搜索
《自动化工程训练》任务书自动化1304班，指导老师瞿年清一．设计任务分组完成下列设计任务中的一项：（A）单片机类：1)．热电偶多路温度检测仪设计多路转换开关、程控增益放大电路等对4种不同热电偶的输出信号巡回检测、显示、键盘参数设置、打印温度等功能。2)．高精度频率计设计单片机控制部分、通道部分、同步门部分、定时计数部分、键盘与显示部分。可在线键盘参数设置、定时检测、显示。3)．智能流量监测仪设计流量检测、处理与显示电路，可在线键盘参数设置、定时检测、显示、定时打印流量的瞬时值和累计值。4)．单片机电子计价秤设计重量检测、处理与显示电路，对5种以上不同单价的商品进行称量、计价和打印及键盘参数设置。5)．步进电机控制仪由单片机输出脉冲对步进电机进行启动、制动、相位、方向、速度、位置等控制。例如：设计程序，使步进电动机实现间断性步进（30步，间隔0.5s）→连续正传（60步，0.1s）→停顿（2s）→反向间断性步进（30步，间隔0.5s）→连续反转（60步，间隔0.1s）。6)．智能数字电压表设计输入衰减器、输入放大器、有源滤波器、输入电流补偿电路、自举电源、键盘与显示部分。可在线键盘参数设置、定时检测、显示。7)．智能型数字PID调节器设计信号采集、处理、输出及人机接口电路（如数显、键盘、指示报警）等部分的软、硬件设计,主要实现数字PID控制。1．运用所学微控制器、智能仪器和现代测控系统等方面的知识，设计出一台以单片机为核心的上述智能仪器，完成信息的采集、处理、输出及人机接口电路等部分的软、硬件设计。2．应用微机和单片机实验开发装置完成规定的实验任务；3．系统硬件部分包括传感器、前置信号处理单元（放大器，滤波器等）、A/D转换、微处理器（MCU）、键盘、显示、打印、报警、多路转换开关、程控增益放大电路、通信接口电路等；4．系统软件部分包括键盘扫描、A/D转换、数字滤波、标度变换、显示、打印、报警、通信、控制输出、非线性校正、冷端温度补偿、通信等；（B）电力类：1）．4KW以下直流电动机不可逆调速系统技术数据：额定功率PN=1.1KW，额定电压UN=110V额定电流IN=13A，转速nN=1500/min电枢电阻Ra=1Ω,极数2p=2励磁电压Uex=110V,电流Iex=0.8A要求：调速范围D=10，静差率s≦10%，制动迅速平稳。设计内容：①确定调速系统方案。②主电路设计与计算。③控制电路选择与计算。④调速系统静态精度计算。⑤绘制电气系统原理图。2）．IGBT组成的直流斩波调速系统技术要求：Ud=110V,Id=8A,电压连续可调，稳压精度≦1%，有限流保护。设计内容：①调速系统方案确定。②主电路设计与计算。③控制电路选择与计算。3）．逆变电源装置设计技术要求：1、输出电压：AC三相四线正弦波2、输入电压：AC三相380V±10%3、输入电压频率：50±5HZ4、负载功率因数：COSφ=0.7~1.0滞后（60HZ）COSφ=0.8~1.0滞后（500HZ）5、负载短时过载倍数：150%设计内容：①主电路设计与计算。②控制保护电路详细框图。③控制保护原理的论述。二．参考设计：1．传感器的选择和前置信号处理单元设计；2．A/D器件选择（5G14433或ADC0809）及其与微控制器接口电路设计；3．参数给定电路的软、硬件设计：通过按键及接口电路实现；4．参数显示电路的软、硬件设计：通过LED、LCD或点阵式显示器及接口电路实现；5．参数报警电路的软、硬件设计：通过语音接口电路板、喇叭或发光二极管实现；6．参数打印电路的软、硬件设计：通过微型打印机及其接口电路实现。7．通信接口电路的软、硬件设计：通过单片机通信接口电路实现；8．控制输出电路的设计：输出模拟信号或开关量信号。三．参考实验：1．显示部分：包括LED显示、LCD显示和点阵式显示；2．键盘扫描部分：自定义按键功能，编写并调试键盘扫描程序；3．A/D转换部分：利用双积分式A/D转换器5G14433或逐次逼近式A/D转换器ADC0809进行A/D转换；4．故障报警部分：针对不同故障进行语音报警、喇叭报警或灯光报警；5．打印部分：利用微型打印机打印出不同格式的数据或曲线(含日期、时间)；6．通信部分：完成单片机与单片机或单片机与上位机通信的软件调试。四．分组安排与具体任务：分为8~9个组，每组不超过4人，分别完成不同小题的设计任务，学生也可自行命题（要求设计任务份量相当）。编写详细设计说明书一份，其中应包括：工作原理，软、硬件设计方法，硬件电路原理图、PCB图、面板结构图和软件程序框图等内容。设计说明书应有目录、摘要及正文等章节内容。验收时间另行安排。五．参考资料：1．凌玉华等．《单片机原理与应用系统设计》．中南大学出版社，20062．《单片机实验及课程设计指导书》（综合部分），李志民编著，20053．杨欣荣．《智能仪器原理、设计与发展》．中南大学出版社，20034．李广弟等．《单片机基础》修订本．北京航空航天大学出版社，20015．王福瑞等．《单片微机测控系统设计大全》．北京航空航天大学出版社，19996．徐仁贵等．《单片微型计算机应用技术》．机械工业出版社，20017．先锋工作室编．《单片机程序设计实例》．清华大学出版社，20038．孙传友等．《感测技术基础》．电子工业出版社，20019．石玉等编，电力电子技术题例与电路设计指导，机械工业出版社，199810．王兆安等编，电力电子技术（第四版），机械工业出版社，200011．JaiPAgrawai,电力电子系统－理论与设计,清华大学出版社，200112．科技期刊：《单片机与嵌入式系统应用》、《实用测试技术》、《自动化仪表》、《传感器世界》、《测控技术》、《电子技术应用》、《仪表技术与传感器》、《自动化与仪器仪表》等2003年以后各期。