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第8章 计算机控制系统的设计与实现

计算机控制课设.

计算机控制技术课程设计 评语: 考勤(10)守纪(10)过程(30)设计报告(30)答辩(20)总成绩(100) 专业:自动化 班级:动201302 姓名:完新龙 学号:201309314 指导教师:侯涛 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2016年07月15日

基于温度传感器的水温控制系统 1.设计要求 1升水加热,要求水温可以在20~100摄氏度范围内进行人工控制,并能在环境温度变化时实现自动调整,以保证在设计的温度。要求最小分辨率率为1摄氏度,温度控制的稳态误差小于0.2摄氏度,能够显示当前的温度。 2.设计方案 设计采用220V交流供电的150W加热器,利用DS18B20进行周期性检测,并将数据传递给单片机。上位机通过单片机传递的实时温度与给定温度进行比较得到误差,通过PID算法得到控制量,送给单片机通过单片机I/O口输出高电平占空比进行控制,实现对加热器控制。 2.1设计原理图 设计原理图如图1所示。 图1 设计原理图 2.2硬件选型 (1)控制器分为上位机和下位机。上位机为控制计算机,通过检测的温度与设定的温度进行比较,由设定的算法计算出控制量u;下位机为AT89C51即单片机,接收由上位机所给出的控制量,对执行机构进行控制。AT89C51具有如下特点:4kB Flash片内内存储器,128 byte RAM,32个外部双向输入输出口,5个中断优先级,2个16位可编程计数器,2个全双工串行通信口。 (2)D/A转换器采用DAC0832,8位D/A转换器,与微处理器完全兼容。DAC0832由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。主要参数:分辨率为0.0039;电流稳定时间1微秒;可单缓冲、双缓冲或直接数字输入;可单一电源供电(5V-15V);低功耗,20mW。 (3)执行机构采用交流加热器。根据相关资料对于加热一杯水,加热器可以迅速反应,提高动态响应速度。 (4)传感器采用DS18B20数字温度传感器。DS18B20具有体积小,硬件开销低,

【CAD教案】 第八章 用AutoCAD 绘制机械图的过程

第8章零件图 【新课讲授】 8.1 用AutoCAD绘制机械图的过程 手工绘图时,绘制过程可总结如下: 1、画出各视图主要中心线及定位线 2、按形体分析发逐个画出个基本形体的视图。作图时,应注意各视图间的投 影关系要满足投影规律。 3、检查并修饰图形。 8.2 绘制零件图 大家通过前面AutoCAD有关章节的学习,相信利用AutoCAD来绘制完成一张零件图已不是难事。本节主要是对前面章节知识的综合应用能力的训练和培养,融会贯通,在多练、勤练的基础上,真正掌握计算机绘图技能。 一、绘制零件图的步骤 根据零件图的内容和计算机绘图的特点,利用计算机来绘制零件图的步骤归纳以下五步: 1.建立绘图环境。 绘图环境包括:设置图幅(幅面大小、标题栏)、设置图层(颜色、线型、线宽)、打开工具栏(绘图、修改、尺寸、捕捉等)、设置字体,填写标题栏。 2.存盘。 在建立绘图环境后,为防止死机、停电等引起的信息丢失,因此需要进行保存。另外,在画图过程中,也要及时进行保存,以免工作白做。 3.绘制一组视图。 利用基本绘图命令、基本编辑命令、捕捉等命令,绘制视图、剖视图和断面图等平面图形。在绘图之前,应仔细分析所画图样,明确画图顺序,先画什么、后画什么,用哪些绘图命令和编辑命令更能提高绘图效率等等,做到心中有数,绘图有条不紊。 4.标注齐全的尺寸。

根据所标注尺寸类型的不同,先设置尺寸标注样式,再利用相应的尺寸标注命令,进行标注尺寸。 5.标注技术要求。 对于文字,可以利用“文字”命令完成;对于表面粗糙度的标注,一般应先创建具有属性的粗糙度块,然后利用插入块的形式来标注;对于形位公差,可以利用“引出标注”命令和“形位公差”命令完成。 二、绘制零件图举例 例8-37,要求:图幅为A4,X型,线宽:粗实线为0.6,细实线、细点画线为0.3。 8.3 绘制剖视图 一、“图案填充”命令(Bhatch) 1.功能:将选定阴影图案填充到选定的区域内,且能自动识别图案填充的区域。2.操作步骤:1) 菜单栏:绘图→图案填充; (1)启动“图案填充”命令,2)工具栏:单击绘图工具栏图案填充图标;方法有三种:3)命令行:键入Bhatch或Bh,并回车。(2)对图9-1作相应的设置。 (3)单击“确定”,即完成“图案填充”。 二、编辑“图案填充”(Hatchedit) 如果剖面线画好后,发现并不理想,如距离太小或太大,此时,可利用“图案填充编辑”命令来修改。 1.功能:对已有的填充图案进行修改,包括改变图案类型、角度、比例、组成及孤岛检测样式等。 1)菜单栏:修改→对象→图案填充; 2.操作步骤: 2)工具栏:单击“修改Ⅱ”工具栏图标 (1)启动“图案填充编辑”(视图→工具栏→修改Ⅱ); 命令,方法有三种: 3)命令行:键入Hatchedit或H,并回车。(2)光标移至剖面线,单击,弹出“图案填充编辑”对话框,如图9-5所示。

