝作坊
有句話并非空談器為茶之父。茶文化的展示設計必然包括了茶壺, 茶博物館可以另辟一個制作紫砂壺、陶泥壺的空間, 比如:將一張木質桌子擺放于大廳中間, 上面放一些紫砂、泥巴等, 以供參觀者動手體驗。陶藝壺的制作相對簡單, 它追求一種質樸、稚拙感。紫砂壺的制作流程相對復雜, 需要圍桶身、敲擊泥片、捏塑壺蓋, 然后再加上壺把與壺嘴, 最后還要打磨到色澤光亮。
3.5 制作茶點
這部分主要針對一些高品質的茶樓會所而言的, 在展示茶餐的同時, 可以配以茶點的制作, 讓顧客了解茶點的制作工具和材料。根據顧客個人所需, 可以自由選擇茶點口味。茶食、茶點、茶菜深受顧客青睞, 人們也更愿意參與到制作茶點的活動中, 不僅豐富了各種茶點、茶食的種類, 而且有助于促進我國茶葉行業的發展與進步。
4 互動體驗
4.1 營造場景
為了讓參觀者感受原滋原味的茶文化, 茶博物館可以營造某些具有傳承意義的歷史場景, 并體現出某個時期的風俗文化, 從而提高茶博物館的展陳效果。比如:藏族酥油茶、傣族烤茶等茶文化展陳設計就是通過營造場景來表現風俗人情的, 圍繞藏族、傣族的茶事活動來布置環境, 包括制茶、品茶、茶藝等, 就像符號化的藏族文字、語言、飾物, 讓參與者融入到藏族的風俗文化中, 通過工作人員的講解和指導, 參與者可親自制作酥油茶, 使用藏族禮儀, 穿戴藏族服飾, 在互動中刺激人們的視覺、聽覺、味覺、嗅覺等各感官。營造場景同樣要以真實為原則, 本著科學、客觀、嚴肅的態度重構茶文化、茶歷史中的一切人、事、景。
4.2 茶道與茶藝
在品茶中獲得心靈的啟迪、生命的感悟等, 即為茶道。活動中可以重現古老的傳統茶道, 也可以展示現代社會的茶道:布置場景、營造氛圍、擺設茶案器具, 指導人們正確的奉茶姿態。茶道活動的全過程都在與參觀者互動, 通過運用禮儀、動手培植等各個環節, 提高人們的文化素養。茶藝的側重點在演示技藝, 先由表演者表演、解說茶藝, 人們學習怎樣通過茶藝泡出茶的色澤和香味, 在互動環節, 茶藝表演者可以讓人們親自沏炮龍井茶、烏龍茶, 向人們介紹不同的朝代是怎么煮茶烹茶的, 通過互動演示和交流, 原滋原味的茶歷史、我國經典的茶文化都將以動態的形式呈現給人們, 這無疑是對我國非物質文化遺產的最大保護。
5 結束語
在動態體驗理念的指導下, 茶文化的展示設計方式得以豐富和創新, 給了參觀者嘆為觀止的視覺體驗。與常規的文物博物館相比, 由于茶葉的可飲、可烹、可觸、可嗅, 讓茶文化博物館的動態體驗展示設計更具有趣味性, 相信在信息科技的支持下, 不久的將來, 還將有更加新奇的展示方式讓人們去體驗。
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1 UFT簡介
隨著市場對軟件質量要求的不斷提高，軟件測試愈來愈受到重視。隨著測試工作的不斷深入，越來越多的軟件公司開始借助自動化測試工具來提高測試效率和測試質量、縮短測試工期、降低測試成本。特別是對于一些工期較長、版本較頻繁且對軟件質量要求較高的大項目，是否使用自動化測試工具是關系項目成敗的一個關鍵因素。
UFT（Unified Functional Testing）是美國惠普公司的一款功能性y試工具，目前在測試工具市場上占據絕對主流位置。UFT提供先進的自動化測試解決方案，用于功能測試和回歸測試，它自動捕獲、驗證和回放用戶的交互行為。UFT是基于GUI對象識別技術的，而GUI的自動化腳本都是針對應用程序中對象的操作。因此，界面上的操作對象能否準確地被識別，關系到自動化測試能否正常自動執行。所以在UFT自動化測試項目中對對象的集合，即對象庫的設計、研究和實現就顯得尤為重要。[5]
UFT的工作原理就是將應用程序回放過程中各個控件的主屬性拿來和測試對象進行比較，如果各個主屬性完全匹配，測試即通過。
2 UFT對象庫簡介
測試對象（Test Object）：UFT錄制過程中所錄制被測應用程序中的對象，這些對象會保存在UFT的本地對象庫中。UFT使用測試對象標識被測應用程序中的對象，并存儲該對象屬性及屬性值，這些屬性有助于UFT在回放會話期間標識和檢查被測應用程序中的對象。
運行時對象（Runting Object）：被測應用程序運行時的實際對象。
UFT識別對象原理一般是按下面三個步驟完成：（1）在對象庫中創建測試對象，里面存有測試對象的屬性值，主要標注一個或多個主屬性；（2）在運行被測應用程序時UFT會根據腳本里面對象的名字，在對象庫中找到對應的測試對象；（3）根據測試對象的主屬性，在被測應用程序中找到運行時對象，最后對運行時對象進行操作。在此過程中，如果測試對象和運行時對象不匹配，將給出報錯信息，無法順利完成對此對象的操作。
