计算机控制技术与应用课程设计
计算机控制技术及工程应用第三版课程设计
计算机控制技术及工程应用第三版课程设计概述计算机控制技术是现代工业自动化控制的核心技术之一。
它是将计算机技术与控制理论紧密结合的一种新型控制技术。
它不仅具有传统控制技术的一般特点，如快速、准确、可靠等，而且还具有智能、自适应、优化等特点，具有较强的信息处理、数据处理和控制能力。
本文档旨在介绍计算机控制技术及工程应用第三版课程设计的主题、内容、要求、方法和评分标准。
主题本次课程设计的主题是“小车避障控制系统”。
该主题设计要求学生能够掌握基于计算机控制技术的实时控制方法，设计并实现一个小车避障控制系统。
内容1.系统设计选择适合的控制器和开发板，设计小车底盘和传感器电路，确定控制策略和算法。
2.系统实现实现系统硬件和软件，测试功能和性能。
3.系统调试优化控制算法，调试控制参数，提高系统性能。
要求1.小车避障控制系统能够实时采集环境信息，并根据其控制小车的运动，实现避障功能。
2.小车能够在不同环境下运行，并稳定、准确地避障。
3.系统实现过程中要遵循良好的工程实践，注意代码优化、注释和文档编写。
方法本课程设计采用综合性教学法，注重理论与实践相结合。
具体方法包括：1.组织理论授课，讲授计算机控制技术基础知识和小车避障控制原理。
2.组织实验，让学生了解硬件电路和软件软件设计、编程和调试方法，培养实践能力。
3.采用开放性设计模式，鼓励学生创新思维，进行定制性设计和项目应用开发。
评分标准1.小车避障功能的实现和稳定性（40%）2.代码质量和文档编写（30%）3.性能测试结果和实现难度（30%）总结计算机控制技术在现代工业自动化控制中具有重要意义。
本次小车避障控制系统的设计，可以让学生深入了解计算机控制技术的应用与发展，激发学生编程和创新思维，提高学生的实践能力和综合素质。
相信通过此次课程设计，学生将更加深入地理解计算机控制技术的实践应用和未来发展方向。
计算机控制技术综合课程设计方案
计算机控制技术综合课程设计方案清晨的阳光透过窗帘，洒在键盘上，伴随着一杯热咖啡的香气，我开始构思这个“计算机控制技术综合课程设计方案”。
这个方案不仅要体现计算机控制的精髓，还要让学生在实践中掌握核心技能，下面是我的思路。
一、课程目标我们要明确课程目标。
这不仅仅是教会学生一些编程语言和算法，更重要的是让他们理解计算机控制系统的设计理念、工作原理和应用场景。
简单来说，我们要培养的是未来的计算机控制系统设计师。
二、课程内容1.基础理论课程的前半部分，我们会重点讲解计算机控制的基础理论，包括控制系统的基本概念、数学模型、控制器设计等。
这部分内容虽然枯燥，但却是后续实践的基础。
我会用生动的例子和实际应用场景来引导学生，让他们对这些理论产生兴趣。
2.编程实践是编程实践环节。
我们会教授学生如何使用C/C++、Python等编程语言来设计计算机控制系统。
在这个过程中，学生将学会如何将理论应用到实际项目中，如何处理各种复杂问题。
3.硬件接口除了编程，我们还会教授学生如何使用各种硬件接口，如串口、网络接口等。
这部分内容会让学生了解到计算机控制系统与外部设备之间的通信方式，为后续的实践项目打下基础。
4.项目实践在课程的我们会安排一系列项目实践。
这些项目将涵盖不同的应用领域，如智能家居、工业自动化等。
学生将分组进行项目设计，从需求分析、系统设计到编程实现，全方位锻炼自己的能力。
三、教学方法1.案例教学我会采用案例教学的方法，通过分析经典的计算机控制系统案例，让学生理解理论知识在实际中的应用。
同时，案例教学也能激发学生的兴趣，让他们主动参与到课程中来。
2.实践教学实践教学是本课程的核心。
我会安排大量的实验和项目实践，让学生在实践中掌握计算机控制技术的应用。
还会鼓励学生参加各种比赛和项目，提升他们的实际操作能力。
3.互动教学在教学过程中，我会鼓励学生提问和发表自己的观点。
通过互动，我可以及时了解学生的掌握情况，调整教学进度和难度。
计算机控制技术与应用课程设计
计算机控制技术与应用课程设计