计算机控制技术课程设计报告

《计算机控制技术》课程设计单闭环直流电机调速系统

1 设计目的 计算机控制技术课程是集微机原理、计算机技术、控制理论、电子电路、自动控制系统、工业控制过程等课程基础知识一体的应用性课程,具有很强的实践性,通过这次课程设计进一步加深对计算机控制技术课程的理解,掌握计算机控制系统硬件和软件的设计思路,以及对相关课程理论知识的理解和融会贯通,提高运用已有的专业理论知识分析实际应用问题的能力和解决实际问题的技能,培养独立自主、综合分析与创新性应用的能力。 2 设计任务 2.1 设计题目 单闭环直流电机调速系统 实现一个单闭环直流电机调压调速控制,用键盘实现对直流电机的起/停、正/反转控制,速度调节要求既可用键盘数字量设定也可用电位器连续调节,需要有速度显示电路。扩展要求能够利用串口通信方式在PC上设置和显示速度曲线并且进行数据保存和查看。 2.2 设计要求 2.2.1 基本设计要求 (1)根据系统控制要求设计控制整体方案;包括微处理芯片选用,系统构成框图,确定参数测围等; (2)选用参数检测元件及变送器;系统硬件电路设计,包括输入接口电路、逻辑电路、操作键盘、输出电路、显示电路; (3)建立数学模型,确定控制算法; (4)设计功率驱动电路; (5)制作电路板,搭建系统,调试。 2.2.2 扩展设计要求 (1)在已能正常运行的微计算机控制系统的基础上,通过串口与PC连接; (2)编写人机界面控制和显示程序;编写微机通信程序;实现人机实时交互。

3方案比较 方案一:采用继电器对电动机的开或关进行控制。这个方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。 方案二:采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压,从而达到调速的目的。但是电阻网络只能实现有级调速,而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般电动机的电阻很小,但电流很大;分压不仅会降低效率,而且实现很困难。 方案三:采用由电力电子器件组成的H 型PWM 电路。用单片机控制电力电子器件使之工作在占空比可调的开关状态,精确调整电动机转速。这种电路由于工作在电力电子器件的饱和截止模式下,效率非常高;H 型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制;电子开关的速度很快,稳定性也极佳,是一种广泛采用的PWM 调速技术。 兼于方案三调速特性优良、调整平滑、调整围广、过载能力大,因此本设计采用方案三。 4单闭环直流电机调速系统设计 4.1单闭环调速原理 4.1.1 闭环系统框图 4.1.2 调速原理 直流电机转速有: 常数Ke Ka 不变,Ra 比较小。 所以调节Ua 就能调节n 。 n n I K R K U K R I U n d d a e e d ?-=Φ -Φ=-=0φa a a U I U ≈-

计算机控制系统设计性实验

计算机控制系统设计性实验报告 学生姓名:学号: 学院:自动化工程学院 班级: 题目:

设计性实验撰写说明 正文:正文内容层次序号为: 1、1.1、1.1.1 2、2.1、2.1.1……。 1、选题背景:说明本课题应解决的主要问题及应达到的技术要求;简述本设计的指导思想。 2、方案论证(设计理念):说明设计原理(理念)并进行方案选择,阐明为什么要选择这个设计方案以及所采用方案的特点。 3、过程论述:对设计工作的详细表述。要求层次分明、表达确切。 4、结果分析:对研究过程中所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析,得出结论和推论。 5、结论或总结:对整个研究工作进行归纳和综合。 6、设计心得体会。 课程设计说明书(报告)要求文字通顺,语言流畅,无错别字,用A4纸打印并右侧装订。

