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电气校内实训练习校内实训报告课题名称：IC卡电子门锁控制系统硬件设计与实现摘要：随着科技的进步，以单片机为核心的自动门锁控制系统已经开始进入了人们的生活。
本论文着重阐述了以MCS-51系列单片机为核心，通过可编程并行接口8255直接控制LCD液晶显示器模块及键盘扫描，并与接触式IC卡读写技术相结合的系统。
为保证门锁使用的安全性，系统自动比较IC卡密码和用户输入密码，若输入的密码与系统读出的IC卡密码相同，门锁自动开启；若连续输入三次错误的密码，系统自动停止此卡的使用，并及时将报警信号通过RS-485串行通信总线传往主控台。
本设计的优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，具有一定的实用价值。
该系统拓展后，可用于其他智能家电的控制，具有好的应用前景。
关键词：MCS-51单片机，接触式IC卡，LCD显示器，电子门锁设计指标(要求):系统自动读取IC卡程序，用一个中断程序，只可对IC卡执行继续工作，对其他类型的卡不可识别。
系统接着自动读取IC卡密码，若此卡已经过期，则自动中断，不可识别。
插入卡后，若IC卡有效，则液晶屏幕显示汉字：请输入密码。
从键盘输入密码，读入密码，并在屏幕上以*显示。
单片机比较两个密码。
若不同，则中断程序，并将程序跳到。
最多循环三次，若仍不相同，则系统收回对IC卡的使用权；若相同，则门自动开锁。
1．MCS-51单片机简介大家所熟悉的8031单片机是一个8位单片机。
所谓8位单片机，就是在单一芯片上,包括了8位微处理器、外围接口、静态存储器等为一体高度集成的电路。
在一小块芯片上，集成了一个微型计算机的各个组成部分。
每一个单片机包括：一个8位的微处理器（CPU）；片内数据存储器RAM（128B/256B），用以存放可以读/写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等；片内程序存储器ROM/EPROM（4KB/8KB），用以存放程序、一些原始数据和表格。
四个8位并行I/O接口P0～P3，每个口既可以用作输入，也可以用作输出；两个定时器/计数器，每个定时器/计数器都可以设置成计数方式，用以对外部事件进行计数，也可以设置成定时方式，并可以根据计数或定时的结果实现计算机控制；五个中断源的中断控制系统；一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信；片内振荡器和时钟产生电路，但石英晶体和微调电容需要外接。
目录一、建筑电气自动化系统 (2)二、机床原理及维修 (15)三、交流电动机电气检修 (28)四、综合实践任务书 (32)一、建筑电气自动化系统 第一节：智能化系统介绍1.1家庭安防自动化系统家庭安防自动化系统功能(1)可探测非法入侵行为或燃气泄漏，并发出信号向接警中心或业主报警； (2)接警管理中心可以监视和记录用户向中心发送的报警事件，并进行相应的处警；(3)接警管理中心信息管理，实时维护用户的布防信息和测试信息；按接警、处警方法，警情查询统计各种警情信息；(4)住户也可以通过固定式紧急呼救报警系统或便携式报警装置，向物业管理中心呼救报警。
防盗报警系统组成(1)入侵报警探测器处理现场报警信息并以特定的信号输出。
(2)中间处理设备连接前端探测器和后端处理及报警设备，把报警信号转换成计算机可以接受的信号 (3)传输系统将探测器感应到的入侵信息传至监控中心。
(4)监控中心汇总探测信息，并经终端设备处理后，以声、光的形式报警输出。
门磁开关入侵探测器煤气泄漏探头紧急呼救按钮业主报警器接警中心1.2门禁自动化系统组成门禁控制系统通常由三层设备组成。
底层是直接与进出者打交道的、安装在现场的输入输出设备，如读卡器、电锁、出口按钮、报警传感器和报警喇叭等； 中间层是控制器层；顶层是出入门禁控制系统的管理主机层，对讲开关门锁喇叭按钮器门禁自动化系统的辨识装置（读卡器）密码识别卡式识别（接触式和非接触式）生物特征识别（指纹机、指形机、视网膜机、脸面机和虹彩机）1.3 对讲自动化系统对讲系统功能(1)可实现住户、访客语言/图像传输；(2)通过室内分机可以遥控开启防盗门电锁；(3)门口主机可以利用密码、钥匙或感应卡等开启防盗门；(4)高层住宅在火灾报警情况下可以自动开启楼梯门锁；(5)高层住宅具有群呼功能，一旦灾情发生，可向所有住户发出报警信号。
