第一篇：計算機控制課程設(shè)計題目(2014年)

計算機控制課程設(shè)計（自動化11級2班）

一、選題與提交形式1、2人一組，題目不得重復(fù)，原則上從下面21題選擇。

2、最終提交成果：課程設(shè)計報告（每人一份，報告開頭注明組內(nèi)同學(xué)分工及完成情況）），不少于4000字。

3、設(shè)計時間：2周二、設(shè)計題目

1、基于串口的步進電機綜合控制設(shè)計

編寫程序?qū)崿F(xiàn)串口控制步進電機的正傳、反轉(zhuǎn)、速度控制。通過PC機的超級終端顯示步進電機的工作狀態(tài)、控制菜單，從超級終端輸入步進電機的控制命令。

設(shè)計目的：

1）掌握步進電機工作原理；

2）掌握串口通信編程方法；

3）掌握步進電機控制方法。

設(shè)計要求：

1)編寫串口驅(qū)動程序；

2)編寫步進電機驅(qū)動程序；

3)畫出程序流程圖；

2、集油站安全監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計

主要完成某集油站安全監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計。要求運用已學(xué)過各類傳感器、輸入輸出模塊、工控計算機、現(xiàn)場總線等的知識，完成安全監(jiān)控系統(tǒng)硬件方案、設(shè)備選型、總體設(shè)計等各功能的設(shè)計。要求熟悉相關(guān)計算機安全監(jiān)控系統(tǒng)的硬件組成與設(shè)計方案，學(xué)會計算機監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計的步驟和方法，具有初步設(shè)計小型計算機安全監(jiān)控系統(tǒng)硬件方案的能力。

課程設(shè)計內(nèi)容及基本要求如下：

1熟悉集油站工藝流程、監(jiān)控目標及監(jiān)控要求。

2.學(xué)會常用的監(jiān)控系統(tǒng)I/O硬件（各類板卡、智能儀表、智能模塊、PLC等）參數(shù)及使用，了解其工作原理。

3.學(xué)會不同自動化設(shè)備廠家各類板卡、智能儀表、智能模塊、PLC等的選型，能用所選廠家硬件搭建符合工藝流程和監(jiān)控目標的硬件系統(tǒng)。

4.完成監(jiān)控系統(tǒng)硬件方案設(shè)計。

3、溫度控制器的設(shè)計

設(shè)計一個電路系統(tǒng)，通過溫度傳感器檢測外界的溫度，然后經(jīng)放大接入A/D，和鍵盤設(shè)置的溫度值進行比較，來調(diào)節(jié)控制器對加熱器進行控制，使溫度保持在設(shè)定溫度附近，并通過LED顯示溫度值，如果出現(xiàn)溫度異常，通過嗡鳴器進行報警。以實現(xiàn)溫度設(shè)置輸入、溫度顯示、溫度異常報警、加熱執(zhí)行器控制等功能。設(shè)計目的：

1)掌握A/D轉(zhuǎn)換與單片機的接口連線；

2)掌握數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計方法；

3)掌握LED顯示與鍵盤的設(shè)計方法；

設(shè)計要求：

1）畫出控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

2）選擇合適元器件進行電路設(shè)計，畫出電路原理圖；

3）畫出系統(tǒng)功能實現(xiàn)流程圖。

4、位置隨動系統(tǒng)設(shè)計

設(shè)計一隨動系統(tǒng)，通過傳感器檢測障礙物的方向，然后判斷和現(xiàn)有方向的角度，通過控制步進電機調(diào)整轉(zhuǎn)角，實現(xiàn)角度跟蹤。

設(shè)計目的： 1)掌握A/D轉(zhuǎn)換與單片機的接口連線；

2)掌握步進電機控制原理；

3)掌握自動控制系統(tǒng)設(shè)計方法；

設(shè)計要求：

1）畫出控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

2）選擇合適元器件進行電路設(shè)計，畫出電路原理圖；

3）畫出系統(tǒng)功能實現(xiàn)流程圖。

5、信號優(yōu)先判斷電路的設(shè)計：

基本要求：

（1）要求實現(xiàn)四路信號的最優(yōu)先識別——一路信號動作后，其余三路信號無效；

（2）某路信號到達后，指示該路信號到達的獨立燈光發(fā)光，警報器1發(fā)聲，并用數(shù)碼管顯示優(yōu)先到達信號的通道號；（3）公共通道號顯示。（4）信號到達一分鐘后，如未作復(fù)位處理，則報警器2發(fā)聲，要求報警器1、2的聲音不同。發(fā)揮部分舉例：

（1）記錄某通道信號到來的次數(shù)；

（2）記錄某通道信號優(yōu)先到達的次數(shù)；

（3）判斷四組信號的順序。

6、出租車里程計價器的設(shè)計：

基本要求：（1）行駛里程信號用傳感器產(chǎn)生，假設(shè)車輪每轉(zhuǎn)一圈為2.5米。出租車起價費為1公里2元，此后為每550米加收1元；

（2）計價表的計數(shù)、譯碼、顯示系統(tǒng)；

（3）里程數(shù)的計數(shù)、譯碼、顯示系統(tǒng)。

發(fā)揮部分舉例：（1）等候時間為5分鐘計價器加收1元，等候時間信號由時鐘產(chǎn)生；（2）本路程的行駛時間顯示（分、秒）；（3）白天、晚上的轉(zhuǎn)換，晚上為1公里3元，此后為每500米加收1元；（4）其他。

