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计算机控制课程设计（自动化11级2班）
一、选题与提交形式1、2人一组，题目不得重复，原则上从下面21题选择。
2、最终提交成果：课程设计报告（每人一份，报告开头注明组内同学分工及完成情况）），不少于4000字。
3、设计时间：2周二、设计题目
1、基于串口的步进电机综合控制设计
编写程序实现串口控制步进电机的正传、反转、速度控制。通过PC机的超级终端显示步进电机的工作状态、控制菜单，从超级终端输入步进电机的控制命令。
设计目的：
1）掌握步进电机工作原理；
2）掌握串口通信编程方法；
3）掌握步进电机控制方法。
设计要求：
1)编写串口驱动程序；
2)编写步进电机驱动程序；
3)画出程序流程图；
2、集油站安全监控系统硬件设计
主要完成某集油站安全监控系统硬件设计。要求运用已学过各类传感器、输入输出模块、工控计算机、现场总线等的知识，完成安全监控系统硬件方案、设备选型、总体设计等各功能的设计。要求熟悉相关计算机安全监控系统的硬件组成与设计方案，学会计算机监控系统硬件设计的步骤和方法，具有初步设计小型计算机安全监控系统硬件方案的能力。
课程设计内容及基本要求如下：
1熟悉集油站工艺流程、监控目标及监控要求。
2.学会常用的监控系统I/O硬件（各类板卡、智能仪表、智能模块、PLC等）参数及使用，了解其工作原理。
3.学会不同自动化设备厂家各类板卡、智能仪表、智能模块、PLC等的选型，能用所选厂家硬件搭建符合工艺流程和监控目标的硬件系统。
4.完成监控系统硬件方案设计。
3、温度控制器的设计
设计一个电路系统，通过温度传感器检测外界的温度，然后经放大接入A/D，和键盘设置的温度值进行比较，来调节控制器对加热器进行控制，使温度保持在设定温度附近，并通过LED显示温度值，如果出现温度异常，通过嗡鸣器进行报警。以实现温度设置输入、温度显示、温度异常报警、加热执行器控制等功能。设计目的：
1)掌握A/D转换与单片机的接口连线；
2)掌握数据采集电路设计方法；
3)掌握LED显示与键盘的设计方法；
设计要求：
1）画出控制系统结构框图；
2）选择合适元器件进行电路设计，画出电路原理图；
3）画出系统功能实现流程图。
4、位置随动系统设计
设计一随动系统，通过传感器检测障碍物的方向，然后判断和现有方向的角度，通过控制步进电机调整转角，实现角度跟踪。
设计目的： 1)掌握A/D转换与单片机的接口连线；
2)掌握步进电机控制原理；
3)掌握自动控制系统设计方法；
设计要求：
1）画出控制系统结构框图；
2）选择合适元器件进行电路设计，画出电路原理图；
3）画出系统功能实现流程图。
5、信号优先判断电路的设计：
基本要求：
（1）要求实现四路信号的最优先识别——一路信号动作后，其余三路信号无效；
（2）某路信号到达后，指示该路信号到达的独立灯光发光，警报器1发声，并用数码管显示优先到达信号的通道号；（3）公共通道号显示。（4）信号到达一分钟后，如未作复位处理，则报警器2发声，要求报警器1、2的声音不同。发挥部分举例：
（1）记录某通道信号到来的次数；
（2）记录某通道信号优先到达的次数；
（3）判断四组信号的顺序。
6、出租车里程计价器的设计：
基本要求：（1）行驶里程信号用传感器产生，假设车轮每转一圈为2.5米。出租车起价费为1公里2元，此后为每550米加收1元；
（2）计价表的计数、译码、显示系统；
（3）里程数的计数、译码、显示系统。
发挥部分举例：（1）等候时间为5分钟计价器加收1元，等候时间信号由时钟产生；（2）本路程的行驶时间显示（分、秒）；（3）白天、晚上的转换，晚上为1公里3元，此后为每500米加收1元；（4）其他。
7、汽车仪表板（部分）显示电路的设计：
基本要求：通常，汽车仪表板均含有以下两个部分：（1）数字时间显示电路——时、分的显示与较时;（2）数字里程显示部分——假设车轮每转一圈发出一个脉冲信号为2.5米。（3）数字里程可清零。
2.发挥部分举例：（1）时速的显示（可考虑每36秒更新一次）；（2）行车灯光根据预设时间可以自动点亮或熄灭；（3）其他。
8、电子门卫系统之进出人员计数器：
1.基本要求：（1）对通过门禁系统进出的人员数目进行计数显示，从0-9999；
（2）门禁系统里、外分别安装两个传感器（比如红外传感器）A、B，每当有人进入时将顺序经过A、B，每当有人出去时将顺序经过B、A，设计电路能够区分此人是进入还是出去。（3）要求分别统计和显示进去的人员人次、出来的人员人次、里面还逗留的人员人数。（4）当逗留人数超限时报警（比如500人）；
2.发挥部分举例：（1）当人次计数器达到9990-9999时，发出溢出报警信号；（2）考虑有人经过A（或B）但没有继续前进又退出——即连续且只经过两次A（或B）的情况如何处理？
9、饮料瓶计数系统的设计：
基本要求：（1）对通过计数传感器的饮料瓶数目进行计数显示，当饮料瓶计数器达到9590-9600时，发出溢出报警信号，计满后系统暂停。（2）每24瓶装满一箱，显示包装好的饮料的箱数；（3）每20箱一车，显示包装好的饮料的车