對象庫是UFT的核心，因為UFT是通過維護對象庫來達到對象識別的目的的。雖然在描述性編程中不需要提供測試對象，但實際上是在UFT腳本中描述對象的屬性，而測試執行中對象識別的原理是不變的。在事先抓取”名稱：”、”密碼：”兩個文本框對象和”確定”按鈕對象的前提下，基于對象庫編程的腳本如下：
Dialog（"登錄"）.WinEdit（"名稱："）.Set "mercury"
Dialog（"登錄"）.WinEdit（"密碼："）.Set "mercury"
Dialog（"登錄"）.WinButton（"確定"）.Click
還是”登錄”這個功能點，采用描述性編程的腳本如下：
with Dialog（"text：=登錄"）
.winEdit（"attached text：=名稱："）.Set "mercury"
.winEdit（"attached text：=密碼："）.Set "mercury"
.winButton（"text：=確定"）.Click
end with
3 對象庫的創建
UFT的對象庫可以分為兩種：
1）本地對象庫（Local Object）：與Action相關聯，每創建一個新的Action會自動創建相應的本地對象庫。
2）共享對象庫（Share Object）：多個Action可以共用的對象庫，其擴展名為tsr。
腳本錄制過程中或通過對象庫專門抓取的對象都是保存在本地對象庫中，這些對象的作用范圍僅限于當前的操作。如果其他的操作也需要這些對象，則需要手動再重修添加一次。要讓這些本地對象能夠應用于多個操作、測試中，我們經常將錄制好的本地對象導出，生成一個共享的對象庫文件。
以下情況建議使用本地對象庫：
1）創建單一操作測試腳本時；
2）不需要頻繁修改對象屬性時。
以下情況建議使用共享對象庫：
1）使用關鍵字驅動測試技術；
2）包含（創建）多個測試腳本、接口或對象設置的多個測試；
3）需要經常維護測試對象的屬性或有規律的更新測試對象屬性；
4）經常進行多個測試你或有規律的使用Insert Copy of Action或Insert Call to Action。
由于編程人員在編碼過程中未注意控件的命名，導致測試人員使用UFT時抓取的對象名稱不規范，造成對象庫維護和使用不便，因此建議在對象捕捉完后進行重命名。命名規則如下：
1）名稱應與所對應的對象相關，做到“見名思義”；
2）如果一個對象中包含動作，則對象名稱建議為：動作名+對象名；
3）必須是英文名，建議采用駝峰標識格式書寫；
4）名稱不包含特殊符號；
5）名稱應不超過15字符。[6]
4 對象庫的對比、合并
對象庫的管理在整個UFT自動化測試過程中占據非常重要的地位，特別是大型的項目，其界面中的控件多而雜，擁有一個規范、統一的對象庫將有助于腳本的快速開發和團隊成員之間的協作。一般情況下，一個自動化測試項目會設置專人對對象庫進行嚴格管理。在某些特殊的場合，可能需要有多人同時對對象庫進行管理，則在項目測試的后期需要由專人對對象庫進行對比、合并。
在UFT的對象庫管理中自帶兩個輔助工具：Object Repository Comparison Tool（ORCT）和Object Repository Merge Tool（ORMT）。它所處的位置如圖2所示。
ORCT工具用于對兩個對象庫文件進行分析統計、并查看兩者之間的差異。ORTC比較之后在Statistics（統計對話框）直觀地顯示統計結果，而圖形化的差異標識使用戶能更快捷有效地查看對象庫之間的差異。ORMT工具用于兩個對象庫文件合并，當兩個對象庫中的對象沒有沖突，所有的合并工作就由系統代勞，不用再手工去設置，最后只需把Statistics對話框關掉，把合并的結果保存即可。如果兩個對象庫有沖突，ORMT會準確標記出那些需要合并但是又有沖突的對象的位置，用戶在解決選項（Resolution Options）的上半部分可以查看有差異的兩個對象的信息，在下半部分可以選擇三種解決方案中的任一種。
5 結束語
總之，在成本、技術都可行的情況下，在項目中選擇UFT進行自動化功能測試工具，將能夠提升測試的效率、降低測試成本，而UFT強大的對象庫能夠對GUI對象進行高效、合理的管理。
參考文獻：
[1] 李曉鵬， 趙書良， 魏娜娣. 軟件功能測試―基于Quick Test Professional應用[M]. 北京： 清華大學出版社， 2012.
