数据采集实验报告（共9篇）
实验报告
姓名：张兆伟
班级：13 班
学号：2015042130 日期：2016年8月25日
无线数据采集模块实验报告
一、实验背景
数据是指用来描述客观事物的数字、字母和符号等等。数据传输在人类活动中的重要性是不言而喻的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。数据采集，或称数据获取，既利用一种装置，从系统外部采集数据输入到系统内部。
随着计算机、通信和网络技术的飞速发展，无线传感器网络应运而生。传感测试技术正朝着多功能化、微型化、智能化、网络化、无线化的方向发展。工业无线网络是从新兴的无线传感器网络发展而来的，具有低成本、低能耗、高度灵活性、扩展性强等特点，已经成为继现场总线技术后的又一个研究热点。无线数据采集既要在复杂，恶劣的现场环境下将物理量完整的进行采集，更要将采集到的数据传给远端的主控室。其主要应用领域包括：工业遥控、遥测；石油钻井张力无线监测；短距离无线数据传输；安防设备无线监控；无线RS485、无线PLC；城市管网压力、温度监测；电力线无线报警等。
二、实验过程
无线数据采集既要在复杂，恶劣的现场环境下将物理量完整的进行采集，更要讲采集到的数据传给远端的主控室。DTD110系列无线数传模组广泛应用于无线数传领域，典型应用包括遥控、遥感、遥测系统中的数据采集、检测、报警、过程控制等环节。
DTD110系列无线PLC有4路开关量的传输，4路模拟量的传输，距离100米~3000米均可。即可以实现点对点通信，也可以实现点对多点通信，不需要编写程序，不需要布线，一般电工就可以调试使用。对于工业现场的遥测遥控实施简单、方便、便宜。
1、适用范围
无线数据采集模块具有数据采集、控制、GPRS无线远程通信等功能。采用低功耗设计。该产品可接入各种串口仪表、各种模拟信号输出的变送器、各种脉冲信号输出的雨量计、水表等。广泛用于水务、环保、气象、市政、环境、地质、农业、公安等行业远程监控系统。特别适用于太阳能供电方式的现场应用，可大大降低太阳能供电成本。
2、无线数据采集的特征：
多种配置应用方案，可以满足用户不同的需要；4个开关输入通道，4个开关OC门输出通道；4个模拟量输入通道，4个模拟量输出通道；可以直接代替有线的PLC设备；一体化设计，结构紧凑；多种产品规格适应于不同的传输距离；射频输出功率10mW、500mW、1000mW；GFSK调制，高效前向纠错信道编码技术；软件无线电技术保证高抗干扰能力和低误码率；ISM 频段433MHz，无需申请频点；工业标准设计，能工作于各种恶劣环境；直流9~24V供电，电流小于800mA。
3、主要功能
1）远程通信：GPRS网络和短消息双通道传输数据，支持专线、VPN专网多种组网方式。
2）通讯协议：支持UDP、TCP 协议，支持多中心数据通信。
3）模拟量输入：可采集4-20mA、0-5V等多种电流、电压信号输出模拟量。
4）开关量输入：可采集干接点、有源接点开关量输出信号，可定时采集以降低能耗。
5）脉冲量输入：可采集干接点脉冲信号，用于采集脉冲发讯水表。6）智能仪表接入：提供2路RS232/485串口，可以采集各种智能仪表，如流量计、照相机等。
7）开关量输出：提供三极管集电极信号输出。
8）电源输出：可定时为变送器供电，输出电压：同输入电源电压。9）远程控制：接受远程指令，实现控制。
10）数据显示：可支持2×8中文汉字液晶显示，配有4个数字键盘。
11）数据查询：可本机按键查询，同时支持就地串口查询，远程查询。
12）远程通信：支持RS232/485总线、GPRS、SMS等多种通信。
13）配套软件：配套提供参数设置软件。
4、主要特点
1）工作电流低：GPRS实时在线，平均工作电流<10mA。
2）数据存储容量大：本机循环存储监测数据，掉电不丢失，存储容量：4M。
3）维护方便：支持远程参数设置，远程软件升级。
4）体积小：外型尺寸145×100×65mm
5、技术指标
1）硬件配置：GPRS/GSM无线通信接口、4路AI、4路DI、6路PI、3路DO、2路串口、中文液晶显示和无显示可选、1个4按键键盘可选。
2）采集精度：模拟量采集精度：0.5%，脉冲计数误差：0.01%
3）通信协议：支持标准MODBUS协议，可嵌入其它通信协议。
4）通信接口：GPRS/GSM无线通信接口，1路串口用于维护，2路串口采集仪表，232/485可选。
5）通信速率：300～19200 bit/s
6）工作环境：温度：-25~+70℃、湿度：≤95%、无腐蚀气体、无导电尘埃、无爆炸环境。
7）安装方式：一般采用导轨式安装，特殊场合，可将控制器固定在安装底板上。
8）供电电源：10～28VDC
6、系统功能
系统主要分三层，第一层为服务器，第二层为过渡层，由 Zigbee 协调器和 Zigbee节点构成，第三层为任务层，由 54 个监测单元和 1 个显示单元构成。系统的主要功能为：服务器有选择地查询 54 个监测单元的数据，然后根据需要将某个监测单元的数据发送到显示单元上，让其显示，中间的传输全部由 Zigbee 组网无线通讯。
其服务器主要功能：
1）开辟多个线程，每个线程主动轮询各个节点；与每个节点的通讯必须“有问 必答”，具有超时控制机制； 2）具有广播，组播配置参数功能；
3）对每个节点可以实时监测重量，温度，湿度参数。并且以曲线形式显示； 4）实时采集每个节点的参数并显示；
5）服务器采用 Windows 7 操作系统，开发工具为 C#和 SQL 数据库，最终生成安装文件。
三、实验结果
直观看到显示单元上面显示的值，什么都不选时，数码管上显示 0000，当输入节点编号，并双击鼠标选中温度、湿度或者重量时，点击确定后，数码管
会立即显示具体数值，并且给显示单元发送显示命令。
四、认识与体会
1 实验目的
