微機控制技術課程設計

⑴ 計算機控制技術課程設計 題目：步進電機的微機控制系統設計

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⑵ 微機原理與介面技術課程設計

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⑶ 微機控制系統設計

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脈沖功率裝置能源計算機控制技術
0 引言
脈沖能源裝置在加速器、自由電子激光研究、X光閃光照相和粒子聚變等脈沖功率技術研究領域廣泛使用，通常使用數量較多，分布較廣，同時周圍電磁干擾較強，控制操作和參數測量都比較復雜，同時也需要較多的人力來維護。
隨著計算機技術的發展，當今世界上基於PC的自動化方案已成為主流，PC在自動化領域的應用正迅速增長，通過將所有的功能集成於這個統一開放的平台上，通過人機界面可以使復雜的控制和數據處理變得更加簡單化。

1控制系統硬體構成
整個系統有多台Marx需要控制，每台發生器由充電控制和觸發兩部分組成，需要控制的量有充電電壓的起停控制、電壓檢測、接地裝置的通斷控制、觸發以及開關上的氣壓檢測等，通過一條匯流排將將系統中的各個被控量連接在一起，構成一分布式控制系統，這里採用工業上廣泛使用的RS485匯流排，RS485匯流排是美國電子工業協會（EIA）制定的平衡發送、平衡接收的標准非同步串列匯流排，具有傳輸距離遠、通訊速率高，抗干擾能力強，軟硬體支持豐富與現場儀表介面簡單，易於實現和擴展等特點，介面匯流排上可連接32個設備，加中繼器後最多可達255個設備，因此完全滿足該能源控制要求。控制系統框圖如下：

圖1 控制系統結構圖
該系統由一台主控上位機PC和一系列MARX發生器充電電源設備構成，由於環境電磁干擾較為嚴重，在選擇通信介質時可優先採用光纖通信方式，通訊速率57.6kB/s，通訊距離可達1.2km，通過上位機（PC）發送參數及控制命令，給電容器充電到事先設定的電壓值（0到100kV之間任意值）。在以上各子設備中，經常要用程式控制電源去控制MARX發生器的充電電壓、充電速度。通過一台工控PC機靈活地控制多台充電電源，以達到控制各MARX發生器充電的目的。針對這一需要，採用帶有RS485通信介面的具有線性升壓功能的可編程交流電源，該電源內部自帶單片機系統和看門狗定時器，每個電源賦予各自獨立的地址碼用以識別身份，同時它屬於正弦波調壓，可有效避免採用傳統的採用可控硅調壓方式時屢次損壞高壓變壓器的情況，使操作者能夠方便靈活地對其進行控制。

每路Marx發生器充電部分包括程式控制電源、雙極性高壓變壓器，分壓器和接地裝置等三部分，見圖2 所示，程式控制電源給高壓變壓器初級提供緩慢上升的電壓，變壓器高壓側經整流後給MARX發生器充電，電壓檢測是通過10000：1的高壓分壓器將分壓後的信號送給程式控制電源內部A/D轉換，經內部單片機處理，並與設定的電壓值進行比較，比較後的結果用來實現自停控制，這樣可有效防止通訊故障所造成失控現象。

圖2 Marx發生器能源部分線路圖

3 MARX發生器能源制過程
① 程式控制電源接通供電電源時的輸出為0伏，開關量輸出為假（開路）。

②首先上位機發出各種設置參數到指定地址程式控制電源。如,上升時間、上升速度、保持時間、充電電壓等。

③程式控制電源收到電壓回傳命令後，將兩路模擬量的值傳送到上位機。

④上位機發出啟動指令後，指定地址程式控制電源的輸出開始從0伏慢慢線性上升到設定值，保持到指定的時間後關斷輸出。當上位機發出所有電源都啟動指令後，所有程式控制電源都啟動。

⑤上位機發出立即停止指令後，指定地址程式控制電源的輸出立即停止上升，保持到指定的時間後關斷輸出，當上位機發出所有電源都停止指令時，所有程式控制電源都立即停止。

⑥上位機發出接地打開指令後，指定地址程式控制電源的開關量輸出為1，電磁鐵吸合，當上位機發出所有程式控制電源的接地都斷開命令時，所有程式控制電源的接地電磁鐵都吸合。

⑦上位機發出接地指令後，指定地址程式控制電源的開關量輸出為0，電磁鐵釋放，當上位機發出所有程式控制電源都接地時，所有程式控制電源的接地電磁鐵都釋放。

4 監控軟體設計
軟體採用Visual Basic6.0編程，作出十分直觀的人機界面，採用RS-485通信標准和上述的問答方式進行數據通信，通過上位機向串口讀寫數據，並通過光纖485匯流排將各種控制信息傳送到現場的每路MARX充電子系統，上位機就可以監控網路上任何一台MARX能源了，予置數值可以分別顯示在PC機軟體窗口和單片機系統的予置數字表頭上。同時，現場實測電壓信號也可以實時顯示在PC機的界面上。此設計界面直觀，而且利於對現場信號進行實時監測。因此，採用本系統，大大提高了現場信號予置精度，對實驗操作人員來說人機界面良好，簡單易懂。

根據系統功能的要求，上位機需發送2種類型的命令：（1）同期命令，它由定時器觸發引起，每隔一個定時周期發送1次，例如發往各充電單元的數據和狀態回傳命令；（2）非周期性命令，它由操作者按動相應命令按鈕引起，非周期性發送。所有命令均採用ASCII碼方式傳送，為了防止通訊錯誤，各子機正確收到上位機發來的命令後返回相應的確認字元。
在vb6.0中使用了mscomm控制項，用來實現串列通信。mscomm控制項有很多屬性，其中最基本的有以下幾個：
commport屬性 設置並返回通信埠號，用於指定使用pc機的哪一個串列埠。
setting屬性 以字元串的形式設置並返回波特率、奇偶校驗、數據位和停止位。
portopen屬性 設置並返回通信埠的狀態，用於打開或關閉埠。
output屬性 用於發送數據，可以是文本數據或二進制數據。
input屬性 從接收緩沖區返回和刪除字元，用於接收數據。
本系統vb程序初始化上位機通信程序如下：
mscomm1.commport=2 ；選串列埠2
mscomm1.settings=「57600，n，8，1」 ' 設置通信參數
mscomm1.outbuffersize=512 ' 設置發送緩沖區大小
mscomm1.outbuffercount=0 ' 清除輸出緩沖區
mscomm1.inputlen=0 ' 讀入接收緩沖區全部字元
mscomm1.portopen=true ' 打開串列埠
由於數據是動態接收，所以數據的處理也是動態進行,程序中使用了一個timer控制項，其命令發出與數據的接收均在timer控制項的定時期間進行，在timer控制項的定時期間依次調用模擬量和狀態量返回子過程，同時監視是否有命令按鈕按下，當按下某操作命令按鈕時調用命令處理子過程，部分程序如下：
private sub timer1_timer()
if cmdpress=true then call sendcmd ' 當按下某操作命令按鈕時轉入命令處理子過程
updateai 更新各模擬量數據的顯示
updatedi更新各狀態量
end sub
private sub sendcmd()
updatedo (cmd) ' 輸出控制開關量
………
end sub
5 系統抗干擾問題
監控系統在工業中的應用越來越多，由於現場的電氣環境比較復雜，容易形成各種干擾源，特別是在大電流、強脈沖實驗環境中，因此研究解決系統抗干擾問題對確保系統的穩定運行有著非常的意義。
該系統中使用rs485匯流排，rs485匯流排是採用差分平衡電氣介面，本身具有較強的抗電磁干擾能力，但在實際當中仍然會現一些問題，為此應注意以下幾個方面：
（1）與遠距離上位機通訊採用光纖傳輸，子機之間不方便採用用光纖傳輸時，應選擇合理的網路拓撲結構。
（2）採用雙絞線作為rs485傳輸線時，雖然對電磁感應雜訊有較強的抑制能力，但對靜電感應引起雜訊的抑制能力較差，因此應選用帶屏蔽的雙絞線，同時雙絞線的屏蔽層要正確接地。
（3）通過在匯流排兩端加入匹配電阻的方法，解決信號反射問題
（4）系統的供電方式有兩種：一種是集中供電方式，即電源都引自同一處，另一種是分布式供電，各子設備在安裝位置附近取電源，從抗干擾效果的角度講，應選擇集中供電方式，這樣可基本消除各處參考電位不等的情況。
6 附錄
本文提出的主從分布式多機通信系統硬體電路簡單，控制靈活。與其他語言相比，用vb語言實現上位機數據傳送的優點是可方便地控制通信對象的選擇，具有較大的靈活性，且編程容易。此外，由於rs485匯流排的通訊方式仍屬於串列通訊方式，在通訊速度上有些偏低，在操作上表現為數據刷新時間稍微偏長，當系統子設備較多時，其控制的實時性不很理想，此時需對控制系統作進一步的改進。老師你是笨蛋你是笨蛋笨蛋你看不到你看不到。
7 參考文獻
1. 曾偉民、鄧勇剛等 Visual Basic 6.0高級實用教程 電子工業出版社1999.10

2. 蔡祥榮. RS-485匯流排應用中的幾個問題. 力源電子工程，2001
8．學習心得目前
：通過一個學期的學習，我對這門課有了進一步的了解。學習過程中在老師的耐心指導下，有意識的培養和建立了我的思維能力，使我真正建立數據及信息流的概念，以便在控制應用中，能夠使軟體和硬體有機地結合。通過各章例子的講訴，讓我真正的掌握了衛星計算機軟體和硬體相結合的設計方法。而當代，隨著微型計算機的高度發展。它的應用在人們的工作和日常生活中越來越普遍了。工業過程式控制制是計算機的一個重要應用領域。現在可以好不誇張的說，沒有衛星計算機的儀器不能乘為先進的儀器，沒有微型計算機的控制系統不能稱其為現代控制系統的時代已經到來。衛星計算控制技術正為了適應這一領域的需要而發展起來的一門技術。絕大多數自動控制都是使用計算機來實現的；微型計算機控制技術的發展，使得以微型計算機為控制器核心的微機測控裝置與系統，滲透到了國民經濟的各行各業，已經無時無處不在影響每個現代人的生活。只有態度認真的對待這門學科才能真正掌握其中的精髓。在將來的工作中或許起著至關重要的作用。。 姓名 漫畫中的英雄

⑸ 你找到微機順序控制系統的課設了沒

• 8253的工作原理: – 初始化編程:寫控制字、寫計數初值 • 必須順序寫入兩個部分後，通道才能工作 • 每個通道包括初值寄存器和計數器二部分，寫入初值時僅寫入到初值寄存器 • 必須等CLKi上來一個脈沖時，初值才被打入計數器，正式開始計數 • 對計數器:初值並不重要 • 對定時器:初值又稱為時間常數TC，其大小由定時時間和外接CLK決定 – C/T的啟動 • 軟體啟動:先有效GATE，再初始化。常用於T • 硬體啟動:先初始化，再有效GATE。常用於C

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系統介紹
1、設計題目：數字頻率計
2、實現功能：

1、頻率測量范圍：
a、×檔為1-25538Hz
b、×10檔位10-255380Hz
（說明：設計中對計數寄存器里的值進行轉換用的是除法，而且商和余數都存在八位單元中，超出八位會溢出而導致讀數不準確，所以最大測量值是25599。由於誤差的存在，在實際中是25538。）
2、轉換到×10檔指示燈亮，每一檔超出量程時顯示器會顯示- - - - -；
3、每一檔都有刷新時間（因為軟體延時不同，刷新時間不同）。即可以實現動態測量，在測量中也可以實現量程轉換；
4、測量誤差始終保持在0.24％以內；
5、具有信號輸出及外接電路、公共地線埠。

3、設計內容：

1、protel原理圖、PCB圖各一份。
2、proteus模擬電路圖一份。
3、PCB電路板一塊。
4、課程設計說明書一份。

摘要：頻率是周期性發生的事件在單位時間內的重復次數，是一個與時間密切相關的物理量。頻率的倒數為周期，周期需要測量的是時間。因而頻率和時間測量屬於同一個測量范疇——時間頻率測量。時間頻率測量的常見方法有計數法和示波器法，在高精度測量中，常見的是以高穩定度的頻率源為測量標尺，通過以計數原理為核心的測量系統去測量被測頻率。在低頻段通常用測量信號周期的方法來測量信號的頻率。本設計採用計數法測量系統為核心，其讀數系統是由LDE顯示器構成，測量精度較高。

關鍵詞：信號調理；單片機；動態顯示

Abstract: Frequency is cyclical events in the repeat number of times per unit time, is a closely related physical quantities and time. The inverse of the frequency cycle, the cycle need to measure is time. And therefore belong to the same frequency and time measurement a measurement of areas - time and frequency measurements. Time and Frequency Measurement of the common methods of counting and oscilloscopes law, in high-precision measurement, based on a common high-stability frequency source for measuring ruler, counting through the core principles of the measurement system to measure the frequency measured. In the low-frequency measuring signal period is usually the method to measure the signal frequency. This design uses a counting method measurement system as the core,The reading system is constituted by the LDE display, measurement precision is high.
Key words: Signal conditioning; microcontroller; dynamic display

目 錄

1、原理概述..............................................5
2、系統結構設計..........................................5
3、晶元功能介紹..........................................7
3.1、AT89S51 ..........................................7
3.2、LM339 ..........................................10
4、軟體設計 ............................................11
4.1、程序框圖.........................................11
4.2、程序.............................................12
5、誤差分析及模擬測試...................................14
6、設計功能拓展 ........................................16
7、設計總結.............................................16
8、參考文獻.............................................17

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(一)題名(Title,Topic)題名又稱題目或標題。題名是以最恰當、最簡明的詞語反映論文中最重要的特定內容的邏輯組合。論文格式相關書籍論文題目是一篇論文給出的涉及論文范圍與水平的第一個重要信息，也是必須考慮到有助於選定關鍵詞不達意和編制題錄、索引等二次文獻可以提供檢索的特定實用信息。論文題目十分重要，必須用心斟酌選定。有人描述其重要性，用了下面的一句話：「論文題目是文章的一半」。對論文題目的要求是：准確得體：簡短精煉：外延和內涵恰如其分：醒目。(二)作者姓名和單位(Authoranddepartment)這一項屬於論文署名問題。署名一是為了表明文責自負，二是記錄作用的勞動成果，三是便於讀者與作者的聯系及文獻檢索(作者索引)。大致分為二種情形，即：單個作者論文和多作者論文。後者按署名順序列為第一作者、第二作者……。重要的是堅持實事求是的態度，對研究工作與論文撰寫實際貢獻最大的列為第一作者，貢獻次之的，列為第二作者，余類推。註明作者所在單位同樣是為了便於讀者與作者的聯系。(三)摘要(Abstract)論文一般應有摘要，有些為了國際交流，還有外文(多用英文)摘要。它是論文內容不加註釋和評論的簡短陳述。其他用是不閱讀論文全文即能獲得必要的信息。摘要應包含以下內容：①從事這一研究的目的和重要性;②研究的主要內容，指明完成了哪些工作;③獲得的基本結論和研究成果，突出論文的新見解;④結論或結果的意義。(四)關鍵詞(Keywords)關鍵詞屬於主題詞中的一類。主題詞除關鍵詞外，還包含有單元詞、標題詞的敘詞。主題詞是用來描述文獻資料主題和給出檢索文獻資料的一種新型的情報檢索語言詞彙，正是由於它的出現和發展，才使得情報檢索計算機化(計算機檢索)成為可能。主題詞是指以概念的特性關系來區分事物，用自然語言來表達，並且具有組配功能，用以准確顯示詞與詞之間的語義概念關系的動態性的詞或片語。技巧—：依據學術方向進行選題。論文寫作的價值，關鍵在於能夠解決特定行業的特定問題，特別是在學術方面的論文更是如此。因此，論文選擇和提煉標題的技巧之一，就是依據學術價值進行選擇提煉。技巧二：依據興趣愛好進行選題。論文選擇和提煉標題的技巧之二，就是從作者的愛好和興趣出發，只有選題符合作者興趣和愛好，作者平日所積累的資料才能得以發揮效用，語言應用等方面也才能熟能生巧。技巧三：依據掌握的文獻資料進行選題。文獻資料是支撐、充實論文的基礎，同時更能體現論文所研究的方向和觀點，因而，作者從現有文獻資料出發，進行選題和提煉標題，即成為第三大技巧。技巧四：從小從專進行選題。所謂從小從專，即是指軟文撰稿者在進行選則和提煉標題時，要從專業出發，從小處入手進行突破，切記全而不專，大而空洞。

⑼ 《微機原理及應用》交通燈控制系統課程設計

AND AL,0FH
XOR AL,AH
ADD CL,AL
CMP CL,9
JNZ TEST2;閃爍5次
CODE ENDS
END ST設計總結.1 設計體會 通過這次關於交通燈的課程設計，我認真查閱了相關資料。使我更加清楚地，更加深刻地了解了這方面的知識。讓我明白了8086晶元中的各個引腳的功能如 引腳通常用來產生片選信號，CLK為CPU和匯流排控制器提供基本的定時脈沖，QS0ALE（Address Latch Enable）地址鎖存允許信號，輸出高電平有效；RESET復位信號，輸入，高電平有效。如何使用8253定時及輸出一定頻率的脈沖;何如使用8282這個地址鎖存器來存儲高位地址，怎麼樣去使用8255這個可編程並行介面晶元與及時鍾發生器8284晶元的相關知識以及更加清楚的了解了交通有哪些規則。在學習了理論的基礎上，又經過了一次實踐。使我明白了設計一個系統是需要許多的時間和精力的。同時也使我明白了，成功的設計好一個系統不是只要有堅實的專業基礎就可以了的，而是需要更加系統的知識。如果沒有一個准確的概念就不可能也搞好一個設計。換句話說，只要有了准確的概念，也就知道哪些資料能為自己的設計服務。這樣也就有了方向。不過，我還是覺得自己在晶元和編程這兩個方面都存在著許多不足之處。我每找到一塊晶元就得去翻閱其相關的功能介紹的資料。同時編程也是我的一個頭痛的問題。我只能藉助相關的資料，去查看相對應指令的作用和功能。不過，這樣不但使我掌握了更多的晶元的功能，同時讓我對匯編語言的了解更加深刻了。經過這次課程設計，我體會到了學了理論知識當然是很重要的，但是如果學完了卻不能在實踐中運用已學的知識那麼學過的知識就等於沒學一樣。因為是時間長了也就會忘得一干二凈。所以如果我們能在實踐中學習知識的話，那麼我們也就會努去找尋自己想要的資料，即使過了一段時間後，我們也會想起我們曾經為了這個知識而努力過，這樣那個知識點也就不那麼容易被我們遺忘了。6.2 存在問題與建議本電路沒有設置顯示倒計時的七段LED數碼管，如果應用到街道上，不利於司機、行人把握。在上機調試中發現，由於此軟體延時的時間均為估算時間，不是特別准確，對於交通要求特別高的地方不宜採用。如果是放到一個大的交通燈系統中，會影響到各個交通燈的運行時間，可能整個系統對交通的指揮調度會大大偏離理論計算，不能有效地防止和消除交通堵塞現象。當出現緊急情況，在特種車（如消防車、救護車）正要通過時，這種編程方式就不能完成。但是，可以看到以上方案的一般性，只要將程序里的數據排列或規律稍加修改就可應用到任何一個路口的某一個方向上的交通燈上了，可移植性很強。

參考文獻
[1]王元珍, 韓宗芬. IBM-PC宏匯編語言程序設計(第二版). 武漢:華中科技大學出版社, 1996.9:88-120,198-200.
[2]揚立, 鄧振傑, 荊淑霞. 微型計算機原理與介面技術(第二版). 北京:中國鐵道出版社, 2006.8:29-31,221-232,255-27