【正文】 2）選擇或制作另一幅其它場(chǎng)景的圖像 B；（3）觀察藍(lán)色背景的數(shù)據(jù)特點(diǎn)；（4）將兩幅圖像進(jìn)行疊加，合成圖像 C。逐一取出圖像 A 的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行判斷，若該點(diǎn)是藍(lán)色背景點(diǎn)，則圖像 C 的該點(diǎn)采用圖像 B 的像素?cái)?shù)據(jù)，否則采用圖像 A 的像素?cái)?shù)據(jù)；（5）根據(jù)圖像 C 特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)圖像增強(qiáng)操作，以改善視覺效果。題目擴(kuò)展：視頻合成試驗(yàn)結(jié)果形式 每一步處理的效果圖片、程序、ppt、報(bào)告預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果 合成圖片三．主要設(shè)備1．PC 計(jì)算機(jī)；2．Matlab 軟件，圖像道具。35 / 83九 虛擬儀器技術(shù) 虛擬信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 熟練使用 軟件和 軟件，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)虛擬儀器二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用 LabVIEW 虛擬儀器軟件平臺(tái)或者 軟件編寫程序?qū)崿F(xiàn)任意波形，包括：正弦波，三角波，鋸齒波，方波，直流。三．主要設(shè)備1．PC 計(jì)算機(jī)；2． 軟件和 軟件；3. 數(shù)字示波器。36 / 83 虛擬示波器的設(shè)計(jì)一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 使學(xué)生能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)虛擬儀器。二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本原理：硬件部分將待測(cè)信號(hào)進(jìn)行程控放大、信號(hào)調(diào)理之后，輸入至數(shù)據(jù)采集模塊轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，軟件部分應(yīng)用 LabVIEW 軟件對(duì)信號(hào)進(jìn)行顯示和處理。方法步驟：首先設(shè)計(jì)虛擬示波器的硬件部分，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?；接下?lái)設(shè)計(jì)軟件部分，實(shí)現(xiàn)信號(hào)顯示和頻譜分析的功能。試驗(yàn)結(jié)果形式：將信號(hào)發(fā)生器傳輸?shù)男盘?hào)通過示波器探頭輸入硬件板卡，上層軟件對(duì)信號(hào)進(jìn)行顯示和處理。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)示波器的功能。三．主要設(shè)備1．PC 計(jì)算機(jī)；2． 軟件和 軟件；3. 信號(hào)發(fā)生器。37 / 83十?dāng)?shù)字電路技術(shù) 基于光電技術(shù)的脈搏度測(cè)量實(shí)驗(yàn)注意：本題目限 1 人獨(dú)立完成，限 2 人選作，考核彼此獨(dú)立，不得雷同。一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 脈搏波作為人體生理信號(hào)的一種，在醫(yī)學(xué)診斷上具有重要的意義。脈搏波頻率范圍窄、易衰減，非常容易受到測(cè)量背景和人體噪聲的干擾?；诠怆娂夹g(shù)的脈搏波測(cè)量的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，能夠加深學(xué)生對(duì)電子測(cè)量課程中弱信號(hào)檢測(cè)以及信號(hào)系統(tǒng)課程中信號(hào)時(shí)域分析和頻域分析的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)人體生理信息和生理信號(hào)的了解。更加可以鍛煉學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容動(dòng)脈脈搏波反映了每次心臟搏動(dòng)引起的血容量的變化。測(cè)量位置選擇手指尖端，采用光電傳感器，通過檢測(cè)指端隨著心臟泵血產(chǎn)生的指端動(dòng)脈血容量的變化，從而檢測(cè)出人體的脈搏信號(hào)，經(jīng)放大整形、濾波，最終得到較好的脈搏波。動(dòng)脈脈搏波的信號(hào)主要能量集中在 之間，選擇合理的低通濾波器、高通濾波器和帶阻濾波器濾除高頻干擾、低頻干擾和工頻干擾。試驗(yàn)結(jié)果形式：脈搏波測(cè)量電路預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：能較好的測(cè)量出脈搏波三．主要設(shè)備 MSP430F149 控制器 2 塊； 液晶 1602 1 塊； AD620 1 個(gè)；光電指夾 1 個(gè)；MSP430 下載器 1 個(gè)；覆銅板 2 塊；示波器 1 臺(tái)；微型計(jì)算機(jī) 1 臺(tái)；信號(hào)發(fā)生器 1 臺(tái)。38 / 83 基于 FPGA/SOPC 的自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)注意：本題目限 1 人獨(dú)立完成，限 2 人選作，考核彼此獨(dú)立，不得雷同。