对讲系统组成一般由管理主机、单元主机、住户对讲机和防盗门电锁组成。
《C语言程序设计》课程实验教学大纲一、课程基本信息课程编号：××××课程名称：C语言程序设计实验学时：24学时课程类别：公共基础课课程性质：必修课先行课程：计算机文化基础适用专业：计算机科学与技术、网络工程、电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、机械工程及自动化等责任单位：电气信息工程系二、实验的教学目的与要求通过由浅入深、循序渐进、精讲多练，培养学生对学习计算机的兴趣，使学生全面了解 C 语言的特点，熟练掌握 C 语言程序设计的基本方法和编程技巧。
使学生通过上机实验来验证课堂教学的理论，进一步掌握C语言的基本语法、基本操作、程序设计的基本概念与编程技术，并学会设计一些简单的综合应用程序，运用所学知识解决实际问题。
三、实验环境的要求VC++6.0或TC2.0或win-TC或TC3.0四、实验的内容与教学安排1、实验内容2、实验教学安排（实验开展时间、实验前期准备、实验课堂组织、实验课后安排等）1）提前预习实验内容，做好上机准备。
在上课前编写好程序，并认真检查程序确保程序无语法错误。
对程序中自己有疑问的地方，应作出记号，以便在上机时给予注意。
2）上机输入和调试自己所编的程序。
一人一组，独立上机，上机过程中出现的问题，除了是系统的问题以外，一般应自己独立处理。
3）每次首先完成教师指定的验证性实验内容，再自己编写相应实验题目。
4）实验课结束后或实验课当堂，把程序及设计文档上传到服务器上，以备案；5）上机结束后，整理出实验报告，实验报告应包括以下内容：题目、实验目的、实验内容及程序清单、运行结果、对运行情况所作的分析以及本次调试程序取得的经验。
五、实验的成果要求和成绩评定1、成果要求验证型实验需根据测试数据验证算法的正确性。
设计型实验由学生个人分析、设计、编程、调试验证程序的正确性。
综合型实验由学生综合运用所学知识，要求能够正确合理地解决具体问题。
2、成绩评定1）实验课的考核方式：对实验情况及实验报告完成情况进行考核；2）实验课考核成绩由实验完成情况及实验报告完成情况确定，实验课成绩的比例不大于总成绩的20%。
XK-SX5C型电气自动化实训台实验指导书山东星科智能科技有限公司2012年5月目录第一部分基础篇 (2)项目一自动售货机 (2)项目二邮件自动分拣 (4)项目三天塔之光 (6)项目四交通灯 (8)项目五抢答器 (9)项目六冲压机 (11)项目七运料小车 (13)项目八电机正反转 (14)项目九多种液体混合 (15)项目十自动成型机 (17)项目十一水塔水位自动控制 (19)项目十二自动送料装车 (21)项目十三电镀生产线 (22)项目十四机械手 (24)项目十五装配流水线 (26)第二部分综合篇 (33)项目一 MM420变频器实训 (28)一、MM420变频器简介 (28)二、BOP操作面板控制变频器运行实验 (30)三、变频器点动运行实验 (32)四、变频器多段速度控制实验 (32)项目二昆仑通态TPC7062KX触摸屏实训 (34)一、TPC7062KX与PLC的接线 (34)二、连接西门子S7-200 PLC (35)项目三自动运料小车项目实训 (48)项目四虚拟柔性生产线项目实训 (51)附录：XK-SX5C型电气自动化实训台端子图 (55)第一部分基础篇项目一自动售货机一、虚拟负载接口二、演示实验1、控制要求（1）此自动售货机可投入1元、5元或10元的币。
（2）当投入的硬币总值等于或超过3元时，瓜子指示灯亮；总值等于或超过6元时，冰柠檬和美年达指示灯亮；当投入的总值等于或超过8元时，可乐和雪碧指示灯亮；当投入的硬币总值超过12元时，所有物品的指示灯都亮。
（3）当物品指示灯亮时，按相应物品按钮，则物品排出7s后自动停止。
物品排出时，相应指示灯闪烁。
（4）投入的硬币总值大于0时，找钱指示灯亮。
