電氣、自動化專業(yè)級《微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計方案與綜合實驗(實踐)》課程設(shè)計方案任務(wù)書

1、電氣、自動化 2012 級“微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與綜合實驗（實踐） ”課程設(shè)計任務(wù)書一、課程設(shè)計目的微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與綜合實驗（實踐） 課程設(shè)計是電氣工程及其自 動化、自動化專業(yè)本科生的必修課。通過本課程設(shè)計，讓學(xué)生對微機(jī)系統(tǒng)有 一個較全面的理解，對典型數(shù)字接口電路的應(yīng)用技術(shù)有一個較深入地掌握， 綜合了對應(yīng)用系統(tǒng)的硬件原理和軟件編程的分析、設(shè)計和調(diào)試，達(dá)到基本掌 握簡單微型計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計方法，提高項目開發(fā)能力的目的。 要求同學(xué)獨立完成課題，寫出課程設(shè)計說明書，畫出電路原理圖，說明工作 原理，畫出電路印制板圖， 編寫程序流程圖及程序。希望同學(xué)們認(rèn)真閱讀 課程設(shè)計任務(wù)書， 認(rèn)真查閱資料，完

2、成好上機(jī)調(diào)試， 圓滿完成本次課程設(shè)計。二、課程設(shè)計內(nèi)容及要求A 組題型： 完成基于 80x86CPU 為核心控制器的具備基本 I/O 接口功能 的硬件電路系統(tǒng)原理圖設(shè)計、 PCB 電路設(shè)計和軟件編程設(shè)計?；?I/O 接 口電路應(yīng)包括：鎖存器、緩沖器、地址譯碼器、8255接口、8253接口、A/D （ D/A ）轉(zhuǎn)換電路、串行接口電路等；軟件功能要求完成基本 I/O 接口電路 控制和串口通信功能調(diào)試。設(shè)計題 1：信號發(fā)生器功能程序設(shè)計（限 2-3 人）設(shè)計要求：（1）、硬件電路基于80x86微機(jī)的接口電路；（2）、分別用C語言或匯編語言或VC+編程完成硬件接口功能設(shè)計；（ 3）、程序功能要求：

3、小鍵盤給定、數(shù)碼管（屏幕）顯示，并產(chǎn)生對應(yīng) 信號波形（D/A）輸出（信號波形包括正弦波、三角波、方波、鋸齒波）、輸 出信號波形幅度、頻率可調(diào)。 （注意：按鍵數(shù)量應(yīng)盡量少） 。（ 4）、具備本地及遠(yuǎn)程（串行方式）監(jiān)測功能。設(shè)計題 2：信號檢測與顯示功能設(shè)計（限 2-3 人）設(shè)計要求 ：（1）、硬件電路基于80x86微機(jī)接口電路的采樣接口電路；（2）、分別用C語言或匯編語言或VC+編程完成硬件接口功能設(shè)計；（ 3）、程序功能要求：小鍵盤給定、數(shù)碼管（屏幕）顯示，完成對數(shù)字開關(guān)量和模擬量的采樣和顯示； （4）、具備本地及遠(yuǎn)程（串行方式）監(jiān)測功能。設(shè)計題 3：交通燈控制功能設(shè)計（限 2-3 人） 設(shè)計

4、要求：（1）、分別用C語言或匯編語言或VC+編程完成硬件接口功能設(shè)計；（ 2）、硬件電路基于 80x86 微機(jī)接口；（ 3）、程序功能要求：小鍵盤給定、數(shù)碼管（屏幕）顯示；（ 4）、同時具備急救車應(yīng)急響應(yīng)功能和時間倒計時顯示功能。（ 5）、具備本地及遠(yuǎn)程（串行方式）監(jiān)控功能。設(shè)計題4:點陣LED顯示功能設(shè)計（限2-3人） 設(shè)計要求：（1）、分別用C語言或匯編語言或VC+編程完成硬件接口功能設(shè)計；（2）、硬件電路基于80x86微機(jī)接口電路；（ 3）、程序功能要求:小鍵盤給定、數(shù)碼管顯示、控制并顯示“待機(jī)” ， “歡迎你進(jìn)入系統(tǒng)！”，“再見” （延時 10 秒）；（ 4）、具備本地及遠(yuǎn)程（串行方式

