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1、自动化、智能11级微机应用系统设计与综合实验（实践）课程设计任务书一、课程设计目的微机应用系统设计与综合实验（实践）课程设计是自动化、智能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， 编写设计程序及程序流程图。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
2、程设计内容及要求A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； （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、
3、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2：信号检测与显示功能设计（限2-3人）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
4、）、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：小型直流电机闭环调速系统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
5、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：电机速度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电机实际运行速度，实现PID参数在线显示和修改。（4）、具备本地及远程（串行方式）监控功能。设计题6：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
6、（串行方式）监控功能。设计题7：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8：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+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
7、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
8、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9：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，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
9、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10：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
10、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 CO 2号炉温度：1000CO 3号炉温度：0700CO 4号炉温度：0800CO 5号炉温度：0650CO 6号炉温度：0870CO（4）、具备本地及远程（串行方式）监控功能。B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11：倒立摆控制仿真研究与控制器电路设计（限1-2人）设
11、计要求：（1） 学习Matlab和Proteus工具使用；（2） 进行环型一级倒立摆开环（闭环）特性仿真分析；（3） 电气性能指标：PWM功率放大电路指标满足输入电压为05V（或0+5V）；输出电压为12V（或0+24V）、输出电流大于3A；在Proteus环境下完成基于状态空间反馈控制策略的模拟控制器的倒立摆控制系统仿真设计与调试。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、编程语言为SQL、C#、JAVA等语言；3、系统功能具备：（1）、提
12、供便捷的界面以便完成用户注册、登陆和各类数据录入；（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14：基于PCI-8333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，能够对信号数据及动态
13、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USB7335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VC（或VB、Delphi）；（2）、基于80x86微机USB7335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16：基于Matlab的线性控制系统校正面板的设计（限2-3人）设计要求：Matlab软件中，没有专门设计校正装置的
14、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。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
15、会。h) 参考文献。a) 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）上机实验安排表第 1
