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计算机控制关键技术专业课程设计指导.doc
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2022-12-14
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计算机控制技术课程设计指导书
目 录
一、目标 ..............................................................................................3
二、设计内容 ......................................................................................3
三、设计要求及实现步骤 ..................................................................4
1、过程和分工 ..............................................................................4
2、焊接和测试 ..............................................................................4
3、板卡初始化和程序编写 ..........................................................5
4、基础功效实现 ..........................................................................6
5、扩展功效实现 ..........................................................................6
6、汇报格式 ..................................................................................6
四、通信协议说明 ..............................................................................9
五、电路原理图 ................................................................................11
六、元件放置图 ................................................................................12
八、元件清单 ....................................................................................16
九、技术支持(常见问题解答) .........................................................18
一、目标
考查学生动手能力、综合分析问题能力、处理问题能力、沟通能
力、团体协作能力,将所学专业知识和专业技能利用到计算机控制技
术课程设计中,在要求时间内完成电路板焊接、基础功效实现和课程
设计汇报。
二、设计内容
计算机控制技术课程设计采取凌阳系列 16 位单片机为微处理器,
构建一个微型电机控制系统,实现对步进电机速度和方向控制,并利
用串口通信实现上下位通信,实时监控电机运行状态。
在设计过程中,采取自动控制算法(如 PID 算法或其它算法)控制
电机运动,对电机运行过程进行监控。硬件部分采取单片机最小系统,
检测传感器输入信号,输出电机控制信号,并将数据传送到上位机观
察电机运行过程,同时接收上位发出命令和电机控制内容,控制电机
根据要求运行。
设计时间为 10 天时间。
三、设计要求及实现步骤
1、过程和分工
本课程设计关键是针对计算机控制技术,以 3 个同学为一个小组,
3 人共同协作完成课程设计。在设计要求时间内(10 天)完成板卡制作
和设计汇报,每个小组选出一位小组组长,组长安排所在小组工作进
度,并对每位组员进行明确分工,3 位组员共同协作完成课程设计。
2、焊接和测试
设计过程第一个阶段要求完成板卡焊接,关键过程以下:
(1)练习使用烙铁、镊子、钳子等工具。在焊接正式电路板之前,
先熟练焊接过程,练习使用烙铁,配合镊子,焊锡焊接电阻、电容等
部分常见元器件。
(2)焊接电源模块器件。首先,使用万用表测试电路板正电源和
GND 之间是否有短路现象,如发觉光板上有短路现象,立即向指导
老师汇报,更换电路板:然后,认清电源模块器件类型(电阻、电容、
芯片)、放置方向(电解电容正负极方向、芯片管脚方向)、摆放位置(见
电路原理图和元件放置图);再对电路板电源模块器件进行焊接;最终,
使用万用表测试电路板上电源模块在焊接过程中是否出现短路和断
路(虚焊)情况,焊接成功为输出电压正常,电路板电源指示灯亮。
(3)焊接主芯片模块。主芯片模块是凌阳单片机 CPU 工作模块,
包含晶振电路、复位电路、下载电路、锁相环电路。注意主芯片芯片
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