通过使用短信控制器对进行短消息的接收与发送进行基本管理,并在计算机上利用编程语言实现对短信控制器的操作,从而实现客户端的短信的收发功能。
通过实验学生能够在需要短信收发的信息系统中使用相关设备实现短信的收发操作。
2 实验环境
整个系统的实验环境分为硬件环境和软件环境两部分。其中硬件环境包括计算机和短信控制器,软件环境为Windows操作系统和VS2005以上的开发环境。
2.1 硬件环境
实验需要计算机一台,最低配置如表1所示。计算机用于与短信控制器的连接。
另一个主要硬件就是短信控制器,短信控制器能够直接使用Sim卡,实现短信的收发功能,在本实验中,笔者选用了西门子的GSM RS232接口短信控制器。控制器主要参数如表2所示。
2.2 软件开发环境
系统开发环境针对Windows进行开发,需要WindowsXP以上环境,包括Windows Vista和Win7均可。
程序开发环境为以上开发环境,包括、和均可。
3 实验内容
实验主要分为两块内容,一是硬件设备的连接,二是软件程序的设计。
3.1 硬件设备连接
硬件连接图如图1所示。
硬件短信控制器通过串口与PC端进行连接,同时需要插入SIM卡才能短信收发,并且由于发射功率在不同的网络下需求的问题,所以需要外接电源进行独立供电。
硬件连接完成以后,即可进行软件的开发工作。
3.2 软件开发
软件开发需要调用开发包中的sms.dll文件,在开发之前需要将此文件配置到开发项目中的Debug和Release目录下即可。在进行开发时,对引用进行定义,定义如下。
定义完成即可进行短信的收发,在本实验中,使用C#代码进行编程,实现主要的功能函数的编程,相关代码如下。
在以上代码中,定义了大量的函数用于对短信控制器的操作:通过Connect函数进行短信控制器的连接,通过Disconnect函数进行关闭连接。使用Send函数进行数据发送,包括接收方号码和内容。使用Read函数进行读取,参数表示短信的索引,最后通过Delete函数删除指定ID的短消息。
4 实验结论
通过以上步骤实现了短信收发的基本过程,在需要短信收发的信息系统中能够有很好的应用,对学生短信控制折动手能力的提高有很大的好处。
摘要：在一些信息系统中,由于环境、数据需求和场地的限制,无法使用有线和无线网络,所以短信被经常用于这样的系统中。基于以上目的,笔者在教学的过程中,设计了一套基于短信的离散数据收发实验。
关键词：短信,离散数据,信息系统,实验
参考文献
[1]覃长杰.吴小华.孙学磊.基于嵌入式GSM短信收发的研究[J].机械与电子,2011(7).
[2]苏维嘉.张其阳.基于TC35I的GSM无线数据采集系统的设计[J.]电子技术应用,2009(12).
[3]黄凤良.实验报告自动生成系统设计[J].实验科学与技术,2011(9).
普通物理实验数据采集处理系统系统分析系统设计一、引言
现代科学技术正以前所未有的强劲动力，推动着社会经济飞速发展。以科学知识和科学技术为基础的“知识经济”迅速取代传统的“工业经济”。高等教育对社会经济发展的参与和作用比以往任何时候都更为强烈和直接。信息化是当今世界经济和社会发展的大潮流、大趋势，信息技术与社会生产的结合大大的促进了社会生产力的发展，提高了社会的生产效率。将先进的信息技术手段运用到教学中改变教学支撑环境，可以极大地缩短教学时间，改善教学效果，提高教学质量。
二、系统概述
普通物理实验数据采集、处理系统主要是针对高校普通物理实验教学中的数据处理进行开发；该系统针对各项实验设计专用的数据处理函数，每个函数应用范围虽窄但针对性强，当然，用户可以自主扩充函数库以扩展系统功能；该系统既能实现实验数据的处理又能提供实验报告编写、批阅、成绩统计等功能。
总体来看，高校普通物理实验数据采集、处理系统在以下几方面体现出通用型数据处理软件不具备的特点：
1.操作简单
高校普通物理实验数据采集、处理系统的使用就像日常的文档编辑和网页浏览一样简单明了，只要懂得操作计算机就可以正常使用，对用户要求极低。
2.针对性强
高校普通物理实验数据采集、处理系统是专门为了解决高校普通物理实验教学中的实际问题而开发的。该系统的目的就是为了解决大学低年级普通物理实验中的数据采集处理问题，适用范围虽窄但针对性强。
3.支持网络应用
该系统的网络应用方面的功能，能够实现网络信息的共享，能够为广大师生提供相对自由的使用空间。
三、系统分析
1.主要目标
（1）满足学生利用系统进行物理实验数据采集、处理及编写物理实验报告。
（2）满足教师利用系统进行物理实验报告的批阅。
（3）满足系统管理员对用户的管理，对物理实验项目的管理及对系统数据的管理。
（4）能够实现方便的扩展，以便将来系统能够支持自定义实验项目。
2.功能需求
基于高校普通物理实验的需求分析，高校普通物理实验数据采集、处理系统要实现以下基本功能：用户身份验证、数据采集、数据筛选、数据处理、实验报告管理、系统管理。
（1）用户身份验证。该功能实现对使用系统用户的身份验证。
（2）数据采集。该功能实现各项物理实验中实验测量数据的输入，系统提供两种数据采集的方式：手工录入和自动采集。
（3）数据筛选。数据筛选模块负责对录入数据进行筛选，或对数据进行环境修正。
（4）数据处理。数据处理模块负责对数据进行函数计算或绘出反映数据规律的曲线。
（5）实验报告管理。实验报告管理模块包括：实验报告编写、实验报告提交、实验报告评阅、实验报告查阅、实验报告打印、实验成绩查询、实验成绩统计等七个子模块。
（6）系统管理。根据业务需求，系统管理模块负责实现用户管理、实验项目管理、函数管理和数据库管理的功能。此功能只限于具有系统管理员权限的用户使用（图略）。
四、系统设计
1.系统体系结构设计
系统采取流行的多层体系结构进行设计。采用多层次结构进行设计，可以极大地方便后续的修改和调整。由于每个层次间是相互独立的，层与层之间通过统一的接口进行交互，当某一层内部需要进行修改和调整时，仅影响到本层的内部，而不會对其它的层次产生干扰。
