一、通过本课程实验与实践训练,使学生掌握微机在医学仪器中数据采集,由计算机进行数据处理,再由输出电路输出控制或显示控制方面的应用。培养学生对硬件线路的分析能力及控制程序的设计方法。利用已学过的“单片机原理及应用”和“数字化医疗仪器”的有关知识,使同学掌握基本的单片机应用系统的设计方法;熟悉印制线路板的焊接和安装;并利用单片机仿真器,掌握对用户应用系统的硬件及软件的调试方法。
二、总体要求
每位同学必须结合自己所负责的分工部分,详细写出每次实验和课程设计报告,达到理论联系实际、培养创新精神与实践动手能力。
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课程设计的思想、效果以及课程目标
一、课程设计目的及意义
??? 利用单片机组成的一个基本应用系统,一般都应包括三个部分:对对象的数据采集,由计算机进行数据处理,再由输出电路输出控制或显示。因此数据采集系统在计算机应用方面处于很重要的地位。通过本课程的课程设计,利用已学过的“单片机原理及应用”和“数字化医疗仪器”的有关知识,使同学掌握基本的单片机应用系统的设计方法;熟悉印制线路板的焊接和安装;并利用单片机仿真器,掌握对用户应用系统的硬件及软件的调试方法。
二、总体要求
该数据采集系统应包括三部分:MCS-51系列单片机基本系统,输入部分(A/D转换)和输出部分(D/A转换)。设计者应将这三者有序的连接起来,组成一个最基本的数据采集系统。该系统能完成对多路模拟量的采集,随后经计算机数据处理,再由输出部分输出,在示波器上进行显示。每位同学必须结合自己所负责的分工部分,详细写出这次课程设计报告。
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课程内容(详细列出实验或实践项目名称和学时)
1、理论课程内容体系结构:
以数字化医疗仪器的结构原理为主线设计教学内容:
(1)数字化医疗仪器结构设计概述与特点;
(2)数字化医疗仪器的数据采集系统、人机接口设计与应用、通信接口应用、常用医学数字信号处理及微机系统调试方法;
(3)典型数字化医疗仪器的应用实例(以多参数监护与动态监护仪、数字心电图机为主)。
2、课程系列实验内容:
实验一:数字化医疗仪器键盘与显示器接口(4学时)
掌握键盘扫描的方法、LED显示器的工作原理及程序设计方法。
实验二:数字化医疗仪器数据采集系统(4学时)
掌握D/A、A/D转换的原理及ADC0809、DAC0832的连线和控制转换的方法。
实验三:数字化医疗仪器串行通信及接口(2学时)
掌握串行通信原理及实现字符串的传送方法。
实验四:心电模块与PC机的串行通信(4学时)
掌握心电模块的工作原理及与PC机的串行通信控制方法。
实验五:血压模块与PC机的串行通信(2学时)
掌握血压模块的工作原理及与PC机的串行通信控制方法。
3、课程设计(两周):集中设计性实践。
通过本课程实验与实践训练,使学生掌握微机在医学仪器中数据采集,由计算机进行数据处理,再由输出电路输出控制或显示控制方面的应用。课程设计内容中有基础设计要求内容,也有提高要求的选做内容,如“以MOVE方式对0.4S采样信号进行不闪烁的实时滚动显示”等,详见课程设计指导书。
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课程组织形式与教师指导方法
1、课堂理论教学:突出必需、够用的原则,以微机系统开发方法及应用实例作为主要内容;
2、实验实践教学:以数据采集系统及人机接口等常用关键部件为主实施实践教学;
3、课程设计:进行两周集中实践,要求学生学会整机系统软硬件结合的调试方法;
4、开放式教学:以微机应用课外兴趣小组及电子设计竞赛训练为抓手,强化提高学生创新思维与动手能力。
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考核内容与方法
《数字化医疗仪器》考试考核方式
一、总分组成及分配比例
《数字化医疗仪器》课程的成绩有三部分组成:
1.期末考试:占70 % ;2.作业:占10 %;3.实验:占20 %。
二、评分标准
1. 期末考试评分标准:以卷面成绩为准。
2. 作业评分标准
习题总分为每次习题分的累加和除以习题次数。
3. 实验评分标准
实验评分标准:每次实验满分为20分,其中实验预习成绩占5分,实验操作成绩占10分,实验报告成绩占5分。实验总分为每次实验分值的累加和除以实验次数。
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创新与特点
1、应用性强:充分发挥了本课程对数字化医疗仪器教学针对性、职业岗位应用性及教学互动性强的特点。
2、实践性强:采用实验、集中课程设计、开放式学生兴趣小组及电子设计竞赛等多种手段培养学生实践动手能力。
3、创新性强:在课程内容更新、教学手段改进、培养学生兴趣小组活动及开展小课题设计竞赛等方面有创新,并有利于学生创新能力培养。
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