微型计算机控制技术课程报告

微机控制原理课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握微机控制原理的基本概念，包括微处理器、接口技术、中断处理等；2. 使学生了解微机控制系统的结构组成、工作原理及设计方法；3. 帮助学生理解并运用微机控制技术进行简单的控制系统设计。

技能目标：1. 培养学生运用微机控制原理解决实际问题的能力；2. 提高学生进行微机控制系统分析与设计的实际操作技能；3. 培养学生团队协作、沟通交流的能力，以适应实际工作中的项目开发需求。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对微机控制技术的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程伦理观念；3. 增强学生的国家意识，使其认识到微机控制技术在我国经济社会发展中的重要作用。

课程性质：本课程为专业选修课，旨在帮助学生掌握微机控制原理的基础知识，提高学生的实际操作能力和创新能力。

学生特点：学生已具备一定的电子技术基础，具有较强的学习能力和实践欲望。

教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，以项目为导向，培养学生解决实际问题的能力。

通过课程学习，使学生能够达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。

在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 微机控制系统概述：介绍微机控制系统的基本概念、发展历程、应用领域，使学生了解微机控制技术的背景及重要性。

教材章节：第一章2. 微处理器及其接口技术：讲解微处理器的结构、工作原理，以及常用的接口技术。

教材章节：第二章、第三章3. 中断处理与定时器/计数器：分析中断处理的过程，介绍定时器/计数器的工作原理及应用。

教材章节：第四章、第五章4. 微机控制系统设计方法：阐述微机控制系统的设计步骤、方法以及注意事项。

教材章节：第六章5. 微机控制系统实例分析：分析典型的微机控制系统案例，使学生了解实际应用中的设计方法和技巧。

教材章节：第七章6. 实践教学环节：组织学生进行微机控制系统的设计与实践，提高学生的实际操作能力。

一、实训背景随着科学技术的不断发展，计算机技术在各个领域的应用日益广泛。

计算机控制技术作为自动化领域的重要组成部分，其研究与应用对于提高生产效率、降低成本、改善产品品质等方面具有重要意义。

为了使学生深入了解计算机控制技术，提高动手能力，本实训课程以计算机控制技术为核心，通过实际操作，使学生掌握计算机控制系统的设计、调试和实施方法。

二、实训目的1. 理解计算机控制系统的基本原理和组成；2. 掌握计算机控制系统的设计方法；3. 熟悉计算机控制系统的调试与实施；4. 培养学生团队合作精神和创新意识。

三、实训内容1. 计算机控制系统的基本组成计算机控制系统主要由以下几个部分组成：（1）被控对象：被控对象是指需要通过计算机控制系统进行控制的设备或过程。

（2）传感器：传感器用于将物理量转换为电信号，以便计算机控制系统进行处理。

（3）控制器：控制器是计算机控制系统的核心，负责接收传感器输入信号，根据预设的控制策略进行计算，并输出控制信号。

（4）执行器：执行器根据控制器输出的控制信号，实现对被控对象的调节。

（5）人机界面：人机界面用于人与计算机控制系统之间的交互，包括操作面板、显示器等。

2. 计算机控制系统的设计方法计算机控制系统的设计主要包括以下几个步骤：（1）系统分析：分析被控对象的特点和需求，确定控制目标。

（2）系统建模：根据被控对象的特点，建立数学模型。

（3）控制器设计：根据数学模型和控制目标，选择合适的控制器类型，并进行参数整定。

（4）系统仿真：在计算机上对控制系统进行仿真，验证系统性能。

（5）系统实施：根据仿真结果，对实际控制系统进行调整和优化。

3. 计算机控制系统的调试与实施计算机控制系统的调试主要包括以下几个方面：（1）硬件调试：检查硬件设备是否正常，包括传感器、控制器、执行器等。

（2）软件调试：检查控制算法是否正确，参数是否合理。

（3）系统联调：将硬件和软件结合起来，进行系统联调，验证系统性能。

微型计算机控制技术课设学⽣实验报告实验课名称：微型计算机控制技术实验项⽬名称：多路数据采集系统设计专业：电⽓⼯程及其⾃动化学号：姓名:⽬录⼀、实验⽬的⼆、实验原理1、TLC2543的基本原理2、SPI总线3、数字滤波三、硬件电路设计及proteus仿真四、程序设计⼀、实验⽬的1、掌握串⾏总线的使⽤⽅法。

