电气、自动化专业12级《微机应用系统设计与综合实验(实践)》课程设计任务书

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1、电气、自动化电气、自动化 2012 级级“微机应用系统设计与综合实验(实践)微机应用系统设计与综合实验(实践) ”课程设计任务书课程设计任务书一、课程设计目的一、课程设计目的微机应用系统设计与综合实验(实践) 课程设计是电气工程及其自动化、自动化专业本科生的必修课。通过本课程设计,让学生对微机系统有一个较全面的理解,对典型数字接口电路的应用技术有一个较深入地掌握,综合了对应用系统的硬件原理和软件编程的分析、设计和调试,达到基本掌握简单微型计算机应用系统软硬件的设计方法,提高项目开发能力的目的。要求同学独立完成课题,写出课程设计说明书,画出电路原理图,说明工作原理,画出电路印制板图, 编写程序流

2、程图及程序。希望同学们认真阅读课程设计任务书,认真查阅资料,完成好上机调试,圆满完成本次课程设计。二、课程设计内容及要求二、课程设计内容及要求A A 组题型:组题型:完成基于 80x86CPU 为核心控制器的具备基本 I/O 接口功能的硬件电路系统原理图设计、PCB 电路设计和软件编程设计。基本 I/O 接口电路应包括:锁存器、缓冲器、地址译码器、8255 接口、8253 接口、A/D(D/A)转换电路、串行接口电路等;软件功能要求完成基本 I/O 接口电路控制和串口通信功能调试。设计题 1:信号发生器功能程序设计(限 2-3 人)设计要求:(1) 、硬件电路基于 80x86 微机的接口电路;

3、 (2) 、分别用 C 语言或汇编语言或 VC+编程完成硬件接口功能设计;(3) 、程序功能要求:小键盘给定、数码管(屏幕)显示,并产生对应信号波形(D/A)输出(信号波形包括正弦波、三角波、方波、锯齿波) 、输出信号波形幅度、频率可调。 (注意:按键数量应尽量少) 。(4) 、具备本地及远程(串行方式)监测功能。设计题设计题 2 2:信号检测与显示功能设计(限:信号检测与显示功能设计(限 2-32-3 人)人)设计要求设计要求:(1) 、硬件电路基于 80x86 微机接口电路的采样接口电路; (2) 、分别用 C 语言或汇编语言或 VC+编程完成硬件接口功能设计;(3) 、程序功能要求:小键

4、盘给定、数码管(屏幕)显示,完成对数字开关量和模拟量的采样和显示;(4) 、具备本地及远程(串行方式)监测功能。设计题 3:交通灯控制功能设计(限 2-3 人)设计要求:(1) 、分别用 C 语言或汇编语言或 VC+编程完成硬件接口功能设计;(2) 、硬件电路基于 80x86 微机接口;(3) 、程序功能要求:小键盘给定、数码管(屏幕)显示;(4) 、同时具备急救车应急响应功能和时间倒计时显示功能。(5) 、具备本地及远程(串行方式)监控功能。设计题 4:点阵 LED 显示功能设计(限 2-3 人)设计要求:(1) 、分别用 C 语言或汇编语言或 VC+编程完成硬件接口功能设计;(2) 、硬件

5、电路基于 80x86 微机接口电路;(3) 、程序功能要求:小键盘给定、数码管显示、控制并显示“待机” ,“欢迎你进入系统!” , “再见” (延时 10 秒) ;(4) 、具备本地及远程(串行方式)监控功能。设计题 5:温度闭环控制系统 PID 控制设计(限 2-3 人)设计要求:(1) 、设计基于 80x86 微机接口控制电路;(2) 、分别用 C 语言或汇编语言或 VC+编程完成硬件接口功能设计;(3) 、程序功能要求:温度给定由按键分段给定或电位器连续给定,计算机屏幕和数码管同步跟踪显示当前给定温度和对象实际温度。(4) 、具备本地及远程(串行方式)监控功能。设计题 6:直流电机闭环控