1. 背景介绍
计算机控制技术是一种应用电脑技术控制机械设备的技术，其广泛应用于工业自动化领域。
随着工业自动化程度的不断提高，计算机控制技术已成为现代工业制造必不可少的技术之一。
本课程设计旨在通过对计算机控制技术的理论学习和实际案例应用，培养学生的工程实践能力。
2. 课程设计目标
本课程设计的目标是使学生具有以下能力：
1.掌握计算机控制技术的理论知识，并能够灵活运用。
2.熟悉计算机控制系统中各个组成部分的功能和特点。
3.能够运用计算机控制技术设计和调试实际系统，并解决实际问题。
4.培养学生的工程实践能力和动手能力。
3. 课程设计内容
3.1 计算机控制理论基础
在本课程中，将对计算机控制理论基础进行详细介绍。
主要包括以下内容：•计算机控制的基本概念和原理；
•控制系统的基本组成部分；
•控制器的结构和工作原理；
•控制器的编程方法和技巧；
•控制器与外部设备的通信协议。
1。
计算机控制技术课程设计-计算机控制技术及工程应用步进电机控制系统
摘要本设计详细介绍了基于单片机的四相步进电机控制系统。
步进电机通过输入脉冲信号进行控制，即电机的总转动角度由输入脉冲总数决定，因此，单片机通过向步进电机发送控制信号就能实现对步进电机的控制。
单片机实现的步进电机控制系统具有成本低、使用灵活的特点，该系统采用80C51单片机作为主控芯片，来完成对步进电机转动及LED显示的控制。
本设计主要由单片机80C51，4相步进电机，7段数码管及一些其他相关元件设计而成，分为按键选择工作状态模块、步进电机工作模块、LED二极管显示工作状态模块以及4位数码管显示步数模块。
可以通过开关来控制系统的启/停工作，当系统运转时，用开关来控制方向，并使相应的指示灯亮起，同样由开关来选择工作模式。
运转时，用4位7段数码管来输出步数。
最后根据思路所设计出来的硬件图设计相适应的软件。
电路结构简单，设计思路清晰，同时利用KEIL和Proteus进行联调仿真，结果比较直观。
仿真结果收到了预期的效果。
关键字：四相步进电机、单片机、PROTEUS仿真1设计任务及要求设计一个四相步进电机控制系统，要求系统具有如下功能：用SW11-SW13作为通电方式选择键，SW11为四相单四拍， SW12为四相双四拍，SW13为四相八拍；SW14为启动/停止控制、SW1方向控制；用4位LED数码管显示工作步数。
用3个发光二极管显示状态；正转时红灯亮，反转时黄灯亮，不转时绿灯亮。
2方案论证2.1 设计思路与方案本次设计是一个对于四相步进电机的控制系统，而单片机实现的步进电机控制系统具有成本低、使用灵活的特点，此系统选用51单片机即可。
根据要求整个设计大体可分为四块：一是5个按键SW11-SW13将用户所需来选择步进电机的工作状态。
我们将开关连入单片机的P1口，通过按键开关的高低电平状态来读入我们所需的控制信号。
硬件上直接把开关分别接在单片机的接口上，通过查询端口信号来动作，将控制信号处理。
二是3个LED发光二极管的显示步进电机工作状态模块。
计算机控制课程设计
计算机控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握计算机控制系统的基础理论知识，包括控制系统的组成、工作原理和性能指标；2. 使学生了解常见传感器的工作原理，并能运用所学知识分析传感器的选用原则；3. 让学生掌握计算机控制算法的基本原理，如PID控制、模糊控制等。
技能目标：1. 培养学生运用计算机编程软件（如MATLAB）进行控制系统仿真的能力；2. 培养学生设计简单的计算机控制系统硬件电路，并进行调试的能力；3. 提高学生运用所学知识解决实际计算机控制问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机控制技术产生浓厚的兴趣，激发学生的学习热情；2. 培养学生具备团队协作精神，学会与他人共同探讨、分析和解决问题；3. 增强学生的创新意识，培养学生在面对实际问题时敢于尝试、勇于突破的精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为计算机控制技术的实践性课程，旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生处于高年级阶段，已具备一定的专业基础知识和实践能力。