5、）監(jiān)控功能。設(shè)計題 5:溫度閉環(huán)控制系統(tǒng) PID 控制設(shè)計（限 2-3 人） 設(shè)計要求:（1）、設(shè)計基于 80x86 微機(jī)接口控制電路；（2）、分別用C語言或匯編語言或VC+編程完成硬件接口功能設(shè)計；（3）、程序功能要求: 溫度給定由按鍵分段給定或電位器連續(xù)給定， 計 算機(jī)屏幕和數(shù)碼管同步跟蹤顯示當(dāng)前給定溫度和對象實際溫度。（4）、具備本地及遠(yuǎn)程（串行方式）監(jiān)控功能。設(shè)計題6:直流電機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng) PID控制設(shè)計（限2-3人） 設(shè)計要求:（1）、設(shè)計基于 80x86 微機(jī)接口控制電路；（2）、分別用C語言或匯編語言或VC+編程完成硬件接口功能設(shè)計；（3）、程序功能要求: 速度給定由按鍵分段給定

6、或電位器連續(xù)給定， 計 算機(jī)屏幕和數(shù)碼管同步跟蹤顯示當(dāng)前給定速度和對象實際速度。（4）、具備本地及遠(yuǎn)程（串行方式）監(jiān)控功能。設(shè)計題7:基于80x86微機(jī)接口電路的數(shù)字PWM控制器設(shè)計（限2-3人） 設(shè)計要求：（ 1）、分別用 C 語言或匯編語言或 VC+ 編程完成硬件接口功能設(shè)計；（2）、基于 80x86 微機(jī)接口硬件電路設(shè)計、調(diào)試；（ 3 ） 、程序功能要求: 在給定連續(xù)模擬信號或小鍵盤給定條件下， 通過 數(shù)字 PWM 控制器，實現(xiàn)小型直流電機(jī)速度可調(diào)，并數(shù)碼管（屏幕）顯示速 度。（ 4）、具備本地及遠(yuǎn)程（串行方式）監(jiān)控功能。設(shè)計題 8:小型步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計（限 2-3 人）設(shè)計要求:（

7、 1）、分別用 C 語言或匯編語言或 VC+ 編程完成硬件接口功能設(shè)計；（2）、基于 80x86 微機(jī)接口硬件電路設(shè)計調(diào)試；（ 3）、控制功能要求:小鍵盤給定分段速度， 數(shù)碼管顯示當(dāng)前步進(jìn)電機(jī) 啟動與停止、方向、速度信息；（ 4 ）、具有本地與遠(yuǎn)程（串行方式下）監(jiān)控功能。設(shè)計題 9:家用電扇控制實驗與驅(qū)動電路設(shè)計（限 2-3 人） 設(shè)計要求:（ 1）、分別用 C 語言或匯編語言或 VC+ 編程完成硬件接口功能設(shè)計；（2）、基于80x86微機(jī)接口電路控制器設(shè)計與調(diào)試；（ 3）、驅(qū)動電路（主回路）設(shè)計；（ 4）、控制器功能要求:設(shè)置三個功能分別為風(fēng)速、類型和停止開關(guān)， LED指示燈六個，指示風(fēng)速強(qiáng)

8、、中、弱，類型為睡眠、自然和正常。指標(biāo)如 下:a）. 電扇處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)時， 所有指示燈不亮， 只有按下“風(fēng)速”鍵時， 才會響應(yīng)，進(jìn)入起始工作狀態(tài)；電扇在任何狀態(tài)，只要按停止鍵，則進(jìn)入停 轉(zhuǎn)狀態(tài)。b）. 處于工作狀態(tài)時，有:初始狀態(tài)為:風(fēng)速 -“弱”，類型 -“正?！保话础帮L(fēng)速”鍵，其狀態(tài)由“弱”中”強(qiáng)” > “弱” 往 復(fù)循環(huán)改變，每按一下按鍵改變一次；按“類型”鍵，其狀態(tài)由“正?！彼摺弊匀弧?，“正?！?往復(fù)循環(huán)改變；C).風(fēng)速的弱、中、強(qiáng)對應(yīng)于電扇的轉(zhuǎn)動由慢到快。d) .類型的不同選擇，分別為：正常 電扇連續(xù)運轉(zhuǎn)；自然 電扇模 擬自然風(fēng)，即轉(zhuǎn)4s，停8s;睡眠 電扇慢轉(zhuǎn)，產(chǎn)生輕柔的微

