计算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；
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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。
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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
目录1 设计任务及要求 (1)2 方案比较及选择 (1)2.1电机驱动选择方案 (1)2.2LED显示选择方案 (1)2.3按键状态的读取 (2)3 系统实现的原理 (2)3.1步进电机控制工作原理 (2)3.1.1 步进电机的启停控制 (2)3.1.2 步进电机的转向控制 (2)3.2系统设计思路 (2)3.3系统的整体框图 (3)4 系统的硬件设计 (4)4.1总体设计 (4)4.2步进电机控制电路 (5)4.2.1启/停控制、正/反转控制、工作模式控制电路分析 (5)4.2.2步进电机控制电路 (5)4.3显示电路 (6)4.3.1发光二极管显示电路 (6)4.3.2八段数码管显示电路 (7)5系统软件设计 (8)5.1总体设计 (8)5.1.1步进电机的工作方式 (8)5.1.2 系统总体流程图 (9)5.2关键模块设计 (11)5.2.1.三相步进电机模块设计 (11)5.2.2显示模块设计 (12)6 小结及体会 (13)附录： (14)参考文献 (16)三相步进电机控制系统的设计1 设计任务及要求设计一个三相步进电机控制系统，要求系统具有如下功能：用K0-K2做为通电方式选择键，K0为三相单三拍，K1为三相双三拍，K2为三相六拍；K3为启动/停止控制、K4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 方案比较及选择2.1 电机驱动选择方案方案1：使用功率三极管等电子器件搭建成功率驱动电路来驱动电机的运行。
优点是电路简单，但信号不够稳定，器件较大而不便电路的集成。
方案2：使用专门的电机驱动芯片ULN2004A来驱动电机运行。
其优点是便于电路的集成，且驱动简单，驱动信号稳定，不受外部干扰。
通过对方案的比较，我选择使用电机驱动芯片来作为驱动。
2.2 LED显示选择方案方案1：把所要显示的数据通过专用的七段显示芯片的转换输出给LED显示屏。
计算机控制技术课程设计(整理版).
电阻加热炉温度控制系统设计一、摘要温度是工业对象中主要的被控参数之一。
尤其是在冶金、化工、机械各类工业中，广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。
由于炉子的种类不同，所采用的加热方法及燃料也不相同，如煤气、天然气等。
但就控制系统本身的动态特性而言，均属于一阶纯滞后环节，在控制算法上基本相同，可采用PID控制或其他纯滞后补偿算法。
但对于电阻加热炉来说，当其温度一旦超调就无法用控制手段使其降温，因而很难用数学方法建立精确模型和确定参数。
而传统PID控制是一种建立在经典控制理论基础上的控制策略，其设计依赖于被控对象的数学模型，因此对于加热炉这类控制对象采用传统PID的控制方案很难达到理想的控制效果。
为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度，节约能源，对加热用的各种电炉要求在一定条件下保持恒温，不能随电源电压波动或炉内物体而变化，或者有的电炉的炉温根据工艺要求按照某个指定的升温或保温规律而变化，等等。
因此，在工农业生产或科学实验中常常对温度不仅要不断地测量，而且要进行控制。
在电阻炉温度控制系统的设计中，应尽量考虑到如何有效地避免各种干扰因素而采用一个较好的控制方案，选择合适芯片及控制算法是非常有必要的本设计要用单片机设计一个电阻炉温度控制系统。
电阻炉的类型根据其热量产生的方式不同，可分为间接加热式和直接加热式两大类。
间接加热式电阻炉，就是在炉子内部有专用的电阻材料制作的加热元件，电流通过加热元件时产生热量，再通过热的传导、对流、辐射而使放置在炉中的炉料被加热。
直接加热式电阻炉，是将电源直接接在所需加热的材料上，让强大的电流直接流过所需加热的材料，使材料本身发热从而达到加热的效果。
工业电阻炉，大部分采用间接加热式，只有一小部分采用直接加热式。
由于电阻炉具有热效率高、热量损失小、加热方式简单、温度场分布均匀、环保等优点，应用十分广泛。
二、总体方案设计1、设计任务：电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验，电加热炉用电炉丝提供功率，使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。
