自制教学设备能够拓宽教学实验内容,提高相关设计人员的业务素质,也为学生提供了更好的实验条件。目前,国内许多高校都在积极地进行这方面的尝试与研究。鉴于上述情况,本课题结合自动化、测控技术与仪器等专业课程的教学实际,设计了一种基于HART协议的辅助教学设备。该教学设备集检测(温度和流量)、计算、显示和通信于一体,能够满足多参数测量。首先,针对教学设备的国内外发展概况,明确了本课题的研究内容,并根据教学设备的设计理念,制定了完善的设计方案和设计思想;然后,系统地介绍了教学设备中各个模块的工作原理及其硬件结构,另外,综述了HART通信协议,并对教学设备的软件实现方法进行了详细的阐述。设计中采用模块化的设计思想,将整个设备按功能划分为不同的模块,独立设计完成。本系统由温度模拟转换模块、涡街模拟转换模块和数字信号处理模块三部分组成。温度和涡街模拟转换模块将被测信号调理成单片机可以采集的信号;数字信号处理模块通过单片机对输入的信号进行采集、分析、计算,得到所需数据,再将各种数据送到液晶显示器上显示。最后,基于此教学设备所能开展的实验,对每个实验进行了测试及分析,基本实现了预定的任务。