[2] 余杰， 趙旭斌. 精通QTP―自動化測試技術領航[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2012.
[3] Tarun Lalwani. QTP自動化權威指南[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2013.
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所謂自動化校準系統，就是指在較少的外界干擾下，對測量結果進行自動化處理和測量，是一種高效的提高產品質量的工具。作為ATS（自動測試系統）系統的重要組成部分，自動化校準系統通常由控制器、接口、測試軟件、微處理器以及程控開關等構成。隨著工業領域對測量的精度要求越來越高，對數字示波器自動化校準系統的研究顯得十分必要。性能良好的示波器對于工業生產的模擬測試、調試開發來說至關重要，它通常按照正弦、方波和脈沖三種形式輸出信號，由于其具備遠程控制能力，并兼具各種設備的通用性和準確性，因此對于判斷機器故障和分析原因來說具有很高的效率。就我國數字示波器校準儀的發展現狀來看，中國計量科學研究院和華東高新技術開發有限公司處于領先地位，其合作研制而成的POC-3型程控數字示波器校準儀能夠對各種類型的示波器進行自動化校準，由于特制了微處理器，它能夠直接測量100Mv-100V的脈沖電壓，在示波器的自動校準領域是一個飛躍。
二、數字示波器自動化校準軟件的工作原理
示波器從誕生到發展已有近一個世紀的歷史，是目前脈沖測量技術中應用最廣的觀測儀器，因其速度快、頻帶寬，數字示波器不僅具有電流表和電壓表無法替代的功能，還能憑借其靈敏度調制信號的參數，這種智能化的儀器在當今社會得到廣泛應用。下面，我們就數字示波器自動化校準軟件的工作原理進行簡要分析。
（一）數字示波器自動化校準系統的構成要素
數字示波器自動化校準軟件具有復雜的系統構成，通常包括控制器、測試軟件、程控器、執行元件、微處理器等，在其工作時，要將接口與總線連接起來方便傳輸。由于每次都會接受不同的任務，示波器的I/O接口有不同的型號，如GPIB、IEEC2388.2、LAN、R7-121C等。其中GPIB是通用接口總線，采用鈦合金材質制作而成，其傳輸速度達2M/s。后來，IEEC2388.2問世，較之GPIB，它提高了傳輸的穩定性，也增加了更多的寄存器操作指令。R7-121C指的是異步傳輸的標準化接口，其引腳分為兩種不同型號，一個是DB-9，另一種是DB-25，后者是前者的改良版，在抗干擾能力上更勝一籌。
（二）數字示波器自動檢測系統的原理
數字示波器的自動檢測系統主要分為硬件和軟件兩大部分，前者包括多功能校準儀、微型計算機和打印機，后者包括信號匹配器和GPIB。在微型計算機的遠程控制下，先要按照時間系數掃描時標信號，在根據正弦信號測定頻響和垂直偏轉系數，由于程序已被編程，因此數字示波器會根據信號依次響應脈沖波的頻率，當其檢測出數據結果時，會進行不確定度的分析，自動生成誤差報告，以判斷結果是否合格。
三、數字示波器自動化校準軟件的設計研究
下面，我們就數字示波器自動化校準軟件的設計進行如下探討。
（一）測控系統的模塊化設計
首先，示波器自動化校準測控軟件采用了模塊化的設計方案，它將整個系統分為若干模塊，各個模塊之間相互獨立互不干擾，分別進行文件、瀏覽器、儀器以及數據庫的管理，分工明確。各自獨立的實現示波器的校準以及數據處理功能。整個測控校準系統設計采用的是TOP――DOWN原則，每個模塊都由主程序統一操控管理，使其具有良好的內斂性和清晰度，升級也更為容易。其操作流程主要如下，先由示波器檢定員根據用戶名登陸系統，再根據示波器的初始化數據選擇合適的參數，進行誤差范圍的設置，再由示波器取讀數據并校準，看數據是否超過了規定的誤差范圍，最后進行數據處理和儲存，并輸出結論。
