搜索
1《测控系统课程设计》班级：测控技术与仪器专业11201班11202班时间：2015－2016学年第1学期19、20周学分：2学分地点：实验中心701702指导教师：武洪涛陈晓静罗明璋李刚一、目的与任务测控系统课程设计是设置在专业核心课完成之后进行的实践性教学环节，目的是对所学的专业基础知识有一个综合应用的设计训练。通过测量与控制系统的设计使学生掌握测控系统的组成与设计方法，培养学生的分析问题、解决实际问题的能力和创新能力。具体任务是设计一个基本的基于PC机和单片机的测量和控制系统，PC上位机包括串行数据传输，数据显示，数据文件记录，数据绘图显示，下位机包括传感器，信号处理电路，数据采集电路，控制信号电路，数据显示电路，键盘接口电路，数据采集程序，数据处理与显示程序，控制参数的计算和控制信号输出程序，完成对测量结果和系统工作状态的控制，由于时间的限制本次课程设计以下位机程序为主。二、教学基本要求测控系统的基本组成设计题目的选择要与生产实际相结合，整个课程设计过程包含三个主要环节，1理论设计（设计方案的论证，设计指标的分解，各个模块的功能和指标要2求，程序流程图）；2电路实验（仿真实验和安装和调试，电路功能与指标的测试）；3设计报告。三设计题目和功能要求设计一个具有远程数据传输能力的压力测量与控制系统。下位机功能要求：1压力测量范围0-0.1MPa（100KPa）；a用硬件电路完成标度变化，实现输出0-4.096伏输出；b用程序实现标度变换；c测量设计电路的传输特性，用数据表和图形说明。2控制信号输出采用PWM技术，输出幅度5伏；占空比1%-99%，步进0.5%；3远程数据传输，波特率9600bps，字符串格式；a每秒自动发送1次测量结果；b下位机等待上位机读取测量结果；4PWM参数设置方法：a按键设置；b上位机设置；5扩展功能：aPWM对220V电源的加热控制；b实现多机通信。上位机主要功能：1接收操作员的键盘输入命令，转换成为串行通信数据格式，发送到下位机，由于数据传输的方向是有上位机传输到下位机，这个过程称为下行。2接收下位机输出的数据进行显示、记录、绘图、数据处理等工作。由于编程的过程比较复杂，采用串口助手软件协助完成调试。建议：发送数据采用字符串格式，以0x0D作为字符串结束符，字符串长度可变根据数据内容变化，结构自己定义；采用“R”+“0x0D”作为读取下位机测量结果的命令。采用“PXXX”+“0x0D”作为设置PWM占空比的命令，XXX为占空比参数。3四、设计地点与内容安排课程设计地点:长江大学主教701706，设计内容分上位机软件和下位机两大部分，每个部分1周时间，每两人为1组。具体内容安排如下：五、成绩考核与评定标准（1）考勤与遵守纪律情况20%（2）电路设计和安装与调试50%（3）设计报告30%及格：遵守纪律，完成理论设计，设计报告书写认真内容正确；中等：完成理论设计，对采集显示进行了安装调试，能够显示采集的数据；良好：完成测量功能，显示数据与物理量有正确的对应关系；优秀：具有控制功能，基本达到控制的目的。六、时间安排课程设计分两组进行第1组仪器11201，第2组仪器11202星期课程设计内容第1组设计地点（时间）第2组设计地点（时间）星期1公布题目并对设计题目进行分析（讲课）706（上午）706（上午）查阅相关资料，画出系统的原理框图星期2传感器选择与测量电路设计设计电路的仿真调试701（晚上）706（下午）序号时间设计内容1星期1公布题目并对设计题目进行分析（讲课）查阅相关资料，画出系统的原理框图2星期2传感器选择与测量电路设计3星期3数据采集接口的设计4星期4数字信号转换与显示程序设计5星期5PWM信号的产生与按键设置6星期1下午机数据传输程序设计7星期2测量数据的串行接口输出8星期3PWM信号的上位机设置9星期4综合调试和扩展功能的实现，测试验收10星期5撰写课程设计报告4星期3数据采集接口的电路设计与程序设计数据采集程序调试701（晚上）701（下午）星期4显示与键盘程序设计显示与键盘程序调试701（下午）702（下午）星期5PWM信号的产生与按键设置电路设计PWM产生程序调试701（晚上）701（下午）星期1下午机数据传输程序设计数据传输程序的调试701（晚上）706（晚上）星期2测量数据的串行接口输出程序设计测量数据的串行接口输出程序调试701（晚上）706（晚上）星期3PWM信号的上位机设置程序设计PWM信号的上位机设置程序调试701（下午）702（下午）星期4扩展功能的调试与验收701（上午）702（上午）测试验收，撰写课程设计报告701（晚上）701（下午）星期5撰写课程设计报告撰写课程设计报告填表人罗明璋李刚实验中心主任签字院（系）主管院长（主任）审批意见签名日期