计算机控制技术综合应用设计

目的

计算机控制技术综合应用设计是学生必修的实践环节之一，应使学生较系统的完成电子系统设计，从选题、方案论证、软硬件设计、软硬件实现、系统测试、总结报告等基本过程，加深对模拟电路、数字电路、微机原理、单片机(嵌入式、DSP、PLC)等相关课程理论知识的分析理解。通过实践引导学生把原理分析与工程设计结合，掌握软硬件系统设计的基本方法和一般规则，提高综合应用能力，培养学生的创新思维和实践能力，为自动化(电气工程)综合设计和毕业设计打下坚固的基础。

培养独立完成一个课题或实际问题的能力

培养查阅资料文献手册的能力

熟悉元器件类型，掌握合理选取元件的规则

锻炼撰写小论文和设计报告的能力

培养科学的工作作风和严谨务实的态度

设计内容

本设计的主要内容包括：自主选题、理论设计、调试与仿真、撰写设计报告并答辩等。

自主选题题目参见“三、设计题目”。无论选择什么题目，最后完成的方案必须包含MCU模块。除题目明确指定MCU之外，MCU种类不加限制，可在51单片机、AVR、ARM、可编程逻辑控制器、FPGA\CPLD、DSP、PLC等范围内自行选择。MCU在系统中的作用可简可繁，自行设计。

理论设计包括方案选择、硬件系统设计、软件系统设计等。硬件设计包括单片机最小系统设计、单元电路设计、元器件选择(须选通用芯片)及参数计算；软件设计包括模块化层次结构图、程序流程图等。通过调试与仿真，进一步完善设计，使之达到课程设计要求，使其更接近于实际产品。

最后要求撰写设计总结报告，把理论设计内容，调试过程及性能指标的测试进行全面总结，把实践内容上升到理论高度。并通过答辩过程展现课程设计所做的工作。

设计题目

简易数字电压表★★★(刘述喜)

利用AD转换芯片测量0~2V电压信号

4位显示

系统工作符合一般数字电压表要求

扩展要求：

更多量程，如0~200mV，0~20V等

按键切换量程

简易数字电流表★★★(刘述喜)

利用AD转换芯片和精密电阻测量0~20mA电流

4位显示

系统工作符合一般数字电流表要求

扩展要求：

更多量程，如0~2mA，0~200mA等

按键切换量程

简易可编程恒流源★★★★(刘述喜)

利用DA转换芯片输出200-2000mA电流信号

可设置并显示输出电流给定值?C)与电压U(V)对应关系：T=15.4V

系统工作符合一般数据采集器要求

扩展要求：

循环显示所有通道温度值

对采集数据进行一阶惯性数字滤波

简易数字信号发生器★★★(万文略)

利用DA转换输出三角波、方波、正弦波、阶梯波

按键切换四种波形的输出

系统工作符合一般信号发生器的要求

扩展要求：

波形频率可调

波形幅值可调

简易交流采样★★★★(万文略)

利用电压电流互感器和AD转换芯片采集交流电压电流信号

轮流显示三相电压电流

系统工作符合一般交流采样要求

扩展要求：

相位角采样

有效电压计算

简易交通灯控制系统的设计★★★(万文略)

利用定时器产生秒信号，控制十字路口红绿黄灯交替点亮和熄灭；

采用LED数码管显示交通灯剩余时间；

系统工作符合一般交通灯控制要求。

扩展要求：

能用按键设置通行时间和暂缓通行时间；

能根据各向交通流量自动调整通行时间。

多层电梯控制器★★★★(古亮)

每层电梯入口处有上下开关，电梯内有设定到达楼层的停站开关。可以显示电梯位置及门状态

电梯停站时，1s后开门，4s后关门

系统工作符合一般电梯要求

扩展要求：

电梯内设置开关门按钮

电梯门防夹控制

自动售货机★★★(古亮)

自动出售多种货物，按键操作及错误提示有指示灯

按键选择货物，利用按键模拟5元和10元纸币输入

系统工作符合一般自动售货机要求

扩展要求：

声音提示

退钱功能

出租车计费系统★★★★(古亮)

脉冲信号模拟车轮转动，3公里以内起步价5元，超过3公里每0.5公里0.9元

功能按键，显示公里数和费用

系统工作符合一般出租车计价器要求

扩展要求：

低速时进入等待计时状态，等待计时超过5分钟后，每分钟0.9元

夜班加价功能

彩灯控制器★★★(古亮)

4种以上彩灯花型变化(显示模式)

清零复位

系统工作符合一般彩灯控制器要求

扩展要求：

彩灯变换的快慢节拍可以在选择

多种花型可以自动变换，循环往复

篮球赛计时计分器★★★(贺娟)

倒计时方式显示单节比赛剩余时间，可暂停

显示双方得分，按键输入可修改分值

系统工作符合一般篮球赛计时计分器要求

扩展要求：

时间及分值如有错误可修改

单节比赛或整场比赛结束时声音提示

简易数字钟★★★(贺娟)

要求准确显示“时”、“分”、“秒”，24小时制；

具有整点报时功能，在每小时59分51秒、53秒、55秒、57秒发出低音，59秒整发出高音；

系统工作符合一般时钟要求。

扩展要求：

具有校时功能，用户可修改“时”、“分”，且互不影响；

可