一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 自動(dòng)售貨機(jī)是商業(yè)自動(dòng)化的常用設(shè)備，它不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制，能節(jié)省人力、方便交易。自動(dòng)售貨機(jī)的使用，增加了產(chǎn)品銷售的網(wǎng)店，降低了銷售投入、減少了人工費(fèi)用。通過對(duì)基于 FPGA/SOPC 的自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)，可以使學(xué)生加深對(duì)數(shù)字電路的學(xué)習(xí)，掌握 EDA 的自上而下的設(shè)計(jì)方式，進(jìn)一步學(xué)習(xí)基于狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方式。鍛煉了學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容自動(dòng)售貨機(jī)由微處理器控制，能自動(dòng)識(shí)別用戶投入的錢幣數(shù)值，根據(jù)用戶選擇，通過機(jī)械控制實(shí)現(xiàn)商品的自動(dòng)出售。方法步驟：設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)外形及能部構(gòu)造，設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)可容納商品數(shù)量及對(duì)應(yīng)的機(jī)械構(gòu)造部分。利用 FPGA/SOPC 設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)的控制部分。自動(dòng)售貨機(jī)控制部分，能夠根據(jù)用戶選擇，提示用戶投幣；能夠識(shí)別用戶投幣數(shù)量和幣值，并根據(jù)商品價(jià)格，提示用戶是否繼續(xù)操作。設(shè)計(jì)顯示面板，能夠顯示當(dāng)前商品的種類、數(shù)量，能顯示投幣所購(gòu)商品的缺錢數(shù)額和找零數(shù)額；具有中途取消交易，退錢功能；具有交易成功和交易失敗提示功能。設(shè)計(jì)外力破壞報(bào)警部分 調(diào)試與實(shí)驗(yàn)并修改完善試驗(yàn)結(jié)果形式：自動(dòng)售貨機(jī)樣機(jī)模型 1 臺(tái)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng) 售貨功能三．主要設(shè)備EP2C35F672C6 （DE270 開發(fā)板） 2 塊；FPGA 下載器 1 個(gè)；液晶 12864 2 塊；39 / 83電磁繼電器 10 塊；光電耦合器 10 塊；覆銅板 2 塊；自動(dòng)售貨機(jī)外殼 1；示波器 1 臺(tái)；微型計(jì)算機(jī) 1 臺(tái)；信號(hào)發(fā)生器 1 臺(tái)；常用電子器件若干。40 / 83 基于 CPLD 的多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì)注意：本題目限 1 人獨(dú)立完成，限 3 人選作，考核彼此獨(dú)立，不得雷同。一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? TOPDOWN 方法對(duì)復(fù)雜數(shù)字邏輯進(jìn)行分析及模塊劃分；2．掌握層次化設(shè)計(jì)方法。二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．能進(jìn)行正常的時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)功能，分別由 6 個(gè)數(shù)碼管顯示 24 小時(shí)、60 分鐘、60 秒鐘的計(jì)數(shù)器顯示。2. 能利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上的按鍵實(shí)現(xiàn)“校時(shí)” “校分”功能：3. 能利用揚(yáng)聲器做整點(diǎn)報(bào)時(shí)：(1) 當(dāng)計(jì)時(shí)到達(dá) 59’50’’時(shí)開始報(bào)時(shí)，在 59’50’’、52’ ’、54’ ’、56’ ’、58’’鳴叫，鳴叫聲頻可為 500Hz；(2) 到達(dá) 59’60’’時(shí)為最后一聲整點(diǎn)報(bào)時(shí)，整點(diǎn)報(bào)時(shí)是頻率可定為 1KHz。 4. 用層次化設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)該電路，用 VHDL 語(yǔ)言編寫各個(gè)功能模塊。5. 利用 EDA 實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)下載驗(yàn)證設(shè)計(jì)。試驗(yàn)結(jié)果形式：脈搏波測(cè)量電路預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：能較好的測(cè)量出脈搏波三．主要設(shè)備1．PC 計(jì)算機(jī)；2. EDA 實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)；3．MaxplusII 開發(fā)軟件41 / 83 基于 CPLD 的簡(jiǎn)易數(shù)字頻率計(jì)注意：本題目限 1 人獨(dú)立完成，限 2 人選作，考核彼此獨(dú)立，不得雷同。一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．學(xué)會(huì)利用 TOPDOWN 方法對(duì)復(fù)雜數(shù)字邏輯進(jìn)行分析及模塊劃分；2．掌握層次化設(shè)計(jì)方法。二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 設(shè)計(jì)一個(gè) 3 位十進(jìn)制頻率計(jì)，其測(cè)量范圍為 1MHz。