9、風(fēng)，運 轉(zhuǎn)8s，停轉(zhuǎn)8s;e) .按照風(fēng)速與類型的設(shè)置輸出相應(yīng)的控制信號。設(shè)計題10:汽車信號燈控制程序設(shè)計(限2-3人)設(shè)計要求：(1) 、分別用C語言或匯編語言編程或 VC+完成硬件接口功能設(shè)計；(2) 、基于80x86微機(jī)接口控制器硬件電路設(shè)計與調(diào)試；(3) 、汽車信號燈微機(jī)控制系統(tǒng)，所需執(zhí)行的操作由相應(yīng)的開關(guān)狀態(tài) 反映，所需控制的信號燈有儀表板左/右轉(zhuǎn)彎燈、左右頭燈和左右尾燈共六 類燈，其駕駛操作與燈光信號對應(yīng)關(guān)系如下：a) .左/右轉(zhuǎn)彎(合上左/右開關(guān))：儀表板左/右轉(zhuǎn)彎燈、左/右頭燈、左/ 右尾燈閃爍。b) .緊急開關(guān)合上：所有燈閃爍。c) .剎車(合上剎車開關(guān))：左右尾燈亮。d)

10、 .左/右轉(zhuǎn)彎剎車：儀表板左/右轉(zhuǎn)彎燈、左/右頭燈、左/右尾燈閃爍， 右/左尾燈亮。e) .剎車、合上緊急開關(guān)：尾燈亮、儀表板燈、頭燈閃爍。f) .左/右轉(zhuǎn)彎剎車，并合上緊急開關(guān)：右/左尾燈亮，其余燈閃爍。g) .?？?合上?？块_關(guān))：頭燈、尾燈以30Hz的頻率閃爍。(4) 、具備本地及遠(yuǎn)程(串行方式)監(jiān)控功能。設(shè)計題11:多路溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(限 2-3人) 設(shè)計要求：(1)、用C語言或匯編語言或VC+編程完成硬件接口功能設(shè)計；(2、基于80x86微機(jī)接口的控制器硬件電路設(shè)計與調(diào)試；(3) 、功能要求：具有報警功能(如：聲、光、電形式)，系統(tǒng)可 實現(xiàn)6路溫度信號的巡回采集檢測、各路巡回檢測的

11、溫度范圍01020& (溫度信號用電位器可調(diào)電壓模擬)；4、指標(biāo)要求4C0對應(yīng)數(shù)字量為 01H)、每隔2s檢測一次，每一路連續(xù)檢測5次，取其中值，當(dāng)前溫度 用 4 位數(shù)顯示在計算機(jī)顯示屏幕上， 6 路同時顯示，每 2s 刷新一次顯 示。顯示方式為：例：1 號爐溫度： 0800 CO2 號爐溫度： 1000CO3 號爐溫度： 0700CO4 號爐溫度： 0800CO5 號爐溫度： 0650CO6 號爐溫度： 0870CO4、具備本地及遠(yuǎn)程(串行方式、監(jiān)控功能B組題型：充分利用計算機(jī)接口資源和基于 Windows 32位應(yīng)用程序開發(fā) 工具進(jìn)行簡單應(yīng)用課題的研究與嘗試，完成相關(guān)選題設(shè)計及綜合

12、實驗。設(shè)計題 12：電氣與自動化實驗中心實驗選課系統(tǒng)網(wǎng)站設(shè)計(限2-3 人、1 、設(shè)計要求：綜合分析實驗選課系統(tǒng)的特點和要求， 進(jìn)行管理項目與功能的規(guī)劃與分 析，實現(xiàn)該實驗中心實驗選課系統(tǒng)網(wǎng)站的設(shè)計與調(diào)試。2、編程語言為 SQL C# JAVA等語言；3 、系統(tǒng)功能具備 ：( 1 、提供便捷的界面以便完成用戶注冊、登陸和各類數(shù)據(jù)錄入；( 2、動態(tài)查詢各類信息(相關(guān)實驗項目時間、地點、學(xué)生姓名、學(xué)號、；( 3、允許合法用戶進(jìn)行錄入相關(guān)數(shù)據(jù)的修改、刪除操作；( 4、提供實驗中心相關(guān)信息公告欄、宣傳欄、 BBS 論壇等。( 5、打印統(tǒng)計報表。設(shè)計題13:基于PCI-8333的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(限

