微机控制技术课程设计
微型计算机控制技术课程设计
微型计算机温度控制系统设计1总体方案设计温度控制是工业生产中经常碰到的过程控制问题之一。
对温度准确的测量和有效的控制是一些设备优质高产、低耗和安全生产的重要指标。
当今计算机控制技术在这方面的应用，已使温度控制系统达到自动化、智能化，比过去单纯采用电子线路进行PID 调节的效果要好得多，可控性方面也有了很大提高[1]。
1.1设计要求该系统为基于数字PID 的电加热炉温度控制系统。
电加热炉用于合金钢产品热力特性实验，迪娜加热炉用电炉丝提供功率，使其在在预定时间内江路内温度稳定到给定的温度值。
在本控制对象加热炉功率为8KW ，有220V 交流电源供电，采用双向可控硅进行控制。
本设计针对一个温区进行温度控制，要求控制温度范围50-350℃，保温阶段温度控制精度为±1℃。
选择合适的传感器，计算机输出信号经转换后通过双向可控硅控制器控制加热电阻两端的电压。
其对象温控数学模型为1)(+=-s K s G T e d s d τ （1.1）其中：时间常数T d =350s 秒放大系数K d =50滞后时间τ=10秒 控制算法选用改进的PID 控制。
1.2方案设计要想达到设计要求的内容,少不了以下几种器件：单片机、温度传感器、LCD显示屏、直流电动机等。
其中单片机用做主控制器，控制其它器件的工作和处理数据；温度传感器用来检测环境中的实时温度，并将检测值送到单片机中惊醒数值比较；LCD 显示屏用来显示温度数字值；直流电动机用来表示电加热炉的工作情况，转动表示迪娜加热炉通电加热，停止转动表示电加热炉断电停止加热。
整体思路如下：首先我们通过按键设定所需要的温度，然后利用温度传感器检测电加热炉的实时加热温度，并传送至单片机与设定值进行比较。
若检测值小于设定值，则无任何动作，电加热炉继续导通加热；若检测值大于设定值，则单片机控制光电耦合器导通，继电器动作，电加热炉断电停止加热。
一旦炉温低于设定值，单片机又控制光电耦合器断开，继电器开关分离，电加热炉开始导通加热。
微型计算机控制技术课程设计
微型计算机控制技术课程设计
一、概述
本课程设计旨在通过对微型计算机控制技术的深入学习和实践，使学生掌握计
算机控制系统设计的基本方法和技能，提高学生的实际操作能力和综合素质。
课程设计主要通过实例演示、仿真、实验等方式，引导学生逐步掌握微处理器的编程、外设接口设计、实时控制和调试等关键技术，最终完成一个综合性的计算机控制系统的设计和实现。
二、课程目标和要求
1. 课程目标
通过本课程的学习和实践，使学生能够掌握以下核心知识和技能：
•了解微型计算机控制技术的基本概念和原理；
•掌握基于微处理器的软硬件系统设计，包括编程、外设选型、接口设计等；
•熟悉实时控制和调试的方法和技巧，进一步提高系统的性能和稳定性；
•通过实际项目设计和实现，培养学生的独立思考、创新能力，提高学生的实际操作技能和综合素质。
2. 课程要求
•学生需要具备一定的计算机基础知识和编程基础；
•学生需主动参与课堂学习和实验操作，积极完成相关实验报告和课程设计任务；
•学生需熟练使用计算机软硬件工具和测量仪器，实现系统的设计、调试和测试；
1。
微机控制课程设计报告
微机控制课程设计报告目录............................................................................................................ 错误!未定义书签。
摘要. (III)I V 第1章总体方案设计...................................................................................................... - 1 -1.1、设计任务及要求............................................................................................ - 1 -1.2、工艺要求........................................................................................................ - 1 -1.3、要求实现的基本功能： ............................................................................... - 2 -1.4、对象分析........................................................................................................ - 2 -1.5、系统功能设计................................................................................................ - 2 -第2章硬件的设计和实现.............................................................................................. - 3 -2.1、微机选型........................................................................................................ - 3 -2.2、设计支持计算机工作的外围电路 ............................................................... - 3 -2.3、设计输入输出通道........................................................................................ - 5 -2.4、温度传感器.................................................................................................... - 7 -2.5、元器件的选择................................................................................................ - 8 -第3章数字控制器的设计.............................................................................................. - 9 -3.1、控制算法：................................................................................................. - 9 -3.2、计算过程：.................................................................................................... - 9 -第4章软件设计............................................................................................................ - 11 -4.1系统主程序框图 ............................................................................... - 11 -4.2、A/D转换子程序流程图 ................................................................ - 12 -4.3图LED显示流程............................................................................. - 12 -4.4、数字控制算法子程序流程图 ........................................................ - 14 -第5章完整的系统电路图............................................................................................ - 15 -第6章抗干扰措施........................................................................................................ - 16 -6.1、硬件方面抗干扰措施主要包括： ............................................................. - 16 -6.2、软件方面的抗干扰措施有： ..................................................................... - 16 -第7章系统调试............................................................................................................ - 17 -第8章设计总结............................................................................................................ - 18 -第9章参考文献............................................................................................................ - 19 -附录：程序代码................................................................................................................ - 20 -电阻加热炉温度控制系统设计摘要随着社会的发展，自动控制越来越成为人们关注的焦点,自动调节电阻炉温度系统也备受关注。
微型计算机控制技术课程设计报告
《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计算机与信息学院(常州)完成日期 2011年 9 月 27 日一、课程设计地目地本次课程设计我所做地是基于单片机地液晶显示日期、时间和温度地系统,利用AT89S52单片机控制外围电路，通过时钟芯片DS1302和温度传感器DS18b20,实现液晶显示日期、时间、温度等功能.可以直接通过按键来设置时间和日期.时钟芯片DS1302通过简单地串行通信与单片机进行通信，时钟/日历电路能够实时提供年、月、日、时、分、秒等信息，采用双电源供电，当外部电源掉电时能够利用后备电池准确计时.数字温度传感器DS18B20具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中地温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入到其它系统中，作为其它主系统地辅助扩展.通过本次课程设计，首先，使我们增进对单片机地感性认识，加深对单片机理论方面地理解.其次，让我们掌握单片机地内部功能模块地应用，如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、串行口通讯等.还有，使学生了解和掌握单片机应用系统地软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础.同时，课程设计培养综合运用知识和独立开展实践创新地能力，增强学以致用地思想，提高解决问题地能力和百折不饶地品质，规范化训练学生撰写技术报告，提高书面表达能力.二、主要设计任务和内容本次计算机控制课程设计主要是在单片机开发板上，依靠开发板资源，设计出一个应用系统.我所做地为12864液晶显示年月日、星期、时间以及当前温度，同时能够用键盘调整年月日、星期和时间.采集温度使用地是DS18b20温度传感器，时钟芯片为DS1302.基于单片机地液晶显示多功能时钟与温度计系统主要由五个模块组成，分为单片机最小系统模块，按键设置模块，液晶显示模块，时钟芯片DS1302模块以及温度传感器DS18b20模块.系统结构图见图2.1.图2.1系统结构图系统硬件上由这五部分组成，通过单片机对时钟芯片DS1302和温度传感器DS18b20地设置和读取，在12864液晶上显示当前地日期，时间和温度等，还可以通过按键来调整时间日期等.否图2.2 软件流程图设计程序开始进行液晶初始化，DS18B20初始化，DS1302初始化，然后进入默认地液晶显示，并判断按键是否进入调整模式，如果进行调整模式，则可以选择调整日期，时间，星期，通过设置地上下键来改变相应地数值，调整完，退出调整模式，然后显示日期、时间、温度等.如果没有通过按键进入调整模式，则显示预设地日期、时间、温度等.三、现场调试和修改在这次课设过程中，开始时按键调整功能未能实现，经过仔细排查，查阅资料以及与同学地讨论交流，发现由于程序地逻辑出了问题.通过查阅资料，然后大量地调试，基本上解决了这个问题.整个系统功能上实现了常规地日期，时间以及温度地显示，以及对时间日期地调整.现场老师要求将温度加10℃显示，通过更改程序，将温度数据地十位加1即可实现要求.程序如下：void temp_to_str() //温度数据转换成液晶字符显示{TempBuffer[2]=(temp_value%100/10+ 1)+'0'。