7、汽車儀表板（部分）顯示電路的設(shè)計：

基本要求：通常，汽車儀表板均含有以下兩個部分：（1）數(shù)字時間顯示電路——時、分的顯示與較時;（2）數(shù)字里程顯示部分——假設(shè)車輪每轉(zhuǎn)一圈發(fā)出一個脈沖信號為2.5米。（3）數(shù)字里程可清零。

2.發(fā)揮部分舉例：（1）時速的顯示（可考慮每36秒更新一次）；（2）行車燈光根據(jù)預(yù)設(shè)時間可以自動點亮或熄滅；（3）其他。

8、電子門衛(wèi)系統(tǒng)之進出人員計數(shù)器：

1.基本要求：（1）對通過門禁系統(tǒng)進出的人員數(shù)目進行計數(shù)顯示，從0-9999；

（2）門禁系統(tǒng)里、外分別安裝兩個傳感器（比如紅外傳感器）A、B，每當有人進入時將順序經(jīng)過A、B，每當有人出去時將順序經(jīng)過B、A，設(shè)計電路能夠區(qū)分此人是進入還是出去。（3）要求分別統(tǒng)計和顯示進去的人員人次、出來的人員人次、里面還逗留的人員人數(shù)。（4）當逗留人數(shù)超限時報警（比如500人）；

2.發(fā)揮部分舉例：（1）當人次計數(shù)器達到9990-9999時，發(fā)出溢出報警信號；（2）考慮有人經(jīng)過A（或B）但沒有繼續(xù)前進又退出——即連續(xù)且只經(jīng)過兩次A（或B）的情況如何處理？

9、飲料瓶計數(shù)系統(tǒng)的設(shè)計：

基本要求：（1）對通過計數(shù)傳感器的飲料瓶數(shù)目進行計數(shù)顯示，當飲料瓶計數(shù)器達到9590-9600時，發(fā)出溢出報警信號，計滿后系統(tǒng)暫停。（2）每24瓶裝滿一箱，顯示包裝好的飲料的箱數(shù)；（3）每20箱一車，顯示包裝好的飲料的車

數(shù)，同時發(fā)出報警信號，顯示可以裝車；

發(fā)揮部分舉例：（1）系統(tǒng)暫停10分鐘后重新啟動；（2）記錄系統(tǒng)重新啟動的次數(shù)；（3）其他。

10、藥片自動計數(shù)機的設(shè)計：

基本要求：（1）對通過計數(shù)傳感器的藥片或膠囊進行計數(shù)；（2）50片/瓶，顯示裝好的藥品瓶數(shù)，當計數(shù)器達到9990-9999時，發(fā)出溢出報警信號，計滿后系統(tǒng)暫停并清零；（3）6瓶/小箱，6小箱/大箱，顯示包裝好的藥品的箱數(shù)（如何顯示以及位數(shù)自定），同時發(fā)出提示信號；

發(fā)揮部分舉例：（1）系統(tǒng)暫停1分鐘后重新啟動；（2）記錄系統(tǒng)重新啟動的次數(shù)；（3）其他。

11、自行車里程測量儀的設(shè)計

基本要求：（1）設(shè)計秒脈沖產(chǎn)生信號；（2）行駛里程信號用傳感器產(chǎn)生，假設(shè)車輪每轉(zhuǎn)一圈為2.5米，里程數(shù)用數(shù)碼管顯示；（3）里程數(shù)的計數(shù)、寄存、譯碼、顯示系統(tǒng)；（4）100公里計時賽且記錄完畢能顯示時間。

發(fā)揮部分舉例：（1）公里數(shù)可調(diào),比如50公里計時賽；（2）到達終點音響提示；（3）其他。

12、電熱器溫度顯示報警系統(tǒng)的設(shè)計

??基本要求：（1）電熱器的工作溫度在45C到65C之間可調(diào)，且有溫度顯

示電路；（2）每天下午5:30分自動預(yù)置為60度且燒水20分鐘；（2）振蕩電路及分頻電路；（3）比較電路和報警電路：（4）可控制的計數(shù)、鎖存、譯碼、顯示系統(tǒng)。

2.發(fā)揮部分舉例：（1）時間顯示電路；（2）其它；

13、電容數(shù)字測量儀：

基本要求：（1）被測電容范圍為100pF到1uF；（2）把電容量通過電路轉(zhuǎn)換為電壓量進行測量；（3）設(shè)計石英晶體振蕩器及分頻系統(tǒng)；（4）可控制的計數(shù)、鎖存、譯碼、顯示系統(tǒng)。

發(fā)揮部分舉例：（1）測量電容范圍為1uF到1000uF；（2）石英晶體振蕩器；

（3）多諧振蕩器；（4）其他。

14、可預(yù)置的定時顯示報警系統(tǒng)之二：

基本要求：（1）設(shè)計一個可任意預(yù)置×分×秒的顯示報警系統(tǒng)；（2）時間

顯示系統(tǒng)為按秒減法計數(shù)；當減計數(shù)到30秒時顯示的時間數(shù)字開始閃爍（閃爍頻率為4Hz），直到歸零為止。（3）計數(shù)歸零時發(fā)出聲音報警信號；（4）系統(tǒng)能準確地預(yù)置和清零。