（1）系统结构层次包。根据系统分层设计的思想我们设计时将系统划分为五个包：用户界面、业务逻辑层、数据访问层、数据持久层、数据源层。
（2）系统结构层次组件。根据业务需求系统的业务逻辑层次组件设计包含权限管理、数据采集、文件处理、数据筛选、环境修正、数据处理、模板管理、流程管理、函数管理、查询、统计等11个组件。
（3）系统顶层抽象类。通过对系统的分析，我们抽象出五个顶层的类，它们是用户界面类、业务代理类、权限管理类、数据对象访问类和实体类。
2.数据库设计
鉴于ODBC是用于数据库访问的应用最广泛的应用程序编程接口，它允许应用程序使用相同的代码访问不同的数据库管理系统（DBMS），本系统采用ODBC的方式访问数据库。
成绩表通过实验编号字段与实验项目表产生关联、通过学号字段与学生用户表产生关联；实验数据对象表通过实验编号字段与实验项目表和实验文档模板产生关联、通过学号字段与学生用户表产生关联；学生用户表通过班级编号与实验班级表产生关联；实验报告表通过学号与学生用户表产生关联，通过教师编号与教师用户表产生关联；教师用户表通过班级名称与实验班级表产生关联；实验文档模板表通过实验编号与实验项目表产生关联，通过函数编号同函数表产生关联，数据库设计满足第三范式要求。
五、总结
根据高校普通物理实验教学环节中存在的数据采集、处理问题，笔者针对性地提出了用计算机系统完成数据采集和处理的解决方案。本文中笔者完成了大学物理数据采集、处理系统的分析与设计工作。对系统的分析设计主要包括以下几方面工作：
1.通过对高校普通物理实验过程的调查研究，并与物理实验教师的交流讨论拟定了系统的主要目标；通过研究物理实验各环节的应用情况分析出了系统的功能需求，并在功能需求的基础上建立了系统用例模型。
2.通过对系统需求的分析采用分层结构的思想规划了系统的总体结构；通过对系统事件及工作流程的分析划分了系统的功能模块，完成了用户身份验证、数据采集、数据筛选、数据处理、实验报告管理、系统管理功能模块的结构分析及体系结构设计。
3.通过对系统各功能模块的分析，抽象出了登录、用户注册等15个边界类；身份验证、权限管理等23个控制类；学生用户、教师用户等9个实体类。完成了各个类的详细设计，建立了类间的相互关联，并且在实体类的基础上完成了系统数据库设计。
高校普通物理实验数据的自动采集、处理问题是广大高校物理实验教学中面临的普遍困难，高校普通物理实验数据采集、处理系统为高校普通物理实验数据的采集和处理构建了一个良好的支持平台。
参考文献：
[1]苏福才.院士谈教育教学改革.教学与教材研究，1995，（2）.
[2]张攀，朱肖平，曾光群.用Visual Basic编制物理实验数据处理及评价软件.高校普通物理实验.
[3]何长英.用Java Applet编写高校普通物理实验数据处理软件.高校普通物理实验.
电子文档命名为“学号+姓名”，如：E01214058宋思怡
《数据结构》实验报告
（一）学号：姓名：专业年级：
实验名称：线性表
实验日期：2014年4月14日
实验目的：
1、熟悉线性表的定义及其顺序和链式存储结构；
2、熟练掌握线性表在顺序存储结构上实现基本操作的方法；
3、熟练掌握在各种链表结构中实现线性表基本操作的方法；
4、掌握用 C/C++语言调试程序的基本方法。
实验内容：
一、编写程序实现顺序表的各种基本运算，并在此基础上设计一个主程序完成如下功能：
（1）初始化顺序表L；
（2）依次在L尾部插入元素-1,21,13,24,8；
（3）输出顺序表L；
（4）输出顺序表L长度；
（5）判断顺序表L是否为空；
（6）输出顺序表L的第3个元素；
（7）输出元素24的位置；
（8）在L的第4个元素前插入元素0；
（9）输出顺序表L；
（10）删除L的第5个元素；
（11）输出顺序表L。
源代码
调试分析（给出运行结果界面）
二、编写程序实现单链表的各种基本运算，并在此基础上设计一个主程序完成如下功能：
„„„„
„„„„
小结或讨论:
（1）实验中遇到的问题和解决方法
（2）实验中没有解决的问题
班号：
学号：
一、实验目得 (1)熟悉并掌握数据选择器得功能.(２）
用双 4 选 1 数据选择器 74LS１５3 设计出一个 16 选 1 得数据选择器。
(3)用双 4 选 1 数据选择器 7４LS１53 设计出一个全加法器。
二、实验设备 数字电路实验箱，74LS0０,7４LS153.三、实验内容(1）
测试双 4 选 1 数据选择器７4LＳ153 得逻辑功能。
７4LS153 含有两个 4 选 1 数据选择器,其中 与 为芯片得公共地址输入端，与 分别为芯片得公共电源端与接地端.Figure1 为其管脚图:
Figｕｒe 错误 错误!未定义书签。
未定义书签。
：路电接连图下按ﻩ Fｉｇuｒe 错误 错误!未定义书签。
(2)设某一导弹发射控制机构有两名司令员 A、B 与两名操作员Ｃ、Ｄ,只有当两名司令员均同意发射导弹攻击目标且有操作员操作,则发射导弹 F．利用所给得实验仪器设计出一个符合上述要求得１６选１数据选择器，并用数字电路实验箱上得小灯与开关组合表达实验结果。
思路 :
由于本实验需要有四个地址输入端来选中 16 个数据输入端得地址之中得一个,进而实现选择该数据输入端中得数据得功能，即 1６选１。而公共得、两
个地址输入端与 使能端(用于片选,已达到分片工作得目得,进而扩展了一位输入)一共可以提供三个地址输入端,故需要采用降维得方法，将一个地址输入隐藏到一个数据输入端 中。本实验可以降一维,也可以降两位。由于两位比较复杂,本实验选择使用降一维得方式。
做法 :
:图诺卡得能功需所现实中题用应如出画ﻩ
00
0１
１1
1０ 0０ 01 0 0 0 ０ 0 0 １ 0 １1 ０ ０ １ ０ 10 0 0 1 0 将 D 降到数据输入端中。对应得卡诺图如下:
０0
01
1 0 0 Ｄ 0 0 0 1 0 按上述卡诺图连接电路，用开关控制送给各输入高低电平。其中,“1”表示高电平,“0”表低电平，均由开关上下拨动来控制；A、Ｂ、C、Ｄ分别为题中得两个司令员得同意情况与两个操作员得操作情况;F 为导弹发射情况,将Ｆ接到小灯上即可。电路如 Figuｒｅ 1 所示(图中 即，后面得图均为如此）:
Ｆｉgure 3
AB CD C AB
(3)用 74LS００与 74LＳ153 设计一位全加器，并用数字电路实验箱上得小灯与开关组合表达实验结果。
一位全加器得功能如下面两个卡诺图所示。其中 A、B 分别表示被加数与加数，CI 表示低位向本位得进位，S 表示运算结果，CO 表示向高位得进位。
CＯ: S:
00
经分析,此全加器有三个输入，而公共得、两个地址输入端与 使能端(用于片选，已达到分片工作得目得，进而扩展了一位输入）刚好一共可以提供三个地址输入端。故按上面得卡诺图,分析后应采用下面得端口解法:
按上面得接法连接电路。用开关控制送给各输入高低电平,“1“表示高电平,“0”表低电平,均由开关上下拨动来控制； 表示低位送进来得进位信号,A、B分别表示被加数与加数;S 与 分别表示加法结果与向高位得进位信号。电路如Ｆｉgure 4 所示：
Figｕre 4 四、实验结果(１）
测试双 4 选 1 数据选择器７４ＬＳ153 得逻辑功能:
：下如录记果结将,)亮灯小或(平电高示表”１“,)灭灯小或(平电低示表”0“用ﻩ
0
0 1 0
１ B A A B
1Ｑ ０ 0 ０
0 0 1
0 1 0
0 1 1０ 0 ０ 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 ０
2Q ０ 0 0
０ ０ 1
0 1 0
0 １ 1
１ 0 ０ 0 1 0 1 0 1 1 0 ０ 1 1 １ ０(2）
设计出一个符合题目要求得 16 选 1 数据选择器
:下如录记果结将,）亮灯小或(平电高示表”1“，)灭灯小或(平电低示表”0“用ﻩA B C D Ｆ 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 １ ０ 0 0 0 1 1 0 0 １ 0 0 0 ０ 1 ０ 1 1 0 1 1 0 1 ０ 1 1 1 1 1 0 0 ０ ０ 1 0 0 1 1
１ 0 １ 0 1 1 0 １ 1 1 1 1 0 ０ 0 1 １ 0 1 1 1 １ １ 0 1 １ 1 １ 1 1
。能功辑逻得出计设求要所足满以可路电此，得可表值真得面上由ﻩ(3）
设计一位全加器
:下如录记果结将,)亮灯小或(平电高示表“1“，）灭灯小或(平电低示表＂0“用ﻩA B CI S CO ０ 0 0 0 ０ 0 0 1 1 ０ 0 1 0 1 ０ ０ 1 1 0 1 １ ０ 0 1 ０ 1 0 1 0 1 1 1 0 0 １ 1 1 1 １ 1
由上面得真值表可得,此电路可以满足所要求设计出得逻辑功能。
五、故障排除
在实验(１)中，发现所连接电路与预期得逻辑功能不一致.在检验了导线与小灯都正常后,发现将芯片得管脚接错了，误将 Q 与 接错地方。分析原因，就是由于芯片管脚设置得位置与管脚图上面不一致,两侧均有两个管脚接口.六、心得体会
连了道知中除排得障故在且并，计设得路电辑逻了握掌地好更我,验实次这过通ﻩ接时要瞧引脚上面得标号而不能一味地只认准位置。
学号：E01114193 姓名：刘雪平年级：计科三班 成绩：
实验名称：管理数据库 实验日期：2013年4月11日 实验目的：
（1）熟练掌握在企业管理器中创建数据库的方法。（2）熟练掌握用SQL语句创建数据库的方法。
（3）熟练掌握使用创建数据库向导来创建数据库的方法。（4）熟练掌握数据库属性的设置。（5）掌握数据库的修改和删除方法。
实验内容、步骤及结果：
（1）使用企业管理器创建一个名为“SM193”的数据库，初始大小为1MB，最大为50MB，数据库自动增长，增长方式按10%增长；日志文件初始大小为2MB，最大大小不受限制，按1MB增长。
（2）通过查询分析器创建一个名为“进销存193”的数据库，指定主数据文件名进销存193_data，存储路径为d:example进销存193_data.maf,该数据文件的初始大小为10MB，最大为100MB，数据库自动增长，增长方式按10MB增长；指定主日志文件名为进销存193_log，存储路径为d:example进销存193_log.ldf,该日志文件初始大小为20MB，最大为200MB，按10MB增长。
（3）使用向导创建一个名为“工资管理193”的数据库，初始大小为1MB，最大为50MB，数据库自动增长，增长方式按10%增长；日志文件初始大小为2MB，最大不受限制，按1MB增长。
（4）使用企业管理器，修改SM193数据库的最大文件大小为200MB。（5）使用SQL语句，在SM193数据库中添加一个数据文件“SM193_Data1”。指定其初始大小为4MB，最大不受限制，增长方式按10%增长。
（6）使用SQL语句，将SM193数据库中的数据文件“SM193_Data1”的最大大小改为120MB。
（7）使用SQL语句，删除“进销存”数据库。
《数据库原理》实验报告二
学号：E01114193 姓名：刘雪平年级：计科三班 成绩：
实验名称：创建表
实验日期：2013年4月20日 实验目的：
（1）熟练各种数据类型。
（2）能够运用T-SQL（Transact-SQL）语句正确创建表。（3）了解6种常用的数据完整性约束。（4）能够运用企业管理器正确创建表。
（5）学会用企业管理器设置常用的数据完整性约束。
实验内容、步骤及结果：
（1）使用T-SQL语句，创建SM193数据库中的学生表Student。
（2）创建SM193数据库中的课程表Course。
