课程设计任务书3(单按钮双路单通输出控制)

科学技术学院课程设计任务书电气工程及其自动化专业13年级2班付琴芳一、设计题目三路抢答器的PLC控制二、主要容该抢答器作为智力竞赛的评判装置，根据应答者抢答情况自动设定答题时间，并根据答题情况用灯光、声音显示其答题正确、错误及违规，在主持人的操作下，对答题者所显示的分数值进展加分、减分或违规扣分。

三、具体要求1.主持人提出问题并按下启动按钮〔开场抢答〕后，假设10s无人抢答，那么有声音提示，说明该题无人抢答，自动作废。

2.主持人提出问题在未按下启动按钮〔开场抢答〕之前抢答，那么违规，抢答器报出违规信号，并作减分处理。

3.主持人提出问题并按下启动按钮〔开场抢答〕后，第一个按下按钮的信号有效，后按下的按钮信号无效。

4.主持人按下计时按钮，开场计时。

答题时间为1min，答题过程中有灯光提示时间，时间到并有声音指示。

5.抢答器有数码显示器显示各答题者的分数，由主持人控制，答对者加10分，答错者减10分，违规者扣5分，减分计算中假设出现负分作0分处理。

6.答题完毕按下复位按钮，恢复抢答器原始状态，为下一轮抢答做好准备。

答题过程中灯光、音响的安排及考前须知见课程设计指导书。

在上述具体的要求下，完成硬件电路的制作和接线，PLC控制程序的设计及联机调试，直至满足要求。

四、进度安排1.理解课程设计容及设计要求，查阅资料〔第一周的星期一〕。

2. PLC外围硬件电路的制作和接线，构思设计方案〔第一周的星期二至星期三〕。

3. PLC控制程序设计、程序调试及系统的总体调试，撰写课程设计报告〔第一周的星期四至第二周星期四〕。

4. 课程设计辩论、批改设计报告，登载成绩〔第二周星期五〕。

五、完成后应上交的材料PLC外围硬件连接电路、程序清单及课程设计总结报告。

六、总评成绩指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日目录1. 前言 (4)2. 设计任务和要求 (5)2.1 任务描述 (5)2.2 设计任务及要求 (6)3. 硬软件设计方案选择 (7)3.1硬件I/O地址分配 (8)3.2 方案选择 (9)3.3 控制系统的硬件组成 (13)4 抢答器软件系统设计 (14)4.1 软件流程图的设计 (14)4.2 PLC控制程序的设计 (16)4.2.1 主持人开场复位初始化 (16)4.2.2 抢答前计时 (17)4.2.3 抢答总台绿灯亮 (17)4.2.4 违规抢答红灯亮 (18)4.2.5 总台音响 (19)4.2.6 抢答标志 (19)4.2.7 加减分程序 (20)4.2.8 各位选手的分数显示 (22)4.2.9 复位 (23)4.3 抢答总程序 (24)5 调试中的遇到的问题 (24)6 设计体会 (25)7 参考文献 (26)1前言目前国外市场上已有很多类型的知识竞赛抢答器，其大致采用模拟电路、数字电路、单片机或者PLC芯片、计算机控制系统等四类产品。

独立按键控制led课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解独立按键的工作原理，掌握其电路连接方式。

2. 学生能掌握LED的基本特性，了解其在电路中的应用。

3. 学生能理解独立按键控制LED的原理，掌握相关编程方法。

技能目标：1. 学生能独立完成独立按键与LED的电路连接，并进行功能测试。

2. 学生能编写简单的程序，实现独立按键控制LED的亮灭、闪烁等功能。

3. 学生能运用所学知识解决实际问题，具备一定的创新意识和动手能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对电子技术的兴趣，提高学习积极性。

2. 学生在团队合作中，学会沟通、协作，培养团队精神。

3. 学生在实践过程中，树立正确的价值观，认识到科技对生活的影响。

课程性质：本课程为实践性课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力、创新意识和实际应用能力。

学生特点：学生处于初中阶段，具有一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心和兴趣。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动参与实践，鼓励学生创新思维，提高解决问题的能力。

同时，关注学生的情感态度价值观培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成良好的综合素质。

通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 理论知识：- 介绍独立按键的原理、功能及其在电路中的应用。