（二）自動化校準軟件的結構設計
數字示波器自動化校準軟件共包含四個有機組成部分，第一是系統的預設軟件，是示波器的總程控樞紐。第二是數學示波器的選擇程序，其選擇程序大多是半自動的，無需手控調節，這對操作的穩定性和一致性提出了很高的要求，根據不同的檔級，軟件能對其進行合理的組合編制，對于操作者來說使用非常便利。第三是校準軟件的主體，其中參數在軟件中起到決定性作用，由于一般情況下菜單的操作組分為水平、垂直和觸發三組，可根據操作組選擇參數的偏轉系數和帶寬值，并統一填入模板，方便日后的編寫。值得注意的是，數據的采集通常需要一定的等待時間，在波形穩定的前提下 需要盡可能的縮短時間以滿足誤差處理的修約規定。最后一部分是文件的儲存和管理，操作者只需按照儀器的提示，依次對示波器的型號、編碼、校準日期等信息輸入即可，軟件會自動將其生成索引目錄，并導入檢測數據中心。
四、總結
綜上所述，作為自動化測試系統，數字示波器的應用已經越來越廣泛，其自動化校準軟件經過不斷的調試，在很大程度上提高了自動化檢定功能，其工作效率較之手動測量提高了二十倍以上，也填補了自動化測量的空白，對于其他類似的測量系統具有借鑒意義。
參考文獻
[1]姚洪奎.數字示波器自動化測試軟件系統設計與實現.電子與通信工程.電子科技大學 ，2010（學位年度）.
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為了適應社會發展的需要，工業不斷的進行產業結構的優化調整，而機械設計制造及其自動化發展成為其必然的趨勢，從而才能夠滿足人們日益增長的物質文化需求，機械自動化代替手工業一直都是制造業的發展目標，隨著高新技術的不斷發展和創造，致使自動化系統被賦予了高質量以及多功能的特性，因此研究機械設計制造及其自動化發展方向具有十分重要的意義。
1. 促進機械設計制造及其自動化發展的重要性
1.1 功能比較齊全，適用的范圍面積廣
基于工業制作過程中工序比較復雜，而且難度系數比較高，從一定程度上就會要求機械設備在創新的過程中，結合實際的需求對功能進行設計，機械設計制造以及自動化系統在設計的過程中為考慮實際因素，都會有自動控制、校驗以及調節的功能，而且此設備功能不僅僅局限于一種工種，對不同行業領域都可以試用，能夠滿足在生產過程中對于機械自動化程度的需求，而且在發生事故和問題的時候能夠具備極強的應變能力。
1.2 控制生產成本，降低能源耗用率
任何一項生產制造活動的最終目的都是獲取經濟利益，而機械自動化設備能夠滿足企業對于成本控制的需求，通過低能耗驅動機構來完成產品的加工過程，而且在此加工過程中，對于產品的精度有所提高，而且還能夠降低能源的耗用率，促進機械自動化發展能夠節約設備的能源消耗量，并且同時能夠減少工業原料的浪費現象，而且能夠提高企業的生產效率和產品質量，機械的自動化使得企業不再通過不正當的手段進行成本控制，從一定程度上能夠保障企業能夠和諧穩定的健康發展。
1.3 增強機械設備的安全性，減少事故發生
機械自動化采用的是一種計算機電子技術，對于周邊事物具有較高的靈敏度和可靠性，當工作人員在工作過程中遭遇故障問題時，可以采取自動保護的措施，避免因為機械故障的問題導致安全事故的發生，當故障一直存在時，可及時發出警報信號，讓技術管理人員能夠在第一時間內發現故障問題，并及時采取補救措施，從一定程度上減少了生產以及人員的事故發生，保障了生產活動中人身安全。
1.4 優化工業生產條件，縮減員工勞動強度