（3）创建SM193数据库中的选课表SC。
（4）输入如下SQL语句，查看表Student的定义。
（5）输入如下SQL语句，查看表Student与其他表之间的依赖关系。
（6）输入如下SQL语句，查看表Student上的约束。
（7）利用企业管理器提供的图形界面来创建“进销存193”数据库中的客户信息表c。
(8)用同样的方法创建货物表g和订单表o。（9）在表o的goodsname列上创建外键约束。
（10）在表o的quantity列上创建检查约束。
（11）使用企业管理器，把SM193数据库中的选课表SC的主码设置为SNo和CNo。
（12）查看表间的依赖关系。（13）向表中输入数据。
《数据库原理》实验报告三
学号：E01114193 姓名：刘雪平年级：计科三班 成绩：
实验名称：数据的复制与恢复和表的维护 实验日期：2013年4月25日 实验目的：
（1）熟练掌握附加数据库的方法。（2）熟练掌握数据导入与导出的方法。（3）熟练进行数据库的备份和还原。（4）了解差异备份和完全备份。（5）熟练掌握用企业管理器修改表。
（6）能够运用T-SQL语句对表结构进行修改。（7）熟练掌握用企业管理器编辑表中的数据。
（8）能够运用T-SQL语句对表中的数据进行插入、修改和删除操作。
实验内容、步骤及结果：
（1）对“进销存193”数据库进行附加操作。
（2）使用SQL语句对SM193数据库进行附加操作。
（3）对SM193数据库进行备份、删除及恢复。
（4）将SM193数据库中的数据导入到Excel表格中。
（5）将Excel表中的数据导入到SS数据库中。
（6）使用企业管理器为表Student增加一列。
（7）用SQL语句向表Student中增加列Email，且要求输入的电子邮件地址必须包括“@”字符。
（8）用SQL语句删除表Student中的列Address。
（9）使约束无效或重新有效。
（10）用SQL语句向表Student插入数据。
（11）用SQL语句修改表中的记录。
（12）用SQL语句删除表中的记录。
《数据库原理》实验报告四
学号：E01114193 姓名：刘雪平年级：计科三班 成绩：
实验名称：常规数据查询 实验日期：2013年5月2日 实验目的：
（1）掌握SELECT子句以及WHERE子句的使用方法。（2）学会应用ORDER BY子句。（3）掌握5种基本的聚合函数。（4）学会分组统计和二次查询。
实验内容、步骤及结果：
（1）SELECT子句的应用。（查询所有教职工的信息）
（2）WHERE子句的应用。（查询所有0002部门的职工信息）
（3）ORDER BY子句的应用。（查询职工的年薪，并按年薪的升序排列）
（4）聚合函数的应用。（统计职工的工资总额）
（5）聚合操作与分组统计的应用。（求每个班的学生数）
(6)使用HAVING子句，查询学分大于30的学生，输出学生的学号和学分。
《数据库原理》实验报告五
学号：E01114193 姓名：刘雪平年级：计科三班 成绩：
实验名称：多表查询与子查询 实验日期：2013年5月9日 实验目的：
（1）熟悉基本的连接操作，掌握内连接与外连接的方法，学会应用自身连接。
（2）掌握相关子查询的使用方法。（3）掌握嵌套子查询的使用方法。（4）学会应用子查询修改数据。
实验内容、步骤及结果：
（1）基本连接操作。（查询选修了电路基础课的学生）
（2）内连接操作。（查询每个学生及其选修课程情况，输出其学号、姓名、所选课程号及分数）
（3）外连接操作。（查询每个学生及其选修课程的情况）
（4）联合查询。
（5）交叉连接。（查询每个学生选修课程情况，并且输出其学号、姓名、所选课程号及其分数）
(6)自连接。（在表Teacher中，查询职工王莹的上级领导信息）
（7）使用IN关键字。（查询电路基础成绩不及格的男生名单）
（8）使用EXISTS关键字。（查询从未被选修的课程）
（9）运用比较运算符。（查询04信息一班的学生名单）
（10）使用子查询修改数据。（对每个班，求学生的平均年龄，并把结果存入数据库）
《数据库原理》实验报告六
学号：E01114193 姓名：刘雪平年级：计科三班 成绩：
实验名称：视图和索引的创建与使用 实验日期：2013年5月11日 实验目的：
（1）掌握创建视图的方法。（2）能够对视图进行修改。（3）能够通过视图修改数据。（4）理解索引的概念及其作用。（5）掌握创建索引的方法。（6）学会使用索引。
（7）了解聚簇索引和非聚簇索引
实验内容、步骤及结果：
（1）创建视图。（创建040002班学生的视图）
通过SQL语句建立姓“王”的学生视图。然后插入一条姓“李”的记录。
（2）更新视图的定义。（使用SELECT语句查看建立的视图）
（3）删除视图s_gl。
（4）更新视图。（向040002班学生的视图C1_Student中插入一条记录）
使用SELECT语句查看视图C1_Student和基本表Student。
（5）在TName列上创建索引。
（6）使用索引向导，在SM193数据库中，为表Student创建索引。
（7）使用SQL语句在表Course上创建一个唯一性的聚簇索引，索引排列顺序为降序。
（8）使用SQL语句在表Course上创建一个非唯一性的非聚簇索引。
(9)查看表Course上的所有索引。
（10）删除表Course上的索引。
《数据库原理》实验报告七
学号：E01114193 姓名：刘雪平年级：计科三班 成绩：
实验名称：用SQL语句完成下列操作 实验日期：2013年5月18日 实验目的：
（1）掌握创建数据库的方法。（2）能够用T_SQL创建表。
（3）掌握SELECT子句以及WHERE子句的使用方法。（4）能够运用SQL语句对表的数据进行修改。
实验内容、步骤及结果：
（1）找出所有供应商的姓名和所在城市；
（2）找出所有零件的名称、颜色、重量；
（3）找出使用供应商S1所供应零件的工程号码；