2、学会利⽤串⾏总线实现单⽚机与外设之间的数据传送与接收。

3、掌握数字滤波的使⽤，并有⼀个深刻的认识。

4、将总线接⼝技术、数字滤波、⼈机交互接⼝技术、模拟量输⼊输出通道技术综合设计，多微机系统有⼀个⼤概的认识。

⼆、实验原理该多路数据采集系统是基于89C52和TLC2543⽽设计的，含有数字滤波（此处采⽤平均值滤波的数字滤波⽅式）的功能，⽤⼀⽚TLC2543实现5路模拟量的巡回检测，并通过液晶显⽰器12864显⽰最终处理之后经标度变换的数据采集量。

1、TCL2543的基本原理⼀）引⾔TLC2543是TI公司的12位串⾏模数转换器，使⽤开关电容逐次逼近技术完成A/D 转换过程。

由于是串⾏输⼊结构，能够节省51系列单⽚机I/O资源；且价格适中，分辨率较⾼，因此在仪器仪表中有较为⼴泛的应⽤。

⼆) TLC2543的特点（1）12位分辩率A/D转换器；（2）在⼯作温度范围内10µs转换时间；（3）11个模拟输⼊通道；（4）3路内置⾃测试⽅式；（5）采样率为66kbps；（6）（6）线性误差±1LSBmax；（7）（7）有转换结束输出EOC；（8）（8）具有单、双极性输出；（9）（9）可编程的MSB或LSB前导；（10）（10）可编程输出数据长度。

三）TLC2543的引脚排列及说明TLC2543有两种封装形式：DB、DW或N封装以及FN封装，这两种封装的引脚排列如图1，引脚说明见表1。

图1 TLC2543的封装表1 TLC2543引脚说明2、SPI总线MOTOROLA公司的SPI总线的基本信号线为3根传输线，即SI、SO、SCK。

精品课程《微型计算机控制技术》电子教案PPT课件（全）第一章：微型计算机控制技术概述1.1 课程介绍了解《微型计算机控制技术》的课程目标和意义。

掌握课程的主要内容和教学方法。

1.2 微型计算机控制技术基本概念解释微型计算机控制技术的定义。

探讨微型计算机控制技术的发展历程和应用领域。

1.3 微型计算机控制系统组成分析微型计算机控制系统的硬件和软件组成。

了解输入/输出设备、控制器、执行器等主要组成部分的功能。

1.4 微型计算机控制技术的关键技术探讨微型计算机控制技术中的关键技术和算法。

了解数字信号处理、模拟/数字转换、PID控制等核心技术。

第二章：微型计算机控制系统的硬件设计2.1 控制器硬件设计基础分析控制器硬件设计的基本要求和原则。

掌握控制器硬件设计的步骤和注意事项。

2.2 控制器硬件选型了解常用控制器硬件的选择标准。

掌握控制器硬件选型的方法和依据。

2.3 控制器硬件电路设计实例分析具体的控制器硬件电路设计实例。

学习如何设计控制器硬件电路，并进行仿真和测试。

2.4 控制器硬件调试与优化探讨控制器硬件调试和优化的方法和技巧。

学习如何解决控制器硬件设计和实施过程中出现的问题。

第三章：微型计算机控制系统的软件设计3.1 控制器软件设计基础分析控制器软件设计的基本要求和原则。

掌握控制器软件设计的步骤和注意事项。

3.2 控制器软件选型了解常用控制器软件的选择标准。

掌握控制器软件选型的方法和依据。

3.3 控制器软件编程语言介绍常用的控制器软件编程语言。

学习如何选择合适的编程语言进行控制器软件开发。

3.4 控制器软件开发实例分析具体的控制器软件开发实例。

学习如何进行控制器软件开发，并进行调试和优化。

第四章：PID控制算法及其实现4.1 PID控制算法概述解释PID控制算法的定义和原理。

探讨PID控制算法的优点和局限性。

4.2 PID控制算法的数学模型分析PID控制算法的数学模型。

学习如何建立和求解PID控制算法的数学模型。

微型计算机控制技术总结随着科学技术的发展，人们越来越多的用计算机来实现控制。

近年来，计算机技术、自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展，给计算机控制技术带来了巨大的发展。

然而，设计一个性能好的计算机控制系统是非常重要的。

计算机控制技术这门课程是自动化、测控技术与仪器专业以及相关专业的一门专业课，主要讲述计算机控制系统的基本结构、基本原理，计算机控制系统的数学描述及设计方法，计算机控制系统软、硬件的设计方法与实现途径。

