第一篇：高中信息技術(shù)教學(xué)論文 基于聲卡的數(shù)據(jù)采集及波形發(fā)生器設(shè)計(jì)

基于聲卡的數(shù)據(jù)采集及波形發(fā)生器設(shè)計(jì)

摘 要：介紹了一種利用vc++實(shí)現(xiàn)基于聲卡的雙通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了波形發(fā)生器與頻率測量等基本功能，為低成本下構(gòu)建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與波形發(fā)生器提供了一種思路。

關(guān)鍵詞：聲卡 數(shù)據(jù)采集 頻率測量

一、概述

數(shù)據(jù)采集是信號(hào)分析與處理的一個(gè)重要環(huán)節(jié),在許多工業(yè)控制與生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)控中,都需要對(duì)各種物理量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析。但是，專用數(shù)據(jù)采集卡的價(jià)格一般比較昂貴，而我們PC機(jī)的聲卡就是一個(gè)很好的雙通道數(shù)據(jù)采集卡。實(shí)際測量中，在滿足測量要求的前提下，可以充分利用計(jì)算機(jī)自身資源，完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)，從而節(jié)省成本。

本文利用vc編程實(shí)現(xiàn)了聲卡的雙通道數(shù)據(jù)采集，并且對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析同時(shí)實(shí)時(shí)測量出信號(hào)的頻率。還利用聲卡的DA通道，實(shí)現(xiàn)了正弦波、方波、三角波輸出的信號(hào)發(fā)生器。波形發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)同時(shí)還可以作為內(nèi)部測試用信號(hào)，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。

二、聲卡數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件組成Line Out

圖1 聲卡數(shù)據(jù)采集的硬件組成圖

利用聲卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的硬件組成如圖1所示。通常，利用聲卡的Line In端作為信號(hào)輸入端口，兩路被測的模擬信號(hào)經(jīng)過左右聲道，A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)入計(jì)算機(jī)，通過vc編寫的虛擬儀器界面顯示出來。聲卡一般都具有單、雙聲道輸入,從而可實(shí)現(xiàn)單雙通道的采集.雙通道采集時(shí),聲卡采用并行采集,并具有采樣保持功能,兩個(gè)通道的數(shù)據(jù)不存在時(shí)間差,第一通道和第二通道數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中,且等間隔存儲(chǔ),奇數(shù)序列是一個(gè)通道數(shù)據(jù),偶數(shù)序列為另一個(gè)通道數(shù)據(jù).讀取數(shù)據(jù)時(shí),將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)全部讀入到一個(gè)數(shù)組中,然后對(duì)該數(shù)組數(shù)據(jù),采用隔一點(diǎn)取一點(diǎn)的方法,將數(shù)據(jù)分開并分別存到另外的兩個(gè)數(shù)組中,即將兩個(gè)通道的數(shù)據(jù)分開,從而實(shí)現(xiàn)了雙通道的采集.單通道采集時(shí),緩沖區(qū)中僅僅是一個(gè)通道的數(shù)據(jù),直接保存到一個(gè)數(shù)組即可。同時(shí)，信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的波形也可經(jīng)過Line out端輸出。

為了保護(hù)聲卡，被測信號(hào)并不是直接進(jìn)入聲卡，而是先經(jīng)過一個(gè)信號(hào)調(diào)理電路，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大或限幅，濾波等處理，信號(hào)調(diào)理電路如圖2所示。（a）圖是直流電平疊加模塊：C1代

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表信號(hào)的輸入，D1代表疊加直流電平后信號(hào)的輸出，電位器R8控制輸入直流電平的大小；（b）圖是信號(hào)疊加模塊：A1、A2代表疊加信號(hào)的輸入，B1代表疊加后信號(hào)的輸出；（c）圖是模擬濾波模塊：LPIN代表濾波器的輸出，LPOUT代表濾波器的輸出，調(diào)節(jié)R6可以控制輸出的、幅度大小。當(dāng)然可以根據(jù)需要在調(diào)理電路中加入一些其它的模塊。

圖2 信號(hào)調(diào)理電路

三、聲卡采集系統(tǒng)的軟件編程

微軟公司已經(jīng)提供了一系列API函數(shù)用于對(duì)聲卡的操作，為了將需要用到的函數(shù)封裝成了一個(gè)類，編程時(shí)只需直接調(diào)用。使用的API函數(shù)有：

waveInGetDevCaps

實(shí)現(xiàn)聲卡的性能測試

waveInOpen

打開波形輸入設(shè)備

waveInPrepareHeader 為波形輸入準(zhǔn)備緩沖區(qū)

waveInAddBuffer

將數(shù)據(jù)緩存發(fā)送給波形輸入設(shè)備驅(qū)動(dòng)

waveInStart

啟動(dòng)向波形輸入緩沖區(qū)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

waveInUnprepareHeader 釋放波形輸入緩沖區(qū)

waveInStop

停止向波形輸入緩沖區(qū)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

waveInClose

關(guān)閉波形輸入設(shè)備

設(shè)計(jì)的軟件界面如圖3所示。目前所實(shí)現(xiàn)的功能有： 圖3

軟件界面設(shè)計(jì)

1．兩路波形發(fā)生器。可產(chǎn)生正弦波、方波和三角波，并且頻率和幅值可調(diào)。

2．頻譜分析儀?？梢詫?duì)采集的信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。頻譜分析采用了快速傅立葉變換（FFT）算法，并且將其封裝成獨(dú)立的函數(shù)，方便調(diào)用。

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3．頻率計(jì)。同時(shí)還可以實(shí)時(shí)地測量出采集到的信號(hào)的頻率。在利用程序計(jì)算頻率時(shí)，一般采用兩種方法。一種是利用快速傅立葉變換，它的優(yōu)點(diǎn)是不僅能對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的周期波形進(jìn)行測量，而且能夠計(jì)算出各種復(fù)雜波形和信噪比非常低的信號(hào)的頻率值，缺點(diǎn)是分辨率受到限制。另一種計(jì)算頻率的方法是采用脈沖計(jì)數(shù)法。它的優(yōu)點(diǎn)是測量低頻信號(hào)時(shí)精度高，但它不適合波形復(fù)雜和信噪比低的信號(hào)頻率測量。所以在測量過程中，程序先判斷信號(hào)上述的性質(zhì)，根據(jù)信號(hào)的性質(zhì)，自動(dòng)地采用相應(yīng)的測量方法。

四、小結(jié)

采用聲卡制作的信號(hào)采集系統(tǒng),具有廉價(jià)、方便等優(yōu)點(diǎn),它可用于振動(dòng)、噪聲、位移、溫度、壓力等各種物理量的測試。但是一般的聲卡支持的采樣頻率有11025、22050和44100，對(duì)高頻信號(hào)的采集會(huì)出現(xiàn)失真?？傊\(yùn)用廉價(jià)的聲卡，輔以適當(dāng)?shù)能浖幊蹋梢詷?gòu)成一個(gè)較高采樣精度，中等采樣頻率且具有很大靈活性的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

