自動化10級微機應用系統(tǒng)設計與綜合試驗實踐課程設計任務書

1、自動化、 智能 10 級微機應用系統(tǒng)設計與綜合實驗 （實踐）課程設計任務書一、課程設計目的微機應用系統(tǒng)設計與綜合實驗（實踐） 課程設計是自動化專業(yè)本科 生必修的一門技術(shù)基礎課。通過本課程設計，讓學生對微機系統(tǒng)有一個較全 面的理解，對典型數(shù)字接口電路的應用技術(shù)有一個較深入的掌握，并對應用 系統(tǒng)進行硬件原理和軟件編程進行分析、設計和調(diào)試，達到基本掌握簡單微 型計算機應用系統(tǒng)軟硬件的設計方法，提高項目開發(fā)能力的目的。要求同學 獨立完成課題，寫出課程設計說明書，畫出電路原理圖，說明工作原理，畫 出電路印制板圖， 編寫設計程序及程序流程圖。希望同學們認真閱讀課程 設計任務書，認真查閱資料，完成好上機調(diào)試

2、，圓滿完成本次課程設計。二、課程設計內(nèi)容及要求A組題型：完成基于8086CPU為核心控制器的具備基本I/O接口功能硬 件電路系統(tǒng)原理圖設計、PCB電路設計和軟件編程設計?；綢/O接口電路 應包括：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。設計題 1：信號發(fā)生器功能程序設計（限 2-3 人）設計要求：（1）、分別用 C 語言或匯編語言編程完成硬件接口功能設計；（2）、硬件電路基于80x86微機的接口電路；（ 3）、程序功能要求：小鍵盤給定、數(shù)碼管（屏幕）顯示，并產(chǎn)生對應信號波形（D/A）輸出（信號波形包括正弦波、三角波、方波、鋸齒

3、波）、輸 出信號波形幅度、頻率可調(diào)。 （注意：按鍵數(shù)量應盡量少） 。設計題 2：信號檢測與顯示功能設計（限 2-3 人）設計要求 ：（ 1）、分別用 C 語言或匯編語言編程完成硬件接口功能設計；（2）、硬件電路基于80x86微機接口電路的采樣接口電路；（ 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）、具備本地及遠程（串行方式）監(jiān)測功能設計題 3：交通燈控制功能設計（限 2-3 人） 設計要求：（1）、分別用 C 語言或匯編語言編程完成硬件接口功能設計；（2）、硬件電路基于 80x86 微機接口；（3）、程序功能要求：小鍵盤給定、數(shù)碼管（屏幕）

4、顯示；（4）、同時具備急救車應急響應功能和時間倒計時顯示功能。設計題4:點陣LED顯示功能設計（限1-2人） 設計要求：（1）、分別用C語言或匯編語言編程完成硬件接口功能設計；（ 2）、硬件電路基于 80x86 微機接口電路；（ 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” ， “歡迎你進入系統(tǒng)！”，“再見” （延時 10秒）；（ 4）、具備本地及遠程（串行方式）監(jiān)控功能。設計題 5:小型直流電機閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) PID 控制設計（限 1-3 人）設計要求:（ 1 ）、設計基于 80x86 微機接口控制電路；（2）、分別用C語言或匯編語言編程完成硬件接口功能設計；（ 3）、程序功

5、能要求: 電機速度由按鍵分段給定或電位器連續(xù)給定， 計 算機屏幕和數(shù)碼管同步跟蹤顯示當前給定速度和電機實際運行速度，實現(xiàn) PID 參數(shù)在線顯示和修改。設計題6:基于80x86微機接口電路的數(shù)字PWM控制器設計（限1-2人） 設計要求:（1）、分別用C語言或匯編語言編程完成硬件接口功能設計；（2）、基于80x86微機接口硬件電路設計、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)小型直流電機速度可調(diào)，并數(shù)碼管（屏幕）顯示速 度。設計題7:小型步進電機控制系統(tǒng)設計（限 1-2人）設計要求：（1）、分別用C語言或匯編語言編程完成硬件接口功能設

6、計；（2）、基于80x86微機接口硬件電路設計調(diào)試；（3）、控制功能要求：小鍵盤給定分段速度，數(shù)碼管顯示當前步進電機 啟動與停止、方向、速度信息；（4）、具有本地與遠程（串行方式下）監(jiān)控功能。設計題8:家用電扇控制實驗與驅(qū)動電路設計（限 1-2人） 設計要求：（1）、分別用C語言或匯編語言編程完成硬件接口功能設計；（2）、基于80x86微機接口電路控制器設計與調(diào)試；（3）、驅(qū)動電路（主回路）設計；（4）、控制器功能要求：設置三個功能分別為風速、類型和停止開關(guān)， LED指示燈六個，指示風速強、中、弱，類型為睡眠、自然和正常。指標如 下：a）.電扇處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)時，所有指示燈不亮，只有按下“風速”鍵