教学要求注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力和解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 计算机控制系统概述- 控制系统基本概念- 控制系统发展历程- 计算机控制系统的优势与应用2. 控制系统硬件组成- 控制器硬件结构- 传感器及其接口技术- 执行器及其接口技术3. 计算机控制算法- PID控制算法原理- 模糊控制算法原理- 其他先进控制算法介绍4. 控制系统仿真与设计- MATLAB/Simulink软件介绍- 控制系统仿真模型搭建- 控制系统硬件设计及调试5. 实际案例分析与讨论- 典型计算机控制系统案例分析- 学生分组讨论实际控制问题- 创新性控制系统设计实践教学内容安排与进度：第一周：计算机控制系统概述第二周：控制系统硬件组成第三周：计算机控制算法第四周：控制系统仿真与设计第五周：实际案例分析与讨论教材章节及内容列举：第一章：计算机控制系统概述（涵盖教学内容1）第二章：控制系统的硬件与接口技术（涵盖教学内容2）第三章：计算机控制算法（涵盖教学内容3）第四章：控制系统的仿真与设计（涵盖教学内容4）第五章：计算机控制系统应用案例（涵盖教学内容5）三、教学方法本课程采用以下多样化的教学方法，以充分激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：用于讲解计算机控制系统的基本概念、原理和算法等理论知识。
计算机控制技术课程设计
计算机控制技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握计算机控制技术的基本原理和应用方法。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：理解计算机控制技术的基本概念、原理和特点；熟悉计算机控制系统的组成和分类；掌握常见的计算机控制算法和应用。
2.技能目标：能够运用计算机控制技术解决实际问题；具备分析和设计简单计算机控制系统的的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对计算机控制技术的兴趣和好奇心，提高学生运用科学技术解决实际问题的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.计算机控制技术概述：计算机控制技术的起源、发展及其在各个领域的应用。
2.计算机控制系统的基本原理：模拟计算机控制系统、数字计算机控制系统、混合计算机控制系统。
3.计算机控制系统的组成：控制器、执行器、传感器、反馈元件等。
4.计算机控制算法：PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。
5.计算机控制技术的应用：工业自动化、交通运输、楼宇自动化等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：通过讲解计算机控制技术的基本概念、原理和特点，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解计算机控制技术的应用。
3.实验法：让学生动手进行实验，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
4.讨论法：学生进行课堂讨论，激发学生的思考，提高学生的表达能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版社出版的计算机控制技术教材。