微机控制原理课程设计报告
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。
微型计算机控制技术课设
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。
《微型计算机控制技术》教案
《微型计算机控制技术》教案一、教学目标1. 了解微型计算机控制技术的基本概念、原理和应用。
2. 掌握微型计算机控制系统的组成、工作原理和常用接口。
3. 学会使用微型计算机进行控制程序的编写和调试。
4. 能够分析并解决微型计算机控制技术在实际应用中遇到的问题。
二、教学内容1. 微型计算机控制技术的基本概念1.1 控制技术的分类和发展1.2 微型计算机控制系统的特点和优势2. 微型计算机控制系统的组成2.1 硬件组成：微处理器、输入/输出接口、执行器等2.2 软件组成：系统软件、控制算法、应用程序等3. 微型计算机控制原理3.1 采样与保持技术3.2 模拟量-数字量转换3.3 数字量-模拟量转换3.4 控制算法：PID、模糊控制、神经网络等4. 微型计算机控制系统的应用4.1 工业控制领域：生产线自动化、等4.2 嵌入式系统：家居智能化、汽车电子等4.3 生物医学领域：远程医疗、健康监测等5. 常用接口技术5.1 USB接口5.2串口通信接口5.3以太网接口5.4无线通信接口三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原理、方法和应用。
2. 案例分析法：分析实际应用案例，加深对控制技术原理的理解。
3. 实验法：进行实际操作，掌握微型计算机控制系统的使用和调试。
4. 小组讨论法：分组讨论问题，培养团队合作能力和解决问题的能力。
四、教学资源1. 教材：《微型计算机控制技术》2. 多媒体课件：讲解微型计算机控制技术的基本概念和原理。
3. 实验设备：微型计算机控制系统实验平台。
4. 在线资源：相关论文、案例、技术文档等。
五、教学评价1. 平时成绩：课堂表现、作业、实验报告等占总评的40%。
2. 期末考试：闭卷考试，占总评的60%。
3. 综合评价：评价学生在课堂学习、实验操作和问题解决等方面的表现。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，其中理论讲授20课时，实验操作10课时，小组讨论2课时。
2. 授课方式：课堂讲授与实验操作相结合，小组讨论与个人作业相结合。
微型计算机控制技术课程设计
目录一、步进电机控制系统的设计1、设计目的2、实验仪器3、步进电机的基本工作原理4、步进电机控制的设计内容系统硬件设计系统软件设计5、结束语二、炉温控制系统的设计1、设计目的2、设计要求3、设计原理4、设计过程系统硬件设计系统软件设计5、结束语三、直流电机调速系统的设计1、设计目的2、设计要求3、设计过程系统硬件设计系统软件设计四、设计总结及心得体会、步进电机的控制系统设计一、设计目的1•了解步进电机的工作原理。
2.掌握步进电机的驱动及编程方法。
二、实验仪器1.EL-CAT-山型计算机控制系统实验箱一台2.PC计算机一台3.步进电机控制实验对象一台三、步进电机的基本工作原理：步进电机的工作就是步进转动。
在一般的步进电机工作中，其电源是采用单极性的直流电源。
要使步进电机转动，就必须对步进电机的各相绕组以适当的时序进行通电。
当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(成为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
因此，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的。
本实验步进电机的工作方式为两相四拍式，其电机的通电顺序如下图所示：四、步进电机控制实验内容:1硬件设计(1)、实验框图2、软件仿真步进电机采用的是开环控制。
在实验仿真开始时，先设置起点坐标和重点坐标，再将实际的转盘指针调到与软件上的指针起始值相同。
然后开始运行，看软件仿真指针所转角度是否与实际相同正转：起时角为0,终止角为100150 —%反转：起始角100，终止角50五、结束语:通过本次的实验了解了步进电机的工作原理和它的工作方式，以及如何用计算机来控制步进电机的转动。
根据实验所得出的结果是：实际步进电机的指针旋转角度与在软件仿真中指针的旋转角度是相同的。
所以通过计算机对步进电机的控制可以达到很高的精度。
二、电阻炉温控制系统的设计一、设计目的(1)、了解温度控制系统的特点。
(2)、研究采样周期T对系统特性的影响。
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广东海洋大学教师出题审批表
课程名称
微机控制技术
课程总时数
24
课程编号
-0
课程所属系
物理与光电科学系
使用专业
电子科学与技术
考核形式
□考试☑考查
有无评分标准
☑有□无
开闭卷情况
□开卷□闭卷
是否考教分离
□是☑否
A、B卷情况
□齐全□只有A□只有B
A、B试题页数
A卷页B卷页
试题来源
□统一命题：命题组☑专人命题：命题人王淑青
8、自主寻迹智能车
系主任
审核意见
（必须包括对试题质量的评价和对考试时间安排的意见）
系主任签字：
年月日
院(系)
分管
领导
意见
签章：
年月日
注：1、本表一式两份，一份学院（系）保存，一份随试卷印刷审批表交考试管理科。
2、考核结束后，出题审批表连同试卷质量分析表、学生成绩、评分标准（标准答案）、学生考试卷一同装入试卷袋由开课院（系）保存。
课程结束周次
12
计划考试时间
交题时间
第14周星期一
考
题
类
型题型题量分值 Nhomakorabea基本题分值
综合题分值
较难题分值
备注
客
观
题
主
观
题
其
它
论文
（学生任选一题目）
1、单片机水温控制系统
2、单片机液位控制系统
3、单片机电机转速控制系统
4、单片机水压控制系统
5、单片机流量控制系统
6、单片机恒流源控制系统
7、单片机恒压源控制系统