發(fā)揮部分舉例：（1）雙報警電路，當減計數(shù)到30秒的同時開始持續(xù)報警到歸零（其報警信號要不同于最后的歸零報警）；（2）加計數(shù)報警；（3）其他。

15、數(shù)字心律計

基本要求：（1）要求測出1分鐘內(nèi)心跳次數(shù)，也可以重復(fù)測量；（2）用傳感器測量心率，把心率量轉(zhuǎn)換為可測信號；（3）設(shè)計振蕩器及分頻系統(tǒng)，閘門時間：1ms,0.5ms；（3）可控制的計數(shù)、鎖存、譯碼顯示系統(tǒng)。

發(fā)揮部分舉例：（1）心率超過100報警；（2）心率低于60報警；（3）其他。

16、數(shù)字心率監(jiān)護計

基本要求：（1）用傳感器測量心率，把心率量轉(zhuǎn)換為可測信號，測出1分鐘內(nèi)心跳次數(shù)；

（2）常規(guī)與快速心率測量的切換，設(shè)計振蕩器及分頻系統(tǒng)，閘門時間：1ms,0.5ms；

（3）心臟偷停的監(jiān)護（建議設(shè)為2S左右，也可自行設(shè)置或可根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)）；

（4）可控制的計數(shù)、鎖存、譯碼顯示系統(tǒng)。

發(fā)揮部分舉例：（1）心率超過100報警；（2）心率低于50報警；（3）其他。

17、冰箱控制顯示面板

基本要求：（1）設(shè)計一個冰箱控制顯示面板電路，顯示冷凍和冷藏溫度，??兩個溫度可調(diào)；（2）自動模式（冷凍?18C，冷藏5C）和智能速凍模式轉(zhuǎn)

換并包括報警消音模式；（3）冰箱門開1分鐘超時報警電路；（4）用七段數(shù)碼管顯示。

發(fā)揮部分舉例：（1）開門冰箱內(nèi)燈亮；（2）其它。

18、數(shù)字密碼鎖

基本要求：(1)密碼輸入功能，密碼最多為６位；

(2)設(shè)置退格鍵，以便刪除輸入錯誤的密碼；

(3)在輸入密碼時數(shù)碼管上只顯示8，并根據(jù)輸入位數(shù)依次移動

(4)設(shè)置確認鍵，當確認鍵按下后，判斷輸入密碼是否正確；

(5)當輸入密碼正確時，點亮發(fā)光二極管；當輸入密碼不正確時，發(fā)光二極管不亮并且蜂鳴器報警，重新輸入，當三次輸入不正確時，系統(tǒng)應(yīng)鎖定鍵盤10s19、鐵道路口交通控制器

基本要求：（1）在鐵道路口公路兩側(cè)各設(shè)一道可以自動控制的電動?xùn)砰T，當無火車到來時，電動?xùn)砰T自動打開，允許行人、車輛通過；（2）當有火車到來時，電動?xùn)砰T自動關(guān)閉，禁止行人、車輛通行；（3）在路口鐵道兩側(cè)足夠遠的地方Ｐ１和Ｐ０點，各設(shè)置一個靈敏度適當?shù)膲毫鞲衅鳎瑢^往的火車進行檢測，當壓力傳感器檢測到火車到來時，將傳感器信號傳輸給交通控制器，交通器據(jù)此發(fā)出控制信號，將電動門柵門關(guān)閉，直到火車通過后，才將電

動門打開；（4）火車通行時間計時顯示。

發(fā)揮部分舉例：（1）火車來去時的報警電路；（2）其他。

20、可燃氣體檢測及報警裝置

基本要求：1）設(shè)計可燃氣體檢測及報警裝置硬件系統(tǒng)，畫出框圖；2）檢測到氣體濃度超過設(shè)定上限時，發(fā)出聲光報警； 3）采用的控制方案--直接數(shù)字控制（DDC）； 4）CPU采用單片機

自由發(fā)揮題：

1、智能消防電動車控制

2、鍋爐液位控制系統(tǒng)

3、智能小車控制

4、智能大廈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

5、停車場管理系統(tǒng)設(shè)計

21．糧倉溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

技術(shù)指標：

1)溫度檢測范圍：-40~+123.8℃，檢測精度：±0.5℃(25℃)；

2)濕度檢測范圍：0~100%RH，檢測精度：±3.0%RH；

第二篇：計算機控制課程設(shè)計題目

1、64路模擬量輸入通道采樣電路硬件設(shè)計2、10路模擬量輸入A/D中斷采樣程序模塊編程設(shè)計3、128路開關(guān)量輸入采樣電路硬件設(shè)計