2.参考书：提供相关的计算机控制技术参考书籍，供学生自主学习。
3.多媒体资料：制作课件、教学视频等，丰富教学手段，提高教学效果。
4.实验设备：准备计算机控制系统实验装置，让学生能够实际操作，加深对知识的理解。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等方式，评估学生的学习态度和积极性。
计算机控制技术综合课程设计方案
计算机控制技术综合应用设计一、目的计算机控制技术综合应用设计是学生必修的实践环节之一，应使学生较系统的完成电子系统设计，从选题、方案论证、软硬件设计、软硬件实现、系统测试、总结报告等基本过程，加深对模拟电路、数字电路、微机原理、单片机<嵌入式、DSP、PLC）等相关课程理论知识的分析理解。
通过实践引导学生把原理分析与工程设计结合，掌握软硬件系统设计的基本方法和一般规则，提高综合应用能力，培养学生的创新思维和实践能力，为自动化<电气工程）综合设计和毕业设计打下坚固的基础。
1、培养独立完成一个课题或实际问题的能力2、培养查阅资料文献手册的能力3、熟悉元器件类型，掌握合理选取元件的规则4、锻炼撰写小论文和设计报告的能力5、培养科学的工作作风和严谨务实的态度二、设计内容本设计的主要内容包括：自主选题、理论设计、调试与仿真、撰写设计报告并答辩等。
自主选题题目参见“三、设计题目”。
无论选择什么题目，最后完成的方案必须包含MC U模块。
除题目明确指定MCU之外，MCU种类不加限制，可在51单片机、A VR、ARM、可编程逻辑控制器、FPGA\CPLD、DSP、PLC等范围内自行选择。
MCU在系统中的作用可简可繁，自行设计。
理论设计包括方案选择、硬件系统设计、软件系统设计等。
硬件设计包括单片机最小系统设计、单元电路设计、元器件选择<须选通用芯片）及参数计算；软件设计包括模块化层次结构图、程序流程图等。
通过调试与仿真，进一步完善设计，使之达到课程设计要求，使其更接近于实际产品。
最后要求撰写设计总结报告，把理论设计内容，调试过程及性能指标的测试进行全面总结，把实践内容上升到理论高度。
并通过答辩过程展现课程设计所做的工作。
三、设计题目1、简易数字电压表★★★<刘述喜）a)利用AD转换芯片测量0~2V电压信号b)4位显示c)系统工作符合一般数字电压表要求扩展要求：●更多量程，如0~200mV，0~20V等●按键切换量程2、简易数字电流表★★★<刘述喜）a)利用AD转换芯片和精密电阻测量0~20mA电流b)4位显示c)系统工作符合一般数字电流表要求扩展要求：●更多量程，如0~2mA，0~200mA等●按键切换量程3、简易可编程恒流源★★★★<刘述喜）a)利用DA转换芯片输出200-2000mA电流信号b)可设置并显示输出电流给定值c)系统工作符合一般恒流源要求扩展要求：●可步进输出电流，步进值10mA●保护电路4、简易可编程稳压电源★★★★<刘述喜）a)利用DA转换芯片输出3-12V电压信号b)可设置并显示输出电压给定值c)系统工作符合一般稳压电源要求扩展要求：●可步进输出电压，步进值0.1V●保护电路5、模拟数据采集器★★★<万文略）a)利用AD转换芯片采集多路0~5V模拟信号b)按键选择显示通道温度值，温度值T(˚C>与电压U(V>对应关系：T=15.4Vc)系统工作符合一般数据采集器要求扩展要求：●循环显示所有通道温度值●对采集数据进行一阶惯性数字滤波6、简易数字信号发生器★★★<万文略）a)利用DA转换输出三角波、方波、正弦波、阶梯波b)按键切换四种波形的输出c)系统工作符合一般信号发生器的要求扩展要求：●波形频率可调●波形幅值可调7、简易交流采样★★★★<万文略）a)利用电压电流互感器和AD转换芯片采集交流电压电流信号b)轮流显示三相电压电流c)系统工作符合一般交流采样要求扩展要求：●相位角采样●有效电压计算8、简易交通灯控制系统的设计★★★<万文略）a)利用定时器产生秒信号，控制十字路口红绿黄灯交替点亮和熄灭；b)采用LED数码管显示交通灯剩余时间；c)系统工作符合一般交通灯控制要求。