（4）找出工程项目J2使用的各种零件的名称及其数量；
(5)找出上海厂商供应的所有零件号码；
(6)出使用上海产的零件的工程名称；
（7）找出没有使用天津产的零件的工程号码；
（8）把全部红色零件的颜色改成蓝色；
（9）由S5 供给J4 的零件P6 改为由S3 供应；
（10）从供应商关系中删除供应商号是S2 的记录，并从供应情况关系中删除相应的记录；
(11)请将(S2，J6，P4，200)插入供应情况关系。
《数据库原理》实验报告八
学号：E01114193 姓名：刘雪平年级：计科三班 成绩：
实验名称：存储过程和触发器 实验日期：2013年5月23日 实验目的：
（1）了解及个别常用的系统存储过程。
（2）掌握如何使用T_SQL语句创建、执行和重编译存储过程。（3）了解如何使用企业管理器管理存储过程。（4）掌握如何使用企业管理器创建触发器。（5）了解如何使用企业管理器创建触发器。
（6）掌握ALTER触发器的用法，并了解INSETEAD OF触发器的用法。
实验内容、步骤及结果：
（1）创建存储过程。
执行存储过程
（2）使用输入参数。
按位置传递参数
通过参数名传递参数
(3)使用默认参数。
执行语句，比较结果
(4)使用输出参数。
执行存储过程ssc_6
(5)使用返回值。
执行存储过程ssc_7
（6）修改存储过程。
（7）查看存储过程。
(8)删除存储过程。
(9)创建触发器。
在企业管理器中向表Course中插入数据，并在SC上建立一个INSERT触发器
运行触发器，向表Course中插入记录
向表SC中加入选课记录，查看执行情况
将00010号课程的状态改为“0”
表SC的CNo列设置了外键约束，试用触发器实现这一功能
Matlab是一种基于矩阵运算的交互式数值计算软件, 作为“第四代”计算机语言, 具有极高的编程效率, 在高等教育领域正发挥着日益重要的作用[1]。Matlab下的GUIDE[2]是内嵌在Matlab环境中面向对象的图形用户界面开发工具, 通过GUIDE用户可以方便地设计程序界面, 在GUIDE自动生成的应用程序框架内, 用户可以方便地编写事件代码, 进行GUI程序的开发。在测试技术实验教学中, 传统的实验数据采集程序往往是一个封闭的环境, 几乎不可能增加、修改现有程序的功能。此外, 采集程序得到的实验数据以文本文件的格式存储, 无形中减低了数据精度。本文采用Matlab语言, 实现实验数据的采集与存储, 不仅可以方便地增加、修改程序的功能, 而且由于采用.mat文件格式存储实验数据, 保证了数据精度, 同时也节省了存储空间, 提高了数据传递的效率。
二、实验平台的组成
本文采用8051系列单片机实现实际的数据采集, 通过RS-232C串口向上位机发送采集到的实验数据, 通过Matlab GUI程序实现数据的接收、显示和保存。一套这样的单片机系统价格不过百余元, 还可以作为单片机课程教学的实验装置, 降低了总体实验成本, 有利于不同课程之间的衔接。作为上位机程序的Matlab GUI, 可以根据不同的下位机采集模块, 实现不同实验的数据采集。学生在MATLAB环境下, 利用获得的实验数据, 可以方便地进行信号分析和实验数据的处理。
单片机与PC机RS-232C串口的连接如图1所示, 这里采用可在线编程的AT89S51单片机。AT89S51的串行口RXD、TXD分别对应数据的接收端和发送端, MAX232实现TTL与RS-232C的电平转换, SIN、SOUT分别对应PC机串口的数据接收端和发送端[3]。
三、实验平台的软件实现
在Matlab外部接口中, 提供了一组对于串口操作的API函数, RS-232C串口被当作特殊的文件, 对串口的打开、读写、关闭利用了Matlab下文件操作的函数。
基于Matlab面向对象的概念, 首先要创建串口对象, 并进行必要的配置。建立串口的方法如下:
其中变量s即为所创建的串口对象, 它对应于计算机上的COM1口。当PC机上有多个串口时, 应根据需要, 对串口进行选择和设置。
为此, GUI界面上有一个“串口设置”按钮, 可以根据实验条件对串口参数进行设置, 如图2所示。
对串口对象的操作, 主要通过文件操作API函数实现[4]。下面以两通道的信号采集为例, 说明对串口对象操作的方法。首先, 用fopen函数打开串口, 由Matlab发送采集数据命令, 命令标识为"readblock";然后检测单片机的响应信息, 收到"ready"后, 由Matlab发送要采集的数据数目num;最后, 单片机按要求发送数据, 由Matlab接收, 完成一次数据采集, 并用fclose函数关闭串口。
主要的实现代码如下:
采集到的数据可以保存为.mat数据格式, 数据保存的实现代码如下:
四、应用实例
应用本文所开发的数据采集与存储实验平台, 对两路不同幅值和频率的电压信号进行了采集, 程序运行界面如图3所示。图中“采集”按钮实现数据采集与显示, “保存”按钮将实验数据保存为.mat格式文件。默认条件下, 实验数据被保存在data.mat文件中。在Matlab下, 可以随时读入实验数据, 进行进一步的信号分析与处理。
五、结论
1.本文通过计算机串行口, 实现了Matlab环境下实验数据的采集、波形显示与存储。所开发的GUI实验平台, 以Matlab的串口控制API函数为核心, 运行稳定可靠, 操作方便。
2.实验数据保存为.mat格式, 存储精度高。便于用户充分利用Matlab的数值计算功能, 提高信号分析与数据处理的效率。
参考文献
[1]薛定宇, 陈阳泉.基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用[M].北京:清华大学出版社, 2002
[2]陈垚光, 毛涛涛, 王正林, 等.精通MATLAB GUI设计[M].北京:电子工业出版社, 2008.