4、四路同步D/A輸出譯碼電路硬件設(shè)計

5、單回路閉環(huán)反饋PID數(shù)字控制系統(tǒng)硬件及軟件流程設(shè)計

6、大遲延對象達林控制算法MATLAB仿真，并比較振鈴消除前后系統(tǒng)輸出的變化

7、給定對象為一階慣性加純遲延，設(shè)計基于極點配置的全階狀態(tài)觀測器線性反饋控制算法，并進行MATLAB仿真

8、現(xiàn)代控制理論算法分析設(shè)計

9、模糊控制理論算法分析設(shè)計

210、基于IC協(xié)議的串行通信程序設(shè)計

11、基于CAN協(xié)議的現(xiàn)場總線雙處理器通訊程序設(shè)計

212、CAT1161－WDTEROM串行R/W程序設(shè)計

13、串行通訊中CRC循環(huán)冗余校驗方法的程序設(shè)計

14、串行通訊中奇偶校驗方法的程序設(shè)計

15、單回路PID控制系統(tǒng)中數(shù)字濾波算法的設(shè)計與MATLAB仿真

16、開關(guān)量I/O通道中抗干擾措施的分析與可實現(xiàn)方案設(shè)計

17、變電站微機監(jiān)控系統(tǒng)靜態(tài)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

18、變電站微機監(jiān)控系統(tǒng)動態(tài)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

19、變電站單片微機監(jiān)控器設(shè)計

20、變電站單片微機監(jiān)控器串行通信設(shè)計

21、計算機控制系統(tǒng)接地系統(tǒng)設(shè)計與可靠性考慮

22、保證計算機控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)實時性的技術(shù)措施分析與設(shè)計

23、計算機控制系統(tǒng)容錯技術(shù)分析與設(shè)計

24、提高計算機控制系統(tǒng)可靠性的技術(shù)措施與實現(xiàn)方法

25、嵌入式處理器技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展

26、基于嵌入式處理器技術(shù)的CAN總線通信方案設(shè)計

27、基于DSP處理器的電力監(jiān)控器設(shè)計

28、現(xiàn)場總線控制技術(shù)工程應(yīng)用方案設(shè)計

29、數(shù)字控制系統(tǒng)中模擬量過程參數(shù)的檢測與數(shù)字處理方法設(shè)計

30、基于PLC控制器的工程控制方案案例分析與設(shè)計

31、采樣周期T與量化效應(yīng)的關(guān)系，以及對計算機控制系統(tǒng)的性能影響分析

32、工程過程建模方法機理分析

33、計算機控制系統(tǒng)優(yōu)化目標函數(shù)建立擬合方法分析

34、工程過程性能指標與系統(tǒng)優(yōu)化目標函數(shù)之間的關(guān)系分析

35、基于模式識別技術(shù)的系統(tǒng)優(yōu)化目標函數(shù)的建立方法分析

36、生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)分析

37、生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)分析

38、生物質(zhì)沼氣發(fā)電綜合利用分析

39、生物質(zhì)料壓縮成型過程分析

40、生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐氣化燃燒技術(shù)分析

41、生物質(zhì)氣化發(fā)電焦油脫除技術(shù)分析

42、太陽能光伏照明系統(tǒng)分析

第三篇：計算機控制技術(shù)課程設(shè)計題目

題目：基于數(shù)字PID的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計

設(shè)計內(nèi)容

電阻加熱爐用于合金鋼產(chǎn)品熱力特性實驗，電加熱爐用電爐絲提供功率，使其在預(yù)定的時間內(nèi)將爐內(nèi)溫度穩(wěn)定到給定的溫度值。在本控制對象電阻加熱爐功率為8KW，有220V交流電源供電，采用雙向可控硅進行控制。本設(shè)計針對一個溫區(qū)進行溫度控制，要求控制溫度范圍50-350℃,保溫階段溫度控制精度為±1℃。選擇合適的傳感器，計算機輸出信號經(jīng)轉(zhuǎn)換后通過雙向可控硅控制器控制加熱電阻兩端的電壓。其對象溫控數(shù)學(xué)模型為：

Kde??s G(s)?Tds?1其中：時間常數(shù)Td?350秒，放大系數(shù)Kd=50，滯后時間?=10秒 控制算法選用改進的PID控制。

設(shè)計步驟

一、總體方案設(shè)計

二、控制系統(tǒng)的建模和數(shù)字控制器設(shè)計，必須要有相關(guān)控制算法的完整敘述（此部分為課程設(shè)計重點）

三、硬件的設(shè)計和實現(xiàn)

1.選擇計算機機型（采用51內(nèi)核的單片機）；

2.設(shè)計支持計算機工作的外圍電路（EPROM、RAM、I/O端口、鍵盤、顯示接口電路等）3.設(shè)計輸入信號接口電路； 4.設(shè)計信號輸出控制電路；

5.其它相關(guān)電路的設(shè)計或方案（電源、通信等）

四、軟件設(shè)計

1.分配系統(tǒng)資源，編寫系統(tǒng)初始化和主程序模塊框圖；

2.編寫A/D轉(zhuǎn)換和位置檢測子程序框圖；

3.編寫控制程序和D/A轉(zhuǎn)換控制子程序模塊框圖；

4.其它程序模塊（顯示與鍵盤等處理程序）框圖。

五、編寫課程設(shè)計說明書，繪制完整的系統(tǒng)電路圖。（所有電路圖和程序框圖必須自己繪制）

課程設(shè)計說明要求

1.課程設(shè)計說明書應(yīng)書寫在學(xué)校統(tǒng)一設(shè)計的課程設(shè)計（論文）說明書上，論文格式參考國家正式出版的書籍和論文編排。