《计算机控制系统》设计性实验 一、通过设计性实验达到培养学生实际动手能力方法及步骤: 对系统设计方法可以从“拿到题目”到“进行分析”再到“确定解决方案”最后到“具体系统的设计的实现”的整个过程进行全方位的启发。让学生掌握对不同的控制系统设计方法和基本思想,从工程角度对待设计题目,尽量做到全面认识理解工程实际与实验室环境的区别,逐步引入工程思想,提高学生设计技巧和解决实际问题的能力。 1、了解和掌握被控制对象的特性; 2、选择合理的传感器(量程、精度等); 3、计算机控制系统及接口的设计(存储器、键盘、显示); 4、制定先进的、合理的控制算法; 5、结合控制系统的硬件系统对软件进行设计; 6、画出系统硬件、软件框图; 7、系统调试。 二、具体完成成品要求: 1、对传感器、A/D、D/A、中央处理器、显示、键盘、存储器的选型大小等; 2、实现系统硬件原理图用Protel或Proteus、MATLAB软件(框图)仿真设计; 3、达到课题要求的各项功能指标; 4、系统设计文字说明书; 5、按照学号循环向下作以下7个题目。 三、系统控制框图: 控制系统硬件框图

第九课 计算机操作系统教学设计

第九课<<计算机操作系统>>教学设计 一、教学内容分析:本课内容参考四川教育出版社《信息技术》七年级(上)第九课-计算机操作系统,本课内容有:计算机系统的管理者-操作系统,Windows 操作系统的发展及windows 操作系统的特点。 二、学生情况分析 本课教学内容对象是初一(七)年级同学,学生来自不同的区县及学校,各校的教育教学条件及教学要求不统一,能力水平不齐,学习环境发生了改变,学习者本身年龄也不断增长,信息技术课程的学习,也进入了一个新的阶段。为了能更科学地理解知识,学会变通,可以设置一些问题让学生自行寻找答案。 三、教学目标 目标难度知识与技能行为目标 (1)知道计算机操作系统的作用和地位,了解常用的操作系统,通过练习对比dos 与windows 系统的区别。 (2)知道现用windows 操作系统的特点和发展方向,丰富自己的知识结构。 (3)体会计算机操作系统对计算机的管理作用及windowsxp 操作系统的安装及启动的基本过程。 过程与方法 (1)以任务为驱动,培养学生的观察能力,自我探索总结的能力; (2)培养学生进行自主学习、协作学习的能力; (3)培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力 情感态度及价值观 (1)培养学生之间的协作合作关系,增强学生合作精神。 (2)培养学生大胆尝试探究精神。 四、重点难点 教学重点:认识计算机操作系统的作用和Windows 操作系统的发展及特点。教学难点:对Dos、Windows 操作系统特点的理解及掌握Windows 操作系统启动及安装的特点。五、教学方法 任务驱动法、分组协作法、自主探究法 六、教学准备 局域网,多媒体电子教室,教学课件,及windows xp setup 演示软件。

计算机控制系统课程设计

《计算机控制》课程设计报告 题目: 超前滞后矫正控制器设计 姓名: 学号: 10级自动化 2013年12月2日

《计算机控制》课程设计任务书 指导教师签字:系(教研室)主任签字: 2013年11 月25 日

1.控制系统分析和设计 1.1实验要求 设单位反馈系统的开环传递函数为) 101.0)(11.0(100 )(++= s s s s G ,采用模拟设 计法设计数字控制器,使校正后的系统满足:速度误差系数不小于100,相角裕度不小于40度,截止角频率不小于20。 1.2系统分析 (1)使系统满足速度误差系数的要求: ()() s 0 s 0100 lim ()lim 100 0.1s 10.011V K s G s s →→=?==++ (2)用MATLAB 画出100 ()(0.11)(0.011) G s s s s = ++的Bode 图为: -150-100-50050 100M a g n i t u d e (d B )10 -1 10 10 1 10 2 10 3 10 4 P h a s e (d e g ) Bode Diagram Gm = 0.828 dB (at 31.6 rad/s) , P m = 1.58 deg (at 30.1 rad/s) Frequency (rad/s) 由图可以得到未校正系统的性能参数为: 相角裕度0 1.58γ=?, 幅值裕度00.828g K dB dB =, 剪切频率为:030.1/c rad s ω=, 截止频率为031.6/g rad s ω=

(3)未校正系统的阶跃响应曲线 024******** 0.20.40.60.811.2 1.41.61.8 2Step Response Time (seconds) A m p l i t u d e 可以看出系统产生衰减震荡。 (4)性能分析及方法选择 系统的幅值裕度和相角裕度都很小,很容易不稳定。在剪切频率处对数幅值特性以-40dB/dec 穿过0dB 线。如果只加入一个超前校正网络来校正其相角,超前量不足以满足相位裕度的要求,可以先缴入滞后,使中频段衰减,再用超前校正发挥作用,则有可能满足要求。故使用超前滞后校正。 1.3模拟控制器设计 (1)确定剪切频率c ω c ω过大会增加超前校正的负担,过小会使带宽过窄,影响响应的快速性。 首先求出幅值裕度为零时对应的频率,约为30/g ra d s ω=,令 30/c g rad s ωω==。 (2)确定滞后校正的参数 2211 3/10 c ra d s T ωω= ==, 20.33T s =,并且取得10β=

