《微机控制统》实习指导.docVIP

微机控制系统实习指导书机械与控制工程学院 自动化实验室 2013年12月 一、课程性质、目的和意义 本课程是自动化专业的一门必修的专业实习课。通过该实习，使学生进一步加深对《微机原理与接口技术》、《单片机原理与应用》、《计算机控制技术》、《自动控制原理》、《数字电子技术》、《模拟电子技术》等课程相关理论知识的理解，并基本掌握将这些理论知识应用于自动控制系统设计的基本方法与技能，为今后从事相关技术工作奠定必要的基础。 实习的要求、要求及进度安排 2.1 要求 通过课程学习，使学生掌握收集、分析、应用资料的基本方法，通过技术方案的选择论证、硬件设计、程序设计，掌握自控原理、微机原理、单片机、计算机控制等课程理论知识在自动控制中的应用方法，掌握基于微型计算机的自动控制装置、自动测试仪器等的设计方法与技能。具体要求如下： 整个实习过程要严肃认真，实事求是，确保实习质量。 在整个实习过程中要服从领导，听从指挥，严守纪律。 认真及时完成实习作品及实习总结报告。 设计报告要方案合理、原理可行、参数准确及结论正确。 2.2 实习内容 利用微型计算机（PC）或单片微型计算机设计一个自动控制、自动检测系统、或自动化仪表。要求： 1．给出控制系统的完整电路原理图（如果使用PC机，PC机的原理图不要求绘出，但要给出输入/输出接口的原理图），完成硬件制作； 2．依据控制目的和控制指标要求设计控制算法，编写控制程序。 3．进行实验测试：给出实验测试方法，获取实验数据。如果是进行仿真测试，建立仿真模型，给出仿真方法，仿真工具，并获得仿真数据。 4．对实验测试数据（或仿真数据）进行分析，撰写并提交实习报告。 2.3 进度安排 本课程设计时间为3周，具体进度安排如下： 第一周确定选题，通过查阅文献相关资料，建立系统设计框图，确定设计方案、进行电路设计。 第二周完成软硬件设计，整个系统进入调试阶段。 第三周调试电路，完成功能，撰写实习报告。 三、实习完成形式 3周，由实习指导教师给出基本要求，学生按照要求与自己的兴趣自主拟定设计题目，设计目的、具体的设计指标，报指导教师审核、修改、确认。 4.2 指导教师拟定题目，由学生选择。可供参考的题目 （1）温度控制系统：24V的低压，室温～60℃的低温温度控制，使用电阻式加热器，可以使用热敏电阻、热电偶、半导体温度传感器等做温度传感器进行温度检测；可使用键盘设定温度；温度的设定值、测量使用LED数字显示；带温度越限报警功能。 （2）开环直流电动机的速度控制：使用12V~36V的低压直流电动机，微型计算机可逆开环PWM方式速度控制；速度设定可以采用使用电位器的模拟设定方式，也可以采用键盘数字设定方式。 （3）闭环直流电动机的速度控制：使用12V~36V的低压直流电动机，微型计算机可逆PWM方式速度控制；要求具有速度环、电流环；速度设定可以采用使用电位器的模拟设定方式，也可以采用键盘数字设定方式；速度测量可以使用测速发电机，也可以使用增量式光电脉冲编码器；具有设定速度、实际速度的数字显示功能。 （4）步进电机运行控制：可用键盘设定转速和转向，或角位移量，控制电机的转动；可以按照给定的加/减速曲线运行；用LED数码管显示系统的运行状态。 （5）液位控制：可通过按键设定液位高度，液位设定值和实际值可数字显示，具有越限报警功能。 （6）函数发生器：可用键盘选择波形、频率，显示设定的波形、频率。 （7） 交通灯控制系统的设计：除了具有直行、转弯信号等基本定时控制功能外，要求具有人行横道线手动请求按钮，当有请求按钮按下，则优先让行人通过；具有时间显示功能。 （8） 电子秒表设计，具有普通秒表的功能。 （9） 数字万用表设计，具有直流电压、电流测量功能，电阻测量功能，LED数码显示。 （10）指导老师选择的其它题目。 五、指导书或参考资料 清华大学出版社，2002 《微型计算机原理及应用》实验指导书，清华大学出版社 《微型计算机接口技术及应用》，刘乐善编著，华中科技大学出版社 《微型计算机原理及应用》（第三版）姚燕南编著西安电子科技大学出版社《微型计算机及其应用》周细黄文兰编著华中理工大学出版社《单片计算机及其等主编应用》，白驹珩等主编，电子科技大学出版社。1998 《MCS-51、96系列单片机原理及应用》，孙涵芳，北京航空航天大学出版社.1996年 《MCS-51系列单片机应用系统设计，系统配置与接口技术》，何力民编著，北京航空航天大学出版社.1997 《单片机应用程序设计技术》，周航慈著，北京航空航天大学出版社.1998