6、制系统 PID 控制设计(限 2-3 人)设计要求:(1) 、设计基于 80x86 微机接口控制电路;(2) 、分别用 C 语言或汇编语言或 VC+编程完成硬件接口功能设计;(3) 、程序功能要求:速度给定由按键分段给定或电位器连续给定,计算机屏幕和数码管同步跟踪显示当前给定速度和对象实际速度。(4) 、具备本地及远程(串行方式)监控功能。设计题 7:基于 80x86 微机接口电路的数字 PWM 控制器设计(限 2-3 人)设计要求:(1) 、分别用 C 语言或汇编语言或 VC+编程完成硬件接口功能设计;(2) 、基于 80x86 微机接口硬件电路设计、调试;(3) 、程序功能要求:在给定连续

7、模拟信号或小键盘给定条件下,通过数字 PWM 控制器,实现小型直流电机速度可调,并数码管(屏幕)显示速度。(4) 、具备本地及远程(串行方式)监控功能。设计题 8:小型步进电机控制系统设计(限 2-3 人)设计要求:(1) 、分别用 C 语言或汇编语言或 VC+编程完成硬件接口功能设计;(2) 、基于 80x86 微机接口硬件电路设计调试;(3) 、控制功能要求:小键盘给定分段速度,数码管显示当前步进电机启动与停止、方向、速度信息;(4) 、具有本地与远程(串行方式下)监控功能。设计题 9:家用电扇控制实验与驱动电路设计(限 2-3 人)设计要求:(1) 、分别用 C 语言或汇编语言或 VC+

8、编程完成硬件接口功能设计;(2) 、基于 80x86 微机接口电路控制器设计与调试;(3) 、驱动电路(主回路)设计;(4) 、控制器功能要求:设置三个功能分别为风速、类型和停止开关,LED 指示灯六个,指示风速强、中、弱,类型为睡眠、自然和正常。指标如下:a). 电扇处于停转状态时,所有指示灯不亮,只有按下“风速”键时,才会响应,进入起始工作状态;电扇在任何状态,只要按停止键,则进入停转状态。b). 处于工作状态时,有:初始状态为:风速-“弱” ,类型-“正常” ;按“风速”键,其状态由“弱”“中”“强” “弱” 往复循环改变,每按一下按键改变一次;按“类型”键,其状态由“正常”“睡眠”“自

9、然”“正常” 往复循环改变;c).风速的弱、中、强对应于电扇的转动由慢到快。d).类型的不同选择,分别为:正常 电扇连续运转;自然电扇模拟自然风,即转 4s,停 8s;睡眠电扇慢转,产生轻柔的微风,运转 8s,停转 8s;e).按照风速与类型的设置输出相应的控制信号。设计题 10:汽车信号灯控制程序设计(限 2-3 人)设计要求:(1) 、分别用 C 语言或汇编语言编程或 VC+完成硬件接口功能设计;(2) 、基于 80x86 微机接口控制器硬件电路设计与调试;(3) 、汽车信号灯微机控制系统,所需执行的操作由相应的开关状态反映,所需控制的信号灯有仪表板左/右转弯灯、左右头灯和左右尾灯共六类灯

10、,其驾驶操作与灯光信号对应关系如下:a).左/右转弯(合上左/右开关):仪表板左/右转弯灯、左/右头灯、左/右尾灯闪烁。b).紧急开关合上:所有灯闪烁。c).刹车(合上刹车开关):左右尾灯亮。d).左/右转弯刹车:仪表板左/右转弯灯、左/右头灯、左/右尾灯闪烁,右/左尾灯亮。e).刹车、合上紧急开关:尾灯亮、仪表板灯、头灯闪烁。f).左/右转弯刹车,并合上紧急开关:右/左尾灯亮,其余灯闪烁。g).停靠(合上停靠开关):头灯、尾灯以 30Hz 的频率闪烁。(4) 、具备本地及远程(串行方式)监控功能。设计题 11:多路温度采集系统设计(限 2-3 人)设计要求:(1) 、用 C 语言或汇编语言或

11、 VC+编程完成硬件接口功能设计;(2) 、基于 80x86 微机接口的控制器硬件电路设计与调试;(3) 、功能要求:具有报警功能(如:声、光、电形式) ,系统可实现 6 路温度信号的巡回采集检测、各路巡回检测的温度范围 01020 CO(温度信号用电位器可调电压模拟) ;4、指标要求 4CO对应数字量为 01H) 、每隔 2s 检测一次,每一路连续检测 5 次,取其中值,当前温度用 4 位数显示在计算机显示屏幕上,6 路同时显示,每 2s 刷新一次显示。显示方式为:例:1 号炉温度:0800 CO2 号炉温度:1000CO3 号炉温度:0700CO4 号炉温度:0800CO5 号炉温度:06

