简论实训《电工实训》课程智能评分系统设计设计

【摘要】本文介绍了一种具有定时、误操作记录等考核功能，同时具备多种安全措施的电工实训智能评分系统，通过该系统，可更有助于学生掌握专业理论知识，提高学生的动手能力。
【关键词】电工实训智能评分设计
电工实训电类学生基础性的实训课，该课程能够使学生对电气元件及电工技术有一定的感性和理性认识，对电工技术等方面的专业知识做进一步的理解。同时，通过实训得到实际生产知识和安装技能，掌握室内照明线路、继电器控制线路及其元件的工作原理等电工技术知识，培养学生理论联系实际的能力，提高分析问题和解决问题的能力，增强独立工作能力，培养学生团结合作，共同探讨，共同前进的精神。
我院的电工实训，有助于学生掌握专业理论知识，并且对提高学生的动手能力也起着非常重要的作用，同时又与考取电工证紧密结合在一起，因此电工实训课程的整体建设是非常重要的。我院所用电工实训考核装置是按照劳动和社会保障部颁发的“工人技术等级标准”和“职业技能鉴定规范”的内容要求，根据中、高级电工培训考核的实际情况而设计的新一代集电工理论教学、实操训练、考核鉴定于一体的多功能设备。该系统具有定时、误操作记录等考核功能，同时具备多种安全措施。其智能评分系统可衡量学生在实训中所设计的电路是否达到给定的标准，主要用于评价指标有：电压标准、电流标准、电机正反转控制，以及给出错误提醒、解决措施方案。

一、智能评分系统的结构及原理分析

1.智能评分系统的结构

本系统由电机转速测量、操作按钮、键盘、显示、单片机控制系统、电流测量、电源控制等模块组成，系统框图如图1所示。

2.原理分析

开启柜门开始计时，学生进行电气装配，装配结束按停止按钮，停止计时。按测试按钮，接通主电源，进行测试。
正确性判断：按钮按下→测量电流与转速，根据装配图类型和电流、转速特性判断电路的正确性。

二、智能评分系统的电路设计

本智能评分系统的主要电路设计分以下几部分：

1.转速摘自：毕业论文 格式www.618jyw.com

测量电路
转速测量电路如图2所示，通过电机与串连电阻分压后，获得与电机转速相对应的电压，由于测量对象为交流电机，故将电压信号整流滤波后经A/D转换接入单片机。

2.电流检测电路

3.单片机小系统及键盘显示电路

系统的控制器采用AT89C52芯片，AT89C52是8位高性能CMOS单片机，片内有8Kb的可反复擦写的只读程序存储器。该器件具有密度高、功能强大、非易失性存储技术等特点，兼容MCS-51指令系统。系统的键盘采用独立式按键设计，显示器采用长沙太阳人电子有限公司的G12864A LCM。
AT89C52为8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0～P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0 端口（32～39 脚）被定义为N1 功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13 脚定义为IR输入端，10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。
电路设计如图3所示：

4.电源控制电路

当系统测试结果显示电路设计有误时，单片机控制切断电源，电路设计如图4所示。

5.实时时钟电路

系统可以对学生训练的项目计时，考评时可以设置定时时间，考试时间到，系统自动切断电源，时钟电路的设计采用DS1302芯片，DS1302是 DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片，内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，通过简单的串行接口与单片机进行通信，实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过 AM/PM 指示决定采用24或12小时格式，DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需用到三个口线：RES复位、I/O数据线和SCLK串行时钟，时钟/RAM的读/写数据以一个字节或多达31个字节的字符组方式通信。电路设计如图5所示。

三、智能评分系统的软件设计

单片机上电初始化后，用户通过键盘选择考试或练习，完成相应设置后，系统开始计时，学生完成电路设计后，按下停止计时键，系统停止计时。按下测试键，系统接通电路电源，并对电路的运作电流、电机转速进行测量，同时显示测试结果。若测试过程中发现电路有误及时切断电路电源。