计算机控制技术及工程应用第二版教学设计
计算机控制技术及工程应用第二版教学设计1. 教学目标本课程旨在使学生掌握计算机控制技术及工程应用的基本知识和应用能力，具备一定的实践操作和解决问题的能力，能够在工程实践中熟练运用计算机控制技术，提高计算机控制技术在工程领域的应用水平。
2. 教学内容2.1 计算机控制技术基础知识1.计算机控制系统基础知识2.计算机控制系统的应用3.控制系统的通信协议2.2 工程应用实践1.PLC控制系统的设计与实现2.液压控制系统的设计与实现3.机器人控制系统的设计与实现2.3 实验教学1.PLC控制系统实验2.液压控制系统实验3.机器人控制系统实验3. 教学方法与手段本课程采用讲授、实验、综合训练等多种教学方法，通过理论和实践相结合，让学生深入了解计算机控制技术及工程应用的实际操作和解决问题的能力。
针对不同的教学内容，采用相应的教学手段，包括授课、实验、讨论、综合训练等。
4. 教学要求1.学生应积极参与课程学习和实践训练，认真对待每一次实验和综合训练。
2.学生应具有计算机运用基础知识和编程经验，掌握本课程相关的基本知识。
3.学生应熟练掌握实验设备的使用方法，能够进行实验操作和故障排除。
4.学生应具有一定的沟通能力和团队协作能力，能够与他人合作完成综合训练项目。
5. 教学评估与考核1.期中考核2.课堂回答和实验操作3.综合训练项目6. 参考教材1.夏津道. 计算机控制技术及工程应用[M]. 机械工业出版社, 2009.2.王宗德, 陈立华. 现代工程控制基础[M]. 科学出版社, 2013.3.陈衢忠, 施育薰. 工业控制技术(第二版)[M]. 科学出版社, 2012.7. 教学计划教学内容学时计算机控制技术基础知识8工程应用实践32实验教学16备注：本教学计划仅供参考，具体教学进度以实际情况为准。
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正文选题背景在现代过程控制领域中，阀门电动控制机构得到广泛应用，与我们的日常生活更是密不可分。
阀门电动控制器是阀门执行机构的核心部件。
在水利、电力及化工等行业，不同种类的阀类，如截止阀、闸阀、蝶阀等得到了最广泛的应用。
在对阀门实现远程控制、集中控制和自动控制的过程中，阀门电动执行机构是一种必不可少的执行部件。
随着能源、化工、钢铁和建筑等现代工业高速发展以及与其有密切联系的水、汽、油等流体在工业上的应用，管道系统中的电动阀门在生产中发挥着重要作用，因而对阀门电动执行机构的功能和使用要求也不断的提高。
要实现管网系统的工业自动化管理，更是离不开电动阀门这个管网系统中的执行机构。
近年来，在满足各方面高参数新要求的同时，对阀门执行装置的结构、材料和生产工艺等方面，对如何做到更好地提高性能、可行性及降低成本等也予以密切关注。
智能阀门执行装置在与传统旧式阀门执行装置的比较中，因其具有应用方便、灵活性和控制精度高、结构紧凑、有可靠的故障处理机制和及时的报警机制、人机界面友好等优点得到广泛的应用，并且其所具有的优异先进的总线通讯能力，完全满足了日益高速发展的自动化系统需求。
1 主要任务设计一个基于单片机的小型电动阀门控制器，本控制器根据仪表输入信号（4～20mA）的大小来改变对应的电动阀门开度。
三位数码显示阀门开度，报警指示阀门故障和电机温度故障，具有阀门全关、全开的限位保护和电机的温度保护功能。
4～20mA信号输入，开关量信号输出，抗干扰能力强，以满足现场使用要求。
2 设计思路电动阀门一般是根据仪表信号来控制小型双向伺服电机的正反转，之后经过减速机和涡轮蜗杆来改变阀门开度的。
阀门开度是否到位可通过位置传感器反馈得知。
阀门限位信号来自阀门内部安装的两个小型微动开关。
阀门开度信号来自阀门联轴器上的5K电位器。
如果阀位反馈信号与控制值有较大的偏差，则认为阀门出现故障，用发光二极管指示报警。
电机温度信号来自其内部安装的温度传感器（AD590），温度高于70℃时发光二极管指示灯报警并停止动作。
小型双向伺服电机为220V AC，6A。
