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本书导读1

0.1 目标读者及预备知识1

0.2 如何使用本书1

0.2.1 对于学生及科技与工程创新爱好者1

0.2.2 对于STEM教育工作者2

0.2.3 对于大学工程导论类课程授课教师2

0.2.4 对于PRP/SRTP工程实践与科技创新项目／课程主讲教师2

0.2.5 对于传感器类课程主讲教师2

0.2.6 对于虚拟仪器课程主讲教师3

0.3 本书及相关资源的特色3

0.3.1 方法3

0.3.2 延伸3

0.3.3 互动3

第1章 实践科技与工程创新的必要元素、方法和工具4

1.1 实践科技与工程创新的必要元素4

1.2 实践科技与工程创新的高效方法与工具6

1.2.1 不同方法的实例与创新所面临的挑战6

1.2.2 优秀设计方法的一个实例——把计算机变成iPhone Siri10

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12

1.3.1 控制全球最大的粒子加速器12

1.3.2 全球首款实时三维OCT医学成像系统13

1.3.3 定位全球最大的望远镜14

1.4 更好的工程实践与科技创新方法——图形化系统设计15

第2章 LabVIEW和基于项目的学习16

2.1 展示项目1——模拟地震——建筑物结构健康监测17

2.1.1 地震波背景知识18

2.1.2 搭建项目实验平台18

2.2 展示项目2——节能环保之热传导20

2.2.1 保温技术的背景知识20

2.2.2 搭建项目实验平台20

2.3 展示项目3——单维度直升机的起飞与降落22

2.3.1 垂直起飞和降落（myChopper）的背景知识22

2.3.2 搭建项目实验平台22

第3章 把实验室带回家——初识myDAQ26

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26

3.2 认识myDAQ，将“实验室”带回家30

3.3 一步一步设置myDAQ32

3.3.1 NI myDAQ装箱内容32

3.3.2 软件安装33

3.3.3 硬件设置34

3.3.4 NI ELVISmx仪器软面板启动窗34

3.3.5 通过MAX确认设备正常连接并识别34

3.4 使用myDAQ上的8个硬件仪器（myDAQ使用方法1）35

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）48

3.5.1 NI myDAQ设计模板49

3.5.2 原理图上的myDAQ仪器50

3.5.3 在Multisim中启用或禁用myDAQ设备50

3.5.4 动手项目1——高通滤波器电路51

3.5.5 动手项目2——基于FGEN的示波器应用54

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56

3.6 使用myDAQ和LabVIEW完成创新设计（myDAQ使用方法3）60

第4章 创新实践项目实例（基础篇）85

4.1 项目1——点亮一盏创新的明灯85

4.2 项目2——使用程控方式感知身边的温度88

4.3 项目3——感知身边物体的距离91

4.4 项目4——学会利用惠斯通电桥进行测量95

4.5 项目5——学会用继电器控制直流风扇97

4.6 项目6——学会用加速度计测量加速度信号100

4.7 项目7——使用热敏电阻感知身边的温度104

4.8 项目8——感知身边的角速度108

4.9 项目9——感知身边的运动信号（室内报警器）128

第5章 创新实践项目实例（中级篇）134

5.1 动手项目1——180°自动距离扫描系统136

5.2 动手项目2——DAQmx版本的音频均衡器146

5.3 动手项目3——红外无线音乐遥控器149

5.4 动手项目4——测量人体脂肪含量152

第6章 创新实践项目实例（高级篇）158

6.1 动手项目1——智能交通灯系统158

6.2 动手项目2——摩尔斯电报机系统165

6.3 动手项目3——用电器电能质量分析及记录系统174

6.4 动手项目4——遥控视频监测移动机器人179

附录193

参考文献200