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專心 3

第二篇：農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集體系設(shè)計(jì)思考論文

本文針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集，聯(lián)系農(nóng)業(yè)監(jiān)理部門的管理，從信息交流和共享的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)了一種農(nóng)業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

需求分析

本設(shè)計(jì)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)的共享。聯(lián)系實(shí)際需求，提供傳統(tǒng)媒體的數(shù)據(jù)共享也是不錯(cuò)的選擇。運(yùn)用對(duì)信息庫進(jìn)行新建、擴(kuò)建和整合等手段，使農(nóng)業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化，再運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)媒介將農(nóng)業(yè)科技信息提供給社會(huì)，達(dá)到信息資源共享的目的。此外，還可以運(yùn)用內(nèi)部網(wǎng)來將相關(guān)的信息提供給政府部門和科技管理部門。同時(shí)，本項(xiàng)目還能夠提供轉(zhuǎn)換接口，此功能就是利用傳統(tǒng)媒體來表示數(shù)據(jù)庫里面的內(nèi)容，從而擴(kuò)大農(nóng)業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享的范圍，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)數(shù)據(jù)具備的作用。

1系統(tǒng)功能分析

對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械實(shí)施信息化管理，首先需要對(duì)其功能需求進(jìn)行分析。農(nóng)業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要功能包括駕駛員管理、機(jī)械管理、機(jī)械事故管理、監(jiān)理人員管理和綜合報(bào)表處理等5個(gè)方面。

1)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的駕駛員進(jìn)行管理。管理內(nèi)容主要包括對(duì)駕駛員進(jìn)行登記、查詢、統(tǒng)計(jì)、駕駛證和臺(tái)帳業(yè)務(wù)報(bào)表的打印，以及駕駛員的補(bǔ)證、換證、注銷、轉(zhuǎn)籍、審驗(yàn)或變更修改等。

2)對(duì)機(jī)械進(jìn)行管理。一般而言，農(nóng)業(yè)機(jī)械主要是指拖拉機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)。對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行管理就是指對(duì)農(nóng)機(jī)進(jìn)行登記和統(tǒng)計(jì)等，以及對(duì)拖拉機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)、封存與補(bǔ)證等活動(dòng)。

3)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的事故進(jìn)行管理。簡而言之，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的事故進(jìn)行管理是指對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)生的事故進(jìn)行登記、調(diào)查和統(tǒng)計(jì)等。

4)農(nóng)業(yè)監(jiān)理執(zhí)法人員的管理。主要包括登記、錄入、修改、刪除、審驗(yàn)、查詢、預(yù)覽和備份農(nóng)機(jī)監(jiān)理執(zhí)法人員的各種信息，能進(jìn)行執(zhí)法證及各類統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表及各類臺(tái)帳的打印。同時(shí)，還可用于對(duì)執(zhí)法證進(jìn)行審核、檢驗(yàn)和注銷等行為。

5)進(jìn)行各種農(nóng)業(yè)機(jī)械綜合報(bào)表的生成和處理。這類活動(dòng)通常是指編制月報(bào)、季報(bào)和年報(bào)，并對(duì)編制的這些報(bào)表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

2系統(tǒng)建設(shè)原則

1)實(shí)用性。一般而言，實(shí)用性要堅(jiān)持的原則就應(yīng)該體現(xiàn)出需求和技術(shù)相結(jié)合的原則，而且所研究出的系統(tǒng)應(yīng)該以滿足用戶需求為目的。

2)可擴(kuò)充性和兼容性。這個(gè)原則就是指在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，認(rèn)真分析系統(tǒng)的發(fā)展因素和歷史因素是很有必要的，從而就可以有效地把系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的生命周期結(jié)合起來，為產(chǎn)品的升級(jí)提供方便，為功能擴(kuò)展提供接口。

3)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理，這樣才能保證程序運(yùn)行有較快的速度，減少等待時(shí)間，提高工作效率。

4)簡便性。軟件要使用大量代碼，盡量地使用自動(dòng)選擇、顯示和按鈕操作，以使操作人員更加準(zhǔn)確和簡便地操作，減少人工錄入的工作量。

5)良好的人機(jī)交互性。良好的人機(jī)交互性要求具有良好的操作界面，人機(jī)交互功能主要靠可輸入輸出的外部設(shè)備和相應(yīng)的軟件來完成。可供人機(jī)交互使用的設(shè)備主要有鍵盤顯示、鼠標(biāo)和各種模式識(shí)別設(shè)備等。與這些設(shè)備相應(yīng)的軟件就是系統(tǒng)提供人機(jī)交互功能的部分。

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的管理，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集主要側(cè)重于地縣級(jí)和省級(jí)，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器設(shè)立在省級(jí)。地市級(jí)農(nóng)機(jī)部門建立的數(shù)據(jù)能夠存入到省級(jí)監(jiān)理部門的網(wǎng)絡(luò)中心，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)中心對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行調(diào)配和分析后，達(dá)到每個(gè)授權(quán)用戶權(quán)責(zé)的功能。省縣級(jí)的農(nóng)業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集和交換的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。國家級(jí)信息中心在準(zhǔn)確擁有這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源后可進(jìn)行宏觀監(jiān)管和調(diào)控，制定相應(yīng)的政策。通常情況下，國家級(jí)網(wǎng)絡(luò)中心處于核心地位，省級(jí)監(jiān)理部門屬于主干，地市級(jí)監(jiān)理部門起著基礎(chǔ)作用，而縣級(jí)監(jiān)理部門則處于依托的作用，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)監(jiān)理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在權(quán)利范圍內(nèi)的共享，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能的需求，把農(nóng)業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)劃分為6個(gè)模板，即拖拉機(jī)管理子系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械事故管理子系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械駕駛員管理子系統(tǒng)、聯(lián)合收割機(jī)管理子系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械綜合報(bào)表子系統(tǒng)以及農(nóng)機(jī)監(jiān)理人員管理子系統(tǒng)。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)