按找钱按钮，找钱按钮指示灯闪烁5秒，金额减为0。
2、I/O分配（1（23、PLC程序参考程序见“自动售货.MWP”。
4、操作演示（1）按图1所示进行实验接线。
0V虚拟负载接线端子虚拟负载接线端子0V 图1（2）将PLC 程序“自动售货.MWP ”下载到PLC 中。
《电气控制与PLC应用技术》实训指导说明书目录前言 (3)实训一电动机点动控制和自锁控制 (4)实训二电动机双重联锁正反转控制 (7)实训三电动机顺序控制 (10)实训四三相异步电动机星-三角起动控制 (12)实训五 PLC基本指令的编程练习 (14)实训六 PLC控制LED数码显示控制 (19)实训七 PLC控制彩灯闪烁显示控制 (20)实训八 PLC控制电动机星-三角起动控制 (21)实训九 PLC控制机械手动作模拟控制 (23)实训十 PLC控制十字路口交通灯模拟控制 (25)实训十二 PLC控制全自动洗衣机模拟控制 (29)前言本课程为机电一体化技术专业的重要专业课，学生在学习了“电工电子技术”等课程以后，通过本课程的学习，获得电气控制基本理论等方面的知识；培养学生独立工作能力，使用所学理论解决实际问题，巩固基本理论并获得实践技能。
为了使学生更好地理解和深刻地把握这些知识，并在此基础上，训练和培养实际动手能力以及分析、解决实际工程问题的能力，特开设了以下实验项目：三相鼠笼式异步电动机实验，三相鼠笼式异步电动机点动和自锁控制，三相鼠笼式异步电动机能耗制动控制，三相鼠笼式异步电动机能耗制动控制，可编程控制器的基本指令编程练习，天塔之光模拟控制，三相鼠笼式异步电动机点动控制和自锁控制（PLC 控制），三相鼠笼式异步电动机带延时正反转控制（PLC控制）、三相鼠笼式异步电动机星/三角换接启动控制（PLC控制）、十字路口红绿灯控制。
通过以上实验使学生掌握如何用设计电气控制电路和使用PLC实现工业设备的控制。
本指导书所涉及的实验适用于机电一体化技术专业开设。
实训一电动机点动控制和自锁控制在顺序控制实验箱完成电动机点动控制和自锁控制实验。
一、实验目的1. 通过对三相异步电动机点动控制和自锁控制线路的实际安装接线，掌握由电气原理图变换成安装接线图的知识。
2.通过实验进一步加深理解点动控制和自锁控制的特点二、实验原理1. 继电─接触控制在各类生产机械中获得广泛地应用，凡是需要进行前后、上下、左右、进退等运动的生产机械，均采用传统的典型的正、反转继电─接触控制。
《C语言程序设计》实训指导书电气指导老师：2O11.12.15C程序设计实训指导书（适用于电气专业）《C程序设计》实训是C程序设计课程的一个重要环节，而且也是整个教学过程中理论联系实际不可缺少的教学环节。
为加强学生对于知识掌握的广泛性、应用性和动手能力，以及对各有关先修课程的知识进行较为全面而综合的设计练习，必须搞好C程序设计实训。
一、实训目标强化C语言的各种知识，通过一系列实验，使学生获得C语言的相关知识及一定的实际操作技能和用C 编程的实践经验，进一步提高学生分析问题、解决问题的能力，以巩固和加深所学的理论知识。
为学生从事本行业相关工作打下比较坚实的基础。
使学生获得一定的实际操作技能和程序开发经验，进一步提高学生分析问题、解决问题的能力，增强实践技能，并培养学生勇于动手、勤于动手、热爱本专业的思想。
二、实训要求C实验应在计算机机房进行，通过合理选择实验题目，使学生应达到以下要求：本课题设计的基本要求：➢必须提交系统分析报告，包括系统的功能分析、系统的功能模块设计➢程序设计的报告：包括程序的运行环境、开发环境、程序的详细设计（包括模块之间的关系，模块的功能、主要功能实现的程序段）。
时间够用情况可以尝试。
➢系统的源程序，应带有详细的备注。
时间够用情况可以尝试。
要求学生在实训期间，做好实训日记、以及实训所得资料、内容的整理工作。
实训结束时，写出实训报告并有实训作品。
实训报告内容详略得当，要有程序及程序使用说明。
实训要在机房中计算机上完成整个程序的调试，通过实训，对C课程的掌握上应使学生应达到以下要求：1、熟悉C的开发环境。
2、掌握C中的数据类型、变量、常量、表达式和运算符的用法。
3、掌握C中顺序结构、选择结构、循环结构程序的编写，语句的实现。
使学生养成良好的编程习惯。
培养分析问题，解决问题的能力。