数，同时发出报警信号，显示可以装车；
发挥部分举例：（1）系统暂停10分钟后重新启动；（2）记录系统重新启动的次数；（3）其他。
10、药片自动计数机的设计：
基本要求：（1）对通过计数传感器的药片或胶囊进行计数；（2）50片/瓶，显示装好的药品瓶数，当计数器达到9990-9999时，发出溢出报警信号，计满后系统暂停并清零；（3）6瓶/小箱，6小箱/大箱，显示包装好的药品的箱数（如何显示以及位数自定），同时发出提示信号；
发挥部分举例：（1）系统暂停1分钟后重新启动；（2）记录系统重新启动的次数；（3）其他。
11、自行车里程测量仪的设计
基本要求：（1）设计秒脉冲产生信号；（2）行驶里程信号用传感器产生，假设车轮每转一圈为2.5米，里程数用数码管显示；（3）里程数的计数、寄存、译码、显示系统；（4）100公里计时赛且记录完毕能显示时间。
发挥部分举例：（1）公里数可调,比如50公里计时赛；（2）到达终点音响提示；（3）其他。
12、电热器温度显示报警系统的设计
基本要求：（1）电热器的工作温度在45C到65C之间可调，且有温度显
示电路；（2）每天下午5:30分自动预置为60度且烧水20分钟；（2）振荡电路及分频电路；（3）比较电路和报警电路：（4）可控制的计数、锁存、译码、显示系统。
2.发挥部分举例：（1）时间显示电路；（2）其它；
13、电容数字测量仪：
基本要求：（1）被测电容范围为100pF到1uF；（2）把电容量通过电路转换为电压量进行测量；（3）设计石英晶体振荡器及分频系统；（4）可控制的计数、锁存、译码、显示系统。
发挥部分举例：（1）测量电容范围为1uF到1000uF；（2）石英晶体振荡器；
（3）多谐振荡器；（4）其他。
14、可预置的定时显示报警系统之二：
基本要求：（1）设计一个可任意预置×分×秒的显示报警系统；（2）时间
显示系统为按秒减法计数；当减计数到30秒时显示的时间数字开始闪烁（闪烁频率为4Hz），直到归零为止。（3）计数归零时发出声音报警信号；（4）系统能准确地预置和清零。
发挥部分举例：（1）双报警电路，当减计数到30秒的同时开始持续报警到归零（其报警信号要不同于最后的归零报警）；（2）加计数报警；（3）其他。
15、数字心律计
基本要求：（1）要求测出1分钟内心跳次数，也可以重复测量；（2）用传感器测量心率，把心率量转换为可测信号；（3）设计振荡器及分频系统，闸门时间：1ms,0.5ms；（3）可控制的计数、锁存、译码显示系统。
发挥部分举例：（1）心率超过100报警；（2）心率低于60报警；（3）其他。
16、数字心率监护计
基本要求：（1）用传感器测量心率，把心率量转换为可测信号，测出1分钟内心跳次数；
（2）常规与快速心率测量的切换，设计振荡器及分频系统，闸门时间：1ms,0.5ms；
（3）心脏偷停的监护（建议设为2S左右，也可自行设置或可根据实际情况调节）；
（4）可控制的计数、锁存、译码显示系统。
发挥部分举例：（1）心率超过100报警；（2）心率低于50报警；（3）其他。
17、冰箱控制显示面板
基本要求：（1）设计一个冰箱控制显示面板电路，显示冷冻和冷藏温度，两个温度可调；（2）自动模式（冷冻18C，冷藏5C）和智能速冻模式转
换并包括报警消音模式；（3）冰箱门开1分钟超时报警电路；（4）用七段数码管显示。
发挥部分举例：（1）开门冰箱内灯亮；（2）其它。
18、数字密码锁
基本要求：(1)密码输入功能，密码最多为６位；
(2)设置退格键，以便删除输入错误的密码；
(3)在输入密码时数码管上只显示8，并根据输入位数依次移动
(4)设置确认键，当确认键按下后，判断输入密码是否正确；
(5)当输入密码正确时，点亮发光二极管；当输入密码不正确时，发光二极管不亮并且蜂鸣器报警，重新输入，当三次输入不正确时，系统应锁定键盘10s19、铁道路口交通控制器
基本要求：（1）在铁道路口公路两侧各设一道可以自动控制的电动栅门，当无火车到来时，电动栅门自动打开，允许行人、车辆通过；（2）当有火车到来时，电动栅门自动关闭，禁止行人、车辆通行；（3）在路口铁道两侧足够远的地方Ｐ１和Ｐ０点，各设置一个灵敏度适当的压力传感器，对过往的火车进行检测，当压力传感器检测到火车到来时，将传感器信号传输给交通控制器，交通器据此发出控制信号，将电动门栅门关闭，直到火车通过后，才将电
动门打开；（4）火车通行时间计时显示。
发挥部分举例：（1）火车来去时的报警电路；（2）其他。
20、可燃气体检测及报警装置
基本要求：1）设计可燃气体检测及报警装置硬件系统，画出框图；2）检测到气体浓度超过设定上限时，发出声光报警； 3）采用的控制方案--直接数字控制（DDC）； 4）CPU采用单片机
自由发挥题：
1、智能消防电动车控制
2、锅炉液位控制系统
3、智能小车控制
4、智能大厦监控系统设计
5、停车场管理系统设计
21．粮仓温湿度监测系统设计
技术指标：
1)温度检测范围：-40~+123.8℃，检测精度：±0.5℃(25℃)；
2)湿度检测范围：0~100%RH，检测精度：±3.0%RH；
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