1農(nóng)業(yè)機(jī)械駕駛員管理子系統(tǒng)。按照業(yè)務(wù)操作流程的不同，農(nóng)業(yè)機(jī)械駕駛員管理可以分為注冊(cè)審核、證件管理以及登記3方面。其中，注冊(cè)審核可以機(jī)械分為初學(xué)登記、增駕登記和審驗(yàn)。農(nóng)機(jī)駕駛員管理模塊的初學(xué)登記業(yè)務(wù)操作流程如下:首先，有意向?qū)W習(xí)農(nóng)機(jī)駕駛的人員要在自己的居住地進(jìn)行報(bào)名，填寫登記表，同時(shí)交驗(yàn)身份證件，并進(jìn)行體檢。若這些條件達(dá)到了所制定的要求后就可以對(duì)這些人員進(jìn)行科目培訓(xùn)，再進(jìn)行理論和技術(shù)科目的考試，考試成績合格者可以取得駕駛證，成為真正駕駛員。駕駛員需要增駕時(shí)，需持本人駕駛證及有效身份證件到農(nóng)機(jī)監(jiān)理機(jī)構(gòu)填寫相關(guān)申請(qǐng)材料，并經(jīng)過增駕考試，符合規(guī)定的領(lǐng)發(fā)新證。證件管理就是指農(nóng)機(jī)的駕駛證出現(xiàn)遺失、有效期滿、被盜或損壞等情況下，持本人有效證件到當(dāng)?shù)剞r(nóng)機(jī)監(jiān)理機(jī)構(gòu)辦理相關(guān)手續(xù)。這些業(yè)務(wù)大體分為掛失、補(bǔ)發(fā)和換發(fā)等，其流程基本一致。農(nóng)機(jī)駕駛員因調(diào)動(dòng)或其駕駛證的內(nèi)容有變更的情況下，需要及時(shí)到農(nóng)機(jī)監(jiān)理機(jī)構(gòu)辦理登記手續(xù)，通常包括轉(zhuǎn)籍和變更兩種情況。具體來講，轉(zhuǎn)籍就是指轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出。當(dāng)轉(zhuǎn)入的時(shí)候，農(nóng)機(jī)駕駛員應(yīng)該憑自己的有效證件到農(nóng)機(jī)監(jiān)理部門辦理相關(guān)的轉(zhuǎn)入手續(xù);當(dāng)轉(zhuǎn)出的時(shí)候，農(nóng)機(jī)駕駛員也應(yīng)該憑自己的有效證件到農(nóng)機(jī)監(jiān)理部門辦理相關(guān)的轉(zhuǎn)出手續(xù)，農(nóng)機(jī)監(jiān)理機(jī)構(gòu)就會(huì)把駕駛員的檔案及時(shí)轉(zhuǎn)給新籍的農(nóng)機(jī)監(jiān)理部門，同時(shí)也將轉(zhuǎn)出的事項(xiàng)標(biāo)注在駕駛證上。農(nóng)機(jī)駕駛員管理子模塊功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2拖拉機(jī)管理子系統(tǒng)。在對(duì)拖拉機(jī)進(jìn)行管理的過程中，各縣、區(qū)、市的農(nóng)機(jī)監(jiān)理站都應(yīng)該面向機(jī)手，主動(dòng)擔(dān)當(dāng)并做好基礎(chǔ)的管理工作，如報(bào)戶、建檔、異動(dòng)登記和管理原始檔案等。另外，農(nóng)機(jī)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要目的就是解決拖拉機(jī)登記、統(tǒng)計(jì)以及駕駛證的審驗(yàn)、異動(dòng)與封存等相關(guān)的業(yè)務(wù)。通常情況下，這個(gè)模塊的拖拉機(jī)分為小型拖拉機(jī)和大中型拖拉機(jī)。小型拖拉機(jī)就是指發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足14．7kW的拖拉機(jī)，而大中型拖拉機(jī)就是指發(fā)動(dòng)功率大于14．7kW的拖拉機(jī)。一般而言，拖拉機(jī)管理模塊的基本數(shù)據(jù)是指拖拉機(jī)的機(jī)主、號(hào)牌、地址、聯(lián)系方式、機(jī)器的類型、出廠日期、制造商、功率、核定質(zhì)量、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)、顏色、登記時(shí)間和所在管轄區(qū)等相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。拖拉機(jī)管理模塊功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。

3聯(lián)合收割機(jī)管理子系統(tǒng)。聯(lián)合收割機(jī)管理模塊進(jìn)行聯(lián)合收割機(jī)數(shù)據(jù)的提取、查詢、統(tǒng)計(jì)、分析處理和對(duì)全國聯(lián)合收割機(jī)的監(jiān)控指揮。聯(lián)合收割機(jī)的查詢是為了進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，以便對(duì)聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行監(jiān)控和宏觀調(diào)配，主要是對(duì)號(hào)牌號(hào)碼、機(jī)主、轄區(qū)、廠牌型號(hào)或登記日期等信息的查詢。統(tǒng)計(jì)分析是對(duì)其檔案進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，主要包括機(jī)械類型分布、使用年限分布、機(jī)型分布、驅(qū)動(dòng)方式分析等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

4農(nóng)業(yè)機(jī)械事故管理子系統(tǒng)。簡而言之，農(nóng)業(yè)機(jī)械事故管理的模塊就是采集、統(tǒng)計(jì)和分析農(nóng)業(yè)機(jī)械事故的數(shù)據(jù)，在對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后研究出事故發(fā)生存在的隱患或者規(guī)律，從而有效地對(duì)農(nóng)機(jī)事故進(jìn)行預(yù)測和監(jiān)管。農(nóng)機(jī)事故管理模塊統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括:24h發(fā)生事故起數(shù)和死亡人員統(tǒng)計(jì);月事故數(shù)和月死亡人數(shù);各縣農(nóng)機(jī)事故數(shù)和死亡人數(shù);農(nóng)機(jī)事故原因統(tǒng)計(jì)，包括無證駕駛、酒后駕駛、超速超載、機(jī)械故障和操作失誤等;事故路面類型統(tǒng)計(jì);事故路面坡度統(tǒng)計(jì)和事故氣候統(tǒng)計(jì)等。

5農(nóng)機(jī)監(jiān)理人員管理子系統(tǒng)。農(nóng)機(jī)監(jiān)理執(zhí)法人員管理模塊就是對(duì)農(nóng)機(jī)監(jiān)理人員的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計(jì)與分析，并對(duì)我國農(nóng)機(jī)監(jiān)理執(zhí)法人員進(jìn)行管理。在對(duì)農(nóng)機(jī)監(jiān)理人員檔案進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析后，再對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)我國農(nóng)機(jī)監(jiān)理執(zhí)法人員的管理和控制。通常這個(gè)模塊的主要內(nèi)容是指查詢或者統(tǒng)計(jì)農(nóng)機(jī)監(jiān)理執(zhí)法證號(hào)、根據(jù)執(zhí)法人員所在管理轄區(qū)的代碼進(jìn)行查詢或按農(nóng)機(jī)監(jiān)理執(zhí)法人員職稱查詢等。

6農(nóng)業(yè)機(jī)械綜合報(bào)表子系統(tǒng)。通常情況下，農(nóng)業(yè)機(jī)械綜合報(bào)表的子系統(tǒng)是指實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械報(bào)表的編制，并對(duì)這些報(bào)表上的數(shù)據(jù)進(jìn)行上報(bào)、統(tǒng)計(jì)和分析。這些報(bào)表包括月報(bào)、季報(bào)和年報(bào)。月報(bào)，如農(nóng)業(yè)機(jī)械事故月報(bào)表;季報(bào)，如報(bào)戶建檔拖拉機(jī)情況季度表、拖拉機(jī)及駕駛員增減分析季報(bào)表;年報(bào)，如拖拉機(jī)駕駛員考試情況統(tǒng)計(jì)報(bào)表、地縣農(nóng)機(jī)監(jiān)理業(yè)務(wù)培訓(xùn)情況表和農(nóng)業(yè)機(jī)械事故情況年報(bào)表等。