機械自動化技術在工業生產中的運用，不僅優化了工業的生產條件，還縮減了員工的勞動強度，利用機械設備以及計算機電子技術設備的結合，使原本僅僅依靠人工作為主要生產制造力量的工業，變革了生產機構模式，其從一定程度上用機械代替了人工，不僅提高了員工的工作效率，而且提高了產品生產的質量，使產品能夠實現批量化的生產模式，減少員工在生產過程中的勞動強度，降低了生產的時間成本，提高了產品的精確度。
2. 機械設計制造自動化在生產中的實際應用
為了能夠保障生產產品的質量以及效率，需要根據實際的生產要素情況對各工藝過程中的物理量進行有效的控制，因此，實際的生產過程中，對于機械設計制造自動化的要求則會更高。工藝的變量要素對產品的數量以及質量具有決定性的作用，也是生產過程中最直觀的表現手段。為了能夠使生產得到有效的控制，需要對生產過程中的工藝變量保持較為平穩的狀態，從而以便于產品的質量和數量能夠達到生產的目的。為了能夠達到這些要求，就必須要通過對機械制造自動化系統進行有效合理的設計才能夠實現這些目標要求。
機械設計制造自動化中對于控制鍋爐起泡水位上的應用研究分析，由于鍋爐起泡是工業生產過程中不可缺少的組成部分，它是一種生產蒸汽的機械設備，為了能夠保持鍋爐起泡的液位高度能夠停留在規定的范圍之內，在生產過程中需十分的加以注意，當水位過高時，蒸汽的含水量過高，對蒸汽的質量有所影響；當水位過低，產氣量會受到一定的影響，而且會因為鍋爐燒干發生安全事故。這些現象在實際的生產過程中都會給生產活動造成一定的危險因素，因此在機械設計制造及其自動化中對于起泡的液位進行嚴加控制是鍋爐正常生產的必要保障。
3. 機械設計制造及其自動化發展方向分析
3.1 智能化發展趨勢
智能化是實現行業自動化未來發展的必然趨勢，在機械制造過程中，通過智能化系統對數據進行有效的分析，能夠使得研究的方向和判斷力更加的客觀理性，為機械制造的相關決策提供更為科學的支持和幫助。在實際的生產活動中，利用智能機的特性，能夠對人類的工作進行有效的整合和分配，減少其工作強度，提高工作的質量以及效率，還能夠降低在生產中的事故發生率。
3.2 機電一體化發展趨勢
機械自動化從功能以及作用上進行一定的延伸就是機電一體化，是一種利用微電子技術來變革傳統的生產體系結構，從而推動工業技術的整體發展。機械設計制造不斷的開發數字化、智能化和自動化的技術產品，其最終的目的就是為了實現機電一體化的發展目標，從而來優化我國工業的產業機構，使工業產品能夠不斷的更新換代。
3.3 綠色環保化發展趨勢
科學技術的創新和進步促使社會經濟的發展速度不斷的加快，而工業成為可持續發展戰略目標的重點對象，其實現綠色生產成為社會以及人類的共同的愿望。由于機械自動化在生產的過程中需要電量作為運作的支撐，不僅消耗了極大的能源，同時還會排出大量的有害物質從而給生態資源造成一定的污染現象，而實現綠色化機械自動化產品是利用廢棄資源回收的產品。將廢氣、廢水、廢渣進行綜合的利用，并將廢舊的物資進行回收利用，從而實現工業環保的要求以及發展機械自動化的綠色化。機械自動化進行綠色制造從一定程度上能夠最大限度的減少因工業制造的問題導致生態環境遭到破壞，也能夠使有限的資源能夠達到最高的利用效率。
3.4 網絡化發展趨勢
網絡技術的發展給社會以及人類的生活帶來了翻天覆地的變化，也給機械設計制造以及自動化的發展帶來了機遇和挑戰，傳統的機械制造設計一般都必須經過圖紙的設計，然后再進行試驗從而達到預期的設計目標，而現如今將網絡化的生產技術應用到機械設計制造中，不斷能夠提高工業的生產效率，還能夠有效的緩解因數據的分析以及處理和空間區域的限制存在的制約性問題，對于整個機械制造業以及機械設計制造及其自動化發展具有十分重要的意義。
4.結束語
綜上所述，機械設計制造及其自動化作為提升國民基礎經濟建設的新型技術，不僅能夠促進工業產業的高效發展，還與人們的生產生活息息相關，因此，加強對其進行深入的研究和創新則顯得至關重要。為了能夠科學合理有效的推動相關領域的健康和諧發展，合理的把握機械設計制造及其自動化的發展方向是促進國民經濟發展的重要前提。