2.論理正確、邏輯性強、文理通順、層次分明、表達確切，并提出字跡的見解和觀點。3.課程設(shè)計說明書應(yīng)有目錄、摘要、主干內(nèi)容、主要結(jié)論和參考書或文獻（3~5篇），附錄應(yīng)有系統(tǒng)方框圖和電路原理圖（也可在主干內(nèi)容中出現(xiàn)）。

4.課程設(shè)計說明書應(yīng)包括按上述設(shè)計步驟進行設(shè)計的分析和思考內(nèi)容和引用的相關(guān)知識。5.A4紙打印，小四號字體，1.5倍行距，至少7~8頁內(nèi)容。注意：不得出現(xiàn)雷同報告。

第四篇：計算機控制技術(shù)課程設(shè)計題目(王)

微型計算機控制技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書

班級：05自動2（學(xué)號：末尾2位13-26）

題目：直流伺服電機控制系統(tǒng)設(shè)計

設(shè)計內(nèi)容

課程設(shè)計對象是直流伺服電機實驗臺，設(shè)計一個計算機控制的直流伺服電機控制系統(tǒng)。由測量元件(位移傳感器)對被控對象(電機)的被控參數(shù)(位移)進行測量，由變換發(fā)送單元(AD轉(zhuǎn)換器)將被控參數(shù)(位移)變成一定形式的信號，送給控制器CPU，控制器將測量信號(實際位移量)與給定信號(位移量)進行比較，若有誤差則按預(yù)定的控制規(guī)律產(chǎn)生一控制信號驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)(伺服電機控制電源)工作，使被控參數(shù)(實際位移量)與給定值(給定位移量)保持一致。其電機位置隨動系統(tǒng)：

G(S)?K(T3s?1)

s(T1s?1)(T2?1)式中，K=100，T1=1.8，T2=0.035，T3=0.15 控制算法選用數(shù)字PID控制。

設(shè)計步驟

一、總體方案設(shè)計

二、控制系統(tǒng)的建模和數(shù)字控制器設(shè)計

三、硬件的設(shè)計和實現(xiàn)

1.選擇計算機機型（采用51內(nèi)核的單片機）；

2.設(shè)計支持計算機工作的外圍電路（EPROM、RAM、I/O端口、鍵盤、顯示接口電路等）；

3.設(shè)計輸入信號接口電路； 4.設(shè)計信號輸出控制電路；

5.其它相關(guān)電路的設(shè)計或方案（電源、通信等）

四、軟件設(shè)計

1.分配系統(tǒng)資源，編寫系統(tǒng)初始化和主程序模塊框圖； 2.編寫A/D轉(zhuǎn)換和位置檢測子程序框圖；

3.編寫控制程序和D/A轉(zhuǎn)換控制子程序模塊框圖； 4.其它程序模塊(顯示與鍵盤等處理程序)框圖。

五、編寫課程設(shè)計說明書，繪制完整的系統(tǒng)電路圖（A3幅面）。

課程設(shè)計說明書要求

1.課程設(shè)計說明書應(yīng)書寫在學(xué)院統(tǒng)一印制的課程設(shè)計（論文）說明書上，書寫應(yīng)認真，字跡工整，論文格式參考國家正式出版的書籍和論文編排。

2.論理正確、邏輯性強、文理通顧、層次分明、表達確切，并提出自己的見解和觀點。3.課程設(shè)計說明書應(yīng)有目錄、摘要、序言、主干內(nèi)容（按章節(jié)編寫）、主要結(jié)論和參考書，附錄應(yīng)有系統(tǒng)方框圖和電路原理圖。

4.課程設(shè)計說明書應(yīng)包括按上述設(shè)計步驟進行設(shè)計的分析和思考內(nèi)容和引用的相關(guān)知識。

微型計算機控制技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書

班級：05自動2（學(xué)號：末尾2位27-36）

題目： 空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計

設(shè)計內(nèi)容

設(shè)計一空調(diào)房間溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能準確測量房間溫度，并根據(jù)設(shè)定溫度進行有效控制?？照{(diào)設(shè)計變頻空調(diào)制冷（熱）量與壓縮機轉(zhuǎn)速有關(guān)，通過控制壓縮機轉(zhuǎn)速頻率來控制所需熱量。空調(diào)模型相當于一個積分環(huán)節(jié)與一個慣性環(huán)節(jié)的串聯(lián)。房間模型主要考慮室內(nèi)外溫度干擾與散熱片熱量共同作用于具有初始溫度房間，經(jīng)空氣導(dǎo)熱延遲，簡化為具有大延遲的一階慣性環(huán)節(jié)。

設(shè)房間熱慣性時間常數(shù)Ty=450,空氣導(dǎo)熱延遲τ＝35，選擇合適的控制算法進行控制。

設(shè)計步驟

一、總體方案設(shè)計

二、控制系統(tǒng)的建模和數(shù)字控制器設(shè)計

三、硬件的設(shè)計和實現(xiàn)