結(jié)論與展望

農(nóng)業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能對(duì)信息庫進(jìn)行新建、擴(kuò)建與整合等，從而使得農(nóng)業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化，再運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)媒介將農(nóng)業(yè)科技信息提供給社會(huì)，達(dá)到信息資源共享的目的。此外，還可以運(yùn)用內(nèi)部網(wǎng)來將相關(guān)的信息提供給政府部門和科技管理部門。本文從理論上對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，下一步需要在具體的開發(fā)環(huán)境中對(duì)其進(jìn)行開發(fā)實(shí)現(xiàn)。

第三篇：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究論文

摘要：針對(duì)LabVIEW及MSP430F5529單片機(jī)構(gòu)成的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究及設(shè)計(jì)，分為上位機(jī)和下位機(jī)兩個(gè)主要模塊來進(jìn)行闡述。MSP430F5529作為前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集到的電壓通過串口傳到上位機(jī)LabVIEW界面。

關(guān)鍵詞：MSP430F5529，單片機(jī)，數(shù)據(jù)采集，LabVIEW

LabVIEW程序設(shè)計(jì)方面相對(duì)來說比較簡單，但是，Lab-VIEW的使用靈活性和功能完整性也很強(qiáng)大。MSP430F5529單片機(jī)多路電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從結(jié)構(gòu)上來看比較簡單，此類單片機(jī)工作電壓區(qū)間比較低，耗能相對(duì)較低，內(nèi)部集成了許多功能模塊，功能完整性比較強(qiáng)大。結(jié)構(gòu)簡單的單片機(jī)系統(tǒng)與LabVIEW上位機(jī)的串行通信的功能結(jié)合，增加了系統(tǒng)靈活性。同時(shí)，又利用了MSP430F5529的超低耗功能，降低成本，使用簡便。另外，虛擬儀器除了在物理形式上實(shí)現(xiàn)之外，也可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的軟件、硬件資源共享。將兩者結(jié)合的多路電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)無論是從運(yùn)行效率還是編程方式，都展現(xiàn)了強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。

1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

1．1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需求基于LabVIEW及單片機(jī)構(gòu)成的多路電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究和設(shè)計(jì)，其中MSP430F5529單片機(jī)、ADC轉(zhuǎn)換器組成的下位機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)采集電壓的功能；采集到的多路電壓信號(hào)被發(fā)送至LabVIEW程序功能模塊進(jìn)行分析和處理，并顯示數(shù)據(jù)處理的結(jié)果；研究電平的轉(zhuǎn)換。下位機(jī)的TTL電平轉(zhuǎn)換成上位機(jī)能夠接收的RS232電平。首先系統(tǒng)進(jìn)行初始化，然后單片機(jī)通過串口進(jìn)行多路數(shù)據(jù)采集，打開ADC轉(zhuǎn)換器，開始轉(zhuǎn)換，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。然后發(fā)送到上位機(jī)界面，顯示得到的數(shù)據(jù)處理結(jié)果。1．2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的采集系統(tǒng)以上位機(jī)數(shù)據(jù)顯示界面和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)物的形式呈現(xiàn)，研究上位機(jī)與下位機(jī)的數(shù)據(jù)交互機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。方案：在上位機(jī)與下位機(jī)之間需要研究一個(gè)電平轉(zhuǎn)換，采用MSP430系列單片機(jī)作為下位機(jī)采集模塊，LabVIEW作為上位機(jī)處理模塊；兩個(gè)模塊之間加入電平轉(zhuǎn)換模塊，采用的是CP2102轉(zhuǎn)換芯片。此方案編程簡單且方便，成本也相對(duì)較低，從整體來說也比較嚴(yán)謹(jǐn)。系統(tǒng)初始設(shè)計(jì)時(shí)，第一部分設(shè)計(jì)下位機(jī)單片機(jī)模塊，啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換，得到的轉(zhuǎn)換結(jié)果發(fā)送到單片機(jī)處理。并且加入了LCD顯示模塊；第二部分設(shè)計(jì)上位機(jī)LabVIEW程序處理模塊，將采集到的結(jié)果上傳到上位機(jī)顯示。設(shè)計(jì)方案的流程圖如圖1所示。

2下位機(jī)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)采用

MSP430F5529Launchpad，MSP430F5529開發(fā)板內(nèi)部集成A／D轉(zhuǎn)換模塊，多路電壓采集系統(tǒng)下位機(jī)的重點(diǎn)在于A／D轉(zhuǎn)換，所謂A／D轉(zhuǎn)換即指模擬量等轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。MSP430F5529單片機(jī)可以自定義參考電壓，此次設(shè)計(jì)的參考電壓設(shè)計(jì)的是3．3V。所以本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可采集的電壓范圍是0～3．3V。本設(shè)計(jì)是采集多路電壓，轉(zhuǎn)換的方法模式是采用轉(zhuǎn)換速度較快的序列通道多次轉(zhuǎn)換，提高轉(zhuǎn)換速率。在程序設(shè)計(jì)里面是用ADC12CONSEQ＿3來選擇采樣模式。同時(shí)，定義了ADC12SHP等于1，來定義信號(hào)的來源是采樣定時(shí)器。ADCMEMx存儲(chǔ)器用來存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換結(jié)果。此類存儲(chǔ)器是CSTARTADDx位定義的。參考電壓和通道是需要經(jīng)過定義才能工作的，一般是通過ADC12MCTLx寄存器。多路電壓數(shù)據(jù)采集的下位機(jī)流程圖如圖2所示。首先執(zhí)行端口初始化，第一步便是關(guān)閉看門狗，在MSP430單片機(jī)中，主程序首先要關(guān)閉看門狗，如果不關(guān)閉看門狗，程序執(zhí)行一段時(shí)間后，可能會(huì)導(dǎo)致程序無法運(yùn)行。因?yàn)榭撮T狗有定期重置CPU的功能。然后端口定義，ADC轉(zhuǎn)換和串口通信的工作模式的初始化，之后進(jìn)入中斷采集數(shù)據(jù)，在有信號(hào)輸入的時(shí)候才會(huì)進(jìn)入中斷，如果沒有外部電壓信號(hào)的輸入不會(huì)進(jìn)行中段。采集電壓信號(hào)后開始轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成之后數(shù)據(jù)被傳送兩個(gè)方向：一是傳送到LCD顯示，二是發(fā)送到上位機(jī)LabVIEW程序界面顯示。在AD轉(zhuǎn)換的過程中是進(jìn)入中斷進(jìn)行數(shù)據(jù)測量的，此次多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的下位機(jī)設(shè)計(jì)的中斷標(biāo)志位采用ADC12IFG寄存器設(shè)置。MSP430單片機(jī)的中斷可以說是非常大的一個(gè)亮點(diǎn)。想要有效提高程序運(yùn)行的速率，在程序中加入中斷便可實(shí)現(xiàn)。MSP430單片機(jī)的每個(gè)片上運(yùn)行后，CPU便被喚醒，此時(shí)低功耗模式是不存在的，中斷完成后，CPU脫離喚醒模式。此時(shí)的單片機(jī)回到低功耗狀態(tài)。在下位機(jī)串口發(fā)送方面，U-CA0CTL控制寄存器來定義了時(shí)鐘源，需要通過相應(yīng)的時(shí)鐘源來確定波特率，此控制寄存器的第0位是USCWRST，它具有軟件復(fù)位的功能，在設(shè)計(jì)中需要使它置1，那么邏輯將會(huì)在復(fù)位狀態(tài)一直保持。第6到7位的UCSSEL，用來選擇時(shí)鐘源，時(shí)鐘源選擇的是AMCLK，那么UCSSEL的狀態(tài)是01，此時(shí)的波特率需要求出相應(yīng)的分頻細(xì)數(shù)來定義，AMCLK的頻率是32768Hz。跟據(jù)定義，在低頻時(shí)鐘的情況下，分頻參數(shù)是時(shí)鐘頻率與波特率的比重，此次設(shè)計(jì)的波特率是9600，因此可以得出的是分頻參數(shù)是3．41，所以，UCA0BR0等于3。