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1.電視發射機操作控制界面
此發射機的操作控制界面分三個區：模擬量顯示區、開關機控制區和開關量顯示區。顯示8個模擬量和16個開關量，名稱可以自由定義。另外開關量區還有天線到位指示燈來指示天線是否到位（到位為綠色，不到位為紅色）；控制開關機部分根據采集控制器和發射機接線情況才能對發射機進行操作。
電視發射機操作控制界面圖如圖2。
每套節目對應有多個參數設置，包括諸如發射機廠家，型號，額定功率，通信地址，聯系人；是否DAM機（注：DAM機為有公共外部接口的發射機機型），是主機，備機還是單機；如果是備機，選擇備機的標識，輸入倒備機延遲時間；是否向監控中心報警以及發射機采集器通訊串口設置等等。進入參數畫面的設置前，需要管理員輸入姓名，密碼，核實無誤后，可進入該畫面操作，并且存儲本次設置的信息（同時更新以前的設置信息）。
每個發射機采集器對應一個串口，每個串口上來的數據有參數名稱、參數度量單位、校正參數、顯示量程參數、報警類型及報警延時時間參數的設置；每臺發射機最多可監控十二項指標參數，十二項指標參數以組態形式出現，各發射臺可根據實際情況設置十二項參數。
2.開關機時間設置
三段開關機時間參數，檢修日參數以及檢修日三段的開關機時間參數。在計算機監控系統中還可以選擇自動開機模式下的開機功率等級（低功率、中功率或高功率）。
3.主要參數柱形圖動態顯示
超過各參數門限值，進行報警；報警表現形式依據設置不同可以為：不報警，報警兩種。報警為柱形圖顏色變化（報警時柱型圖變紅），或同時伴有聲音報警。主要參數發射臺可以依具體情況自由選擇組合。光標停到標題處時，顯示本發射機的名稱，額定功率等信息；柱型圖顯示參數為該發射機的實際發射功率。
4.柱圖觀察窗口
在監控畫面的主菜單上，點擊“F：/文件”，下拉菜單指向“B：/柱圖觀察窗口”，即可進入柱圖觀察窗口。也可點“打開柱圖觀察窗口”的快捷鍵，進入整體觀察窗口。
柱圖觀察窗口中用柱圖來顯示發射機的各項參數的大小，系統默認兩項參數，電視發射機柱形圖如圖3。
在柱圖觀察窗口中的某一個發射機的柱圖上點擊鼠標，即可打開下面介紹的結構控制圖窗口。
5.發射機的原理結構監控
發射機原理結構監控系統，超過各參數門限值，進行報警；報警表現形式為模擬量參數值顏色變化；開關狀態量綠燈點亮時表示該狀態參數為正常運行狀態，紅燈點亮時表示該狀態出現報警狀態。通過控制量按鈕可對發射機進行遙控。
模擬量參數為該發射機的圖像發射功率、圖像反射功率、伴音發射功率、伴音反射功率、電源電壓、-22V、+8V、-8V、風壓、吸收功率、功放電壓、功放電流、APC、PA電流陰極電流、主電源、主電流；開關量參數為手自動、TX開關、激勵器、激勵器1報警、激勵器2報警、功放電源開關、風機開關、負載狀態、圖像輸出報警、圖像反射報警、伴音輸出報警、伴音反射報警、伴音狀態、聯鎖開關、風壓報警、現處于本地控制、現處于遙控、開關機指示；控制量參數為開機，關機，升功率，降功率，圖像升降功率，聲音升降功率等。
6.環境電源檢測
可以實時顯示電源電壓和發射機整機電流參數和其它多路參數。根據連接硬件的不同可以對采集的量任意定義名稱。所采集的模擬量同時以數字和曲線的形式實時顯示，并保存記錄。
在環境監測設置里，可以設置各模擬量參數的上下限，報警及延時等以及采集端口設置等，設置完成后可保存并退出。
7.自動報表時間設置
自動報表管理系統只能填寫默認的報表格式，可以根據自動報表時間自動生成報表數據，系統自動報表時間最多可設置24組，每組時間由時、分組成。
8.播出統計