1.選擇計算機機型（采用51內(nèi)核的單片機）；

2.設(shè)計支持計算機工作的外圍電路（EPROM、RAM、I/O端口、鍵盤、顯示接口電路等）；

3.設(shè)計輸入信號接口電路； 4.設(shè)計信號輸出控制電路； 5.設(shè)計串行通訊接口。

6.其它相關(guān)電路的設(shè)計或方案（電源、通信等）

四、軟件設(shè)計

7.分配系統(tǒng)資源，編寫系統(tǒng)初始化和主程序模塊框圖；

8.編寫A/D轉(zhuǎn)換和位置檢測子程序框圖；

編寫控制程序和D/A轉(zhuǎn)換控制子程序模塊框圖； 10.其它程序模塊(顯示與鍵盤等處理程序)框圖。

五、編寫課程設(shè)計說明書，繪制完整的系統(tǒng)電路圖（A3幅面）。

課程設(shè)計說明書要求

1.課程設(shè)計說明書應(yīng)書寫在學(xué)院統(tǒng)一印制的課程設(shè)計（論文）說明書上，書寫應(yīng)認真，字跡工整，論文格式參考國家正式出版的書籍和論文編排。

2.論理正確、邏輯性強、文理通顧、層次分明、表達確切，并提出自己的見解和觀點。

3.課程設(shè)計說明書應(yīng)有目錄、摘要、序言、主干內(nèi)容（按章節(jié)編寫）、主要結(jié)論和參考書，附錄應(yīng)有系統(tǒng)方框圖和電路原理圖。

4.課程設(shè)計說明書應(yīng)包括按上述設(shè)計步驟進行設(shè)計的分析和思考內(nèi)容和引用的相關(guān)知識。

微型計算機控制技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書

班級：05自動職2（學(xué)號：末尾2位01-12）

題目：煤氣退火爐控制系統(tǒng)設(shè)計

設(shè)計內(nèi)容

煤氣罩式退火爐主要用于對冷軋鋼板進行熱處理，采用高爐煤氣作為燃料。爐體分內(nèi)罩和外罩，在內(nèi)罩內(nèi)放入退火鋼卷，并投入保護性氣體防止氧化。燃燒在內(nèi)罩和外罩之間進行。12個噴嘴分為上下兩層，每層6個環(huán)繞排列。煤氣和空氣的噴燃比由連接兩個閥門的連桿所固定，這樣在燃燒時，其空燃比不變。煤氣和空氣閥均為蝶閥，由一臺電動執(zhí)行器通過連桿共同帶動。設(shè)計系統(tǒng)保護氣體溫度為輸入及控制量，以電動執(zhí)行器帶動的蝶閥開度（對應(yīng)于煤氣輸入量）為輸出的一個單輸入單輸出的溫度控制系統(tǒng)。

設(shè)計系統(tǒng)要求溫度在升溫、保溫過程中按一定的工藝曲線升溫和保溫，在400℃溫度內(nèi)，保護氣體溫度在供氣閥門開到最大情況下，以自由升溫的速率再最短的時間內(nèi)升到400℃。從400℃開始到700℃的保溫點，溫度按45~75℃/h的速率上升，此段為升溫段。到達700℃點，則開始進入保溫段，以700℃為恒值溫度進行保溫。鋼卷保溫一定時間后停火，進入降溫段，而降溫過程為自由降溫，在此段中溫控系統(tǒng)停用。選擇合適的控制算法進行控制。

設(shè)計步驟

一、總體方案設(shè)計

二、控制系統(tǒng)的建模和數(shù)字控制器設(shè)計

三、硬件的設(shè)計和實現(xiàn)

1.選擇計算機機型（采用51內(nèi)核的單片機）；

2.設(shè)計支持計算機工作的外圍電路（EPROM、RAM、I/O端口、鍵盤、顯示接口電路等）；

3.設(shè)計輸入信號接口電路； 4.設(shè)計信號輸出控制電路； 5.設(shè)計串行通訊接口。

6.其它相關(guān)電路的設(shè)計或方案（電源、通信等）

四、軟件設(shè)計

7.分配系統(tǒng)資源，編寫系統(tǒng)初始化和主程序模塊框圖； 8.編寫A/D轉(zhuǎn)換和位置檢測子程序框圖；

9.編寫控制程序和D/A轉(zhuǎn)換控制子程序模塊框圖； 10.其它程序模塊(顯示與鍵盤等處理程序)框圖。

五、編寫課程設(shè)計說明書，繪制完整的系統(tǒng)電路圖（A3幅面）。

課程設(shè)計說明書要求

1.課程設(shè)計說明書應(yīng)書寫在學(xué)院統(tǒng)一印制的課程設(shè)計（論文）說明書上，書寫應(yīng)認真，字跡工整，論文格式參考國家正式出版的書籍和論文編排。

2.論理正確、邏輯性強、文理通顧、層次分明、表達確切，并提出自己的見解和觀點。3.課程設(shè)計說明書應(yīng)有目錄、摘要、序言、主干內(nèi)容（按章節(jié)編寫）、主要結(jié)論和參考書，附錄應(yīng)有系統(tǒng)方框圖和電路原理圖。