3顯示界面上位機(jī)設(shè)計(jì)

3．1上位機(jī)LabVIEW設(shè)計(jì)此次多路電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的上位機(jī)LabVIEW程序流程圖如圖3所示。上位機(jī)的部分，首先設(shè)計(jì)了單路的電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其程序框圖如圖4所示。上位機(jī)LabVIEW的設(shè)計(jì)首先是配置串口參數(shù)，參數(shù)的配置與下位機(jī)端要保持一致，參數(shù)配置完成后要進(jìn)入while循環(huán)中的VISAREAD，讀取從下位機(jī)傳來的數(shù)據(jù)。單路數(shù)據(jù)采集就是直接顯示電壓。加入while循環(huán)的目的是使程序可以一直運(yùn)行，而且是直接只運(yùn)行讀取緩沖區(qū)數(shù)據(jù)部分，不用每次都配置串口參數(shù)，提高了程序運(yùn)行速率。3．2TTI與RS232電平轉(zhuǎn)換MSP430單片機(jī)輸出的L電平與上位機(jī)接收的電平不是同一種，分別為TTL和RS232。所以上位機(jī)與下位機(jī)之間需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換，15V～5V指的是RS232電平邏輯1時(shí)的狀態(tài)，而邏輯0的話，是在＋5V～＋15V，而TTL電平邏輯0在0～0．8V之間，邏輯1在2．4V～5V之間，所以在TTL電平與RS232之間，需要進(jìn)行正負(fù)邏輯的轉(zhuǎn)換。在此次設(shè)計(jì)中選用的是主要由CP2102轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成的轉(zhuǎn)換模塊。同時(shí)里面也集成了MAX2485和MAX232通信芯片。CP2102是一種品質(zhì)較好，工作比較穩(wěn)定的且性能強(qiáng)大的轉(zhuǎn)換芯片。整個(gè)轉(zhuǎn)換模塊體積小，便于移動(dòng)。此次設(shè)計(jì)用MSP430F5529專門用于串口發(fā)送的P3．3口與RX引腳連接。如圖5所示。CP2102的RX引腳專門用來接收TTL電平。CP2102的另一端與電腦相連，打開上位機(jī)LabVIEW程序，串口信息配置好之后，便可以顯示采集的電壓數(shù)據(jù)。

4多路電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測試

為了便于系統(tǒng)能夠成功采集數(shù)據(jù)，采集的電壓采取就近原則，直接采集單片機(jī)管腳電壓，此次測試三次電壓分別為：3．3V電源管腳電壓、普通管腳電壓（1．78V）以及GND管腳電壓（0V）。由于誤差作用，系統(tǒng)不能準(zhǔn)確測到3．3V，以及3．3V會(huì)對(duì)旁邊線路產(chǎn)生影響，所以第二路電壓信號(hào)會(huì)從1．78V拉高到2．76V，第三路接地，所以是0．00V。除去顯示結(jié)果以外，增加了波形顯示，使采集到的電壓變化變得一目了然。此外加入了串口工作燈指示，在串口正常工作的情況下，串口燈是綠色，在串口工作異常的情況下，串口燈是紅色。改變某一路電壓后，把第三路采集電壓的管腳從接地端拔了下來，懸空時(shí)的電壓是1．78V，同樣會(huì)被3．3V的電壓拉高，電壓的變化直接在上位機(jī)界面呈現(xiàn)出來，直觀明了，如圖7所示。波形顯示的坐標(biāo)是可以自動(dòng)變換的，根據(jù)數(shù)據(jù)的大小智能變換，改變采集管腳的電壓后，如圖8所示。

5結(jié)束語

基于MSP430F5529和LabVIEW進(jìn)行多路電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)際應(yīng)用的結(jié)果，下位機(jī)與上位機(jī)的通信功能正常，操作也非常簡單方便，完成了設(shè)計(jì)之初的要求，可以實(shí)現(xiàn)的功能有：①采集三路0V～3．3V的電壓；②采集到的電壓在LCD屏顯示；③采集到的電壓上傳至LabVIEW上位機(jī)數(shù)據(jù)采集編寫模塊顯示；④上位機(jī)LabVIEW界面顯示電壓數(shù)據(jù)及電壓波形。研究并實(shí)現(xiàn)了MSP430F5529單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集及處理、ADC轉(zhuǎn)換、TTL電平轉(zhuǎn)RS232電平、上位機(jī)與下位機(jī)之間的串口通信。同時(shí)，此次設(shè)計(jì)也存在些許不足：①只能采集三路數(shù)據(jù)；②不能調(diào)取歷史采集數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

［1］陳美玉．基于單片機(jī)及LabVIEW的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］．企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2017，36（1）：69－71

［2］王克勝．系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及控制分析［J］．科技與企業(yè)，2013（4）：81－81

［3］段新燕．單片機(jī)液晶顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［J］．電子科技，2012，25（8）：13

［4］周麗，裴東興．基于MSP430單片機(jī)的超低功耗溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］．電子測試，2011（10）：35－38

第四篇：高中信息技術(shù)教學(xué)論文《淺談信息技術(shù)教學(xué)》（本站推薦）

湖南省龍山縣皇倉中學(xué)高中信息技術(shù)教學(xué)論文《淺談信息技術(shù)教學(xué)》

【摘 要】 隨著社會(huì)的發(fā)展,信息技術(shù)教學(xué)的重要性逐漸增強(qiáng)，在學(xué)生心智逐漸成熟的高中階段信息技術(shù)教學(xué)的重要性更加明顯。信息技術(shù)教學(xué)工作者要與時(shí)俱進(jìn),更新觀念,適應(yīng)現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展,努力做好信息技術(shù)教學(xué)工作。

【關(guān)鍵詞】 現(xiàn)代 信息技術(shù) 教學(xué)

隨著社會(huì)的發(fā)展,信息技術(shù)教學(xué)的重要性逐漸增強(qiáng)，在學(xué)生心智逐漸成熟的高中階段信息技術(shù)教學(xué)的重要性更加明顯。作為一門新興課程，許多教育工作者都在探索和研究信息技術(shù)教學(xué)的模式和方法。如何對(duì)學(xué)生進(jìn)行信息技術(shù)教育、培養(yǎng)他們的信息技術(shù)素養(yǎng)，我認(rèn)為主要應(yīng)重視以下幾個(gè)方面：

一、教材方面：“用教材教”而不是“教教材”

