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1、 课题课题 1 1 交通信号灯模拟控制系统的设计交通信号灯模拟控制系统的设计 （最多（最多 3 3 人，要有实物，有明确分工）人，要有实物，有明确分工）一、设计任务与要求： 用单片机 8051 设计一个十字路口的红、绿、黄交通信号灯控制系统，要求如下： 1）用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。考虑到学生设计时的难度，只考虑一条道路相对的两个方向，每个方向有红、绿、黄三个灯。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，每隔 30 秒红绿灯交替变化。在每次由绿灯亮变成红灯亮或者由红灯亮变成绿灯亮的交替变化转换时要求黄灯闪烁 5 秒，给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外。 2）能实现正常的计时显示功能。用倒计时
2、方法显示红灯、绿灯、黄灯还需亮的时间。3）能实现控制器总清零功能。 按下某个键后，系统实现总清零，计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。 2、根据设计任务与要求：画出设计总电路图，写出设计程序。课题课题 2 2 单片机步进电机控制器的设计单片机步进电机控制器的设计 （最多（最多 3 3 人，要有实物，有明确分工）人，要有实物，有明确分工）设计要求:1.用 MCS-51 单片机,通过软件编程,设计一个步进电机控制器。要求能对步进电机实现正、反转及速度控制，同时能对步进电机进行位置控制，即能控制步进电机从一个位置精确地运行到另一个位置。2.具体要求如下：设计一个步进电机控制系统，用单片机控
3、制四相反应式步进电机。系统采用软件代替脉冲分配器，让 MCS-51 的 P1.0、P1.1、P1.2、P1.3 产生具有一定规律的脉冲序列，分别完成正、反向不同速度的旋转，同时可以完成指定角度的旋转。课题课题 3 3 传感器在机电一体化系统中的应用及发展的研究传感器在机电一体化系统中的应用及发展的研究 （1 1 人完成）人完成）论文要求：1.了解传感器在机电一体化系统中的作用及地位2.机电一体化系统中常用传感器的类型、特点、结构及用途等3.如何为机电一体化系统选择传感器（举例说明）4.机电一体化系统中常用传感器的发展相关知识：本课题要求学生综合传感器技术机电一体化技术控制电机等相关知识进行编写
4、。课题课题 4 4 两种液体混合的设计两种液体混合的设计 （2 2 人可选，但是技术区分）人可选，但是技术区分）设有两种液体 A 和 B，在容器内按照一定比例进行混合搅拌，装置结构如图所示。其中,SL1,SL2,SL3 为液面传感器，当液面淹没时为 ON; YV1,YV2,YV3 为电磁阀；M 为搅拌电动机。1、初始状态：此时各阀门关闭，容器是空的，YV1=YV2=YV3=OFF SL1=SL2=SL3=OFF MOFF2、起动操作按下起动按钮，开始下列操作：(1) YV1=ON,液体 A 流入容器；当液面到达 SI3 时，YVl=OFF，YV2ON；(2)液体 B 流入，液面达到 SL1 时
5、，YV2=OFF，MON，开始搅拌；(3)混合液体搅拌均匀后（设时间为 l0s） ，MOFF，YV3ON，放出混合液体；(4)当液体下降到名 SL2 时，SL2 从 ON 变为 OFF，再过 20s 后容器放空，关闭YV3，YV3=OFF，完成一个操作周期；(5)只要没按停止按钮，则自动进入下一操作周期。3、停止操作按一下停止按钮，则在当前混合操作周期结束后，才停止操作，使系统停止于初始态。4、要求：两位同学分别用 PLC 技术、继电控制技术设计课题课题 5 5 三层楼电梯三层楼电梯 PLCPLC 控制系统设计与调试控制系统设计与调试 （1 1 人完成）人完成）设计内容：设计一三层简易电梯控制