[3]李朝青.单片机原理及串行外设接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2008.
一、关注数据的获取过程，掌握科学的实验方法
在学生的许多探究活动中，首先要通过实验探究活动获取数据，实验的方法是否正确、操作是否得当将对实验结果产生直接影响，并关系到能否准确、顺利地得出科学的结论。因此，教师在让学生进行探究实验之前，一定要注重探究方法的讨论，让学生认识到哪些因素可能会对实验结果产生影响及通过怎样的方法控制这些因素，尽量避免采集到错误的数据。
例如，笔者在教学“衣服能产生热吗”这一内容时，一些学生认为能产生热，一些学生认为并不能产生热而只能保温，最后通过讨论和交流，学生决定通过用干毛巾包裹住温度计下端看温度有没有上升来证明。在讨论了实验可能产生的影响后，八个小组的学生在教室里做实验后得到如下数据：
从表中可以看出，有四个小组的数据与科学的结论不符合，于是笔者再次组织学生讨论：“从数据中可以看出，有些小组温度保持不变，有些小组温度在上升，你们觉得衣服能产生热吗？”在讨论时大家各执一词。然后笔者就引导学生：“那是不是我们的实验方法还存在问题？你们觉得还有什么因素会引起温度的变化？”学生认真思考后想到，可能是在做实验时大家凑得比较拢也会传一些热量给温度计，许多人挤在教室里温度也可能在上升等问题。于是笔者带领学生在宽敞的大厅重新进行实验，包裹好温度计1分钟后再记录起始温度，以避免包裹时手上的热量可能对实验造成影响，每次读好数后立即远离温度计。经过对方法的改进，每个小组测得的结果是温度都是不变的，从而得出衣服不能产生热量的结论。学生在这样的活动中认识到科学、准确的实验方法对科学学习的重要性，在以后的实验方法设计过程中就会考虑得更加细致、周全了。
另外，值得注意的是，科学教师不能为得出所谓的结论而利用不科学的材料、数据来糊弄学生。记得曾有一位教师为了让学生了解空气中支持燃烧的气体体积约占1/5，在水上点燃一支蜡烛，然后用一个“带有刻度的容器”——划好5段体积的饮料瓶倒扣在点燃的蜡烛上，当蜡烛熄灭后，容器中水位上升（5段中的1段）的现象表明，原来饮料瓶内支持燃烧的气体（氧气）约占瓶内空气的1/5。稍加推敲，就可以知道这种方法一点也不科学：蜡烛燃烧会造成空气热胀冷缩，部分空气会从水中逃跑;蜡烛燃烧过程中也会产生二氧化碳等其他气体;蜡烛熄灭时瓶里的氧气只是浓度降低到不足以支持燃烧而已，并不是全部烧完了……虽然实验结果也刚好接近1/5，但这1/5与空气中支持燃烧的气体体积约1/5并没有直接关系。这样得到的数据不但不能说明问题，反而容易对学生造成不注重实验设计、为迎合实验结果伪造实验等不良影响。
因此，科学教师要注重探究实验方法的指导和训练，让学生通过科学的方法获取数据，为课外自主探究以及今后的科学学习打下扎实基础。
二、关注被修改的数据，培养实事求是的科学态度
在学生开展科学实验获取数据的过程中，当实验数据和学生的前概念不一致时，他们往往会觉得是实验做错了而去修改实验数据。教师在教学过程中，遇到这种情况时不能简单处理之，一定要让学生都认识到只有错误的数据才可以修改，引导他们养成一种实事求是的科学态度。
例如，在研究电磁铁南北极的实验时，笔者让每个小组把实验情况反馈到黑板上的表格中，各组最终呈现结果如下：
其实，第3组和第8组原本写的是钉尖S极、钉帽N极，后来看到其他组钉尖都是N极就把自己组的研究结果也修改了一下。当问及原因时，一个小组的同学说，看到别人和自己小组的不一样就以为自己小组做错了就去改了过来，而另个一小组说，发现自己小组和别的小组不一样就拿起材料来又做了一次，发现钉尖是N极了，就把实验结果改过来了。于是，笔者又让学生再次进行实验，结果有些小组钉尖是N极，有些小组钉帽是N极。让第3组和第8组的学生认识到自己原来的实验结果是正确的。从而让学生认识到科学研究必须实事求是，不能弄虚作假。
所以，教师应该关注每一个被修改的数据，挖掘数据背后的教育良机，引导学生认识测量错误和测量误差的区别，养成尊重每一个实验数据、实事求是的态度和习惯。
三、关注数据间的比较，训练严谨的科学思维
科学课的学习对学生理性思维的发展有着不可替代的重要作用，而语言是实现思维、巩固和传达思维成果的工具，因此，在研讨实验结果的环节，依据对实验数据的分析引导学生运用科学的语言归纳概括实验结论，显得非常重要。小学生往往思维比较片面，不能非常完整地总结结论，教师通过引导学生对数据进行横向和纵向的比较能够培养学生更加严谨的思维能力。
例如，在研究纸的宽度和厚度对抗弯曲能力影响的比较时，学生通过对比实验得到了如下两组承受垫圈的数据：
学生根据实验测得的数据，往往只能表述到“纸的宽度越大抗弯曲能力越大，纸的厚度越大抗弯曲能力也越大”这一层意思，而没有体现“纸的厚度对抗弯曲能力影响更大”这一层意思。最后，笔者通过让学生增加宽度和厚度这两组数据（实验时要求再研究宽度和厚度是跨度相同），同样增加宽度和厚度哪个效果更好。学生在两组数据比较以后一下子明白增加厚度比增加宽度效果好得多。
学生在研究不同斜面的作用时所得出的结论往往是：“使用斜面提升物体时，斜面的坡度越小就越省力”，甚至有同学说成“使用斜面提升物体时，斜面的坡度越小越省力，坡度越大就越费力”。笔者引导学生对不同坡度斜面利用情况的数据比较以及使用斜面和不使用斜面直接提升时用力情况的数据比较，学生都能认识到斜面坡度大费力是不对的，使用斜面都能够省力。这样学生就能把斜面的作用表述完整了——使用斜面提升物体时都能省力，斜面坡度越小越省力，坡度越大越不省力。
通过对数据的比较，学生能够更加科学、准确地总结实验结论，分析问题更加全面、严谨，思维能力得到进一步发展，同时在比较中也可能产生新的探究问题，把学生的科学探究活动进一步引向深入。
总之，在科学教学活动中，教师要引导学生使用科学的方法获取可靠的数据，并且做到不轻易修改任何一个数据，更要注重对数据的分析和比较，从而使学生在科学方法、科学态度、思维方式等多方面得到长足发展，提升科学素养。
//文件名:exp9-1.cpp #include
KeyType key;
//KeyType为关键字的数据类型 //其他数据
//定义表中最多记录个数
InfoType data;
} NodeType;typedef NodeType SeqList[MAXL];
//顺序表类型
int SeqSearch(SeqList R,int n,KeyType k)//顺序查找算法