目前,很多教師不適應(yīng)新課程教材,不知如何使用教材進(jìn)行教學(xué)。我認(rèn)為,我們應(yīng)該集眾家之所長，對(duì)多本教材再加工，然后再“發(fā)展”教材,要根據(jù)本校學(xué)生基礎(chǔ)和學(xué)生生活的實(shí)際,及時(shí)調(diào)整、增減和整合教材內(nèi)容進(jìn)行最適合自己學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)。例如,在中圖版高中選修內(nèi)容《全景新視野》一節(jié)中,可將利用配套素材制作全景圖改變?yōu)橐允虑敖處熍臄z校園美景作為素材，這樣更貼近生活利于教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)行。再例如，在中圖版高中信息技術(shù)《音頻素材加工》一課，可將使用的goldwave軟件轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼮橹庇^形象的cooledit，而goldwave留給有興趣的同學(xué)自主研究，這樣有利于教學(xué)的實(shí)施。

教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)目標(biāo)的具體化，盡管教材是具體的教學(xué)內(nèi)容，但在實(shí)際教學(xué)中對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整不是隨意進(jìn)行的，要根據(jù)學(xué)科的特點(diǎn)、教學(xué)需要、學(xué)生實(shí)際等方面去考慮教學(xué)內(nèi)容的詳略，不能一概擴(kuò)展內(nèi)容，也不宜把教學(xué)內(nèi)容完全局限于教材內(nèi)容。

根據(jù)我對(duì)學(xué)生的了解，發(fā)現(xiàn)他們中間的絕大部分人都來自農(nóng)村，初中的時(shí)候從未曾接觸過計(jì)算機(jī)，而我們這兩年的《高中信息技術(shù)》教材內(nèi)容都是建立在學(xué)過《初中信息技術(shù)》教材基礎(chǔ)之上的。所以剛開始學(xué)習(xí)的時(shí)候，我不得不針對(duì)絕大多數(shù)同學(xué)講了兩堂基礎(chǔ)課，包括：開機(jī)、關(guān)機(jī)；窗品和桌面介紹等等。

總之，要立足實(shí)際對(duì)教材進(jìn)行調(diào)整，使其更加適應(yīng)教學(xué)實(shí)際。同時(shí)也不要矯枉過正，完全脫離教材,因?yàn)榻滩氖菍＜揖帉懙?有一定的權(quán)威性,教材的整體框架是非?？茖W(xué)的,我們還要“順應(yīng)”教材。

二、學(xué)生方面：激發(fā)學(xué)生興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

在計(jì)算機(jī)課程中，學(xué)生往往對(duì)直接接觸計(jì)算機(jī)興趣很大，愿意動(dòng)手操作；而對(duì)于學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)原理，興趣就小多了。有鑒于此，我們?cè)诮虒W(xué)中盡量讓學(xué)生通過自己操作機(jī)器來學(xué)習(xí)新知識(shí)，同時(shí)，努力改變目前教學(xué)中的被動(dòng)學(xué)習(xí)為學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。

根據(jù)“Intel未來教育”的思想。課程的教學(xué)活動(dòng)是以教師自己設(shè)計(jì)課題再作研究的形式，使教學(xué)活動(dòng)從引導(dǎo)激發(fā)興趣出發(fā)，通過讓學(xué)生觀察、歸納、猜測建立解決課題的各種假設(shè)方法，再通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)，回答自己的假設(shè)，得到一種新的認(rèn)識(shí)。進(jìn)而從實(shí)踐，到認(rèn)識(shí)，再實(shí)踐，再認(rèn)識(shí)，如此螺旋式的上升，就可培養(yǎng)學(xué)生一種不斷去探求未知的沖動(dòng)和能力。例如上課前演示一個(gè)用Qbasic編寫的動(dòng)畫程序?qū)嵗?，讓學(xué)生馬上動(dòng)手制作，以滿足他們的好奇心，5分鐘后，教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)，講解程序?qū)崿F(xiàn)的原理和該程序中用到的基本的函數(shù)，指出哪些同學(xué)找對(duì)了 哪些路子，再讓學(xué)生自己各顯神通，采用不同的方法去實(shí)現(xiàn)，然后教師再總結(jié)歸納……，同時(shí)這種方法也能有效地讓學(xué)生快速安靜下來并集中精神聽教師講解。

1、精心設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和方法。

我們知道，興趣是學(xué)習(xí)的巨大動(dòng)力。實(shí)踐也證明，學(xué)生如果對(duì)所學(xué)的內(nèi)容有濃厚的興趣，便會(huì)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，心情變得愉快，注意力變得集中和持久，觀察力變得敏銳，想象力變得豐富，創(chuàng)造思維更加活躍，從而保持亢奮的學(xué)習(xí)勁頭。為了激發(fā)這種興趣，我們應(yīng)該精心設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和方法。

比如，錄入、編輯文章是大多數(shù)學(xué)生感興趣的內(nèi)容。為了使他們掌握這部分操作，我便針對(duì)現(xiàn)代中學(xué)生的追星現(xiàn)象，計(jì)了一個(gè)小任務(wù)：讓學(xué)生輸入一篇題目為“我的偶像”的小作文，作文的內(nèi)容各自編寫。于是，學(xué)生們饒有興趣地完成了任務(wù)，他們不僅掌握了錄入文章的基本規(guī)則，而且當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，還學(xué)會(huì)了修改文章的技巧，可謂是一箭雙雕。

再比如，指法練習(xí)在學(xué)生看來是最枯燥乏味的事情，如果不優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生很容易失去興趣。針對(duì)這一情況，我便充分利用學(xué)生喜歡玩游戲這一特點(diǎn)，選取金山打字通軟件讓學(xué)生進(jìn)行練習(xí)：第一步先讓學(xué)生用其中的“吃蘋果”、“打地鼠”等游戲進(jìn)行單個(gè)字母的練習(xí)，達(dá)到一定目標(biāo)后，再讓學(xué)生在“青蛙過河”中練習(xí)單詞的輸入，最后讓學(xué)生兩人一組，自由組合，進(jìn)行“警察抓小偷”競賽。結(jié)合學(xué)生爭強(qiáng)好勝的心理，通過優(yōu)化教學(xué)，學(xué)生們便在不知不覺中掌握并熟悉了鍵盤指法。

2、注重課堂教學(xué)的語言藝術(shù)，激發(fā)學(xué)生興趣。

教育家斯維特洛夫說過：“教育家最主要的，也是第一位的助手是幽默。”教師富有哲理和情趣的幽默，能深深地感染和吸引學(xué)生，使緊張的氣氛變得和諧，使沉悶的課堂變得活躍。因此，把幽默詼諧的語言引進(jìn)信息技術(shù)課堂，寓莊于諧，寓理于諧，能使學(xué)生好學(xué)、樂學(xué)