控制电机的正反向可用小型继电器或固态继电器来完成。
3 技术要求1)如果阀位反馈信号与控制值有较大的偏差，则认为阀门出现故障，用发光二极管指示报警。
电机温度信号来自其内部安装的温度传感器（AD590），温度高于70℃时发光二极管指示灯报警并停止动作。
2)电机温度信号来自其内部安装的温度传感器（AD590），温度高于70℃时发光二极管指示灯报警并停止动作。
4 系统框图本文所设计的智能电动阀门控制器系统框图如图3-1所示。
控制器接收上位控制系统4 - 20mA 给定信号和阀门位置的反馈信号，组成闭环系统去控制电机双向运动。
电机的运动通过减速器最终带动阀门运动，使它稳定在所需的位置上。
同时控制器将位置信号变换为4 - 20MA 反馈给上位控制系统。
另外增加了RS - 485 通信接口。
图3-1 系统框图RS485的功能介绍：RS-485总线,在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485 串行总线RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。
加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。
RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。
RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。
应用RS-485 可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器4 硬件电路的设计4.1 单片机的选取从单片机开发周期及成本的角度考虑，本控制采用89C55WD单片机为核心。
89C55WD 是一个低功耗、高性能CMOS8位微处理器,带有20K片内可编程闪存，256字节的RAM。
最重要的是其内部有一个可编程控制的看门狗电路，非常适合于工业控制应用。
4.2 A/D转换电路本系统阀门位置信号，4-20mA控制信号均是模拟信号，单片机要得到这些信号必须经过模数转换器把模拟信号转换为数字信号。
经过综合比较和查找，选用价格低廉、产品量大面广、的Microchip公司逐次逼近型12位A/D转换器MCP3204，下图展示的是MCP3204在本系统中的应用电路。
图中的J6是阀门位置反馈信号，J1是4-20mA控制信号，经过R31转换为电压信号，再经过LM324构成的信号跟随电路输入A/D转换芯片。
U33是LM336-5芯片，为转换芯片提供基准电压。
具体电路如下图所示。
图4-2 A/D转换电路图MCP3204工作原理介绍：MCP3204主要由输入通道选通开关、采样保持单元、数据转换器、比较器、12逐次逼近寄存器、控制逻辑单元和移位逻辑单元组成，转换原理是：通过比较器，利用已知标准电压和被测电压进行比较，当二者相等时，则标准电压即为转换结果。
每次进行转换的通道号通过控制逻辑选取，而转换后的二进制数据则通过移位寄存器串行输出。
下图为MCP3204功能框图。
MCP3204功能框图4.3 D/A转换电路本系统要实现与传统的模拟系统兼容，就必须要通过D/ A 转换电路将单片机中的数字阀门位置信号转换为电压或电流信号。
最后再转换为4- 20mA 电流输出. 选择线性度、转换速度、分辨宰等符合要求，价格低廉的DAC7512 , 它在本系统中的应用电路如图4所示。
图中U43 是LM336- 5 芯片，为D/ A转换芯片提供基准电压。
图4-3 D/A转换电路图DAC7512介绍：TI公司推出的DAC7512器件是低功耗，单通道，12位缓冲电压输出模数转换器，在器件内部集成了高精度的输出放大器，允许达到轨对轨的输出摆幅。
采用通用的三线串行接口对器件进行操控，时钟速率可达30MHz，兼容于标准的SPITM 、QSPITM 、Microwire™和DSP接口。
正常工作状态下DAC7512在5V电压下的功耗仅为0.7mW，因此。