主要是培养学生理论联系实际，从实际出发分析问题、研究问题和解决问题的能力，将学生所学知识系统化。

采用计算机进行控制的系统称为计算机控制系统，也称它为数字控制系统。

若不考虑量化问题，计算机控制系统即为采样系统。

进一步，若将连续的控制对象和保持器一起离散化，那么采样控制系统即为离散控制系统。

所以采样和离散系统理论是研究计算机控制系统的理论基础。

随着科学技术的迅速发展，计算机控制技术的应用领域日益广泛，在冶金、化工、电力、自动化机床、工业机器人控制、柔性制造系统和计算机集成制造系统等工业控制方面已取得了令人瞩目的研究与应用成果，在国民经济中发挥着越来越大的作用。

计算机控制技术的应用领域日益广泛，如在机械、冶金、化工、电力、建材等方面，已经取得了令人瞩目的研究与应用成果，并且在国民经济中发挥着越来越大的作用。

计算机控制技术以自动控制理论和计算机技术为基础，自动控制理论的发展给计算机控制系统增添了理论工具，而计算机技术的发展为新型控制规律的实现、构造高性能的计算机控制系统提供了物质基础，两者的结合极大地推动了计算机控制技术的发展。

计算机控制系统主要由硬件和软件两大部分组成，而一个完整的计算机系统应由下列几部分组成：被控对象、主机、外部设备、外围设备、自动化仪表和软件系统。

而我们学习的课本《微型计算机控制技术》主要分为九章，这些章节主要讲述了计算机控制系统的概述，典型形式等，主要让我们对计算机控制系统有了初步的入门知识；计算机控制系统的硬件设计技术，讨论了输入输出接口与过程通道的硬件和软件设计；数字控制技术讨论了数字程序控制技术，重点介绍了逐点比较法插补原理和步进电机控制技术；常规复杂控制技术，主要学习数字控制器的连续化设计技术、数字控制器的离散化设计技术以及相关的各类控制算法，了解了常规及复杂控制技术；现代控制技术，主要介绍了采用状态空间的输出反馈设计法、极点配置设计法、最优化设计法；先进控制技术，控制技术中的模糊控制技术、神经网络控制技术、专家控制技术和预测控制技术；计算机控制系统软件的设计，计算机控制系统的应用程序设计与实现技术，重点放在数据处理、数字控制器的工程实现以及软件抗干扰技术；分布式测控网络技术，学习了分散型测控网络技术，讲述了通信网络技术、DCS控制技术，另外还学习了现场总线技术；计算机控制系统的设计与实现，计算机控制系统的设计。

微型计算机控制技术实训报告第十组学号：21023420组员：国强学号：21023421组员：张凌宇〈一〉项目六：1. 训练目的学习单片机内部定时器的使用和编程方法。

学会用查询方式和中断方式的编程方法。

2. 硬件电路及接线〈1. 〉本项目需要用到单片机挂箱D40上的单片机最小应用系统（C）和八位逻辑电平显示模块（A3）.〈2. 〉用八位数据线连接单片机最小应用系统（C）的JD1C(P1口)到八位逻辑电平显示模块（A3）的JD1A3。

打开相关模块的电源开关。

3.利用定时器∕计数器T1的定时功能，使得8个发光二极管每隔100ms点亮一个，即从P1.0~P1.7依次点亮，形成循环。

T1可工作在定时、方式1，fosc=12MHz。

并完成以下要求。

〈1〉画出流程图采用查询方式，编制程序并上机调试（程序设计前要有所需数据的计算过程）。

（程序需加注释）。

ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHLJMP LT1ORG 0100HMAIN: MOV TMOD,#01HMOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HMOV IE,#10000010BMOV R7,#0AHMOV A,#0FEHMOV P1,ASETB TR0SJMP $ORG 0200HLT1: MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HRR Amov P1,AMOV R7,#40GORET: RETIEND<2>采用中断方式，编制程序并上机调试(程序设计前要有所需数据的计算过程)。

程序需加注释。

TMOD=00010000=10HT初=65536-50000=15536=3CB0HORG 0000H ;复位地址LJMP MAIN ;转主程序ORG 001BH ;T1中断入口地址LJMP LT1 ; 转T1ORG 0100H ；主程序首址MAIN:MOV TMOD,#10H ；置T1定时器方式1MOV TH1,#3CH ；置定时初值MOV TL1,#0B0HMOV IE,#10001000B ；全部开中MOV A,#0FEH ；A=FEHMOV P1,A ; P1=FEHSETB TR1 ;T1运行SJMP $ ；等待T1中断ORG 0200H ；T1中断服务程序首地址LT1:MOV TH1,#3CH ；重置T1初值MOV TL1,#0B0HRR A ；循环左移MOV P1,AGORET:RETI ；中断返回END<3>将定时时间改为2s，用中断方式编制程序。