{
int i=0;
while(i { } printf(“%d ”,R[i].key);i++; //从表头往后找 if(i>=n)return-1; else } void main(){ SeqList R;{ } printf(“%d”,R[i].key);return i; } int n=10,i;KeyType k=5;int a[]={3,6,2,10,1,8,5,7,4,9};for(i=0;i //建立顺序表 printf(“关键字序列:”);for(i=0;i 截图如下： 实验题9.2 设计一个程序exp9-2.cpp，输出在顺序表{1，2，3，4，5，6，7，8，9，10}中采用折半查找法查找关键字9的过程。 程序如下： //文件名:exp9-2.cpp #include //定义表中最多记录个数 KeyType key; //KeyType为关键字的数据类型 InfoType data; //其他数据 } NodeType;typedef NodeType SeqList[MAXL]; //顺序表类型 int BinSearch(SeqList R,int n,KeyType k)//二分查找算法 { int low=0,high=n-1,mid,count=0;while(low<=high) { mid=(low+high)/2;printf(“ 第%d 次 比 较 :在[%d,%d]R[%d]:%dn”,++count,low,high,mid,R[mid].key); if(R[mid].key==k) //查找成功返回 return mid; if(R[mid].key>k) //继续在R[low..mid-1]中查找 high=mid-1; else low=mid+1; //继续在R[mid+1..high]中查找 } return-1;} void main(){ SeqList R;KeyType k=9;int a[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},i,n=10;for(i=0;i //建立顺序表 R[i].key=a[i];printf(“关键字序列:”);for(i=0;i 比 较 元 素 中 } else printf(“元素%d的位置是%dn”,k,i);printf(“元素%d不在表中n”,k); 截图如下： 实验题9.3 设计一个程序exp9-3.cpp，输出在顺序表{8，14，6，9，10,22,34,18,19,31,40,38,54,66,46,71,78,68,80,85,100,94,88,96,87}中采用分块查找法查找（每块的块长为5，共5块）关键字46的过程。 程序如下： //文件名:exp9-3.cpp #include KeyType key; //KeyType为关键字的数据类型 //定义表中最多记录个数 //定义索引表的最大长度 InfoType data; //其他数据 } NodeType;typedef NodeType SeqList[MAXL];typedef struct { KeyType key;int link; //KeyType为关键字的类型 //指向分块的起始下标 //顺序表类型 } IdxType;typedef IdxType IDX[MAXI]; //索引表类型 int IdxSearch(IDX I,int m,SeqList R,int n,KeyType k)//分块查找算法 { int low=0,high=m-1,mid,i,count1=0,count2=0;int b=n/m; //b为每块的记录个数 printf(“二分查找n”);while(low<=high) //在索引表中进行二分查找,找到的位置存放在low中 { mid=(low+high)/2;printf(“ 第%d 次 比 较 :在[%d,%d] 中 比 较 元R[%d]:%dn”,count1+1,low,high,mid,R[mid].key); if(I[mid].key>=k) high=mid-1; else low=mid+1; count1++; //累计在索引表中的比较次数 } if(low //在索引表中查找成功后,再在线性表中进行顺序查找 { printf(“比较%d次,在第%d块中查找元素%dn”,count1,low,k); i=I[low].link; printf(“顺序查找:n ”); while(i<=I[low].link+b-1 && R[i].key!=k) { i++;count2++; printf(“%d ”,R[i].key);} //count2累计在顺序表对应块中的比较次数 printf(“n”); printf(“比较%d次,在顺序表中查找元素%dn”,count2,k); if(i<=I[low].link+b-1) return i; else return-1;} 素 } return-1;void main(){ } SeqList R;KeyType k=46;IDX I;int a[]={8,14,6,9,10,22,34,18,19,31,40,38,54,66,46,71,78,68,80,85,100,94,88,96,87},i;for(i=0;i<25;i++)R[i].key=a[i]; //建立顺序表 I[0].key=14;I[0].link=0;I[1].key=34;I[1].link=4;I[2].key=66;I[2].link=10;I[3].key=85;I[3].link=15;I[4].key=100;I[4].link=20;if((i=IdxSearch(I,5,R,25,k))!=-1)else printf(“元素%d不在表中n”,k);printf(“元素%d的位置是%dn”,k,i);printf(“n”); 【数据采集实验报告】推荐阅读： 网络数据采集实验报告10-09 专题数据采集问题10-15 共青团数据采集系统09-20 《数据结构》实验报告——排序05-30 数据处理上机实验报告06-25 北邮数据库实验报告07-07 数据库实验报告册09-20 实验动物血样采集09-18 sql数据库实验报告07-27