低功耗的DAC7512得到了广泛应用。
下图为DAC7512组成框图，图中输入控制逻辑用于控制DAC寄存器写操作，掉电控制逻辑与电阻网络一起用来设置器件的工作模式。
DAC7512结构框图4.4 阀门位置反馈输出电路阀门开度是控制系统中需要精确控制的量。
本方案采用多圈阀位电阻测定其行程。
它实际上是一个导电橡胶电位器。
本控制器根据仪表输入信号（4～20mA）的大小来改变对应的电动阀门开度。
阀门开度是否到位可通过位置传感器反馈得知。
这里我们采用专用芯片AD694,原理图如下：图4-4 AD694原理图4.5电机正反转的控制采用固态继电器来控制电机的正反转。
如下图：图5-3 继电器控制电机正反转4.6 通信电路在此环节为了完成工业现场远程控制和组网的需要, 系统支持RS485通讯方式。
电平转换芯片采用MAX485。
实际工作时, 可以与上位机进行远程通讯, 进行运行方式设定并监控运行状态, 如图所示:图4-6 通信电路4.7 阀门限位信号原理阀门限位信号来自阀门内部安装的两个小型微动开关。
阀门开度信号来自阀门联轴器上的5K电位器。
4.8 显示电路控制器的液晶显示部分设计采用128*64的图形点阵液晶显示模块MCG12864-1。
点阵为128X64, 外形尺寸93X70X10mm,视窗尺寸70.7X38.8mm, 功丑, 能显示各种字符和图形。
可与CPU直接接口, 具有8位标准数据总线, 逻辑工作电压5V。
由于C8051F005的引脚电压为3.3V, 因此要接上拉电阻。
如图所示：图4-7 显示电路5软件设计5.1系统的故障报警如果测得阀位反馈信号与控制值有较大的偏差，则认为阀门出现故障，用发光二极管指示报警。
电机温度信号来自其内部安装的温度传感器（AD590），温度高于70℃时发光二极管指示灯报警并停止动作。
软件要完成系统初始化的设置，模拟量的采集和比较，控制模块等。
初始化模块主要完成单片机系统及外设的初始化；模拟量的采集和比较主要是检测由真空度变化产生的变化，决定是否中断，运行关阀子程序。
控制模块主要是运行关阀子程序，控制阀门的开关。
软件的主要流程是：系统启动后，首先进行单片机和外围器件的初始化，接着对P1和P0口进行置位，对数据进行比较和判断，当符合条件时，允许外部中断，跳转到中断服务子程序，启动关阀子程序。
陷入循环，发出报警，等待处理。
6设计体会与方案特点6.1 体会对于此次课程设计，刚接到题目有点茫然，我就开始上网搜索资料，去图书馆查阅相关书籍，有了初步的思路，再经过和同学的相互探讨，各种途径，各种努力，花费了一周的时间最终圆满完成设计。
在课程设计的过程中，我首先熟悉了电动阀门控制器的工作特性及原理，初步有了一个概况，首先有俩个大的模块需要设计：硬件设计和软件设计。
硬件需要哪些器件，具体分为几个小的部分，然后就对各个小的模块进行设计，化整体为部分，化复杂为简单。
最终完成了设计要求。
在做课设的过程中我们遇到了些困难，最后通过查资料，和同学相互讨论，最终解决了这些难题。
通过不断分析，思考以及对电路进行思考，发现问题，不断改进，从而将电路设计的更好。
这次的课程设计巩固并综合了我所学过的理论知识，尤其是plc控制和过程控制的知识有所应用，也给我培养了一种良好的习惯，事实说明百度很强大，身边的资源要合理运用，不能浪费。
我的自主学习能力以及实践创新能力也变相的得到了培养。
经过不懈努力，本电动阀门控制器已经完成了硬件设计，经过现场的实验调试，证明系统总体设计方案正确、可行，并取得了良好的预期效果。
6.2 本方案特点及存在问题本方案特点是实现比较简单，但问题是可靠性与精度可能存在一定问题。
7 元件清单器件型号用途介绍数量AD590 温度传感器 1C8051F005 单片机 1KM 继电器10LM358M A/D转换器 1LM336-5 提供基准电压 1 R 电阻 6 DAC7512 D/A转换器 1 AD694 位置传感器 1 FU 熔断器 2 LED 发光二极管 2 LCD 数码管 3 双向伺服电机 1。