计算机控制技术课程设计-温度控制系统设计
计算机控制技术课程设计-温度控制系统设计引言温度控制是在很多工业和生活应用中至关重要的一项技术。
随着计算机控制技术的发展和普及，利用计算机控制温度已经成为一种常见的方法。
本文将介绍一个基于计算机控制技术的温度控制系统设计。
系统设计系统框架本系统采用分布式控制结构，由三个主要组成部分组成：传感器模块、控制模块和执行模块。
系统框架系统框架传感器模块负责实时采集温度数据，并将数据传送给控制模块。
控制模块根据传感器模块的数据和预设的设定值进行逻辑判断和决策，然后将决策结果发送给执行模块。
执行模块根据控制模块的结果来控制实际的温度执行设备。
硬件设计本系统需要以下硬件组件：•温度传感器：用于实时采集温度数据。
•控制器：用于运行控制模块的程序。
•执行器：用于控制温度执行设备。
软件设计本系统需要以下软件组件：•控制程序：负责接收温度传感器传输的数据，进行逻辑判断和决策，并将结果发送给执行程序。
•执行程序：根据控制程序的结果控制实际的温度执行设备。
•用户界面：提供友好的用户界面，用于设定温度控制的设定值和查看实时的温度数据。
系统流程系统主要分为三个阶段：温度数据采集、控制决策和执行控制。
温度数据采集1.温度传感器开始采集温度数据。
2.传感器将采集到的温度数据发送给控制程序。
控制决策1.控制程序接收到温度数据。
2.控制程序根据预设的设定值和温度数据进行逻辑判断。
3.根据逻辑判断结果，控制程序生成相应的控制方案。
4.控制程序将控制方案发送给执行程序。
执行控制1.执行程序接收到控制方案。
2.执行程序根据控制方案控制实际的温度执行设备。
3.执行程序将执行结果反馈给控制程序。
功能设计温度设定功能用户可以通过用户界面设定温度控制的设定值。
用户界面将设定值发送给控制程序，控制程序将设定值存储在内存中。
实时数据显示功能用户界面可以实时显示温度传感器采集到的温度数据。
温度数据通过控制程序发送给用户界面，并在用户界面显示。
控制逻辑设计控制程序根据采集的温度数据和设定值进行逻辑判断，判断温度是否超过设定值的上限或下限。
计算机控制技术课程设计任务书
计算机控制技术课程设计任务书【设计目的】计算机控制技术是自动化专业的必修课程，是一门实践性很强的课程。
课程设计是加强学生实践能力的一个强有力手段，要求学生掌握计算机控制系统的单片机的硬件接口方法（包括A/D转换、显示技术、键盘处理、报警等）以及软件设计方法。
要求在完成程序设计的同时能够写出比较规范的设计报告。
严格实施课程设计这一环节，对于学生基本硬/软件的设计素养的培养和综合运用知识的能力是一次很好的的训练，将起到显著的促进作用。
【设计内容】某计算机温度数据采集系统，共有8个通道，设每个通道检测一座加热炉。
设加热炉温度为0-800℃，其最大/最小允许值分别存放在MAX0～MAX7以及MIN0～MIN7为地址的内存单元中。
试设计一个巡回检测系统，要求如下：∙完成硬件设计（内容包括原理系统图、地址译码，并画出详细接线图）。
∙系统的启动和停止由一个开关控制。
∙画出系统总体流程图、A/D转换模块流程图、显示模块流程图、以及报警程序流程图。
∙编写出能够完成上述任务的程序（尽量采用子程序方式）。
写出完整的设计说明书。
【系统工作原理】系统首先检测开关，如果开关处于启动状态，则系统开始工作，否则将等待。
当检测到系统处于工作状态，首先分别采样每个加热炉的温度，并进行标度变换。
然后将每个通道的值与上、下限值MAX i 和MIN i单元的内容相比较，若大于MAX i，则上限报警，显示i Up；若下限报警则显示i Do（w）。
同时进行声光报警（可采用一个红灯和一个电笛）若采样值正常，则显示i ×××（其中i为通道号），同时绿灯亮。
【课程设计报告的编写格式规范】.目录（三级）一、系统概述1．（1）二、系统硬件设计1．总体设计2．A/D转换电路3．显示电路（要求，图、公式、表格分别统一编号）三、系统软件设计1．2．3．四、结束语.详细设计每个模块（不管硬件还是软件）都要有尽量详细的说明。
（可参考书中设计样例）。
计算机控制技术课程设计
