授 课

类 别

理论课（ √ ）；实验课（  ）

教 学 

时 数 

4 学时

教学

目的

及

要求 

掌握输入/输出接口控制信号的可靠性设计基本要求；提高输入/输出电路与接口可靠性的主要方法；了解检测传感器的分类与基本要求，传感器的选择原则及注意事项，传感器的测量电路和传感器的微机接口。

 教 学 内 容 提 要 

备注

第4.7节 微机应用系统的输入/输出控制的可靠性设计

（1）输入/输出接口控制信号的可靠性设计基本要求

·能可靠地传递控制输入/输出信息。

·能够进行信息的转换，以满足微机对输入/输出信息转换要求。

·电平量转换与匹配。

·电量与非电量转换。

·强电与弱点转换与匹配。

·具有阻断干扰信号进入微机控制系统的能力。

（2）提高输入/输出电路与接口可靠性的主要方法

包括：光电隔离电路设计和信息转换电路设计。

·光电隔离电路设计

光电隔离电路的主要特点。

组成——光电耦合器和光电信号转换元件。

典型光电隔离电路的组成与特点——（与8031接口芯片匹配的输入输出光电隔离接口电路；与8031、8215、8255接口芯片匹配的光电隔离接口输出电路；8155、8255匹配的光电隔离接口输出电路；输出较大电流与驱动设备匹配的光电隔离接口输出电路；提高普通光电耦合器光耦合速度的光电隔离接口输出（响应）电路；V/F转换器（LM331）频率输出光电隔离接口输出电路；）

 ·信息转换电路设计

弱点/强电转换电路；数字/脉冲信号转换；数/模(D/A)转换、模数(A/D)转换；电量转非电量。

4.8 常用检测传感器的性能特点、选用与微机接口

（1）检测传感器的分类与基本要求

检测传感器的定义、作用。

检测传感器的分类——按作用分类；按输出信号的性质分类；按传感器的用途分类；按传感器的用途分类。

（2）传感器的选择原则及注意事项

选用原则——依据传感器的使用要求和被控制对象的控制精度要求选择。

改善和提高传感器的性能的技术措施—— 平均技术；差动技术；稳定性处理；屏蔽和隔离。

（3）传感器的测量电路

模拟型测量电路；数字型测量电路；开关型测量电路。

（4）传感器的微机接口

模拟量接口方法、数字量接口方式、开关量接口方式。

2 学时

2 学时

教学组织与设计 

教学过程的组织

每次课第一节课开始，学生教师互动相互尊重人性化管理加强课堂纪律的整理；在多媒体教学手段应用的基础上，充分发挥传统教学方法（板书教学与互动）的特点，引用互动提问式教学方法，突出教学重点，图文并茂，尽可能让每一位学生更好地认知教学过程中的难点。

系统组织学生互动掌握好提高输入/输出电路与接口可靠性的主要方法。

讨论作业习题的安排

课外作业：

1 题：从控制角度出发，所选择微机应满足哪些条件。

2 题：试说明CPU、MC、MCS之间的关系。

3 题：试说明光电耦合器的光电隔离原理。

4 题：试说明机电一体化系统常用传感器的种类及其基本特性参数。

教学手段的应用

多媒体教学手段与传统教学方法（板书教学与互动）相融合的教学手段的应用，将贯穿与整个教学过程中。

参考资料 

教学实施小结