7、時， 才會響應，進入起始工作狀態(tài)；電扇在任何狀態(tài)，只要按停止鍵，則進入停 轉(zhuǎn)狀態(tài)。b）.處于工作狀態(tài)時，有：初始狀態(tài)為：風速-“弱”，類型-“正常”；按“風速”鍵，其狀態(tài)由“弱”> “中”> “強”弱” 往復循環(huán)改變，每按一下按鍵改變一次；按“類型”鍵，其狀態(tài)由“正?！?gt; “睡眠” > “自然” > “正常” 往復循環(huán)改變；c）.風速的弱、中、強對應于電扇的轉(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，即轉(zhuǎn)4s，停8s;睡眠 電扇慢轉(zhuǎn)，產(chǎn)生輕柔的微風，運 轉(zhuǎn)8s，停轉(zhuǎn)8s ；e）.按照風速與類型的設置輸出相應的控制信號。設

8、計題9:汽車信號燈控制程序設計（限1-2人）設計要求：（1）、分別用C語言或匯編語言編程完成硬件接口功能設計（或可視化語言）；（ 2）、基于 80x86 微機接口控制器硬件電路設計與調(diào)試；（3）、汽車信號燈微機控制系統(tǒng)，所需執(zhí)行的操作由相應的開關(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）. 左/右轉(zhuǎn)彎剎車：儀表板左 /右轉(zhuǎn)彎燈、左 /右頭燈、左

9、/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）.?？浚ê仙贤？块_關(guān)）：頭燈、尾燈以30Hz的頻率閃爍。設計題10:多路溫度采集系統(tǒng)編程設計（限1-2人）設計要求：（1）、分別用C語言或匯編語言編程完成硬件接口功能設計；2）、基于 80x86 微機接口的控制器硬件電路設計與調(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、各路巡回檢測的溫度范圍01020 C0 （溫度信號用電位器可調(diào)電壓模擬）；4、指標要求4C0對應數(shù)字量為 01H）

10、、每隔2s檢測一次，每一路連續(xù)檢測5次，取其中值，當前溫度 用 4 位數(shù)顯示在計算機顯示屏幕上， 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：0870COB組題型：充分利用計算機接口資源和基于 Windows 32位應用程序開發(fā) 工具進行簡單應用課題的研究與嘗試，完成相關(guān)選題設計及綜合實驗。設計題11:倒立擺經(jīng)典控制仿真與控制器電路設計(限 1-2人)設計要求：(1) 學習Matlab和Proteus工具使用；(2) 進行環(huán)型一級

11、倒立擺開環(huán)(閉環(huán))特性仿真分析；(3) 電氣性能指標：PWM功率放大電路指標滿足輸入電壓為 0 _ 5V(或0+5V)；輸出電壓為±12V (或0+24V)、輸出電流大于3A ； 在Proteus環(huán)境下完成基于狀態(tài)空間反饋控制策略的模擬控制器的倒立 擺控制系統(tǒng)仿真設計與調(diào)試。設計題12：名片管理系統(tǒng)設計(限2-3人)1、設計要求：要求對名片系統(tǒng)進行分類管理，對表中個人基本情況、銀行開戶情 況和稅號、聯(lián)系途徑、家庭基本情況、個人業(yè)績及簡歷、業(yè)務現(xiàn)狀進行 系統(tǒng)性的分析、設計，并形成系統(tǒng)設計說明書；2、編程語言為DELPHI®言；3、系統(tǒng)功能具備：(1) 、提供便捷、美觀及豐富的

12、界面以便能錄入各類數(shù)據(jù)。(2) 、動態(tài)查詢各類信息(按工司的地址、電話、銀行的帳號， 家庭住址等進行查詢)。(3) 、能用圖形、報表和表格三種形式對社會關(guān)系網(wǎng)中的人員的 各種情況進行分析和統(tǒng)計。(4) 、能打印各類統(tǒng)計信息。(5) 、應用程序采用多文擋界面的風格。(6) 、盡量用菜單。(7) 、界面的風格要多樣化，但必須滿足用戶的要求。(8) 、打印源程序、主要界面和報表。4、關(guān)鍵技術(shù)：(1) 、系統(tǒng)的調(diào)查和分析方法。(2) 、E-R圖、數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、規(guī)范化理論。(3) 、系統(tǒng)設計說明書。(4) 、數(shù)據(jù)庫的設計方法。（5）、 Delphi 中的 SQL 語言。（6）、 DELPHI 的