量程分10kHz、100kHz、1MHz 三檔(最大讀數(shù)分別為 、999kHz),量程可自動(dòng)轉(zhuǎn)換。2. 采用記憶顯示方式，即計(jì)數(shù)過程中不顯示數(shù)據(jù)，待計(jì)數(shù)過程結(jié)束后，顯示計(jì)數(shù)結(jié)果，并將此顯示結(jié)果保持到下一次計(jì)數(shù)結(jié)束。顯示時(shí)間應(yīng)不小于 1s；小數(shù)點(diǎn)位置隨量程變換自動(dòng)移位。3. 送入信號(hào)應(yīng)是符合 CMOS 電路要求的脈沖或正弦波。4. 完成電路設(shè)計(jì)后在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上下載，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。三．主要設(shè)備1．PC 計(jì)算機(jī)；2. EDA 實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)；3．MaxplusII 開發(fā)軟件。42 / 83 全功能電梯模擬器一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 熟練掌握基于 VHDL 語(yǔ)言和 CPLD 器件的數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)全功能電梯的控制和狀態(tài)顯示。二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基于 VHDL 語(yǔ)言和 EPM570T144C5 實(shí)現(xiàn)一個(gè) 4 層電梯升降邏輯控制和運(yùn)行狀態(tài)顯示。1．基于 VHDL 語(yǔ)言編寫電梯樓層呼叫及樓層啟停控制邏輯。2．基于數(shù)碼管和點(diǎn)陣顯示器實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行位置和升降狀態(tài)顯示。3. 提供電梯緊急狀態(tài)控制功能和電梯運(yùn)行速度調(diào)整功能。三．主要設(shè)備1．PC 計(jì)算機(jī)；2. QuartusII 軟件；3．EPM570T144C5 核心控制板。43 / 83十一 智能儀器 基于儀器平臺(tái)的頻率特性測(cè)試儀設(shè)計(jì)一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ，能夠靈活擴(kuò)展功能；（線性系統(tǒng)）的頻率特性測(cè)試方法；。二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．電阻和電容構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的低通濾波器由平臺(tái)上的簡(jiǎn)易信號(hào)源輸入信號(hào)；2 兩個(gè)輸入通道分別采集阻容網(wǎng)絡(luò)的輸入和輸出，對(duì)采集的信號(hào)做傅里葉分析；3. 通過幅度譜和相位譜測(cè)量該網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性和相頻特性；4. 通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，給出技術(shù)測(cè)試儀器指標(biāo)。三．主要設(shè)備1．PC 計(jì)算機(jī)及軟件，MK4－PC 型智能儀器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，示波器等；2．Keil51 開發(fā)軟件、 程序、 文件；3．電阻、電容，備用串口連線、直流電源（含小變壓器）智能儀器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)用容易損壞件。44 / 83 基于 LabVIEW 的測(cè)控軟件開發(fā)一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ，能夠靈活擴(kuò)展功能；，制作與平臺(tái)接口電路；、信號(hào)采集、處理等測(cè)量方法。二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．選擇溫度、壓力或其它物理量傳感器，設(shè)計(jì)自作與平臺(tái)采集通道接口電路；2. 實(shí)現(xiàn)兩路信號(hào)采集、處理、標(biāo)度變換；3. 畫出被測(cè)量隨時(shí)間變化曲線圖；4. 通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，給出技術(shù)測(cè)試儀器指標(biāo)。三．主要設(shè)備1．PC 計(jì)算機(jī)及軟件，MK4－PC 型智能儀器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，示波器等；2．Keil51 開發(fā)軟件、 程序、 文件；3．學(xué)生提出傳感器，電阻、電容等器件，備用串口連線、直流電源（含小變壓器）智能儀器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)用容易損壞件十二 光電檢測(cè)技術(shù) 基于光電編碼器轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．掌握單片機(jī)軟件進(jìn)行速度測(cè)量方法；2. 通過實(shí)驗(yàn)體會(huì)不同速度處理方法，對(duì)角速度高速低速測(cè)量影響；3．完成規(guī)定速度的處理結(jié)果，能夠從理論上作出合理的解釋。二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．