认识计算机教学设计

《认识计算机》教学设计 古庄店乡第一中心小学史心愿 教学题目:认识计算机 教学目的: 知识与技能: 1、知道计算机的基本组成并能够准确说出计算机的组成部分的名称。 2、学会如何正确的开机、关机的方法。 3、认识Windows的基本界面,知道图标、桌面、任务栏等概念 过程与方法: 本节课主要以探究学习、合作学习等多种教学方法,让学生观察、思考、交流、讨论,培养学生自主学习和合作探究的能力。使学生在探索-成功-激情的学习循序中,自主探索能力与协作学习方法得到发展。 情感态度与价值观: 1、激发学生学习计算机的兴趣,并指导学生如何上好计算机课。 2、能够规范地使用计算机,并注意爱护它。 3、培训学生了解正确开关机的重要性,进一步培养并养成学生使用计算机的良好习惯。 教学重点:1、激发学生对计算机课的兴趣。2、学会正确的开机、关机。3、对Windows的桌面有一个初步的认识。 教学难点:1、准备说出计算机的组成各部分的名称。 2、掌握图标、桌面、任务栏等概念 教学课时:1课时(40分钟) 教学准备:投影仪、PPT、台式计算机 教学方法:观察体验学习、合作讨论学习、自主探究学习、启发引导学习。 教学地点:本校三楼微机室 教学过程: 一、组织教学: 1、提前二分钟组织学生进入微机室并坐到各自的计算机面前。 2、上课铃响前,在投影仪上演示(或展示)一些同学们感兴趣的游戏、动画等,以此方法来激发同学们对电脑的学习兴趣。 二、激趣导入: 上课。同学好!欢迎大家来上计算机课!今天的计算机课由我和大家来一块学习。计算机呢,俗称电脑,它是上个世纪最伟大的发明之一,它的出现大大促进了人类的文明程度,是人类发展史上的里程碑。现今,它的用途也越来越广泛,例如:在交通、通信、银行、医疗等许多方面。计算机已经成为了高科技的代名词,可以说,作为现代青年,你不会电脑,你就是一个不合格的社会接班人,一个现代的文盲,那么作为咱们刚刚接触电脑的同学来说,教不会你们用电脑,那我就是个不合格的老师。好了,现在开始咱们的课。(板书:一、计算机的应用) 我说了计算机的这么多用途,你们可不可以也来说一说,计算机还有哪些应用?和你周围的同学一起展开讨论。(大约1分钟,指生回答)既然计算机有这么大的本领,我们赶紧来学习一下吧!(板书:第2课认识计算机)

建筑CAD第八章的计算单选题及答案

建筑CAD第八章的计算单选题及答案 (计算单项选择题) 注意:选项(abcd)后面数字是一道题对这题的的评分,也就是答案,如果是0,是错误的,.就不要选择。 top/默认广东课程04/第8章、建筑施工图绘制/计算(单选) 计算(单选) 将长度和角度精度设置为小数点后四位,绘制以下图形,求剖面线区域的面积()。 A. 673522.1316 100 B. 673522.1361 0 C. 673522.1613 0 D. 673522.3161 0 计算(单选) 将长度和角度精度设置为小数点后四位,绘制以下图形,求剖面线区域的面积()。 A. 105720.0541 100 B. 105720.0514 0 C. 105720.0415 0 D. 105720.0414 0 计算(单选) 将长度和角度精度设置成小数点后四位,绘制下图,求图中阴影部分的面积()。 A. 639333.3331 0 B. 639333.3332 0 C. 639333.3333 100 D. 639333.3334 0 计算(单选) 将长度和角度精度设置成小数点后四位,绘制下图,求图中蓝色阴影部分的周长()。 A. 12124.8472 100 B. 12124.8473 0 C. 12124.8474 0 D. 12124.8475 0

计算(单选) 将长度和角度精度设置成小数点后四位,绘制下图,求图中A.B.C三点所围成的三角形的周长()。 A. 2581.9818 100 B. 2581.9819 0 C. 2581.9820 0 D. 2581.9821 0 计算(单选) 将长度和角度精度设置成小数点后四位,绘制下图,求图中房屋整体的周长()。 A. 194.6795 100 B. 194.6796 0 C. 194.6797 0 D. 194.6798 0 计算(单选) 将长度和角度精度设置成小数点后四位,绘制下图,求图中红色砖墙的面积()。 A. 301527.4354 0 B. 301527.4355 100 C. 301527.4356 0 D. 301527.4357 0 计算(单选) 将长度和角度精度设置成小数点后四位,绘制下图,求图中书桌整体面积()。 A. 2830.0000 100 B. 2831.0000 0 C. 2832.0000 0 D. 2833.0000 0 计算(单选) 将长度和角度精度设置成小数点后四位,绘制下图,求图中整体的周长()。 A. 254.4491 100 B. 254.4492 0 C. 254.4493 0