《微型计算机控制技术》课程设计报告学号姓名指导老师所在学院完成日期目录一．设计任务概述1.1任务说明甲车车头紧靠起点标志线,乙车车尾紧靠边界,甲、乙两辆小车同时起动，先后通过起点标志线，在行车道同向而行，实现两车交替超车领跑功能。

跑道如图所示:1.2基本任务（1）甲车和乙车分别从起点标志线开始，在行车道各正常行驶一圈。

（2）甲、乙两车按图1所示位置同时起动，乙车通过超车标志线后在超车区内实现超车功能，并先于甲车到达终点标志线，即第一圈实现乙车超过甲车（3）甲、乙两车在完成(2)时的行驶时间要尽可能的短。

1.3发挥部分（1）在完成基本要求(2)后,甲、乙两车继续行驶第二圈，要求甲车通过超车标志线后要实现超车功能，并先于乙车到达终点标志线，即第二圈完成甲车超过乙车，实现了交替领跑。

甲、乙两车在第二圈行驶的时间要尽可能的短。

（2）甲、乙两车继续行驶第三圈和第四圈，并交替领跑；两车行驶的时间要尽可能的短。

（3）在完成上述功能后，重新设定甲车起始位置（在离起点标志线前进方向40cm范围内任意设定），实现甲、乙两车四圈交替领跑功能，行驶时尽可能的短。

二.系统方案选择与论证根据题目中的设计要求，本系统主要由微控制器模块、电源模块、避障模块、循迹传感器模块、直流电机及其驱动模块、液晶显示模块等构成。

本系统的方框图如图所示：2.1车体方案的选择与论证自己制作电动车。

经过反复考虑论证，我们制定了左右两轮分别驱动，在小车前面加万向轮转向的方案。

即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的步进电机进行驱动，车体首部装一个万向轮。

这样，当两个步进电机转向相反同时转速相同时就可以实现电动车的原地旋转，由此可以轻松的实现小车坐标不变的90度和180度的转弯。

当小车前进时，左右两驱动轮与前万向轮形成了三点结构，这种结构使得小车在前进时比较平稳。

为了防止小车重心的偏移，前万向轮起支撑稳定的作用。

对于车架材料的选择，我们经过比较选择了实验室常用的玻璃布板。

HEFEI UNIVERSITY 微型计算机控制技术课程总结姓名：系别：年级：学号：授课教师：完成时间：一、微型计算机控制技术简介计算机控制技术这门课程是自动化、测控技术与仪器专业以及相关专业的一门专业课，主要讲述计算机控制系统的基本结构、基本原理，计算机控制系统的数学描述及设计方法，计算机控制系统软、硬件的设计方法与实现途径。

主要是培养学生理论联系实际，从实际出发分析问题、研究问题和解决问题的能力，将学生所学知识系统化。

计算机的应用促进了控制理论的发展，先进的控制理论和计算机技术相结合推动计算机控制技术不断前进。

自从1971年美国Intel公司生产出世界上第一台微处理器Intel 4004以来，微处理器的性能和集成度几乎每两年就提高一倍，而价格却大幅度下降。

在随后30多年的时间里，微型计算机经历了4位机、8位机、16位机、32位机几个大的发展阶段，目前64位机也已经问世。

微型计算机的出现，在科学技术上引起了一场深刻的变革。

随着半导体集成电路技术的发展，微型计算机的运行速度越来越快，可靠性大大提高，体积越来越小，功能越来越齐全，成本却越来越低，使微型计算机的应用越来越广泛。

二、课程内容简介第一章：绪论部分绪论部分主要介绍的是计算机控制系统及其组成、计算机控制系统的典型形式及其发展和概况。

1、计算机控制系统(Computer Control System，简称CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统。

2、计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。

工业控制机硬件指计算机本身及外围设备。

硬件包括计算机、过程输入输出接口、人机接口、外部存储器等。

软件系统是能完成各种功能计算机程序的总和，通常包括系统软件跟应用软件。

3、典型的系统有操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、综合自动化系统。

本章主要让我们对计算机控制系统有有一个初步的入门知识第二章：输入输出接口与过程通道在计算机控制系统中，工业控制机必须经过输入输出接口和过程通道与生产过程相连，因此输入输出接口和过程通道是计算机控制系统的重要组成部分。

微型计算机控制技术实验报告学院信息工程学院班级电气0901班学号200907260230姓名叶孝璐2011年11月20日实验一系统认识及程序调试练习实验目的1．掌握TD-ACC+实验教学系统联机软件中的各菜单功能，熟练掌握其中的程序编辑、编译、链接、加载及调试方法。