采用單片機(jī)完成光電編碼器轉(zhuǎn)速的具體方案，考慮到 M 法與 T 法方案；2．采用液晶顯示顯示實(shí)時(shí)角度與速度3. 完成與上位機(jī)通信。三．主要設(shè)備1．PC 計(jì)算機(jī)2．光電編碼器，電機(jī)46 / 83 基于 FPGA 的光柵 4 倍頻細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 通過電路設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠形象的了解光電編碼器信號(hào)輸出與測(cè)試原理。二．實(shí)驗(yàn)原理光電編碼器，是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。這是目前應(yīng)用最多的傳感器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測(cè)裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個(gè)長(zhǎng)方形孔。由于光電碼盤與電動(dòng)機(jī)同軸，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，光柵盤與電動(dòng)機(jī)同速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測(cè)裝置檢測(cè)輸出若干脈沖信號(hào)。三．方法步驟 FPGA 完成細(xì)分、計(jì)數(shù)、辯向、顯示設(shè)計(jì)。，電路模擬采用信號(hào)放生器、頻率 100kHZ、采用移相方法模擬光柵輸出 A\B 相相差 90 度信號(hào)。四．實(shí)驗(yàn)結(jié)果形式顯示出角度。五．預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果搭建出實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、完成編碼器角度。六．主要設(shè)備示波器、信號(hào)放生器、電源47 / 83 光電器件特性測(cè)試儀設(shè)計(jì)一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 隨著光電技術(shù)的發(fā)展,光電器件(光電二極管、三極管、光電池、熱釋電等)的品種規(guī)格日益繁多,并得到廣泛的應(yīng)用。為了掌握光電器件的性能及合理選擇使用,必須測(cè)試其特性。通過學(xué)生自行設(shè)計(jì)測(cè)試儀實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠掌握光電檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。二．實(shí)驗(yàn)原理1)光敏電阻具有在特定波長(zhǎng)的光照射下，其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場(chǎng)的作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。通過改變光源電壓或調(diào)節(jié)光源到光敏電阻之間的距離以提供一定的光強(qiáng)，測(cè)量光敏電阻特性。2）光敏二極管與半導(dǎo)體二極管在結(jié)構(gòu)上是類似的,其管芯是一個(gè)具有光敏特征的 PN 結(jié)，具有單向?qū)щ娦?，因此工作時(shí)需加上反向電壓。無(wú)光照時(shí),有很小的飽和反向漏電流,即暗電流，此時(shí)光敏二極管截止。當(dāng)受到光照時(shí),飽和反向漏電流大大增加，形成光電流,它隨入射光強(qiáng)度的變化而變化。當(dāng)光線照射PN 結(jié)時(shí)，可以使 PN 結(jié)中產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，使少數(shù)載流子的密度增加。這些載流子在反向電壓下漂移，使反向電流增加。因此可以利用光照強(qiáng)弱來(lái)改變電路中的電流。三．方法步驟1）根據(jù)需要搭建光學(xué)實(shí)驗(yàn)基本模塊。2）設(shè)計(jì)測(cè)試與現(xiàn)實(shí)電路。3） 編制顯示程序。四．實(shí)驗(yàn)結(jié)果形式測(cè)試顯示結(jié)果與器件手冊(cè)的光譜特性、伏安特性比較。五．預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果48 / 83搭建出實(shí)驗(yàn)裝置，并顯示出實(shí)驗(yàn)結(jié)果與記錄。六．主要設(shè)備示波器、信號(hào)放生器、電源49 / 83十三 傳感器原理與檢測(cè)技術(shù) 智能傳感器設(shè)計(jì)一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．了解智能傳感器的種類；2．了解不同類型的智能傳感器應(yīng)用場(chǎng)合、工作原理和性能指標(biāo)；3．掌握不同類型的智能傳感器使用與設(shè)計(jì)方法；4．能夠根據(jù)實(shí)際需求選用性價(jià)比高的傳感器二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際要求，選擇合適智能傳感器；2．設(shè)計(jì)智能傳感器硬件電路及配套軟件；3．焊接、調(diào)試硬件電路和編制與調(diào)試程序；4．指標(biāo)測(cè)試。三．主要設(shè)備1．PC 計(jì)算機(jī) 16 臺(tái)，編程器 1 套，示波器 16 臺(tái)；2．Keil51 開發(fā)軟件、仿真軟件、matlab 軟件；3．備用萬(wàn)用表、電池、電源和示波器探頭等；4．備用智能傳感器、微處理器、放大器、電阻、電容和電位器等電子元件以及焊錫絲、導(dǎo)線、電路板等材料。50 / 83 多點(diǎn)溫度巡檢