计算机控制技术课程设计

计算机控制技术课程设 计 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

目录 1 引言 (1) 2 课程设计任务和要求 (2) 3 直流伺服电机控制系统概述 (2) 直流伺服系统的构成 (2) 伺服系统的定义 (2) 伺服系统的组成 (2) 伺服系统的控制器的分类 (3) 直流伺服系统的工作过程 (4) 4 直流伺服电机控制系统的设计 (5) 方案设计步骤 (5) 总体方案的设计 (5) 控制系统的建模和数字控制器设计 (7) 数字PID工作原理 (8) 数字PID算法的simulink仿真 (8) 5 硬件的设计和实现 (9) 选择计算机机型(采用51内核的单片机) (9) 80C51电源 (10) 80C51时钟 (10) 80C51 控制线 (10) 80C51 I/O接口 (11) 设计支持计算机工作的外围电路(键盘、显示接口电路等) (11) 数据锁存器 (11) 键盘 (11) 显示器 (12) 数模转换器ADC0808 (12) 其它相关电路的设计或方案 (13) 供电电源设计 (13) 检测电路设计 (13)

功率驱动电路 (14) 仿真原理图 (14) 6软件设计 (14) 程序设计思想 (14) 主程序模块框图 (15) 编写主程序 (15) 7 总结 (16) 附录1 ADC0808程序 (17) 附录2 数字控制算法程序 (18) 参考文献 (19)

1 引言 半个世纪来,直流伺服控制系统己经得到了广泛的应用。随着伺服电动机技术、电力电子技术、计算机控制技术的发展,使得伺服控制系统朝着控制电路数字化和功率器件的模块化的方向发展。 本文介绍直流伺服电机实验台的硬件、软件设计方案。通过传感器对电机位移进行测量,控制器将实际位移量与给定位移量进行比较,控制信号驱动伺服电机控制电源工作,实现伺服电机的位置控制。其电机位置随动系统硬件设计主要包括:总体方案设计、单片机应用系统设计、驱动电路设计和测量电路设计。软件编制采用模块化的设计方式,通过系统的整体设计,完成了系统的基本要求,系统可以稳定的运行。 本次设计说明书主要包括主要包括主程序设计、模数转换器ADC0809程序及数字控制算法程序的设计等内容。 通过本次设计,加深在计算机控制系统课程中所学的知识的理解,提高电气设计与分析的能力,为今后的工作打下基础。

中职计算机基础教学设计

中职《计算机基础》项目教学设计 ——用WORD制作电子报为例 课程内容:WORD排版操作 所属学科:计算机基础 课程学时:2节课 教学对象:中专一年级 学习环境:计算机机房,每人一台可以上网的电脑学生可以上网查找所需要的资料 一、中职《计算机基础》项目教学设计基本流程概述 二、项目学习教学设计的背景