2．了解TD-ACC+实验教学系统的系统资源及硬件操作环境。

实验设备PC机一台，TD-ACC+实验系统一套实验内容1．阅读“第一部分i386EX系统板介绍”，了解TD-ACC+实验教学系统的构成；2．读懂实验程序，对实验程序进行编辑、编译、链接、加载及调试练习。

实验原理调试下列程序：在显示器上显示一行26个英文字母，换行后重复进行。

第一种实现方法：显示两行字母之间的延时时间采用软件延时方式。

实验程序1（采用软件延时方式）CODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV CX,001AH；显示字符个数（26）→CXMOV AH,01MOV AL,13INT10H；显示换行CALL DELAY；调用延时子程序MOV AL,41H；送字符‘A’的ASCⅡ码AGAIN:MOV AH,01；显示一个字符INT10HINC AL；下一显示字符的ASCⅡ码LOOP AGAIN；连续显示26个字母JMP START；重复进行DELAY:PUSH CX；延时子程序MOV CX,0FFFFHDEL1:PUSH AXPOP AXLOOP DEL1POP CX Array RETCODE ENDSEND START第二种实现方法：显示两行字母之间的间隔时间用内部定时器8254进行控制，时间到由定时器的OUT端发出脉冲信号到中断控制器8259的中断信号输入端，向CPU请求中断，在中断程序中完成显示一行字母的功能。

硬件接线如图1-1，用排线将i386内部1#定时图1-1器输出OUT1连接到8259的一个中断请求端IRQ7。

8254与8253类似，它们的编程方式是兼容的，其控制字格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0SC1SC0RW1RW0M2M1M0BCD SC1SC0——所选计数器01计数器110计数器2位11无意义RW1RW0——读/写格式00锁定当前计数值（供CPU读取）01只读/写低8位10只读/写高8位11先读/写低8位，后读/写高8M2M1M0——工作方式选择000方式0001方式1X10方式2X11方式3100方式4101方式5BCD——计数格式0计数器按二进制格式计数1计数器按BCD码格式计数实验程序2（采用定时中断方式）CODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV AX,OFFSET IRQ7；填写8259的7号中断矢量入口地址的偏移量MOV SI,003CH；填写8259中断7的中段矢量MOV[SI],AX；填偏移量矢量MOV AX,CS；填写8259中断矢量入口地址的段地址MOV SI,003EH；填写7号中断段地址矢量MOV[SI],AXCLI；关系统总中断CALL SYSINTI；调用系统初始化子程序MOV DX,0F043HMOV AL,076H；初始化1＃定时器OUT DX,ALMOV DX,0F041HMOV AL,10H；定时10ms时间常数低8位OUT DX,AL；写1#定时器定时常数的低字节MOV X,0F041HMOV AL,27H；定时10ms时间常数高8位OUT DX,AL；写1#定时器定时常数的高字节MOV BX,64HMOV AH,01MOV AL,13INT10H；显示换行AGAIN:STI；打开系统总中断HLT；停机等待直到有中断产生JMP AGAIN；继续IRQ7:DEC BXJNZ FINISHMOV BX,64HMOV CX,001AHMOV AL,41HAGAIN1:MOV AH,01INT10HINC ALLOOP AGAIN1MOV AH,01MOV AL,13INT10HFINISH:MOV AL,20H；中断结束OUT20H,ALIRET；中断返回SYSINTI:MOV AX,8000H；系统初始化子程序（已保存在机器中）OUT23H,AL；扩展IO使能XCHG AL,AHOUT22H,ALOUT22H,AXMOV DX,0F822H；初始化管脚配置P2CFG，配置CS0#MOV AL,70HOUT DX,ALMOV DX,0F824H；初始化管脚配置P3CFG,配置主片IRQ7MOV AL,0B2HOUT DX,ALMOV DX,0F832H；初始化管脚配置INTCFGMOV AL,0AHOUT DX,ALMOV DX,0F834H；初始化管脚配置TMRCFGMOV AL,15H；将GA TE1接VCCOUT DX,ALMOV AL,11H；初始化主片8259OUT20H,ALMOV AL,08HOUT21H,ALMOV AL,04HOUT21H,ALMOV AL,01HOUT21H,ALMOV AL,6FH；写主片8259的中断屏蔽字，允许主片的IRQ7(用OUT21H,AL户程序使用)和IRQ4(系统通讯用)MOV AL,11H；初始化从片8259OUT0A0H,ALMOV AL,30HOUT0A1H,ALMOV AL,02HOUT0A1H,ALMOV AL,01HOUT0A1H,ALMOV AL,0FFHOUT0A1H,ALRETCODE ENDSEND START实验步骤1．打开微机及实验系统电源。