基于项目的工程创新学习入门

导读

0.1目标读者及预备知识

0.2如何使用本书

0.2.1对于学生及科技与工程创新爱好者

0.2.2对于STEM教育工作者

0.2.3对于大学工程导论类课程授课教师

0.2.4对于PRP/SRTP工程实践与科技创新项目/课程主讲教师

0.2.5对于传感器类课程主讲教师

0.2.6对于虚拟仪器课程主讲教师

0.3本书及相关资源的特色

0.3.1方法

0.3.2延伸

0.3.3互动

第1章实践科技与工程创新的必要元素、方法和工具

1.1实践科技与工程创新的必要元素

1.2实践科技与工程创新的高效方法与工具

1.2.1不同方法的实例与创新所面临的挑战

1.2.2优秀设计方法的一个实例--把计算机变成iPhoneSiri

1.3图形化系统设计作为科学探索及工程创新工具的应用举例

1.3.1控制全球最大的粒子加速器

1.3.2全球首款实时三维OCT医学成像系统

1.3.3定位全球最大的望远镜

1.4更好的工程实践与科技创新方法--图形化系统设计

第2章LabVIEW和基于项目的学习

2.1展示项目1--模拟地震--建筑物结构健康监测

2.1.1地震波背景知识

2.1.2搭建项目实验平台

2.2展示项目2--节能环保之热传导

2.2.1保温技术的背景知识

2.2.2搭建项目实验平台

2.3展示项目3--单维度直升机的起飞与降落

2.3.1垂直起飞和降落（myChopper）的背景知识

2.3.2搭建项目实验平台

第3章把实验室带回家--初识myDAQ

3.1未来的工程技术实验室--虚拟仪器技术与图形化系统设计实验室

3.2认识myDAQ，将"实验室"带回家

3.3一步一步设置myDAQ

3.3.1NImyDAQ装箱内容

3.3.2软件安装

3.3.3硬件设置

3.3.4NIELVISmx仪器软面板启动窗

3.3.5通过MAX确认设备正常连接并识别

3.4使用myDAQ上的8个硬件仪器（myDAQ使用方法1）

3.5使用myDAQ和Multisim实时比对电路仿真结果与实际结果

（myDAQ使用方法2）

3.5.1NImyDAQ设计模板

3.5.2原理图上的myDAQ仪器

3.5.3在Multisim中启用或禁用myDAQ设备

3.5.4动手项目1--高通滤波器电路

3.5.5动手项目2--基于FGEN的示波器应用

3.5.6动手项目3--结合ARB及DSA进行任意信号发生与频谱

分析应用

3.6使用myDAQ和LabVIEW完成创新设计（myDAQ使用方法3）

第4章创新实践项目实例（基础篇）

4.1项目1--点亮一盏创新的明灯

4.2项目2--使用程控方式感知身边的温度

4.3项目3--感知身边物体的距离

4.4项目4--学会利用惠斯通电桥进行测量

4.5项目5--学会用继电器控制直流风扇

4.6项目6--学会用加速度计测量加速度信号

4.7项目7--使用热敏电阻感知身边的温度

4.8项目8--感知身边的角速度

4.9项目9--感知身边的运动信号（室内报警器）

第5章创新实践项目实例（中级篇）

5.1动手项目1--180°自动距离扫描系统

5.2动手项目2--DAQmx版本的音频均衡器

5.3动手项目3--红外无线音乐遥控器

5.4动手项目4--测量人体脂肪含量

第6章创新实践项目实例（高级篇）

6.1动手项目1--智能交通灯系统

6.2动手项目2--摩尔斯电报机系统

6.3动手项目3--用电器电能质量分析及记录系统

6.4动手项目4--遥控视频监测移动机器人

第7章传感器编程

7.1触碰传感器

7.2颜色传感器

7.3距离传感器

7.4角度传感器

7.5小结

第8章线程与监听

8.1线程

8.1.1线程概述

8.1.2生命周期和优先级

8.1.3编写多线程程序

8.2监听

8.2.1监听概述

8.2.2为按钮添加监听器

8.3小结

第9章综合实验

9.1单光感巡线车

9.2自动避障车

9.3防跌落小车

9.4测距仪

9.5环境光检测仪

9.6小结

第10章通信与远程控制

10.1通信方式简介

10.1.1USB

10.1.2蓝牙

10.2机器人与PC通信

10.2.1建立USB连接

10.2.2PC端发送消息

10.2.3NXT端接收消息

10.2.4PC远程控制机器人

10.2.5双向通信

10.3机器人与机器人通信

10.3.1建立蓝牙连接

10.3.2远程控制机器人

10.4小结

第11章机器人与智能手机

11.1基础知识

11.2手机端程序

11.2.1搭建Android开发环境

11.2.2新建Android程序

11.2.3运行Android程序

11.3NXT端程序

11.4小结

第12章扩展阅读

12.1更新固件

12.2图像转换

12.3数据处理

12.3.1数据记录

12.3.2数据查看

12.4文件管理

12.5查看示例程序

12.6设置环境变量

12.7小结

参考文献

《使用LabVIEW和myDAQ》将引领读者采用当下流行的基于项目的学习方式（Project Based Learning，PBL），配合被业界广泛认可的“图形化系统设计方法”，动手实践软硬件相结合的创新项目。 本书通过大量真实可实现的项目进行实例展现，在项目实现过程中，循序渐进地穿插介绍所需要使用的工业界标准LabVIEW软件设计工具以及被成功使用在大规模在线开放课程（MOOC）中的myDAQ硬件平台，并且将设计策略、创新方法和后续拓展植入各个项目中。本书主要内容包括工程创新元素、基本传感器连接、数据采集基础、信号分析及输出控制、用户界面设计和虚拟仪器使用等。所有实例均可在所配光盘中找到。

本书适合科技与工程创新爱好者、STEM教育工作者、大学工程导论类课程授课教师、PRP/SRTP工程实践与科技创新项目/课程主讲教师，以及传感器类课程/虚拟仪器课程主讲教师使用。 本书封面贴有清华大学出版社防伪标签，无标签者不得销售。