在信息技術(shù)課的教學(xué)中，基本概念和理論性的教學(xué)內(nèi)容，往往使教師感到棘手，使學(xué)生感到抽象，記憶困難。在講授時(shí)，如果教師運(yùn)用風(fēng)趣的語言，適當(dāng)?shù)谋扔鳎湍芑彪s為簡潔，化沉悶為輕松，給學(xué)生以深刻的印象。如我在講解軟盤的使用時(shí)，常用的3.5寸軟盤將寫保護(hù)劃片打開時(shí)為寫保護(hù)，而學(xué)生則易將保護(hù)與未保護(hù)兩種狀態(tài)混淆。講到這一點(diǎn)時(shí)，我拿出了一張３.５寸軟盤，將寫保護(hù)劃片打開，讓盤片上兩個(gè)孔對(duì)準(zhǔn)兩只眼睛的位置，告訴學(xué)生，軟盤上有兩只“眼睛”，當(dāng)兩只“眼睛”都瞪著時(shí)，則處于高度戒備狀態(tài)，是不可侵犯的，即為“寫保護(hù)”。當(dāng)“睜一只眼閉一只眼”時(shí)（把劃片封上）是放松狀態(tài)，即為“不保護(hù)”。聽到這一比喻時(shí)，學(xué)生們笑聲一片，連連點(diǎn)頭稱是，至此，這一教學(xué)難點(diǎn)在幽默的情境中得以突破。

三、教學(xué)實(shí)施方面：在教學(xué)活動(dòng)中采取合適的教學(xué)方法

1、在教學(xué)活動(dòng)努力培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)、創(chuàng)造意識(shí)和實(shí)用意識(shí)

努力突破其它課程只能單獨(dú)給學(xué)生一些孤單經(jīng)驗(yàn)、缺乏橫向聯(lián)系、缺乏各學(xué)科相互作用、不能給學(xué)生系統(tǒng)的文化科學(xué)知識(shí)的限制。通過運(yùn)用多學(xué)科綜合知識(shí)、有目的、有系統(tǒng)地進(jìn)行“教、學(xué)、研、做”合一的方法，在教學(xué)活動(dòng)中使學(xué)生的科研意識(shí)、創(chuàng)造意識(shí)和實(shí)用意識(shí)得到系統(tǒng)的培養(yǎng)。例如，由教師組織引導(dǎo)，讓學(xué)生自己運(yùn)用學(xué)到的各種計(jì)算機(jī)知識(shí)，動(dòng)手制作各學(xué)科簡單的課件，幾個(gè)學(xué)生組成1個(gè)小組，從策劃、寫腳本、美工、到運(yùn)用學(xué)過的各種軟件制作、處理各學(xué)科素材、然后整合集成、得出結(jié)論或成果，讓學(xué)生把學(xué)過的各學(xué)科知識(shí)消化揉合，變成一種綜合能力。

2、堅(jiān)持分類原則、因材施教

由于學(xué)生個(gè)體的信息技術(shù)素養(yǎng)的不同，在教學(xué)中堅(jiān)持分類施教，分類輔導(dǎo)。我們根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)和知識(shí)水平、愛好分組，如有的同學(xué)喜歡程序設(shè)計(jì)，有的同學(xué)喜歡動(dòng)畫制作、有的同學(xué)愛好圖象處理、有的同學(xué)熱衷網(wǎng)頁制作，把這些學(xué)生分組對(duì)待，讓他們?cè)谕瓿苫A(chǔ)知識(shí)后能自主的自學(xué)自己感興趣的知識(shí)，不懂的再向教師提問；同時(shí)，把各組學(xué)生又分成Ａ、Ｂ、Ｃ三個(gè)小組，讓基礎(chǔ)最好的學(xué)生做組長，負(fù)責(zé)帶動(dòng)和組織本小組的其他同學(xué)，這樣其他基礎(chǔ)差的學(xué)生 2 在基礎(chǔ)教好的學(xué)生的帶領(lǐng)下，也成了整個(gè)學(xué)習(xí)的積極參與者。在上機(jī)實(shí)習(xí)時(shí)對(duì)各小組學(xué)生提出不同要求，請(qǐng)Ａ小組學(xué)生作Ｃ小組學(xué)生的小老師，做到人人有長進(jìn)，個(gè)個(gè)有提高，同時(shí)減輕教師的負(fù)擔(dān)，使分類輔導(dǎo)成為可能。在課程安排中，注意從活動(dòng)的內(nèi)容上，從一般學(xué)生和優(yōu)秀學(xué)生的培養(yǎng)上，盡力分別對(duì)待，對(duì)于優(yōu)秀學(xué)生作品及行為，教師作深化指導(dǎo)，以提高其學(xué)習(xí)層次，對(duì)較差的學(xué)生，耐心輔導(dǎo)，以保護(hù)其學(xué)習(xí)的積極性。

3、教育理念和教學(xué)知識(shí)應(yīng)該先進(jìn)

由于信息技術(shù)發(fā)展一日千里，因此對(duì)學(xué)生進(jìn)行的計(jì)算機(jī)操作和計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面的教育時(shí)，應(yīng)把計(jì)算機(jī)定位成信息社會(huì)必不可少的一個(gè)輔助工具，讓學(xué)生感受到掌握使用這一工具的方法和要領(lǐng)的重要現(xiàn)實(shí)意義。要求教師具有超前意識(shí)，盡量讓學(xué)生接觸到代表電腦操作系統(tǒng)發(fā)展方向的最先進(jìn)的操作環(huán)境，并經(jīng)常性地向?qū)W生介紹一些常用的、流行的、最新的應(yīng)用軟件或小程序，介紹它們的用途和綜合運(yùn)用方法。也可以讓個(gè)別學(xué)生上臺(tái)介紹他們使用某個(gè)軟件的心得和同學(xué)們共享。通過這些做法，讓學(xué)生自覺接受、學(xué)習(xí)、探究計(jì)算機(jī)知識(shí)。

4、不墨守成規(guī)，對(duì)學(xué)生寬嚴(yán)有度

由于計(jì)算機(jī)多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)成為了人們的生活和教學(xué)中不可或缺的一部分，因此我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)充分地利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)這個(gè)龐大的資源。充分利用電腦游戲軟件。電腦游戲做為絕大多數(shù)青少年學(xué)生都喜歡的東西，教師不應(yīng)采取回避的態(tài)度，要對(duì)不同游戲區(qū)別對(duì)待，對(duì)健康的益智類或策略游戲，允許學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)后游戲，偶爾也可以網(wǎng)絡(luò)對(duì)戰(zhàn)的形式分組比賽，活躍課堂氣氛；而對(duì)于一些不健康或不適合學(xué)生的成人游戲，則明確讓學(xué)生知道老師的態(tài)度：“絕對(duì)不行”。這樣，學(xué)生不但不會(huì)反感，反而能聽教師的話，和老師走得更近。

信息技術(shù)教學(xué)最根本的目的是培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，讓學(xué)生具備一定的信息能力解決自身生存中所遇到信息問題，適應(yīng)社會(huì)的需求。在思想意識(shí)上明確了信息技術(shù)教學(xué)目的是信息技術(shù)教學(xué)成敗的關(guān)鍵，提高學(xué)習(xí)興趣是必要的手段，培養(yǎng)信息技術(shù)素養(yǎng)是根本。我們教學(xué)的對(duì)象是學(xué)生，把學(xué)生培養(yǎng)成為一個(gè)什么樣的人非常重要，以這個(gè)目的指導(dǎo)我們備課、上課，指導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)，就會(huì)取得良好的效果和顯著的成績。

