《微机控制》课程设计
指导教师：周申培
一、设计题目与设计要求
数字滤波系统设计
1．用计算机模拟带有干扰的正弦信号R（频率100Hz）。首先计算机产生一个随机信号，再与正弦信号叠加。
2．计算机对含有干扰的正弦信号进行数字滤波处理，保留正弦信号，去除干扰。
3．输入为模拟电压，输入模拟电压范围为0～+5V，最后滤波的结果用LED显示器显示
第１人：1）分析数字滤波的常用方法，以及各自的优缺点； 2）采用一阶惯性滤波器算法，设计算法程序； 3）在显示器上显示滤波前与滤波后的信号曲线； 4）通过数据分析采样周期T对滤波效果的影响； 5）撰写设计说明书。
第2人：基本要求同第１人，只有第（2）点要求不同 2）采用平均值滤波算法，设计算法程序；
第3人：基本要求同第2人，只有第（4）点要求不同
4）通过数据分析参与平均值滤波的测量数据个数对对滤波效果的影响；
第4人：基本要求同第1人，只有第（2）点要求不同 2）加权平均值滤波器，设计算法程序；
第5人：基本要求同第4人，只有第（4）点要求不同
4）通过数据分析参与加权平均值滤波的采样数据个数对滤波效果的影响；
第6人：基本要求同第4人，只有第（4）点要求不同
4）通过数据分析四次采样值加权平均值滤波器的系数对滤波效果的影响；
温度控制系统设计
被控对象为电炉，采用热阻丝加热，利用大功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加的电压大小，来改变流经热阻丝的电流，从而改变电炉炉内的温度。可控硅控制器输入为0－5伏时对应电炉温度0－300℃，温度传感器测量值对应也为0－5伏，对象的特性为带有纯滞后环节的一阶系统，惯性时间常数为T1＝30秒，滞后时间常数为τ＝10秒。
第１人： 1）设计温度控制系统的计算机硬件系统，画出框图；
2）编写积分分离PID算法程序，从键盘接受Kp、Ti、Td、T及β的值； 3）计算机仿真被控对象，编写仿真程序；
4）通过数据分析Kp改变时对系统超调量的影响。
5）撰写设计说明书。
第2人： 基本要求同第１人，只有第（5）点要求不同： 4）通过数据分析Ti改变时对系统超调量的影响。
第3人： 基本要求同第１人，只有第（5）点要求不同： 4）通过数据分析Td改变时对系统超调量的影响。
第4人： 基本要求同第１人，只有第（5）点要求不同： 4）通过数据分析T改变时对系统超调量的影响。
第5人： 基本要求同第１人，只有第（5）点要求不同： 4）通过数据分析β改变时对系统超调量的影响。
第6人： 1）设计温度控制系统的计算机硬件系统，画出框图；
2）编写采用达林算法的控制程序；从键盘接受采样周期T（与纯滞后时间常数是整数倍的关系）的值；
3）计算机仿真被控对象，编写仿真程序；
4）通过数据分析T改变时对系统超调量的影响。
5）撰写设计说明书。
第7人： 1）设计温度控制系统的计算机硬件系统，画出框图；
2）编写采用带史密斯补偿的PID算法程序；从键盘接受Kp、Ti、Td及T的值； 4）通过数据分析T改变时对系统超调量的影响。
5）撰写设计说明书。
第8人： 基本要求同第１人，但对象特性为积分加惯性系统，惯性时间常数为40秒。
第9人： 基本要求同第2人，但对象特性为积分加惯性系统，惯性时间常数为40秒。
第10人： 基本要求同第3人，但对象特性为积分加惯性系统，惯性时间常数为40秒。
第11人： 基本要求同第4人，但对象特性为积分加惯性系统，惯性时间常数为40秒。
第12人： 基本要求同第5人，但对象特性为积分加惯性系统，惯性时间常数为40秒。
第13人： 基本要求同第１人，但对象特性为二阶惯性系统，惯性时间常数均为20秒。
第14人： 基本要求同第2人，但对象特性为二阶惯性系统，惯性时间常数均为20秒。
第15人： 基本要求同第3人，但对象特性为二阶惯性系统，惯性时间常数均为20秒。
第16人： 基本要求同第4人，但对象特性为二阶惯性系统，惯性时间常数均为20秒。
第17人： 基本要求同第5人，但对象特性为二阶惯性系统，惯性时间常数均为20秒。
可燃气体检测及报警装置
1．以单片机为核心的对常见可燃气体进行自动监测的报警装置
2．检测到气体浓度超过设定上限时，发出声光报警
1．技术指标：对气体传感器输出电压的检测精度高于1%；
消除环境温度对气体传感器的影响。
2．工作原理：采用的控制方案--直接数字控制（DDC）
逐点比较插补原理的实现
设计一个计算机控制步进电机系统，该系统利用PC机的并口输出控制信号，其信号驱动后控制X、Y两个方向的三相步进电机转动，利用逐点比较法插补绘制出各种曲线。
1）设计硬件系统，画出电路原理框图； 2）定义步进电机转动的控制字；
3）推导出用逐点比较法插补绘制出下面曲线的算法；
4）编写算法控制程序，参数由键盘输入，显示器同时显示曲线； 5）撰写设计说明书。
每人选一个曲线，曲线均为第一象限，屏幕左下角为坐标原点，箭头表示曲线绘制的方向，直线参数为：起点、终点坐标。圆弧参数为：起点、终点坐标和半径
直线一： 直线二： Y Y
X X OO
直线三直线四 Y Y 圆弧二 X O圆弧一 OX Y Y
OX OX
圆弧三 圆弧四
Y Y OX O
其它曲线
X 非编码键盘的扫描程序设计
1．通过8155扩展I/O口组成4×8或6×6行列式键盘 2．利用8031微控制器
1．技术指标：对键盘按键能够正确识别，去抖动 2．工作原理：键盘扫描
二、总体要求:
1. 课程设计时间：2014年6月25日～2014年7月4日下午16：30分。过时不计成绩。 2. 课程设计的五个题目，请学委将同学分成五组。各组同学应独立完成自己的设计，杜绝抄
袭。
3. 进行纯软件设计的同学，要上机调试通过程序。主要根据程序运行效果评定成绩。 4. 进行硬件接口设计的同学，根据设计的硬件图纸,软件设计流程图及相应的软件+口试来评
定成绩。
三、时间安排
6月25日 查阅和准备相关技术资料，完成整体方案设计 6月26日—6月27日 完成硬件设计 6月30日—7月1日 编写调试程序
7月2日—7月3日 撰写课程设计说明书
7月4日 提交课程设计说明书、图纸、电子文档
三、参考文献
1、郑学坚，周斌 微型计算机原理与应用 清华大学出版社 2、于海生 微型计算机控制技术 清华大学出版社
3、沈美明，温冬婵 IBM-PC汇编语言程序设计 清华大学出版社 4、何立民 单片机应用系统设计 北京航空航天大学出版社
相关推荐：
loading