计算机控制技术课程设计标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-目录1 引言 (1)2 课程设计任务和要求 (2)3 直流伺服电机控制系统概述 (2)直流伺服系统的构成 (2)伺服系统的定义 (2)伺服系统的组成 (2)伺服系统的控制器的分类 (3)直流伺服系统的工作过程 (4)4 直流伺服电机控制系统的设计 (5)方案设计步骤 (5)总体方案的设计 (5)控制系统的建模和数字控制器设计 (7)数字PID工作原理 (8)数字PID算法的simulink仿真 (8)5 硬件的设计和实现 (9)选择计算机机型（采用51内核的单片机） (9)80C51电源 (10)80C51时钟 (10)80C51 控制线 (10)80C51 I/O接口 (11)设计支持计算机工作的外围电路（键盘、显示接口电路等） (11)数据锁存器 (11)键盘 (11)显示器 (12)数模转换器ADC0808 (12)其它相关电路的设计或方案 (13)供电电源设计 (13)检测电路设计 (13)功率驱动电路 (14)仿真原理图 (14)6软件设计 (14)程序设计思想 (14)主程序模块框图 (15)编写主程序 (15)7 总结 (16)附录1 ADC0808程序 (17)附录2 数字控制算法程序 (18)参考文献 (19)1 引言半个世纪来，直流伺服控制系统己经得到了广泛的应用。
随着伺服电动机技术、电力电子技术、计算机控制技术的发展，使得伺服控制系统朝着控制电路数字化和功率器件的模块化的方向发展。
本文介绍直流伺服电机实验台的硬件、软件设计方案。
通过传感器对电机位移进行测量，控制器将实际位移量与给定位移量进行比较，控制信号驱动伺服电机控制电源工作，实现伺服电机的位置控制。
其电机位置随动系统硬件设计主要包括:总体方案设计、单片机应用系统设计、驱动电路设计和测量电路设计。
软件编制采用模块化的设计方式，通过系统的整体设计，完成了系统的基本要求，系统可以稳定的运行。
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计算机控制技术课程设计
计算机控制技术是一门涵盖计算机科学、自动控制和电子工程等多个学科的交叉学科。
它主要研究在计算机硬件、软件和通讯网络等方面，如何将现代计算机技术与自动控制技术相结合，实现自动化生产和智能化控制。
在计算机控制技术的课程设计中，学生需要掌握一些基本的技能和知识，如计算机系统结构、编程语言、算法和数据结构、数字信号处理、控制理论和实践等等。
下面将从几个方面介绍计算机控制技术的课程设计。
一、计算机系统结构
计算机系统结构是计算机控制技术的基础，也是课程设计的重要内容之一。
学生需要掌握计算机系统中各个部件的功能和相互关系，如CPU、内存、硬盘、显卡、主板等等。
此外，学生还需要了解计算机系统的工作原理和组成结构，以及如何进行系统维护和管理。
在课程设计中，学生可以通过搭建计算机系统来加深对计算机系统结构的理解。
例如，学生可以选择一些常用的硬件和软件，如Intel 处理器、AMD显卡、Windows操作系统等，通过组装和安装来建立自己的计算机系统。
此外，学生还可以通过模拟器等工具来模拟计算机系统的工作过程，加深对计算机系统结构的理解。
二、编程语言
编程语言是计算机控制技术中最重要的技能之一，也是课程设计的核心内容之一。
学生需要掌握一种或多种编程语言，如C、C++、Java等，以及编程语言的语法、数据类型、控制语句、函数等基本概念。
在课程设计中，学生可以选择一个合适的编程语言，完成一个小型的编程项目。
例如，学生可以设计一个简单的计算器程序，实现加减乘除等基本运算功能。
通过编程项目的实践，学生可以加深对编程语言的理解和掌握，提高编程能力。
三、算法和数据结构
算法和数据结构是计算机控制技术中非常重要的概念和技能，也是课程设计的重要内容之一。
学生需要掌握常见的算法和数据结构，如排序算法、查找算法、链表、栈、队列等等。
在课程设计中，学生可以选择一个算法或数据结构，完成一个小型的程序设计项目。
例如，学生可以设计一个排序算法，实现对一组数据的排序。
通过程序设计的实践，学生可以加深对算法和数据结构的理解和掌握，提高编程能力。
四、数字信号处理
数字信号处理是计算机控制技术中一个重要的分支，也是课程设计的重要内容之一。
学生需要了解数字信号处理的基本概念、理论和应用，如数字滤波、数字信号采样、数字信号重构等等。
在课程设计中，学生可以选择一个数字信号处理的应用项目，如音频处理、图像处理等。
例如，学生可以设计一个音频处理程序，实现音频录制、剪辑、混音等功能。
通过数字信号处理的实践，学生可以加深对数字信号处理的理解和掌握，提高实际应用能力。
五、控制理论和实践
控制理论和实践是计算机控制技术的核心内容，也是课程设计的重要内容之一。
学生需要了解控制理论的基本概念、方法和应用，如PID控制、自适应控制、模糊控制等等。
此外，学生还需要了解控制系统的硬件和软件实现，如传感器、执行器、控制算法等等。
在课程设计中，学生可以选择一个控制系统的设计和实现项目。
例如，学生可以设计一个温度控制系统，实现对温度的自动调节。
通过控制系统设计和实践，学生可以加深对控制理论和实践的理解和掌握，提高实际应用能力。
计算机控制技术课程设计是一门重要的课程，它涵盖了计算机系统结构、编程语言、算法和数据结构、数字信号处理、控制理论和实践等多个方面。
通过课程设计的学习和实践，学生可以加深对计算
机控制技术的理解和掌握，提高实际应用能力。