培养“技能型、应用型人才”是中等职业技术教育的培养目标是。笔者所在校是国家级重点学校,教学对象是刚入学的新生,他们对职业中专的学习,尤其是计算机课程的学习有较强的新鲜感。学习之初,让学生们多完成一些类似职业岗位要的任务,对培养学生的分析问题、解决问题的能力,培养学生的创新能力大有益处同时,有助于学生走出初中的学习模式,适应中专的学习,建立高效的学习方法,快掌握计算机应用技术,为学生将来主动适应工作需要奠定基础。 基于以上认识,在《计算机应用基础》“文档编辑与管理”模块的教学中,笔设计了用Word 制作电子报的任务。制作电子报虽在教学及研究中常常被采用,不新形式,但以制作电子报为学习Word的载体有无可替代的优势:(1)综合性强,及众多知识点,有一定难度,提高学生应用Word软件的实战水平;(2)锻炼学生实践能力和创新精神;(3)学生经历了搜集信息、整理信息、利用信息、表达信息过程,能够提高学生的信息素养。 电子报的主题为“我的职业目标”。专业技能是中职学生实现职业目标的基础中职生要成功地步入社会,寻找到适合自身发展和社会需要的就业平台,首先必须一技之长。职业教育即就业教育,学生入学时虽己选择了专业,但一些学生对自学习的专业缺乏深入的了解,专业思想不牢,学习意识不强。制作电子报“我的职目标”,要求学生立足自己的专业,规划出近期的职业目标。学生通过任务的完成,不仅能掌握Word图文混排、艺术化版面设计的技术,并且能加深对所学专业的认识熟知专业技能与就业的密切关系,巩固专业思想,激发学习专业技能的动力。在项目教学中,一个合适的项目可使学生形成学习的热情和期待完成的兴奋。 三、项目学习教学设计的理念 1.以实际问题的解决为中心 项目学习的目的是让学生通过解决所面临的实际问题的过程来获得学习。因此,中职计算机应用基础课程项目学习教学设计主要是从学生现有的计算机基础知识基础和学习能力出发,结合职业学校不同专业特点,设计与之相关的问题,以实际问题的解决为中心来开展教学。2.从经验、项目和反思中获得学习在项目学习教学设计中,经验是项目的基础,学生要在原有知识和经验的基础上,寻解决问题的方法,并通过项目来验证方法正确与否,如果项目失败,则在此项目的反思过程中总结新的经验并改进解决问题的方法,然后再次通过项目进行检验,依此类推。因此项目学习是“从做中学”、“从反思中学”以及“在学习中学会学习”的有机结合,是一个循环进行的项目—反思的过程,学生主要是通过交流已有的知识经验,并通过项目、反思来获得学习的。 3.注重操作技能培养 计算机的基本操作能力的掌握,对学生利用其解决工作和生活中所面临的实际问题至关重要,对其利用计算机进行学习的能力也是有着一定的影响。所以在中职计算机应用基础课程项目学习教学设计中,教学的目标主要以提高学生的计算机操作技能为主,逐步培养学生利用计算机解决实际问题的能力。 4.充分体现学生的主体地位 项目学习的过程是学生小组合作学习的过程,教师在项目学习中只是作为学习的指导者,参与小组学习并适时给予恰当的指导,整个学习过程是在学生的相互协作中完成的。因此,项目学习教学设计将学习的主动权交给学生,并通过适当的问题或情景等调动学生积极主动地参与教学过程,帮助学生养成良好的学习习惯。 5.强调团队合作 学生在项目学习的过程中,需要与小组成员相互交流经验,加深对问题的理解,并通过相互合作、互助来共同解决问题。这个过程更注重团队的合作能力,所以项目学习教学设计要强调团队合作,要让学生在项目学习中,既能发展智力、训练思维,又可以提高他们的团队意

计算机控制系统设计性实验 (1)

《计算机控制系统》设计性实验 一、通过设计性实验达到培养学生实际动手能力方法及步骤: 对系统设计方法可以从“拿到题目”到“进行分析”再到“确定解决方案”最后到“具体系统的设计的实现”的整个过程进行全方位的启发。让学生掌握对不同的控制系统设计方法和基本思想,从工程角度对待设计题目,尽量做到全面认识理解工程实际与实验室环境的区别,逐步引入工程思想,提高学生设计技巧和解决实际问题的能力。 1、了解和掌握被控制对象的特性; 2、选择合理的传感器(量程、精度等); 3、计算机控制系统及接口的设计(存储器、键盘、显示); 4、制定先进的、合理的控制算法; 5、结合控制系统的硬件系统对软件进行设计; 6、画出系统硬件、软件框图; 7、系统调试。 二、具体完成成品要求: 1、对传感器、A/D、D/A、中央处理器、显示、键盘、存储器的选型大小等; 2、实现系统硬件原理图用Protel或Proteus、MATLAB软件(框图)仿真设计; 3、达到课题要求的各项功能指标; 4、系统设计文字说明书; 5、按照学号循环向下作以下5个题目。 三、系统控制框图: 控制系统硬件框图

四、设计题目: 1、瓦斯气体浓度控制系统: 要求:准确测量和显示瓦斯的浓度,其主要成分是甲烷、一氧化碳、氢气等瓦斯浓度在4﹪以下是安全的,大于4﹪就会引发爆炸很危险。控制算法对气体浓度有预判性,控制通风系统工作,保证环境安全稳定。 a、对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据; b、电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容; c、电路的基本工作原理应有一定说明; d、电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性。 2、酒精浓度自动控制系统: 要求:测量范围10-1000PPM、精度为5PPM。设计传感器的信号调理电路。实现以下要求: 设计信号调理将传感器输出0.2-1.4 V的信号转换为0-5V直流电压信号; a、对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据; b、电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容; c、电路的基本工作原理应有一定说明; d、电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性。 3、恒温箱控制系统: 要求:恒温箱温度控制在70℃-80℃之间,精度0.5℃,有越线报警。并具有断电保护、报警等功能。 a、对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据; b、电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容; c、电路的基本工作原理应有一定说明; d、电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性。

微机原理步进电机控制课程设计报告终审稿)

微机原理步进电机控制课程设计报告 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

河北科技大学 课程设计报告学生姓名:学号: 专业班级: 课程名称: 学年学期: 2 0 —2 0 学年第学期 指导教师: 2 0 年月 课程设计成绩评定表

目录 一、设计题目………………………………………………………………. 二、设计目的………………………………………………………………. 三、设计原理及方案………………………………………………………. 四、实现方法………………………………………………………………. 五、实施结果………………………………………………………………. 六、改进意见及建议……………………………………………………….

