08(7)計算機控制系統(tǒng)課程設計指導書

《計算機控制系統(tǒng)》課程設計指導書李雪飛編沈陽大學信息工程學院課程編碼：1233191適用層次：本科周數：1適用專業(yè)：自動化適用學期:第7學期撰寫人：李雪飛審核人：李浚圣教學院長：范立南課程設計的目的計算機控制系統(tǒng)課程設計是自動化專業(yè)的一個重要實踐教學環(huán)節(jié)。在課程設計過程中，學生通過一個較完整的設計過程，可以加深對本門課程所學理論知識的理解與應用，提高學生對所學理論知識的綜合運用能力，使學生對計算機控制系統(tǒng)有一個整體認識，掌握計算機控制系統(tǒng)的設計方法。通過課程設計，還可以培養(yǎng)學生獨立工作能力，為將來畢業(yè)設計打好基礎。課程設計的基本要求必須按時完成老師布置的設計任務。能綜合應用課程中所學的理論知識。課程設計成果以課程設計說明書體現，字數（含圖表或程序）不少于3000字。設計說明書必須給出打印稿。要求條理清楚，語言通順，繪圖清晰，排版規(guī)范。必須獨立地完成本課程設計，嚴禁抄襲他人的設計結果。一經發(fā)現抄襲他人設計結果，一律按不及格處理。在課程設計期間，學生應保證出勤，嚴格遵守課程設計紀律。課程設計的主要內容1．題目：（1）數據采集系統(tǒng)的設計（一）設計一個數據采集系統(tǒng)。其主要功能有：可實現1~16通道單端模擬量輸入，輸入電壓范圍為0~10V，分辨率為12位。并且實時顯示通道號和相應的輸入電壓值。要求：完成軟、硬件設計。（2）數據采集系統(tǒng)的設計（二）設計一個數據采集系統(tǒng)。其主要功能有：可實現對1~16路模擬量輸入信號的采集，輸入電壓為0~5V，分辨率為8位，并且實時顯示通道號和相應的輸入電壓值。要求：完成軟、硬件設計。（3）溫度測量電路設計已知某熱電偶的測溫范圍為0~200℃，其輸出電壓為0~2V，設計一個溫度測量電路。其主要功能有：要求其分辨率為8位，能實時顯示溫度值，具有上、下限報警功能（正常溫度范圍為30~180℃）。要求：完成軟、硬件設計。（4）恒溫控制電路的設計 已知某溫度測量系統(tǒng)的溫度參數由傳感器檢測，經處理后，轉換為0~5V標準信號，并通過ADC0809芯片進行模數轉換后，存儲到內存單元中?，F要求設計其恒溫電路部分：設計具有輸入恒溫值功能的鍵盤（恒溫范圍0~20℃），且當實際溫度超過或低于設定的恒溫值2℃時，紅色LED發(fā)出信號，并且控制加熱電阻是否加熱。要求：完成軟、硬件設計。（5）電子鐘設計實現的功能：①開機時，電子鐘從12：00：00開始自動計時。②設置按鍵，能對時、分、秒進行調整。要求：完成硬件電路和軟件的設計。（6）聲光報警器的設計3．課程設計時間安排課程設計時間為一周，具體安排如下：序號設計內容時間1布置課程設計的內容與要求、查閱相關資料進行可行性分析與研究周一2根據給出的技術要求，確定總體設計方案，并進行硬件設計周二3根據系統(tǒng)實現的功能要求，結合硬件系統(tǒng)進行相應的軟件編程周三4對設計的系統(tǒng)進行調試與修改，撰寫課程設計說明書。周四5完善課程設計說明書并提交，對課程設計進行驗收周五四、主要技術關鍵的分析、解決、方案比較（1）數據采集系統(tǒng)的設計（一）16路模擬量輸入信號的控制，可通過多路開關來實現；A/D轉換器要選擇分辨率為12位，輸入電壓值要經過標度變換、轉換為BCD碼后送去顯示。（2）數據采集系統(tǒng)的設計（二）可直接選擇一個分辨率為8位，具有16路模擬量輸入通道的A/D轉換器，通道號的選擇可以通過微機來選擇，輸入電壓值要經過標度變換、轉換為BCD碼后送去顯示。（3）溫度測量電路設計注意熱電偶的輸出電壓為0~2V，若所選的分辨率為8位的A/D轉換器的輸入電壓范圍不是0~2V，則應加入放大器環(huán)節(jié)，實時溫度要經過標度變換、轉換為BCD碼后送去顯示。報警電路可采用聲光報警，也可自行選擇其他形式的報警電路。（4）恒溫控制電路的設計該設計的溫度檢測部分不必設計，只需設計恒溫控制部分電路。關鍵問題是鍵盤的設計，比如可以設置部分數字鍵，再設置一個“增1鍵”和一個“減1鍵”來實現0~20℃恒溫值的設定，報警部分直接通過軟件比較程序即可實現，當溫度高于設定溫度時，可采用自然冷卻，當低于設定溫度時，使微機發(fā)出一個控制命令接通加熱電阻加熱。（5）電子鐘的設計技術關鍵是：數碼管接口方法與動態(tài)掃描原理，時、分、秒計數單元的地址分配及BCD碼的調整方法，按鍵的識別與消除抖動的方法。（6）聲光報警器的設計 技術關鍵是：用定時器交替產生1kHz和500Hz信號的方法，用定時器交替實現100ms和200ms定時的方法。（7）八路搶答器的設計技術關鍵是：外部中斷源的擴展與中斷源的識別，定時器工作方式的選擇，中斷服務子程序的編寫。（8）倒計時數字秒表的設計技術關鍵是：定時器、計數器初值的計算及設置方法。（9）基本波形發(fā)生器的設計技術關鍵是：DAC0832的工作方式和輸出方式的選擇，各種輸出波形的程序的編寫。（10）基本直流數字電壓表的設計技術關鍵是：ADC0809的編程方法，標度變換和顯示電路的設計與編程。五、課程設計考核方式與標準課程設計成績由指導教師結合平時表現、設計的合理性、說明書的編寫情況及簡單答辯情況進行綜合評定。成績按五級記分：優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格，同時附有指導教師的評語。課程設計評分標準評定項目評分成績出勤及表現情況20分設計方案10分電路設計的正確與合理性30分設計說明書30分答辯10分總分100分備注：成績等級：優(yōu)秀（90分—100分）、良好（80分—89分）、中等（70分—79分）、及格（60分—69分）、60分以下為不及格。六、主要參考資料1．潘新民，王燕芳編著．微型計算機控制技術[M]．北京：電子工業(yè)出版社，20032．何立民．單片機應用技術選編（1）[M]．北京：北京航空航天大學出版社，1995，63．劉國榮，梁景凱．計算機控制技術與應用[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1999，54．齊維毅，丁言鎂，