- 讲解LED的基本结构、特性以及在电路中的作用。

- 分析独立按键控制LED的电路原理及编程方法。

2. 实践操作：- 指导学生进行独立按键与LED的电路连接，确保正确无误。

- 帮助学生编写程序，实现独立按键控制LED的亮灭、闪烁等功能。

- 引导学生进行功能测试，分析并解决可能出现的故障。

3. 教学大纲：- 第一课时：介绍独立按键和LED的基本概念、原理及应用。

- 第二课时：讲解独立按键控制LED的电路原理及编程方法。

- 第三课时：指导学生进行电路连接和程序编写，实现功能。

- 第四课时：进行功能测试，总结问题，提高实践能力。

机电一体化课程设计基于PLC的单按钮双路单双通控制学校名称：华中农业大学设计人：指导老师：二〇一三年一月1．课题要求要求：使用一个按钮控制两盏灯，第一次按下时第一盏灯亮，第二盏灯灭；第一次按下时第一盏灯灭，第二盏灯亮；第三次按下时两盏灯都亮；第四次按下时两盏灯都灭。

按钮信号X1，第一盏灯信号Y1，第二盏灯信号Y2.2. PLC的基本概念与基本结构及工作原理2.1.1PLC的的基本概念现代社会要求制造业对市场需求作出迅速反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品，为满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具备极高的可靠性和灵活性，可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。

PLC应用面广、功能强大、使用方便，已经广泛的应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，PLC在其他领域，例如民用和家庭自动化的应用已得到了迅速的发展。

它不仅是单机自动化中应用最广的控制设备，在大型工业网络控制系统中也占有不可动摇的地位，PLC应用程度之广、普及程度之高，是其他计算机控制设备无法比拟的。

国际电工委员会（IEC）对PLC作了如下定义：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下而设计。

它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令、并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程，可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计”。

由以上定义可以看出，PLC是一种用程序里改变控制功能的工业控制计算机，除了各种各样的控制功能外，还有与其它计算机通和信联网的功能。

此实验是以三菱公司的PLC为基础而进行实验的。

2.1.2 PLC的基本结构PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成（见图1）.PLC的特殊功能模块用来完成某些特殊的任务。

Plc设计题1．用三个开关（I0.0、I0.1、I0.3）控制一盏灯Q0.0，当三个开关全通，或者全断时灯亮，其它情况灯灭。

（使用比较指令）2．单按钮单路输出控制。

要求：使用一个按钮控制一盏灯，实现奇数次按下灯亮，偶数次按下灯灭。

输入信号I0.0，输出信号Q0.0。

3．单按钮双路单双通控制。

要求：使用一个按钮控制两盏灯，第一次按下时第一盏灯亮，第二盏灯灭；第二次按下时第一盏灯灭，第二盏灯亮；第三次按下时两盏灯都亮；第四次按下时两盏灯都灭。

按钮信号I0.0，第一盏灯信号Q0.0，第二盏灯信号Q0.2。

4．六盏灯单通循环控制。

要求：按下启动信号I0.0，六盏灯（Q0.0~~~Q0.5）依次循环显示，每盏灯亮1秒时间。

按下停车信号I0.1，灯全灭。

5．单按钮双路单通控制。

要求：：使用一个按钮控制两盏灯，第一次按下时第一盏灯亮，第二盏灯灭；第二次按下时第一盏灯灭，第二盏灯亮；第三次按下时两盏灯都灭。

按钮信号I0.0，第一盏灯信号Q0.0，第二盏灯信号Q0.1。

6．为两台异步电动机设计主电路和控制电路，其要求如下：⑴两台电动机互不影响地独立操作启动与停止；⑵能同时控制两台电动机的停止；⑶当其中任一台电动机发生过载时，两台电动机均停止。

7. 试设计一小车运行的控制线路，小车由三相异步电动机拖动，其动作程序如下：⑴小车由原位开始前进，到终点后自动停止；⑵在终点停留一段时间后自动返回原位停止；⑶在前进或后退途中任意位置都能停止或启动。