、 一、设计题目 编程实现步进电机的控制 二、设计目的 1.了解步进电机控制的基本原理 2.掌握控制步进电机转动的编程方法 3.了解8086控制外部设备的常用电路 4.掌握8255的使用方法 三、设计原理及方案 3.1设计原理 步进电机驱动原理是通过对每相线圈中的电流的顺序切换(实验中的步进电机有四相线圈,每次有二相线圈有电流,有电流的相顺序变化),来使电机作步进式旋转。驱动电路由脉冲信号来控制,所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。 利用 8255对四相步进电机进行控制。当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时,它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次,也就对应转子转过一定的角度(一个步距角)。当通电状态的改变完成一个循环时,转子转过一个齿距。四相步进电机可以在不同的通电方式下运行,常见的通电方式有单(单相绕组通电)四拍(A-B-C-D-A…),双(双相绕组通电)四拍(AB-BC-CD-DA-AB…),八拍(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A…)等。 通过编程对8255的输出进行控制,使输出按照相序表给驱动电路供电,则步进电机的输入也和相序表一致,这样步进电机就可以正向转动或反向转动。 3.2硬件连接图 四.实现方法 4.1.步进电机控制程序流图

微机控制课程设计报告

微机控制课程设计报告

目录............................................................................................................ 错误!未定义书签。摘要........................................................................................................................................ III I V 第1章总体方案设计...................................................................................................... - 1 - 1.1、设计任务及要求............................................................................................ - 1 - 1.2、工艺要求........................................................................................................ - 1 - 1.3、要求实现的基本功能: ............................................................................... - 2 - 1.4、对象分析........................................................................................................ - 2 - 1.5、系统功能设计................................................................................................ - 2 -第2章硬件的设计和实现.............................................................................................. - 3 - 2.1、微机选型........................................................................................................ - 3 - 2.2、设计支持计算机工作的外围电路 ............................................................... - 3 - 2.3、设计输入输出通道........................................................................................ - 5 - 2.4、温度传感器.................................................................................................... - 7 - 2.5、元器件的选择................................................................................................ - 8 -第3章数字控制器的设计.............................................................................................. - 9 - 3.1、控制算法:................................................................................................. - 9 - 3.2、计算过程:.................................................................................................... - 9 -第4章软件设计............................................................................................................ - 11 - 4.1系统主程序框图 ............................................................................... - 11 - 4.2、A/D转换子程序流程图 ................................................................ - 12 - 4.3图LED显示流程............................................................................. - 12 - 4.4、数字控制算法子程序流程图 ........................................................ - 14 -第5章完整的系统电路图............................................................................................ - 15 -第6章抗干扰措施........................................................................................................ - 16 - 6.1、硬件方面抗干扰措施主要包括: ............................................................. - 16 - 6.2、软件方面的抗干扰措施有: ..................................................................... - 16 -第7章系统调试............................................................................................................ - 17 -第8章设计总结............................................................................................................ - 18 -第9章参考文献............................................................................................................ - 19 -附录:程序代码................................................................................................................ - 20 -

计算机控制系统课程设计

计算机控制系统课程设 计 文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

课程设计报告学生姓名:学号: 学院:自动化工程学院 班级: 题目:计算机控制系统

1 题目背景与意义 设计背景 在自动控制系统的实际工程中,经常需要检测被测对象的一些物理参数,如温度、流量、压力、速度等,这些参数都是模拟信号的形式。它们要由传感器转换成电压信号,再经A/D转换器变换成计算机能够处理的信号。同样,计算机控制外设,如电动调节阀、模拟调速系统时,就需要将计算机输出的数字信号经过D/A转换器变换成外设能接受的模拟信号。本次《计算机控制系统》课程设计的目的就是让同学们在理论学习的基础上,通过完成一个涉及单片机A/D和D/A多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用,使我们不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来,而且能够对电子电路、电子元器件、等方面的知识进一步加深认识,同时在系统设计、软件编程、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。帮助同学们增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解,从而更好的掌握单片机的内部功能模块的应用以及A/D和D/A功能的实现。使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。 设计意义 通过设计此测控装置,加深对控制系统的理解,达到活学活用的目的。理论结合实践,锻炼综合运用能力。 2 设计题目介绍

设计题目 设计一个基于单片机的具有A/D和D/A功能的信号测控装置。要求该信号测控装置能够接入典型传感器、变送器信号,同时可输出标准电压/电流信号。并满足抗干扰、通用性、安全性、性价比等原则性要求。标准电压/电流信号此处定为:0~5V/4~20mA 设计要求 基本要求 设计一个基于单片机的具有A/D和D/A功能的信号测控装置。要求该信号测控装置能够接入典型传感器、变送器信号,同时可输出标准电压/电流信号。并满足抗干扰、通用性、安全性、性价比等原则性要求。 1. 基本要求: 1) 充分理解题目要求,确定方案。 2) 合理选择器件型号。 3) 用1号图纸1张或者采用Protel软件画出电原理图。 4) 用1号图纸1张画出软件结构框图。 5) 写出设计报告,对课程设计成品的功能进行介绍及主要部分进行分析与说明。 6) 每天写出工作日记。 2. 发挥部分: 1) 可将系统扩展为多路。可在此系统中扩展键盘、显示(LCD/LED)、

用计算机画图教学设计

用计算机画图教学设计方案

用计算机画图教学反思 画图这部分内容是学生比较感兴趣的,每个学生都喜欢用画笔来描绘自己喜欢的事物。电脑自带的画图工具是一个绘图软件,它给我们提供了很多绘图工具。能画出很多美丽多样、色彩缤纷的图画。在这节课中,本课首先向学生展示优秀作品,显示出画图软件的神奇功能,极大地激发了学生的兴趣,激起学习“画图”的欲望。根据小学生喜欢绘画的特点,教学中,以画为主线,以画代讲,以画促学,让学生在绘画中学习操作技能。 本课的教学内容相对较于复杂,应该给充分的时间多让学生自己动手去尝试操作,去熟悉操作,培养他们的动手能力。但四年级的学生好奇心比较强,所以在上机课时课堂纪律有时候很难控制好,切忌在上机课老师讲述时间过长,但也不可一点都不讲,由于我们一般一周只有一节计算机课,即便这个星期掌握了新知识,到了上下节课时很多学生都忘记了,学生要动手操作就更难。所以老师还是有必要在课前将操作的关键步骤进行强调,而此时的课堂纪律是很难控制的。学生大多都是老师讲的时候将注意力放在计算机上,自己在计算机上操作或相互讨论,结果等到操作时问题百出,往往老师强调过多次的问题,还是大部分学生不会做,造成教学效果很差,往往老师吃力又没效果。特别是四年级的学生,注意力有时很难集中,而集中了之后时间也不会很长,所以这就要求老师讲的时间不能

过长,保证学生的注意力集中。我上课时一般用2-3分钟时间使学生完全静下来后,用不超过十分钟的时间利用投影仪给同学们边讲述边示范操作并强调操作的关键步骤。然后才统一开机让学生练习,在练习时,教师巡视,单独指导一些同学,并鼓励学生之间互相讨论,这样也有利于互相学习。主要是为了加强与孩子在学习方面的沟通与指导,加强孩子的学习和实践操作能力。

计算机控制课程设计

洛阳理工学院 计算机控制技术与应用 课程设计 课题:基于单片机恒温箱设计 专业:电气工程与自动化 姓名:来永亮 学号;B12040524

摘要 恒温箱控制系统是通过采集温度,将温度反馈给系统,与系统所设的温度进行比较,通过判断决定进行加热或制冷工作。本设计采用单片机控制整个系统,通过按键设置温度范围,由温度传感器DS18B20采集箱中空气的温度,并反馈给STC89C51单片机,与设置的温度进行比较,决定要进行加热或制冷工作。用半导体制冷片进行加热、制冷工作,通过STC89C51给出指令控制两个继电器开关,以改变电流的正负极,实现半导体的加热、制冷工作,同时在半导体制冷片上配以风扇,当半导体朝向箱内的一面进行制冷工作时,风扇可将朝向箱外加热的一面的热量散开,以防影响箱内制冷效果。 【关键字】STC89C51;DS1820;半导体制冷片;恒温箱

目录 第一章绪论 (3) 第二章系统方案设计 (3) 2.1系统功能 (3) 2.2系统设计方案 (3) 第三章系统硬件设计 (4) 3.1总体设计框图 (4) 3.2系统主要部分设计方案论证 (4) 3.2.1单片机控制模块 (5) 3.2.2温度采集器件的设计方案 (5) 3.2.3显示方案的设计 (6) 3.2.4加热或制冷方案设计 (7) 3.3各部分设计模块介绍 (7) 3.3.1温度传感器DS18B20 (7) 3.3.2显示电路LCD1602 (9) 3.3.3 继电器控制电流正负极原理 (9) 3.3.4半导体制冷片的介绍 (9) 第四章系统软件设计 (10) 4.1系统程序设计主流程图 (10) 4.2 DS18B20温度采集流程图 (11) 4.3 LCD1602显示流程图 (12) 第五章调试与仿真 (12) 5.1软件调试 (13) 5.2仿真电路图 (14)

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