计算机控制设计程设计指导书及任务书秋.docVIP

电气工程及其自动化专业 计算机控制课程设计指导书及任务书 盐城工学院电气工程学院 2011.09 一、课程设计任务及要求 １、根据设计题目要求正确选择控制方案，查阅参考资料；、确定计算机控制系统的总体结构，根据系统性能指标的要求设计硬件电路，计算其参数；根据硬件电路，设计计算机控制系统的软件。 4、编制完整的设计说明书、设计小结。 注：具体题目设计要求见各设计题目。 （一）温度控制系统的设计 设计任务： 1、要求锅炉温度保持在95-100℃最高温度不得超过100℃，最低温度不能低于95℃； 2、温度控制采用数字算法，参数检测值不能保证所要求温度范围时，进行报警； 3、由加热元件实现加温； 4、对锅炉的温度参数进行检测并要求实时显示锅炉温度，显示位数4位； 5、温度参数由传感器进行检测，经变送器处理后，转换成0～5V标准信号，送A/D转换器进行A/D转换，计算机每隔一定时间采样一次，采满5次后进行中值滤波，经数据变换后，显示参数的实际值； 6、以数码管实现显示； 7、将温度检测值与给定值进行比较，得到偏差，将偏差经数字PID运算得到输出控制值，经D/A芯片进行D/A转换后输出控制电压或电流，以控制锅炉温度8、从P1口各引脚输出报警信号，点亮发光二极管，实现报警。 （）炼钢厂炼钢炉温度控制的设计 设计任务1、利用CS-51系列单片机实现对温度的控制，以实现对炼钢炉温度的控制。控制温度默认的设定温度为上限设定温度。低于或等于下限温度时加热，高于或等于上限温度时保温，设定时上限比下限大50℃； 2、输入通道部分由高温测量仪及其与单片机的接口部分组成，完成对温度信号的采集和转换工作； 3、输出通道采用单片集成可控硅驱动作为对输出的驱动和控制4、显示电路采用LED数码管，通过显示温度对炼钢炉温度进行实时监控； 5、电路实现控制炼钢炉温度范围，当参数检测值超过所要求温度范围时，进行报警，从口各引脚输出报警信号，点亮发光二极管，实现报警 （）医疗激光器功率控制设计任务1、利用单片机实现对激光器发射功率的控制，以实现改变激光器发射功率等级的目的 2、为达到配合LCD和用户之间进行交互完成键盘电路及程序设计 3、为达到改变激光器的功率等级完成数字电位器的驱动设计 4、为实现检测激光器所在环境的温度完成数字温度计DS1820的程序设计 5、为用以显示功率等级、定时参数以及温度变化等参数，完成口线方式驱动接口的程序设计； 6、达到高温报警及定时控制，完成报警单元的程序设计。 （五）交流双速电梯单片机控制系统设计任务1、以交流接触器控制的电机主拖动系统； 2、外呼内选系统，外部呼叫系统和指示以及轿厢内选层和指示系统； 3、平层换速系统，电梯快车到达指示楼层之前，切换为慢速并到达平层位置停车； 4、轿厢状态指示系统，随时显示轿厢所在位置5、开关门控制系统，平层开门关门行车等； 6、安全保护系统，含有上下限位、消防、满载、门电锁等功能； 7、操作控制系统，含有消防、检修、上下慢车司机或自动行驶、上下方向控制、直驶操作等。 （）称重控制系统设计任务： 利用单片机实现对程序和数据的控制，达到满足要求的输出；用传感器实现对压力的测量；用测量放大器将传感器的输出结果放大；A/D转换电路采用AD574A转换芯片，实现对计算机采样值的A/D转换，显示参数的实际值；利用8279可编程键盘/显示控制器芯片实现键盘输入和显示部分；采用8255芯片实现系统硬件的输出接口；数据显示电路采用两位共阳极数码管显示器显示。 () 压电位移工作台单片机控制系统 设计任务： 利用单片机实现对场效应管的导通和截止的控制，以实现压电位移的开关功能实现单片机和压电应变片的连接控制，设计外围电路和应变片高压电路之间的接口实现数据信号的采集，设计A/D芯片与单片机的连接实现单片机控制的开关功能，设计单片机控制应变片的程序实现数据采集，设计A/D转换器处理程序模块。 () 数字位置随动系统的设计 技术参数和设计任务： 1、利用单片机实现对全数字位置随动系统的控制； 2、数字键输入PID参数和阶跃给定值的大小； 3、功能键作为PID参数和阶跃给定值的写入命令及点动和复位信号； 4、主电路采用三相零式反并联接法，实现直流伺服电机的可逆运行； 5、位置检测采用光电码盘位置信号转换为与转角成比例的双时钟脉冲，经电平变换和鉴相后，驱动双时钟输入的可逆计数器； 6、为防止干扰进入计算机并完成电平匹配和旋转方向鉴别，加入光电隔离和鉴相电路； 7、为实现系统快速性好、超调小和无静差的控制要求，本设计采用了积分分离式的PID控制法 （）单片机恒温箱温度控制系统的设计 技术指标与设计任务： 1、利用单片机实现对温度的控制，实现保持恒温箱在最高温度为200℃ 2、可预置恒温箱温度，烘干过程恒温控制，温度控制误差±2℃