第五篇：高中信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)

高中信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)

【教材分析】

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容是中國地圖出版社出版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《信息技術(shù)基礎(chǔ)》第一章《認(rèn)識(shí)信息世界》中的第一節(jié)《無所不在的信息》。本節(jié)課是高中信息技術(shù)學(xué)習(xí)的第一節(jié)課，是一堂“非技術(shù)性”信息技術(shù)理論課，通過設(shè)計(jì)情景，將知識(shí)巧妙地融入故事，使學(xué)生理解信息的概念及其特征。【學(xué)生分析】

本節(jié)課是高中信息技術(shù)學(xué)習(xí)的第一節(jié)課，大部分同學(xué)認(rèn)為信息技術(shù)就是計(jì)算機(jī)操作課，就是上網(wǎng)。另外，大部分同學(xué)初中階段對(duì)信息的概念已經(jīng)有了初步的了解，但是他們對(duì)信息及其特征的理解是片面的。【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識(shí)目標(biāo)：了解信息的概念，并能夠理解并舉例說明身邊的信息，能夠從日常生活學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)或歸納信息的時(shí)效性、價(jià)值性等特征。

2．技能目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生從日常生活、學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)信息用來解決身邊的問題，并能根據(jù)信息的特征對(duì)自己所獲取信息的真實(shí)性、準(zhǔn)確性進(jìn)行分析。

3．情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：能夠體會(huì)信息的重要性，激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)信息、利用信息的愿望。

【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析】

重點(diǎn)：信息的概念和特征

難點(diǎn)：分析與鑒別信息的各種特征?！窘虒W(xué)方法】

本節(jié)課是高中信息技術(shù)學(xué)習(xí)的第一節(jié)課，是一堂“非技術(shù)性”信息技術(shù)理論課，良好的開端是成功的一半。因此，本節(jié)課的教學(xué)效果能夠直接影響到后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣能否激發(fā)也在于第一節(jié)課。本節(jié)課中，采用多種方法如生動(dòng)講述法、觀察法、討論法來創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，讓學(xué)生在情境中體會(huì)無所不在的信息，理解信息的概念和特征。教學(xué)過程設(shè)計(jì)

（一）課前布置任務(wù)

1．每一位學(xué)生準(zhǔn)備一份簡介自己的材料?？梢院唵谓榻B自己的家庭情況，學(xué)習(xí)經(jīng)歷，成長過程等等方面，在規(guī)定的2分鐘之內(nèi)，要在全班學(xué)生面前進(jìn)行演示。因?yàn)樾聦W(xué)校，新同學(xué)之間多數(shù)彼此不熟悉，學(xué)生之間正好通過此次機(jī)會(huì)，增進(jìn)彼此的了解。學(xué)生可以采取以下這些形式整理這份材料：①純書面文字材料；②書面文字輔以簡單圖片材料；③口頭文字說明等。

2．教師課前準(zhǔn)備簡介自己的材料。事先用word制作一份自我介紹的文檔，也可以用PowerPoint制作一組幻燈片，或者用flash制作一段動(dòng)畫，或者錄制一段視頻。

（二）學(xué)生進(jìn)行小組活動(dòng)

1．全班學(xué)生分為幾個(gè)小組，每位小組成員在其小組內(nèi)進(jìn)行自我簡介，2．每一個(gè)小組派一個(gè)代表，在全班進(jìn)行自我簡介，3．教師對(duì)每個(gè)小組代表的自我簡介進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)，4．教師在全班播放簡介自己的幻燈片、word文檔或者動(dòng)畫材料或者已經(jīng)編輯錄制好的視頻材料。

（三）教師發(fā)問

1．剛才我們每個(gè)人都進(jìn)行了簡單的自我的簡介，大家對(duì)彼此都有了一定的了解，原因是什么？

2．學(xué)生思考的同時(shí)翻閱課本有關(guān)信息概念方面的內(nèi)容：

（四）教師小結(jié)

1．剛才通過每個(gè)人所做的自我簡介，初步了解了每個(gè)學(xué)生，即了解了每個(gè)學(xué)生的一些基本情況，也就是他的基本信息。

2．引出信息的概念：信息是事物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其狀態(tài)變化的方式。

（五）教師發(fā)問

我們所作的自我簡介中，大家采取了什么方式描述自我信息？

（六）學(xué)生思考，分析討論

（七）教師小結(jié)

1．我們可以憑借一些工具來描述信息，表達(dá)信息，存儲(chǔ)信息。例如通過文字、圖片（圖形、圖像），聲音、動(dòng)畫、視頻等等來描述信息，表達(dá)信息；通過人腦、書本、光盤、磁帶來記錄信息，存儲(chǔ)信息。

2．引出信息的基本特征──信息的載體依附性：信息可存儲(chǔ)，可傳遞，可轉(zhuǎn)換。

（八）教師發(fā)問

在我們大家所作的自我簡介中，我們總會(huì)對(duì)某一些同學(xué)留下比較深刻的印象，原因是什么？

（九）學(xué)生帶著疑問，進(jìn)行小組討論

（十）在小組討論的基礎(chǔ)上，教師小結(jié)原因：信息的價(jià)值性不同

因?yàn)槲覀儗?duì)每個(gè)同學(xué)的基本信息的挖掘能力是不一樣的，即信息的價(jià)值性不同。

（十一）課堂小結(jié)

教師針對(duì)本節(jié)主要內(nèi)容，言簡意賅地做總結(jié)。

（十二）拓展延伸

課后利用word或者PowerPoint把給你留下最深印象的學(xué)生的信息表達(dá)描述出來。

七、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)后，學(xué)生填寫教學(xué)評(píng)價(jià)表格。

理解 基本理解 沒理解

信息的概念

信息的基本特征

八、教學(xué)反思

本節(jié)的內(nèi)容主要講解信息及其特征，若直接從概念入手，學(xué)生感覺枯燥，不易理解和接受。因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)中，我采取師生互動(dòng)、生生交流、討論等形式，積極引導(dǎo)學(xué)生思考、探究，始終把自己的角色定位在一位啟發(fā)者和引導(dǎo)者。

（一）通過師生互動(dòng)，生生互動(dòng)，讓每個(gè)學(xué)生都參與到教學(xué)活動(dòng)中，讓每個(gè)學(xué)生都有展現(xiàn)自我的機(jī)會(huì)，樹立自信，發(fā)揮才能，使他們從感性認(rèn)識(shí)中去了解信息概念及其特征，使抽象的理論淺顯化。

（二）因?yàn)楸竟?jié)內(nèi)容在教材中起到了承前啟后的作用，教師積極引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，科學(xué)地探究和構(gòu)建自己的知識(shí)與事實(shí)。在小組交流、討論的過程中，促使學(xué)生逐步理解信息技術(shù)學(xué)習(xí)的態(tài)度與方法，有利于養(yǎng)成自主、思考、合作、探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣。