计算机控制技术综合应用设计
一、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。
1、培养独立完成一个课题或实际问题的能力 2、培养查阅资料文献手册的能力
3、熟悉元器件类型，掌握合理选取元件的规则 4、锻炼撰写小论文和设计报告的能力 5、培养科学的工作作风和严谨务实的态度
二、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。
三、设计题目
1、简易数字电压表★★★<刘述喜） a) 利用AD转换芯片测量0~2V电压信号 b) 4位显示 c) 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
2、简易数字电流表★★★<刘述喜） a) 利用AD转换芯片和精密电阻测量0~20mA电流 b) 4位显示
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c) 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
3、简易可编程恒流源★★★★<刘述喜） a) 利用DA转换芯片输出200-2000mA电流信号 b) 可设置并显示输出电流给定值 c) 系统工作符合一般恒流源要求 扩展要求：
? 可步进输出电流，步进值10mA ? 保护电路
4、简易可编程稳压电源★★★★<刘述喜） a) 利用DA转换芯片输出3-12V电压信号 b) 可设置并显示输出电压给定值 c) 系统工作符合一般稳压电源要求 扩展要求：
? 可步进输出电压，步进值0.1V ? 保护电路
5、模拟数据采集器★★★<万文略） a) 利用AD转换芯片采集多路0~5V模拟信号 b) 按键选择显示通道温度值，温度值T(?C>与电压U(V>对应关系：T=15.4V c) 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 6、简易数字信号发生器★★★<万文略） a) 利用DA转换输出三角波、方波、正弦波、阶梯波 b) 按键切换四种波形的输出 c) 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
7、简易交流采样★★★★<万文略） a) 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 b) 轮流显示三相电压电流 c) 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
8、简易交通灯控制系统的设计★★★<万文略）
a) 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； b) 采用LED数码管显示交通灯剩余时间； c) 系统工作符合一般交通灯控制要求。
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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。 9、多层电梯控制器★★★★<古亮） a) 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 b) 电梯停站时，1s后开门，4s后关门 c) 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
10、自动售货机★★★<古亮） a) 自动出售多种货物，按键操作及错误提示有指示灯 b) 按键选择货物，利用按键模拟5元和10元纸币输入 c) 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
11、出租车计费系统★★★★<古亮） a) 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 b) 功能按键，显示公里数和费用 c) 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
12、彩灯控制器★★★<古亮） a) 4种以上彩灯花型变化<显示模式） b) 清零复位 c) 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 13、篮球赛计时计分器★★★<贺娟） a) 倒计时方式显示单节比赛剩余时间，可暂停 b) 显示双方得分，按键输入可修改分值 c) 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 14、简易数字钟★★★<贺娟）
a) 要求准确显示“时”、“分”、“秒”，24小时制；
b) 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；
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c) 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； ? 可切换12小时制和24小时制。 15、数字秒表★★★<贺娟） a) 最小显示位10ms，计时范围0~59分59秒990毫秒 b) 一键控制三种工作状态：清零、计时、停止 c) 系统工作符合一般秒表要求 扩展要求：
? 可记录多个成绩 ? 秒表精度0.1s
16、简易数字频率计★★★<贺娟）
a) 用于测量数字信号的频率并显示结果，测频范围0.1Hz~9999Hz； b) 通过按键控制频率计的启动和停止； c) 系统工作符合一般频率计的要求。 扩展要求：
? 测量周期可调，分为1秒和10秒两档； ? 测频范围扩大到99999Hz
17、RS232通信★★★★<彭小峰） a) 双机通过RS232通信 b) 主机发送并显示10以下的随机数，从机显示该数的阶乘值 c) 系统工作符合一般232通信要求 扩展要求： ? 波特率可调
? 主从机均可发送随机数，在接收机上显示对应阶乘值 18、RS485通信★★★<彭小峰） a) 一主机，二从机。 b) 从机上报开机信息给主机，主机显示各从机是否开机。 c) 系统工作符合一般485通信要求 扩展要求：
? 主机可主动查询从机是否开机 ? 主机可远程控制从机复位 19、I2C通信★★★<彭小峰） a) 系统包括四个数字键1~4，按键后将对应数字存放在EEPROM24C02中 b) 系统复位后显示最近一次按键 c) 系统工作满足一般I2C通信要求 扩展要求：
? 统计显示系统开机次数
? 统计显示每个按键的使用次数 20、SPI通信★★★<彭小峰） a) 系统包括四个数字键1~4，按键后将对应数字存放在AT93C46中 b) 系统复位后显示最近一次按键 c) 系统工作满足一般I2C通信要求
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扩展要求：
? 统计显示系统开机次数
? 统计显示每个按键的使用次数 21、超声波测距★★★★<周鹏） a) 利用超声波换能元件发射及接收超声波信号 b) 利用超声波反射时间差推算反射面距离并显示 c) 系统工作满足一般超声波超声波测距要求 扩展要求：
? 按键输入数字温度
? 利用温度值进行温度补偿 22、步进电机控制★★★<周鹏） a) 设计步进电机控制器 b) 步进电机可正反转 c) 系统工作满足一般步进电机控制要求 扩展要求：
? 步进电机可调速 ? 可指定角度转动
23、PWM脉宽调制★★★<周鹏） a) 用D/A转换器输出PWM控制信号 b) 控制脉宽，可调整小直流电机快慢或LED指示灯明暗 c) 系统工作满足一般PWM脉宽调制要求 扩展要求： ? 按键调速 ? 可设定加速度
24、点阵LED显示屏★★★★<周鹏） a) 单片机控制LED点阵显示屏显示字符和汉字 b) 按键控制显示字符切换 c) 系统工作满足一般点阵LED显示屏要求 扩展要求： ? 滚动显示
? 其他动画字幕效果
25、基于PLC的交通灯控制系统设计<蒋东荣） a）S7-200PLC编程或欧姆龙PLC； b）用一个启动开关控制信号灯组；
c）用LED模拟信号灯，东西、南北黄灯、绿灯、红灯各一组，系统工作符合一般交通灯控制要求。
扩展要求：
a）能用按键设置通行时间和暂缓通行时间； b）能根据各向交通流量自动调整通行时间。
26、基于PLC的喷泉模拟控制系统设计<蒋东荣） a）S7-200PLC编程或欧姆龙PLC；
b）用LED模拟三组ABC喷头，一点动开关；
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