8. 试设计一台异步电动机的控制电路。

要求：1）能实现启、停的两地控制；2）能实现点动调整；3）能实现单方向的行程保护；4）要有短路和过载保护。

9. 试设计一个工作台前进——退回的控制线路。

工作台由电动机M拖动，行程开关SQ1、SQ2分别装在工作台的原位和终点。

要求：1）能自动实现前进—后退—停止到原位；2）工作台前进到达终点后停一下再后退；3）工作台在前进中可以立即后退到原位；4）有终端保护。

PLC实验报告第三章：实验任务书§3-1 基本实验实验一: 基本逻辑指令实验一、实验目的: 掌握可编程序控制器的操作方法,熟悉基本指令以及实验设备的使用方法。

二、实验设备 1.可编程控制器2.编程器或计算机编程软件（cx-p）3 .SAC-PC可编程序控制器教学实验设备三、实验任务: 按照下面给出的控制要求编写梯形图程序, 输入到可编程序控制器中运行,根据运行情况进行调试、修改程序,直到通过为止。

1.走廊灯两地控制I/O分配:0（01000）走廊灯声光显示区2.走廊灯三地控制I/O分配:0（01000）走廊灯声光显示区3.圆盘正反转控制1 电机反转旋转区反转端子4.小车直线行驶正反向自动往返控制实验二: 计时器指令实验实验目的: 熟悉计时器指令以及实验设备的使用方法。

实验设备: 略。

实验任务: 按照下面给出的控制要求编写梯形图程序。

1.通电延时控制输入 0 ONOFF 输出 0 ON OFF2.断电延时控制输入 0 ON OFF 输出 0 ON OFF3.通电断电延时控制输入0 ONOFF 输出0 ONOFF4.闪光报警控制输入0 ONOFF输出0 ONOFF 1秒2秒实验三: 计数器指令实验实验目的: 熟悉计数器指令。

实验任务: 按照下面给出的控制要求编写梯形图程序。

1.按钮计数控制按钮按下3次,信号灯亮;再按2次,灯灭。

2.用计数器构成计时器(有断电记忆功能)3.圆盘旋转计数、计时控制圆盘电机起动后, 旋转一周(对应光电开关产生8个计数脉冲)后,停1秒,然后再转一周……,以此规律重复, 直到按下停止按钮时为止。

4.测扫描频率用计数器、高速计时器测CPU每秒扫描程序次数。

用编程器监控方式,观察计数器每秒所记录下的程序扫描次数。

实验四: 微分指令、锁存器指令实验实验目的: 熟悉微分指令、锁存器指令。

实验任务:1.按钮操作叫响提示有按钮操作时,无论时间长短,蜂鸣器发出1秒声响。

2.开关操作叫响提示有开关操作时,无论通断瞬间,蜂鸣器发出1秒声响。

1. 画出三相异步电动机即可点动又可连续运行的电气控制线路。

2. 画出三相异步电动机三地控制（即三地均可起动、停止）的电气控制线路。

3．为两台异步电动机设计主电路和控制电路，其要求如下：⑴两台电动机互不影响地独立操作启动与停止；⑵能同时控制两台电动机的停止；⑶当其中任一台电动机发生过载时，两台电动机均停止。

4．试将以上第3题的控制线路的功能改由PLC控制，画出PLC的I/O端子接线图，并写出梯形图程序。

5. 试设计一小车运行的继电接触器控制线路，小车由三相异步电动机拖动，其动作程序如下：⑴小车由原位开始前进，到终点后自动停止；⑵在终点停留一段时间后自动返回原位停止；⑶在前进或后退途中任意位置都能停止或启动。

6. 试将以上第5题的控制线路的功能改由PLC控制，画出PLC的I/O端子接线图，并写出梯形图程序。

7. 试设计一台异步电动机的控制电路。

要求：1）能实现启、停的两地控制；2）能实现点动调整；3）能实现单方向的行程保护；4）要有短路和过载保护。

8. 试设计一个工作台前进——退回的控制线路。

工作台由电动机M拖动，行程开关SQ1、SQ2分别装在工作台的原位和终点。

要求：1）能自动实现前进—后退—停止到原位；2）工作台前进到达终点后停一下再后退；3）工作台在前进中可以立即后退到原位；4）有终端保护。

9. 有两台三相异步电动机M1和M2，要求：1） M1启动后，M2才能启动；2） M1停止后，M2延时30秒后才能停止；3） M2能点动调整。

试作出PLC输入输出分配接线图，并编写梯形图控制程序。

10. 设计抢答器PLC控制系统。

控制要求：1）抢答台A、B、C、D，有指示灯，抢答键。

2）裁判员台，指示灯，复位按键。

3）抢答时，有2S声音报警。

11.设计两台电动机顺序控制PLC系统。

控制要求：两台电动机相互协调运转，M1运转10S，停止5S，M2要求与M1相反，M1停止M2运行，M1运行M2停止，如此反复动作3次，M1和M2均停止。

可编程控制器实验指导书华东交通大学二零零五年九月前言可编程序控制器（PLC）已经广泛应用于工业生产过程的自动控制领域，使得工业自动化程度和生产效率得到极大的提高。