6、程序，该系统输入信号有：一层呼叫按钮 PB1、二层呼叫按钮PB2、三层呼叫按钮 PB3，一层行程开关 LS1、二层行程开关 LS2、三层行程开关 LS3；输出信号有：电梯上升 KM1、电梯下降 KM2，控制要求如下：1、不允许同时有两层楼要求停电梯；2、当二层不需要停时，能越过二层直接到达所需楼层。步骤：1、设计 I/O 配线表。2、设计出电梯控制的梯形图。3、写出指令表。4、用编程器输入指令。调试运行。课题课题 6 6 车辆出入库管理车辆出入库管理 PLCPLC 系统设计系统设计 （1 1 人完成）人完成）内容：编制一个用 PLC 控制的车辆出入库管理梯形图控制程序,控制要求如下:1、入库车
7、辆前进时,计数器加 1,后退则减 1.2、出库车辆前进时计数器减 1,后退则加 1.3、要求有显示屏指示车库内车辆的实际数目.要求：1.根据题意设计显示电路，并按图连接。2.画 PLCI/O 接口连线图，并按图连接。3.编制梯形图及指令语句表。4.完成系统调试，实现控制要求。课题课题 7 7 16*16LED16*16LED 点阵广告牌设计点阵广告牌设计 （最多（最多 3 3 人，要有实物，有明确分工）人，要有实物，有明确分工）（广告花样可自行设计）（广告花样可自行设计）课题课题 8 8 基于基于 PLCPLC 的水箱水位控制系统设计（可由三人一组完成，要有实物，有明确分工）的水箱水位控制系统
8、设计（可由三人一组完成，要有实物，有明确分工）1、基本要求以 PLC 为控制器，对水箱水位进行简单控制。按下启动按钮加水，按下停止按钮放水，当水箱水位高于上限时自动放水，当水箱水位低于下限时自动加水。要求完成电气设计、程序编制、工艺安装、联机调试及设计报告。2、系统结构与组成该水位自动控制系统装置大概由供水系统和控制系统组成，供水系统由水位水箱、终端水箱、补水水箱、电动阀及水泵组成。系统的流程图如下所示：整套系统分为：上位控制层系统，操作对象层，检测传感、变送、执行设备，上位控制软件四部分。（三）发挥部分（1）利用水泵将补充水箱与循环水箱连接，可将余水循环使用。（2）采用仿真软件（Muitis
9、im 9 或组态软件）对控制过程设置与监控。课题课题 9 9 基于基于 matlabmatlab 的单闭环直流电机调速系统的单闭环直流电机调速系统 （2 2 人可选，独立完成）人可选，独立完成）要求：直流电机是控制系统中常用的一个执行部件，其中电机的速度为控制对象的一个重要参数，本课题要求设计一个在线检测直流电机速度并根据要求进行仿真验证的系统。（一）基本要求1、了解并掌握直流电机的工作原理2、了解并掌握 PID 调节器原理及其在直流电机转速上的应用3、设计硬件电路，确定各个功能模块需要实现的功能4、使用 matlab 进行仿真分析（二）发挥部分1具有正转、反转、调速及制动的电机控制系统；2具
10、有启动键、方向控制键及提示灯、加速键、减速键及停止键等。3转速可以在一定范围内自由设定课题课题 1010 横梁升降机构电气控制系统的横梁升降机构电气控制系统的 PLC 改造改造 （1 1 人完成）人完成）要求 ：（一）基本要求以 PLC 为主要控制单元，模拟完成横梁升降机构的电气控制系统改造。绘制控制线路图和元件布置图，完成车床控制线路的设计、接线与调试，并完成设计报告。（二）控制系统的工艺要求1、由于刨床工件加工位置高低不同，要求横梁沿立柱能作上升、下降的调整运动。2、为确保切削加工的进行，正常情况下横梁应夹紧在立柱上，夹紧装置由夹紧电动机拖动，而横梁的上、下移动由另一台横梁升降电动机拖动。3、在动作配合上，当横梁升降时应该按照下列顺序进行：横梁上升：横梁松开上升移动横梁夹紧 横梁下降：横梁松开下降移动横梁夹紧并回升 由此可知横梁下降时，多了一个短时回升动作，其目的在于消除多动螺母上端面与丝杠下端面的间隙，防止加工过程中将横梁上抬，造成横梁歪斜，影响加工精度。4、横梁升降应设有限位保护，而夹紧电动机应设有夹紧力保护。（三）发挥部分（1）采用仿真软件（Muitisim 9 或组态软件）对控制过程设置与监控。