4.課程設(shè)計說明書應(yīng)包括按上述設(shè)計步驟進行設(shè)計的分析和思考內(nèi)容和引用的相關(guān)知識。

微型計算機控制技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書

班級：05自動職2（學(xué)號：末尾2位13-26）

題目：基于數(shù)字PID的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計

設(shè)計內(nèi)容

電阻加熱爐用于合金鋼產(chǎn)品熱力特性實驗，電加熱爐用電爐絲提供功率，使其在預(yù)定的時間內(nèi)將爐內(nèi)溫度穩(wěn)定到給定的溫度值。在本控制對象電阻加熱爐功率為8KW，有220V交流電源供電，采用雙向可控硅進行控制。本設(shè)計針對一個溫區(qū)進行溫度控制，要求控制溫度范圍50-350℃，保溫階段溫度控制精度為±1℃。選擇和合適的傳感器，計算機輸出信號經(jīng)轉(zhuǎn)換后通過雙向可控硅控制器控制加熱電阻兩端的電壓。其對象溫控數(shù)學(xué)模型為：

Kde-?s?

G（s）Tds?1其中：時間常數(shù) Td＝350秒

放大系數(shù) Kd＝50

滯后時間 τ=10秒

控制算法選用改進的PID控制。

設(shè)計步驟

一、總體方案設(shè)計

二、控制系統(tǒng)的建模和數(shù)字控制器設(shè)計

三、硬件的設(shè)計和實現(xiàn)

1.選擇計算機機型（采用51內(nèi)核的單片機）；

2.設(shè)計支持計算機工作的外圍電路（EPROM、RAM、I/O端口、鍵盤、顯示接口電路等）；

3.設(shè)計輸入信號接口電路；

4.設(shè)計D/A轉(zhuǎn)換和電流驅(qū)動接口電路；

5.其它相關(guān)電路的設(shè)計或方案（電源、通信等）

四、軟件設(shè)計

4.分配系統(tǒng)資源，編寫系統(tǒng)初始化和主程序模塊框圖； 5.編寫A/D轉(zhuǎn)換和溫度檢測子程序框圖；

6.編寫控制程序和D/A轉(zhuǎn)換控制子程序模塊框圖； 4.其它程序模塊(顯示與鍵盤等處理程序)框圖。

五、編寫課程設(shè)計說明書，繪制完整的系統(tǒng)電路圖（A3幅面）。

課程設(shè)計說明書要求

1.課程設(shè)計說明書應(yīng)書寫在學(xué)院統(tǒng)一印制的課程設(shè)計（論文）說明書上，書寫應(yīng)認真，字跡工整，論文格式參考國家正式出版的書籍和論文編排。

2.論理正確、邏輯性強、文理通顧、層次分明、表達確切，并提出自己的見解和觀點。3.課程設(shè)計說明書應(yīng)有目錄、摘要、序言、主干內(nèi)容（按章節(jié)編寫）、主要結(jié)論和參考書，附錄應(yīng)有系統(tǒng)方框圖和電路原理圖。

4.課程設(shè)計說明書應(yīng)包括按上述設(shè)計步驟進行設(shè)計的分析和思考內(nèi)容和引用的相關(guān)知識。

第五篇：計算機控制技術(shù)課程設(shè)計要求

一、課程設(shè)計的目的和任務(wù)

計算機控制技術(shù)是生產(chǎn)過程自動化專業(yè)的專業(yè)必修課。該課程是在自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)，通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展和建立起來的，它是實現(xiàn)綜合自動化的核心技術(shù)，是一門綜合性和實踐性較強的課程。

課程設(shè)計是完成教學(xué)計劃達到工科大專學(xué)生培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié)，是教學(xué)計劃中進行綜合訓(xùn)練的重要實踐環(huán)節(jié)，是有助于培養(yǎng)應(yīng)用性人才的一種教學(xué)形式，它將使學(xué)生在綜合運用所學(xué)知識，解決本專業(yè)方向的實際問題方面得到系統(tǒng)性的訓(xùn)練。

通過課程設(shè)計使學(xué)生在以下幾個方面得到訓(xùn)練和提高：

1．利用所學(xué)過的知識，初步分析計算機控制系統(tǒng)的能力；

2．綜合運用本專業(yè)方向所學(xué)知識，構(gòu)成以微機或單片機為核心，包括過程通道的小型計算機控制系統(tǒng)的能力；

3．計算機控制系統(tǒng)實時軟件(包括管理軟件及控制應(yīng)用軟件)的設(shè)計、編制與調(diào)試的能力；

4．計算機控制系統(tǒng)中模擬部件(包括電壓及功率放大部件)以及常規(guī)傳感部件的使用、調(diào)試的能力；

5．計算機控制系統(tǒng)綜合調(diào)整及性能測試的能力； 6．實驗結(jié)果分析、總結(jié)及撰寫技術(shù)報告的能力。

通過課程設(shè)計，使學(xué)生進一步學(xué)習(xí)與理解計算機控制系統(tǒng)的構(gòu)成原理、接口電路與應(yīng)用程序，進一步鞏固與綜合專業(yè)基礎(chǔ)知識和相關(guān)專業(yè)課程知識，提高學(xué)生運用理論知識解決實際問題的實踐技能；培養(yǎng)學(xué)生獨立自主、綜合分析的思維與創(chuàng)新能力，最終使學(xué)生初步具有設(shè)計小型計算機控制系統(tǒng)的硬件及軟件的能力。同時，通過資料搜集、方案分析、系統(tǒng)設(shè)計與報告撰寫的一系列過程，使學(xué)生得到一次科學(xué)研究工作的初步訓(xùn)練。