作为一门实验性很强应用技术课程，PLC的实验教学环节至关重要。

为了加深对PLC的基本原理和使用方法的理解和运用，熟悉可编程序控制器的使用和操作方法，加强梯形图、指令表、步进顺控等编程语言的学习和应用能力，培养动手能力，掌握PLC控制系统的设计方法，只能通过做实验进行实际操作，才能学通学透可编程序控制技术。

本实验指导书是针对《可编程序控制器实验大纲》制定。

实验二至实验五为设计性实验，实验一和实验六为演示性实验。

其中实验六作为选择性实验可以根据需要选做。

实验一，编程器的操作使用一，实验目的通过实验了解和熟悉FX2N-48MR型PLC的外部结构和外部接线方法。

了解和熟悉FX2-20P简易编程器及其FXGP-WIN-C编程软件的使用方法。

通过一些简单程序的写入和模拟运行，了解写入和编辑程序的方法，以及对PLC进行监控的方法。

二，实验装置1.FX-48MR型PLC 1台2.FX-20P简易编程器 1 台3.FXGP-WIN-C编程软件1套4.THPLC-C可编程序控制器教学实验设备1台三，实验内容本实验可以结合以下基本逻辑指令实验一起操作。

1、验证课本上图3-9程序，将程序输入PLC，验证输出结果；2、编程实现下述要求，并调试通过。

a. 走廊灯两地控制实验：不同地方的两个开关可以独立控制同一盏灯。

b. 走廊灯三地控制实验：不同地方的三个开关都可以独立控制同一盏灯。

四，实验步骤1. FX-20P简易编程器的操作使用1）程序的写入、检查和修改：将编程器用电缆接到PC上，接通PC电源，PC的运行开关拨到STOP位置，首先清除用户程序存储器的内容，方法：逐条指令的清除：INS－DEL－GO指定范围的清除：RD－WR－STEP－指令序号－SP－STEP－指令序号－GO全部范围清除：RD－WR－NOP－A－GO－GO写入程序方法：RD－WR－LD－X－0－GO（例）RD－WR－OUT－T－0－SP－K－1－0－GO（例）2）指令的删除、插入和修改删除（光标所对应的指令）：INS－DEL－GO插入（光标所在指令之前）：INS－指令－GO修改（光标所对应的指令）：RD－WR－指令－GO3）程序的模拟运行写完程序后，将PC的运行开关拨到RUN位置上，若PC上的PROG－E灯没有闪烁，则说明写入的程序没有错，用户程序开始运行，观看并记录实验现象（此时已经接好对应实验的I/O外部接线）。

plc课程设计单按钮多路控制一、教学目标本章节的教学目标包括以下三个方面：1.知识目标：使学生掌握PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和编程方法，理解单按钮多路控制的基本逻辑和实现方式。

2.技能目标：培养学生能够运用PLC进行简单的控制系统设计和调试，能够阅读和理解PLC程序。

3.情感态度价值观目标：培养学生对自动化技术的兴趣和好奇心，提高学生解决问题的能力和创新精神。

二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个方面：1.PLC的基本原理和工作原理：包括PLC的定义、分类、基本组成部分、工作原理等。