4、掌握C 程序结构的概念与使用方法。
5、掌握数组类型的使用方法。
6、理解并掌握函数的概念和用法。
7、掌握C 编程的技巧。
8、树立实事求是、认真工作的思想，培养严密的逻辑思维能力。
三、实训内容本次实训要求必须完成两类实训任务:(1)学生对指定的12个实验项目进行验证与设计;(2) 学生从所给的6道实用题目中任意选择5个,自行进行编程实现。
[1] 指定的实验项目验证与设计(对以下指定的12个实验项目进行验证)1、数据类型、运算符和表达式一、实验目的1.熟练表达式的表示方法2.了解表达式的运行结果二、实验内容和步骤用printf函数来输入表达式运行结果观察以下表达式的结果=x<yy>xx!=yx==z-2x=x-2x>=zx<=z以上表达式的值(2)当x=0,y=-1,z=1时当x当x=0,y=-1,z=1时x&&yx||yy&&xy||z以上表达式的值三、问题讨论1.“=”和“==”有什么区别？2.“&”和“&&”、“|”和“||”有什么区别？2、数据类型一、目的和要求了解Ｃ语言中数据类型的意义。
二、实验内容和步骤１、下面的程序试图计算由键盘输入的任意两个整数的平均值：＃include <stdio.h>main(){int x,y,a;scanf(“%x,%y,&x,&y);a=(x+y)/2;printf(“The average is :”a);}调试无语法错误后，分别使用下列测试用例对上述程序进行测试：（１）２，６（２）１，３（３）－２，－６（４）－１，－３（５）－２，６（６）－１，３（７）１，０（８）１，６（９）３２８００，３３０００（１０）－３２８００，３３０００1、分析上述哪几组测试用例较好？通过测试，你发现程序有什么错误了吗？若有错误，请指出错误原因。
２、操作符sizeof用以测试一个数据或类型所占用的存储空间的字节数。
请编写一个程序，测试各基本数据类型所占用的存储空间大小。
三、分析与讨论如何正确地选用数据类型？（提示：给合前面做过的两个实验及书本进行讨论总结）3、运行符与表达式一、目的和要求１、理解常用运行符的意义。
２、掌握Ｃ语言表达式的运行规则。
３、本实验可在学习了教材第2.3节后进行。
二、实验内容和步骤１、编写一个Ｃ语言程序，测试下列各表达式i , ji + 1,j + 1i + + ,j + ++ + i, + + ji + + + + + j+ + i + + + + + j + +要求在各表达式中i 和j都分别有相同的初值。
在实验中注意下列问题：（１）哪些表达式是错误的？为什么？（２）理解＋，＋＋，＋＋i，i＋＋的意义和优先级别。
２、编写一个程序，测试常用的十个运算符的优先顺序。
四、分析与讨论分析总结运算符的优先级。
4、输入与输出一、目的和要求１、掌握Ｃ语言程序输入、输出的方法和格式。
２、本实验可在学习教材第二章后进行。
二、实验内容与步骤１、输入并编辑下面的程序main(){int a,b;float c,d;long e,f;unsigned int u,v;char c1,c2;scanf(“%d,%d”,a,b);scanf(“%f,%f”,c,d);scanf(“%ld,%ld”,e,f);scanf(“%o,%o”,u,v);scanf(“%c,%c”,c1,c2);printf(“\n”);printf(“a=%7d,b=%7d\n”,&a,&b);printf(“c=%10.2f,d=%10.2f\n”,&c,&d); printf(“e=17ld,f=%17ld\n”,&e,&f);printf(“u=%o,d=%o\n”,&u,&v);printf(“c1=%c,d=%c\n”,&c1,&c2);这个程序有语法错误吗？为什么？２、调试上述程序无语法错误后，用下面的测试数据，对程序进行测试：a=123,b=456,c=17.6,d=71837.65,e=70000,f=2174506,u=62000,v=58765,c1=’a’,c2=’b ’分析运行结果。
特别注意输入c1,c2的值是什么？什么原因？３、将输入e和f的语句改为：scanf(“%d,%d”,&e,&f);再用上述测试数据测试并分析结果。