13、IDE 集成開發(fā)環(huán)境。（7）、 PASCAL 語言。（8）、數(shù)據(jù)庫應用程序的設計。5 、參考資料：（ 1）、Delphi6.0 以上版本的參考書。（ 2）、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 ，薩師煊、王珊主編，高等教育出版社， 2000，2 月，第三版。設計題 13：電氣與自動化實驗中心實驗選課系統(tǒng)網(wǎng)站設計（限 2-3 人） 1、設計要求：綜合分析實驗選課系統(tǒng)的特點和要求， 進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

14、驗項目時間、地點、學生姓名、 學號）；（3）、允許合法用戶進行錄入相關(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。設計題 14：基于 PCI-8333 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應用設計（限 1-2 人）設計要求：（1）、編程語言為 VC （或VB或Delphi或LabView）語言；（ 2）、基于 80x86 微機 PCI-8333 硬件接口電路設計與調(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，能夠進行通道、分辨率、增益、采樣周期設置，能夠?qū)π盘枖?shù)據(jù)及動態(tài)曲線進行文件保存， 能夠打開相關(guān)備份文件， 進

15、 行數(shù)據(jù)調(diào)閱和分析。設計題15:基于USB7335接口的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應用設計（限 1-2人） 設計要求：（1）、編程語言為 VC （或VB、Delphi）；（2）、基于80x86微機USB7335硬件接口電路設計與調(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） 設置，能夠?qū)π盘枖?shù)據(jù)及動態(tài)曲線進行文件保 存，能夠打開相關(guān)備份文件，進行數(shù)據(jù)調(diào)閱和分析。設計題 16：32 位微機接口應用程序設計與綜合實驗設計要求：參見設計題 1-10 （每題限 2-3 人）設計題17: USB設備擴展應用設計與

16、綜合實驗（限 2-3人）設計要求：（ 1 ）、學習掌握 USB 設備擴展 IO 接口的設計方法和編程；（2）、完成基本825510控制功能和AD0809采樣功能基礎實驗調(diào)試； （ 3）、進行基本功能基礎上的綜合功能開發(fā)設計與調(diào)試。參考資料：USB 開發(fā)手冊及實驗指導 出版單位：唐都科教儀器公司設計題 19：基于 Matlab 的線性控制系統(tǒng)校正面板的設計（限 2-3 人） 設計要求：Matlab 軟件中，沒有專門設計校正裝置的函數(shù)，本次課程設計要求學生設 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 到的性能指標，應能選擇校正方法（根軌跡或頻域法等） 、校正方式（串

17、聯(lián)或反 饋校正等）和校正裝置（超前或滯后或超前滯后等） ，設計出傳遞函數(shù)形式的校 正環(huán)節(jié)，并對校正后系統(tǒng)進行分析，檢驗各項性能指標是否滿足要求。附件一：課程設計報告要求課程設計報告是對所承擔課題的總結(jié)論述?；緝?nèi)容要求如下：a) 目錄b) 設計課題名稱及要求。c) 設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。a)格式要求： 參見文檔寫作規(guī)劃PDF文檔。報告字數(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

18、定a) . 考核辦法： 演示所設計的系統(tǒng)；回答教師所提出的問題；查看課程設計報告；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 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)設計任務完成情況，當面驗收相關(guān)電路及程序結(jié)果，占40%。(3) 按課程設計報告的要求提交設計說明書，占 40%。微機應用系統(tǒng)設計與綜合實驗（實踐）上機實驗安排表第 15-17周1、上機時間:12月日至12月29日2、3、最后一次上機時間，進行設計成果驗收，并上交本次課程設計報告。指導老師：自動化1001班：唐建湘劉建成瞿年清歐陽波董密安劍奇自動化 自動化 自動化 自動化 自動化1002 班1003 班1004 班1005 班1006 班1397318484013808416731300741285713908486950139758088537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)設計上機設計上機設計上機設計上機設計上機（15-16 周）（17周自1班）設計上機（自05班）（17 周）第34節(jié)設計上機設計上機設計上機設計上機設計上機（15-16 周）（自 2 班）（17 周）設計上機（自06班）（17 周）第56節(jié)設計上機設計上機設計上機設計