12、50CO6 号炉温度:0870CO(4) 、具备本地及远程(串行方式)监控功能。B B 组题型:组题型:充分利用计算机接口资源和基于 Windows 32 位应用程序开发工具进行简单应用课题的研究与尝试,完成相关选题设计及综合实验。设计题 12:电气与自动化实验中心实验选课系统网站设计(限 2-3 人)1、设计要求:综合分析实验选课系统的特点和要求,进行管理项目与功能的规划与分析,实现该实验中心实验选课系统网站的设计与调试。2 2、编程语言为、编程语言为 SQLSQL、C#C#、JAVAJAVA 等语言;等语言;3 3、系统功能具备、系统功能具备:(1) 、提供便捷的界面以便完成用户注册、登陆

13、和各类数据录入;(2) 、动态查询各类信息(相关实验项目时间、地点、学生姓名、学号) ;(3) 、允许合法用户进行录入相关数据的修改、删除操作;(4) 、提供实验中心相关信息公告栏、宣传栏、BBS 论坛等。(5) 、打印统计报表。设计题 13:基于 PCI-8333 的数据采集系统应用设计(限 1-2 人)设计要求:设计要求:(1) 、编程语言为 VC(或 VB 或 Delphi 或 LabView)语言;(2) 、基于 80x86 微机 PCI-8333 硬件接口电路设计与调试;(3) 、程序功能要求:系统具备数字示波器的多路采样、绘制动态信号趋势图,能够进行通道、分辨率、增益、采样周期设置

14、,能够对信号数据及动态曲线进行文件保存,能够打开相关备份文件,进行数据调阅和分析。设计题 14:基于 USB2.0 接口的数据采集系统应用设计(限 1-2 人)设计要求:(1) 、编程语言为 Labview(或 VC、VB、Delphi) ;(2) 、基于 80x86 微机 USB2.0 硬件接口电路设计与调试;(3) 、程序功能要求:系统具备数字示波器的多路采样、绘制动态信号趋势图,能够进行通道、分辨率、增益、采样周期、显示方式(数字或动态曲线)设置,能够对信号数据及动态曲线进行文件保存,能够打开相关备份文件,进行数据调阅和分析。设计题 15:基于 Matlab 的线性控制系统校正面板的设计

15、(限 2-3 人)设计要求:Matlab 软件中,没有专门设计校正装置的函数,本次课程设计要求学生设计线性控制系统的校正面板,主要功能是输入线性被控对象的传递函数和要求达到的性能指标,应能选择校正方法(根轨迹或频域法等) 、校正方式(串联或反馈校正等)和校正装置(超前或滞后或超前滞后等) ,设计出传递函数形式的校正环节,并对校正后系统进行分析,检验各项性能指标是否满足要求。附件一:课程设计报告要求附件一:课程设计报告要求课程设计报告是对所承担课题的总结论述。基本内容要求如下:a)目录b)设计课题名称及要求。c)设计思想和实施方案论述,给出硬件电路原理图并分析。d)典型程序模块及典型编程技巧分析

16、。e)课程设计中遇到的问题及解决方法。f)程序清单和程序注释,相关流程图。g) 收获与体会。h) 参考文献。a) 格式要求:格式要求: 参见文档写作规划PDF 文档。报告字数、页数不作具体要求,以内容论述全面、简练、生动、清晰为原则。附件二:考核办法及成绩评定附件二:考核办法及成绩评定a).考核办法: 演示所设计的系统;回答教师所提出的问题;查看课程设计报告;考勤;平时表现情况。 b). 考核成绩:成绩分为优、良、中、及格、不及格优、良、中、及格、不及格五档,综合下面几个方面,给出各同学的考核成绩。(1)实验以及讨论课考勤记录,占 20%,同时无故缺席两次以上,最后成绩为不及格。(2)设计任务完成情况,当面验收相关电路及程序结果,占 40%。(3)按课程设计报告的要求提交设计说明书,占 40%。微机应用系统设计与综合实验(实践)上机实验安排表微机应用系统设计与综合实验(实践)上机实验安排表第 11-14 周 5 月 5 日至 6 月 1 日星期节数星期一星期二星期三星期四

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