４、将输入u、v的语句改为：scanf(“%d,%d”,&u,&v);再用上述测试数据测试并分析结果。
５、将输出e ，f 的语句改为：printf(“e=%17d,f=%17d\n”,e,f);再用上述测试数据测试并分析结果。
６、将输出u、v的语句改为：printf(“u=%u,v=%u\n”,u,v);或printf(“u=%d,v=%d\n”,u,v);再用上述测试数据测试并分析结果。
７、请读者自己修改程序和改变数据输入的形式，分析各种情况下的输入与输出。
８、在scanf(“%c,%c”,&c1,&c2)；语句之前加一个语句：getchar();９、验证转义字符\n 与\r的意义有何不同。
三、分析与讨论１、总结在printf函数中可以使用的各种格式指定符，并给出样例。
２、总结在printf函数中可以使用的各转义字符及其功能。
5、顺序程序结构程序设计一、实验目的1.进一步掌握C程序的编辑、编译、连接和运行的过程。
2.熟悉顺序结构的程序设计方法。
3.熟练使用C的各种表达式。
4.熟练掌握输入、输出函数的使用。
二、实验内容和步骤1. 输入x，y，编写程序求z=x+|y|的值。
实验步骤与要求：（1）程序中用scanf函数输入x和y的值，请分析以下两个语句scanf(“%f%f”,x,y);scanf(“%f%f”,&x,&y);哪一个是正确的，分别运行之，分析程序运行结果。
如果scanf函数改为scanf(“%f，%f”,&x,&y);应该怎样输入数据。
2. 编写输入三角形的三边长a、b、c，求三角形面积area的程序。
实验步骤与要求：（1）输入前要加提示语句。
（2）输出结果前要有必要的文字说明。
（3）输入一组数据3，4，5，观察运算结果。
（4）输入另外一组数据3，4，8，观察运算结果，分析这个运算结果是否有效。
三、问题讨论上机各个环节所出现的错误及解决的办法6、选择结构一、实验目的１、了解条件与程序流程的关系２、了解用不同的数据使程序的流程覆盖不同的语句、分支和路径。
３、本实验应在学习教材第3.2节后进行。
二、实验内容和步骤１、题目有如下程序段：｛……if (a>1&&b= =0) x=x/a;if(a==2||x>1) x=x+1;}为了更容易明白程序的逻辑结构，我们用图5.1所示流程图来加以描述。
要求增加一些输入语句和输出语句，a,b和x值下运行，并且能观察程序流程经过（覆盖）了哪些语句、哪些分支及哪些路径。
２、实验步骤记下分别使用下列各组数据运行时的操作流程。
（１）a=1,b=1,x=1;（２）a=1,b=1,x=2;（３）a=3,b=0,x=1;（４）a=2,b=1,x=4;（５）a=2,b=1,x=1;（６）a=1,b=0,x=2;（７）a=2,b=1,x=1;（８）a=3,b=0,x=2。
三、分析讨论（1）用哪一组数据就可使程序中的每个处理语句都执行一次？为了找出程序中各条处理语句中的错误，应该使用什么样的数据对程序进行测试？请上机验证自己的结论。
（2）用哪两组数据就可以使程序段中的每个分支都运行一次？这种情形与上面的讨论有何不同？如果为了找出程序中积压分支中的错误，应该使用什么样的数据对程序进行测试？请上机验证自己的结论。
（3）用哪两组数据就可以把判定框中的每个条件运算都进行一次？如果为了测试出判定条件中的错误，应使用哪些数据对程序进行测试？请上机验证自己的结论。
（4）用哪四组数据才可以把各种条件的组合都检测一遍？如果为了测试各种条件的组合的情形，应该使用什么样的测试数据？请上机验证自己的结论。
（5）用哪四组数据才可以把起始到终止的各条路径都覆盖一次？如果为了测试出程序在不同路径下的错误，应该使用什么样的测试数据？请上机验证自己的结论。
四、进一步的实验1．题目从键盘上输入三个数，让它们代表三条线段的长度，请写一个判断这三条线段所组成的三角形属于什么类型（不等边，等腰，等边或不构成三角形）的C程序。
2．请分别设计下列数据对自己的程序进行测试：（1）找出各条语句中的错误。
（2）找出积压分支中的错误。
（3）找出各条件中的错误。
（4）找出各种条件组合中的错误。
（5）找出各条路径中的错误。
7、条件型循环结构一、目的和要求1、掌握在程序设计条件型循环结构时，如何正确地设定循环条件，以及如何控制循环的次数。