二、課程設(shè)計內(nèi)容和基本要求

應(yīng)用所學(xué)的計算機控制系統(tǒng)理論知識完成一些實際的計算機控制系統(tǒng)設(shè)計?？蓞⒖家韵骂}目：（四選一）

（1）溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計；（C語言編程）（2）基于PID控制的淬火爐爐溫控制系統(tǒng)設(shè)計；

（3）萃取過程控制系統(tǒng)設(shè)計；（中成藥萃取、獼猴桃或自選萃取對象）（4）直流電機閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計；（C語言編程）設(shè)計要求：

（1）初步掌握計算機控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計的基本方法。完成系統(tǒng)電氣原理圖的繪制，主要程序框圖的繪制，完成一份10頁左右的設(shè)計報告，并于12月30日前上交。

（2）培養(yǎng)一定的自學(xué)能力和獨立分析問題、解決問題的能力。包括學(xué)會自己分析解決問題的方法，對設(shè)計中遇到的問題，除咨詢老師外，應(yīng)通過獨立思考、查閱文獻和互相討論的方式解決。

（3）通過嚴格的科學(xué)訓(xùn)練和工程設(shè)計實踐，逐步樹立嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的科學(xué)作風，并培養(yǎng)學(xué)生在實際工作中應(yīng)具有的生產(chǎn)觀點，經(jīng)濟觀點和全局觀點。

三、課程設(shè)計方式與安排

每個同學(xué)根據(jù)所選題目，獨立完成設(shè)計和設(shè)計報告書。每位同學(xué)根據(jù)自己的實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果，根據(jù)給定的格式，獨立完成實驗報告。課程設(shè)計完成后，交課程設(shè)計報告一份。

課程設(shè)計時間為2周，將其分為三個階段。

第一階段：閱讀研究課程設(shè)計指導(dǎo)書與任務(wù)書，復(fù)習(xí)有關(guān)知識，收集文獻資料，系統(tǒng)總體設(shè)計，設(shè)計系統(tǒng)框圖。此階段約占總時間的20%。

第二階段：系統(tǒng)詳細設(shè)計，對裝置、器件、芯片作好選型，細劃與設(shè)計、繪出各部分接口電路圖，完成主要程序框圖繪制。約占總時間的60%。

第三階段：整理、匯總、撰寫文圖說明書。約占總時間的20%。

四、課程設(shè)計報告

1.課程設(shè)計報告的主要內(nèi)容（1）設(shè)計題目（2）任務(wù)要求（3）系統(tǒng)總體方案

（4）各個硬件模塊設(shè)計和原理圖（5）各個軟件模塊設(shè)計和流程圖（6）心得體會和參考資料 2.課程設(shè)計報告編寫的基本要求

（1）課程設(shè)計報告要求打印，論文格式參考國家正式出版的書籍和論文編排。（2）論理正確、邏輯性強、文理通顧、層次分明、表達確切，并提出自己的見解和觀點。

（3）課程設(shè)計報告應(yīng)有目錄、摘要、序言、主干內(nèi)容（按章節(jié)編寫）、主要結(jié)論和參考書，附錄應(yīng)包括程序清單、系統(tǒng)方框圖和電路原理圖。

（4）課程設(shè)計報告應(yīng)包括按上述設(shè)計步驟進行設(shè)計的分析和思考內(nèi)容和引用的相關(guān)知識。

五、成績考核與評定

通過系統(tǒng)設(shè)計方案、總結(jié)報告、圖文質(zhì)量和學(xué)習(xí)與設(shè)計態(tài)度綜合考評，并結(jié)合學(xué)生的動手能力，獨立分析解決問題的能力和創(chuàng)新精神等。成績分優(yōu)、良、中、及格和不及格五等。

優(yōu)秀：設(shè)計認真、設(shè)計思想新穎，設(shè)計正確，功能完善，且有一定的獨到之處；打印文檔規(guī)范；

良好：設(shè)計認真，設(shè)計正確，功能較完善，且有一定的獨到之處；打印文檔規(guī)范； 中等：設(shè)計較認真，基本功能較完善，打印文檔較規(guī)范；

及格：設(shè)計基本認真，設(shè)計有個別不完完善，但完成基本內(nèi)容要求；打印文檔較規(guī)范； 不及格：設(shè)計不認真，未能完成設(shè)計任務(wù)，打印文檔較亂。

有關(guān)說明：同學(xué)選擇題目要盡量分散，并且多位同學(xué)選同一個題目時，要求各自獨立設(shè)計，避免相互參考太多，甚至抄襲等現(xiàn)象。

六、與其它課程的聯(lián)系

預(yù)修課程：模擬電子、數(shù)字電子、電路基礎(chǔ)、微機原理、自動控制原理。

七、教材及參考書

教材：《計算機控制技術(shù)》，劉川來主編，機械工業(yè)出版社，2007年。推薦參考書：

1、《計算機控制系統(tǒng)》，王慧主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年；

2、《微型計算機控制技術(shù)》，于海生主編，清華大學(xué)出版社，2008年4月；