2.PLC编程基础：包括PLC编程语言、编程软件的使用、编程的基本规则和方法等。

3.单按钮多路控制逻辑：包括控制系统的需求分析、控制逻辑的设计、程序的编写和调试等。

4.典型应用案例分析：分析PLC在工业生产中的应用案例，理解PLC在自动化技术中的重要作用。

三、教学方法本章节的教学方法包括以下几种：1.讲授法：通过讲解PLC的基本原理、编程方法和控制逻辑等内容，使学生掌握相关知识。

2.案例分析法：通过分析典型应用案例，使学生了解PLC在实际中的应用和价值。

3.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手进行PLC编程和控制系统调试，提高实际操作能力。

4.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和经验，培养学生的团队协作能力。

四、教学资源本章节的教学资源包括以下几种：1.教材：选用权威、实用的PLC教材，为学生提供系统、全面的知识体系。

2.参考书：提供一些相关的参考书籍，丰富学生的知识面。

3.多媒体资料：制作课件、教学视频等，以直观、生动的方式展示教学内容。

4.实验设备：准备PLC实验设备，为学生提供实际操作的机会，提高实践能力。

五、教学评估本章节的教学评估主要包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和积极性。

2.作业：布置与课程内容相关的作业，评估学生的理解和掌握程度，通过作业的完成质量来衡量学生的学习效果。

两路输出的开关电源课程设计
本课程设计旨在通过设计一个两路输出的开关电源，让学生深入了解开关电源的工作原理和实际应用。

本课程设计包括以下内容：
1. 开关电源的基本原理：讲解开关电源的工作原理，包括变压器、整流器、滤波器、稳压器等几个基本部分的功能和作用。

2. 两路输出的开关电源设计：通过示波器、万用表等仪器，让学生实际操作并设计一款具有两路输出的开关电源，同时需要注意功率和电流的控制。

3. 常见故障分析与解决：学生需要掌握开关电源常见的故障，如过压、过流、短路等，以及如何通过检测和排除故障。

4. 应用案例分析：通过实际应用案例让学生了解开关电源在工业、医疗等领域的应用，并讨论如何在应用过程中解决实际问题。

通过本课程设计，学生不仅可以深入了解开关电源的原理和实际应用，还能够提升设计和解决问题的能力，为以后的工作打下坚实的基础。

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双路输出控制器设计前言脉宽调制(Pulse Width Modulation, 简称PWM)控制技术有着控制十分简单灵活以及动态响应好等优点。

因此，它被广泛应用于电力电子技术。

其应用已经分布到了电动机控制以及开关电源等相关领域，甚至一些音频放大器，所以在脉冲宽度调制信号发生器信号的脉冲宽度调整数控技术的基础上，具有非常重要的现实意义的研究。

到目前为止，有许多脉冲宽度调整信号控制技术，脉冲宽度调制（PWM调节信号）信号广泛应用于电机控制，开关电源的设计，所以在很多场合。

调整信号的脉冲宽度在自动控制系统中起着重要的作用，干扰的控制效果，使系统工作准确可靠，研究了信号的脉冲宽度发生器调整的重要意义。

1 设计任务及要求1.1 独立按键功能按下B1按键，PA1输出脉宽调制信号，再次按下B1，PA1持续输出低电平，如此循环；B2按键功能设定为通道 PA1 输出脉宽调制信号占空比调整，按下B2，通道PA1输出信号占空比以10%步进，调整后的输出信号占空比将保存至EEPROM中；按下B3按键，PA2输出脉宽调制信号，再次按下B3，PA2持续输出低电平，如此循环；B4按键功能设定为通道PA2输出脉宽调制信号占空比调整，按下B4，通道PA2输出信号占空比以10%步进，调整后的输出信号占空比将保存至EEPROM中。

1.2 串口通讯单元系统可通过串口接收命令，用户输入字符串“hh:mm:ss-PAx-yS”,设定PAx通道在hh时mm分ss秒输出脉宽调制信号，持续输出y秒（0<y<10）。

使用STM32USART2完成上述串口功能，并将通讯波特率设定为9600。

[命令格式举例]-通过串口输入“00:00:20-PA1-5S”，即设定系统在0时0分20秒通过PA1通道持续输出脉宽调制信号，5秒后输出低电平信号。

1.3 LCD显示单元通过LCD显示当前EEPROM中存储的脉宽调制信号占空比、系统时间、当前正在输出的通道以及通过串口接收到的命令，LCD显示界面参考示意图如图1.3-1、图1.3-2所示：图1.3-1 PA2输出占空比10%/未收到命令图1.3-2 PA1输出占空比80%/收到命令1.4 EEPROM数据存储单元通过EEPROM存储PA1、PA2输出信号的占空比，占空比数值可以通过按键调整。