13、1-2人) 設(shè)計要求：(1) 、編程語言為 VC (或VB或Delphi或LabView、語言；(2) )基于80x86微機(jī)PCI-8333硬件接口電路設(shè)計與調(diào)試；( 3、程序功能要求： 系統(tǒng)具備數(shù)字示波器的多路采樣、 繪制動態(tài) 信號趨勢圖，能夠進(jìn)行通道、分辨率、增益、采樣周期設(shè)置，能夠?qū)π盘枖?shù)據(jù)及動態(tài)曲線進(jìn)行文件保存， 能夠打開相關(guān)備份文件， 進(jìn) 行數(shù)據(jù)調(diào)閱和分析。設(shè)計題14:基于USB2.0接口的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計（限 1-2人） 設(shè)計要求：（ 1 ） 、編程語言為 Labview （或 VC、VB、Delphi）；（2）、基于80x86微機(jī)USB2.0硬件接口電路設(shè)計與調(diào)試；（ 3）、

14、程序功能要求： 系統(tǒng)具備數(shù)字示波器的多路采樣、 繪制動態(tài) 信號趨勢圖，能夠進(jìn)行通道、分辨率、增益、采樣周期、顯示方式（數(shù)字或動態(tài)曲線） 設(shè)置，能夠?qū)π盘枖?shù)據(jù)及動態(tài)曲線進(jìn)行文件保 存，能夠打開相關(guān)備份文件，進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)閱和分析。設(shè)計題 15：基于 Matlab 的線性控制系統(tǒng)校正面板的設(shè)計（限 2-3 人） 設(shè)計要求：Matlab 軟件中，沒有專門設(shè)計校正裝置的函數(shù)，本次課程設(shè)計要求學(xué)生設(shè) 計線性控制系統(tǒng)的校正面板， 主要功能是輸入線性被控對象的傳遞函數(shù)和要求達(dá) 到的性能指標(biāo)，應(yīng)能選擇校正方法（根軌跡或頻域法等） 、校正方式（串聯(lián)或反 饋校正等）和校正裝置（超前或滯后或超前滯后等） ，設(shè)計出傳遞函

15、數(shù)形式的校 正環(huán)節(jié)，并對校正后系統(tǒng)進(jìn)行分析，檢驗各項性能指標(biāo)是否滿足要求。附件一：課程設(shè)計報告要求課程設(shè)計報告是對所承擔(dān)課題的總結(jié)論述?；緝?nèi)容要求如下：a) 目錄b) 設(shè)計課題名稱及要求。c) 設(shè)計思想和實施方案論述，給出硬件電路原理圖并分析。d) 典型程序模塊及典型編程技巧分析。e) 課程設(shè)計中遇到的問題及解決方法。f) 程序清單和程序注釋，相關(guān)流程圖。g) 收獲與體會。h) 參考文獻(xiàn)。a)格式要求： 參見文檔寫作規(guī)劃PDF文檔。報告字?jǐn)?shù)、頁數(shù)不作具體要求，以內(nèi)容論述全面、簡練、生動、清晰為原則。附件二：考核辦法及成績評定a) . 考核辦法： 演示所設(shè)計的系統(tǒng)；回答教師所提出的問題；查看課

16、程設(shè)計報告；考勤；平時表現(xiàn)情況。b) . 考核成績：成績分為 優(yōu)、良、中、及格、不及格 五檔，綜合下面幾個方面，給出各同學(xué) 的考核成績。(1)實驗以及討論課考勤記錄，占 20%，同時無故缺席兩次以上，最后成 績?yōu)椴患案瘛?2)設(shè)計任務(wù)完成情況，當(dāng)面驗收相關(guān)電路及程序結(jié)果，占40%。(3) 按課程設(shè)計報告的要求提交設(shè)計說明書，占 40%。微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與綜合實驗（實踐）上機(jī)實驗安排表第 11-14周_5月_5日至6月丄日7期 節(jié)數(shù)星期一星期二星期三星期四星期五星期六星期日第12節(jié)開放（11-14 周）開放（11-14 周）開放（11-14 周）開放（11-14 周）開放（11-14 周）開放（

17、11-14 周）開放（11-14 周）第34節(jié)開放（11-14 周）開放（11-14 周）開放（11-14 周）開放（11-14 周）開放（11-14 周）開放（11-14 周）開放（11-14 周）午休第56節(jié)開放（11-14 周）開放（11-14 周）開放（11-14 周）開放（11-14 周）開放（11-14 周）開放（11-14 周）開放（11-14 周）第78節(jié)開放（11-14 周）開放（11-14 周）開放（11-14 周）開放（11-13 周）開放（11、14 周）開放（11-14 周）開放（11-14 周）第9-10節(jié)備注：1、實驗地點：民主樓 138室2、 上機(jī)時間：第1-2節(jié)：8: 009: