计控课设论文精品

课程设计报告

1 题目背景与意义

本课程设计以《计算机控制系统》课程理论为基础，以其他电子类、计算机及接口类相关课程内容为辅助，在实践中锻炼学生的系统设计能力、理论应用能力、总结归纳能力以及自我学习能力，提高其实践能力、创新意识与创业精神。以达到理论学习的目的,并培养学生应用计算机辅助设计和撰写设计说明书的能力，加深对控制系统理解，将所学的知识灵活穿插并运用起来。

2 设计题目介绍

通过对计算机控制系统和单片机的学习，要求我们设计一个基于单片机的具有A/D和D/A功能的信号测控装置。要求该信号测控装置能够接入典型传感器、变送器信号，同时可输出标准电压/电流信号。并满足抗干扰、通用性、安全性、性价比等原则性要求。

标准电压/电流信号此处定为：0～5V/4～20mA (0～20mA)。

3 系统总体框架

本系统信号测控装置的整体设计方案包括硬件设计方案和软件设计方案。硬件设计方案是指以微控制器作为核心，由A/D转换电路 D/A转换电路典型传感器键盘复位与看门狗电路 LED显示声光报警电路组成。

系统总体框架图3-1

4 系统硬件设计

4.1单片机AT89C51简介

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。AT89C51外形及引脚排列如图所示：

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作

为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：

P3口管脚备选功能

P3.0 RXD（串行输入口）

P3.1 TXD（串行输出口）

P3.2 /INT0（外部中断0）

P3.3 /INT1（外部中断1）

P3.4 T0（记时器0外部输入）

P3.5 T1（记时器1外部输入）

P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）

P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN 信号将不出现。

/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器

（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH 编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2：来自反向振荡器的输出。

振荡器特性：

XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。

（3）最小系统电路图

单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路.

图4-2最小系统电路图

复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐 C 取10u,R取8.2K。

晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)

4.2 A/D转换电路

A/D转换器:模拟量转换成数字量，便于计算机进行处理。

4.2.1A/D转换器的主要技术指标如下

(1) 分辨率：指对输入模拟量变化的灵敏度。习惯上用输出二进制的位数或BCD码位数表示。

(2) 转换精度：指与数字输出量所对应的模拟输入量的实际值与理论值之间的差值。精度有绝对精度和相对精度两种表示方法。

(3) 转换速率：指能够重复进行数据转换的速度，即每秒转换的次数，而完成一次A/D转换所需的时间(包括稳定时间)，为转换速率的倒数。

4.2.2芯片ADC0809简介

8路模拟信号的分时采集，片内有8路模拟选通开关，以及相应的通道抵制锁存用译码电路，其转换时间为100μs左右。

图4-3 ADC0809引脚图

（1） ADC0809的内部结构

ADC0809的内部逻辑结构图如图所示。

图4-4 ADC0809内部逻辑结构图

图中多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用一个A/D转换器进行转换，这是一种经济的多路数据采集方法。地址锁存与译码电路完成对A、B、C 3个地址位进行锁存和译码，其译码输出用于通道选择，其转换结果通过三态输出锁存器存放、输出，因此可以直接与系统数据总线相连，表9 -1为通道选择表。

表4-1 通道选择表

（2）信号引脚

ADC0809芯片为28引脚为双列直插式封装，其引脚排列见图9.8。

对ADC0809主要信号引脚的功能说明如下：

IN

7～IN

——模拟量输入通道

ALE——地址锁存允许信号。对应ALE上跳沿，A、B、C地址状态送入地址锁存器中。

START——转换启动信号。START上升沿时，复位ADC0809；START下降沿时启动芯片，开始进行A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平。本信号有时简写为ST.

A、B、C——地址线。通道端口选择线，A为低地址，C为高地址，引脚图中为ADDA，ADDB和ADDC。其地址状态与通道对应关系见表9-1。

CLK——时钟信号。ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供，因此有时钟信号引脚。通常使用频率为500KHz的时钟信号

EOC——转换结束信号。EOC=0,正在进行转换；EOC=1,转换结束。使用中该状态信号即可作为查询的状态标志，又可作为中断请求信号使用。

D7～D0——数据输出线。为三态缓冲输出形式，可以和单片机的数据线直接相连。D0为最低位，D7为最高

OE——输出允许信号。用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=0，输出数据线呈高阻；OE=1，输出转换得到的数据。

Vcc——+5V电源。

Vref——参考电源参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基

准。其典型值为+5V(Vref

(+)=+5V, Vref

(-)

=-5V).

4.2.3 MCS-51单片机与ADC0809的接口

电路连接主要涉及两个问题。一是8路模拟信号通道的选择，二是A/D转换完成后转换数据的传送。

(1) 8路模拟通道选择

图4-5 ADC0809与MCS-51的连接

如图4-6所示模拟通道选择信号A、B、C分别接最低三位地址A

0、A

1

、A

2

即（P

0.0、P

0.1

、P

0.2

），而地址锁存允许信号ALE由P

2.0

控制，则8路模拟通道的

地址为0FEF8H～0FEFFH.

图4-6 ADC0809的部分信号连接

图4-7信号的时间配合

从图中可以看到，把ALE信号与START信号接在一起了，这样连接使得在信号的前沿写入（锁存）通道地址，紧接着在其后沿就启动转换。图4-7是有关信号的时间配合示意图。

启动A/D转换只需要一条MOVX指令。在此之前，要将P

清零并将最低三

2.0

通位与所选择的通道好像对应的口地址送入数据指针DPTR中。例如要选择IN

道时，可采用如下两条指令，即可启动A/D转换：

MOV DPTR , #FE00H ；送入0809的口地址

MOVX @DPTR , A ；启动A/D转换（IN

）

注意：此处的A与A/D转换无关，可为任意值。

(2) 转换数据的传送

A/D转换后得到的数据应及时传送给单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认A/D转换的完成，因为只有确认完成后，才能进行传送。为此可采用下述三种方式。

①定时传送方式

对于一种A/D转换其来说，转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如ADC0809转换时间为128μs，相当于6MHz的MCS-51单片机共64个机器周期。可据此设计一个延时子程序，A/D转换启动后即调用此子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了，接着就可进行数据传送。

②查询方式

A/D转换芯片由表明转换完成的状态信号，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查询方式，测试EOC的状态，即可却只转换是否完成，并接着进行数据传送。

③中断方式

把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。

不管使用上述那种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。首先送出口地址并以信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。

不管使用上述那种方式，只要一旦确认转换结束，便可通过指令进行数据传送。所用的指令为MOVX 读指令，仍以图9-17所示为例，则有

MOV DPTR , #FE00H

MOVX A , @DPTR

该指令在送出有效口地址的同时，发出有效信号，使0809的输出允许信号O E有效，从而打开三态门输出，是转换后的数据通过数据总线送入A累加器中。这里需要说明的示，ADC0809的三个地址端A、B、C即可如前所述与地址线相连，

也可与数据线相连，例如与D

0～D

2

相连。这是启动A/D转换的指令与上述类似，

只不过A的内容不能为任意数，而必须和所选输入通道号IN

0～IN

7

相一致。例如

当A、B、C分别与D

0、D

1

、D

2

相连时，启动IN

7

的A/D转换指令如下：

MOV DPTR，#FE00H ；送入0809的口地址

MOV A ，#07H ；D2D1D0=111选择IN7通道

MOVX @DPTR，A ；启动A/D转换

4．3 D/A转换电路

4.3.1 D/A转换器的主要技术指标

（1）分辨率：分辨率指最小输出电压(对应的输入数字量最低有效位为1)与最大输出电压(对应的数字输入量所有位全为1)之比。

例如，对于10位D/A转换器，其分辨率为

（2）转换精度：D/A的转换精度主要取决于D/A转换器的二进制位数。例如，8位的D/A相对误差是1/256，16位的D/A相对误差为1/65 536。显然，二进制位数越多精度越高。

（3）建立时间：D/A转换器是指从数字输入端发生变化开始，到输出模拟信号电压(或模拟信号电流)达到满刻度值(1/2)LSB时所需要的时间。

4.3.2 DAC0832功能简介

DAC0832是双列直插式8位D/A转换器。能完成数字量输入到模拟量(电流)输出的转换。图1-1和图1-2分别为DAC0832的引脚图和内部结构图。其主要参数如下：分辨率为8位，转换时间为1μs，满量程误差为±1LSB，参考电压为(+10?/span>-10)V，供电电源为(+5～+15)V，逻辑电平输入与TTL兼容。从图1-1中可见，在DAC0832中有两级锁存器，第一级锁存器称为输入寄存器，它的允许锁存信号为ILE，第二级锁存器称为DAC寄存器，它的锁存信号也称为通道控制信号/XFER。

图4-8 DAC0832管脚图

图4-8中，当ILE为高电平，片选信号/CS 和写信号/WR1为低电平时，输入寄存器控制信号为1，这种情况下，输入寄存器的输出随输入而变化。此后，当/WR1由低电平变高时，控制信号成为低电平，此时，数据被锁存到输入寄存器中，这样输入寄存器的输出端不再随外部数据DB的变化而变化。

对第二级锁存来说，传送控制信号/XFER 和写信号/WR2同时为低电平时，二级锁存控制信号为高电平，8位的DAC寄存器的输出随输入而变化，此后，当/WR2由低电平变高时，控制信号变为低电平，于是将输入寄存器的信息锁存到DAC寄存器中。

图4-8中其余各引脚的功能定义如下：

(1) DI7～DI0 ：8位的数据输入端，DI7为最高位。

(2) I OUT1 ：模拟电流输出端1，当DAC寄存器中数据全为1时，输出电流最

大，当DAC寄存器中数据全为0时，输出电流为0。

(3) I OUT2 ：模拟电流输出端2，I OUT2与I OUT1的和为一个常数，即I OUT1＋I OUT2

＝常数。

(4) R FB ：反馈电阻引出端，DAC0832内部已经有反馈电阻，所以R FB端可

以直接接到外部运算放大器的输出端，这样相当于将一个反馈电阻接在

运算放大器的输出端和输入端之间。

(5) V REF ：参考电压输入端，此端可接一个正电压，也可接一个负电压，它

决定0至255的数字量转化出来的模拟量电压值的幅度，V REF范围为

(+10～-10)V。V REF端与D/A内部T形电阻网络相连。

(6) Vcc ：芯片供电电压，范围为(+5~ 15)V。

(7)AGND ：模拟量地，即模拟电路接地端。

(8) DGND ：数字量地。

4.4 LED数码显示电路

本实验提出一种基于MAX7219芯片，具有扩展驱动能力的LED数码显示电路。主要应用在大尺寸、高亮度LED数码管的显示电路。

4.4.1 MAX7219芯片功能简介

MAX7219为24引脚芯片，如图4-9所示。有+5V电源和2个GND引脚；DIG 0～DIG 7引脚为8位数字驱动线，输出位选信号；SEG A～SEG G和SEG DP引脚为LED 7段驱动线和小数点线，供给显示器驱动电流；SET引脚外接电阻调整LED 显示亮度；DIN（数据输入端）、CLK（时钟输入端）、LOAD（锁存信号）引脚，构成与通用微处理器3线串行线相连，接收的数据和命令格式为16位数据包；DOUT引脚是串行数据输出端口，用于多片MAX7219级联扩展显示。

图4-9 MAX7219的引脚分布图

16位数据采用串行移位接收方式，即单片机将16位二进制数逐位发送到DIN 端。在CLK上升沿到来前准备就绪，CLK的每个上升沿将一位数据移入MAX7219内移位寄存器，当16位数据移入完毕，在LOAD引脚信号上升沿将16位数据装入MAX7219内的相应位置，在MAX7219内部硬件动态扫描显示控制电路作用下实现动态显示。对MAX7219的控制操作很方便，其片内具有8个位寄存器和6个控制寄存器。位寄存器对应LED的具体显示内容，控制寄存器决定LED的工作方式。控制寄存器分别为：不工作方式寄存器、译码方式寄存器、亮度控制寄存器、扫描个数寄存器、关闭寄存器、显示测试寄存器。寄存器的操作格式为2字节的串行数据，第一个字节为寄存器地址，第二个字节为控制命令或待显示数据。

图4-10显示电路图

（1）电路组成与原理

MAX7219工作时，在内部硬件动态扫描显示控制电路作用下，实现动态显示。DIG0～DIG7引脚接8位数码管的公共端，其信号时序见图4-11。当输出数码管位选信号DIG0～DIG7某位为低电平时，段码线SEGA～SEGG和SEGDP输出数据为所要显示段码，并驱动共阴极LED，实现8位数码管动态循环显示。

图4-11 DIG0～DIG7引脚信号时序

（2）电路几点说明

①数码管显示方式

MAX7219在内部硬件动态扫描显示控制电路作用下，实现LED数码管动态显示。在本电路中采用74LS273触发器锁存各数码管的段码驱动信号，当MAX7219动态扫描完成一个周期后，可通过微处理器，控制MAX7219工作在休眠状态，即不工作方式。此时数码管为静态显示方式，通过74LS273锁存的数据，由ULN2803驱动数码管显示。电路实现MAX7219间歇工作，只有在数码管显示改变的情况下，启动MAX7219工作，完成数据更新锁存后，进入不工作状态，以节省功耗。

②数码管亮度控制

图5中的数码管供电电压为最大电压12.5V，通过微处理器输出脉宽调制信号PWM，控制PMOS管，调整数码管供电电压，实现数码管亮度控制。由于数码管供电电压为最大允许电压，提高了数码管工作的安全系数，采用占空比调整数码管亮度，可靠、方便。同时取消了A～G字段的限流电阻，降低了功耗。（3）结束语

基于MAX7219芯片的大尺寸LED数码显示驱动电路，保留MAX7219的使用优点的同时，实现了在显示电路作用下的大尺寸数码管的动态显示，另外驱动电路可通过微处理器输出的脉宽调制信号PWM，实现数码管得两度可调。经实验测试证明该电路工作性能稳定，具有很高的实用价值。

4.4.2 LED显示电路

常见的数码管由七个条状和一个点状发光二极管管芯制成，叫七段数码管如

下图所示，根据其结构的不同，可分为共阳极数码管和共阴极数码管两种。

LED数码管中各段发光二极管的伏安特性和普通二极管类似，只是正向压降较大，正向电阻也较大。在一定范围内，其正向电流与发光亮度成正比。由于常规的数码管起辉电流只有1～2 mA，最大极限电流也只有10～30 mA，所以它的输入端在5 V电源或高于TTL高电平(3.5 V)的电路信号相接时，一定要串加限流电阻，以免损坏器件。

图4-12 LED数码管图

4.5看门狗芯片X25045

图4-13 X25045管脚图

SO：串行数据输出脚，在一个读操作的过程中，数据从SO脚移位输出。

在时钟的下降沿时数据改变。

SI：串行数据输入脚，所有的操作码、字节地址和数据从SI脚写入，在时钟的上升沿时数据被锁定。

SCK：串行时钟，控制总线上数据输入和输出的时序。

/CS ：芯片使能信号，当其为高电平时，芯片不被选择，SO脚为高阻态，除非一个内部的写操作正在进行，否则芯片处于待机模式；当引脚为低电平时，芯片处于活动模式，在上电后，在任何操作之前需要CS引脚的一个从高电平到低电平的跳变。

/WP：当WP引脚为低时，芯片禁止写入，但是其他的功能正常。当WP引脚为高电平时，所有的功能都正常。当CS为低时，WP变为低可以中断对芯片的写操作。但是如果内部的写周期已经被初始化后，WP变为低不会对写操作造成影响。

其引脚功能如下

cs：片选择输入；

so：串行输出，数据由此引脚逐位输出；

si：串行输入，数据或命令由此引脚逐位写入x25045；

sck：串行时钟输入，其上升沿将数据或命令写入，下降沿将数据输出；

wp：写保护输入。当它低电平时，写操作被禁止；

vss：地；vcc：电源电压；reset：复位输出。

MAX485是芯片接口的一种类型。

采用单一电源+5 V工作，额定电流为300 μA，采用半双工通讯方式。它完成将TTL电平转换为RS－485电平的功能。MAX485芯片的结构和引脚都非常简单,内部含有一个驱动器和接收器。RO和DI端分别为接收器的输

出和驱动器的输入端，与单片机连接时只需分别与单片机的RXD和TXD相连即可；/RE和DE端分别为接收和发送的使能端，当/RE为逻辑0时，器件处于接收状态；当DE为逻辑1时，器件处于发送状态，因为MAX485工作在半双工状态，所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可；A端和B端分别为接收和发送的差分信号端,当A引脚的电平高于B时，代表发送的数据为1；当A的电平低于B端时，代表发送的数据为0。在与单片机连接时接线非常简单。只需要一个信号控制MAX485的接收和发送即可。同时将A和B端之间加匹配电阻，一般可选100Ω的电阻。

图4-14 MAX485引脚分布图

键盘电路

5 系统软件设计

软件结构框图见图纸

数字信号处理论文-带通滤波器

本文分析了国内外数字滤波技术的应用现状与发展趋势，介绍了数字滤波器的基本结构，在分别讨论了IIR与FIR数字滤波器的设计方法的基础上，指出了传统的数字滤波器设计方法过程复杂、计算工作量大、滤波特性调整困难的不足，提出了一种利用MATLAB信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）快速有效的设计由软件组成的常规数字滤波器的设计方法。给出了使用MATLAB语言进行程序设计和利用信号处理工具箱的FDATool工具进行界面设计的详细步骤。利用MATLAB设计滤波器，可以随时对比设计要求和滤波器特性调整参数，直观简便，极大的减轻了工作量，有利于滤波器设计的最优化。本文还介绍了如何利用MATLAB环境下的仿真软件Simulink对所设计的滤波器进行模拟仿真。 1.1数字滤波器的研究背景与意义 当今，数字信号处理[1] (DSP：Digtal Signal Processing)技术正飞速发展，它不但自成一门学科，更是以不同形式影响和渗透到其他学科：它与国民经济息息相关，与国防建设紧密相连；它影响或改变着我们的生产、生活方式，因此受到人们普遍的关注。 数字化、智能化和网络化是当代信息技术发展的大趋势，而数字化是智能化和网络化的基础，实际生活中遇到的信号多种多样，例如广播信号、电视信号、雷达信号、通信信号、导航信号、射电天文信号、生物医学信号、控制信号、气象信号、地震勘探信号、机械振动信号、遥感遥测信号，等等。上述这些信号大部分是模拟信号，也有小部分是数字信号。模拟信号是自变量的连续函数，自变量可以是一维的，也可以是二维或多维的。大多数情况下一维模拟信号的自变量是时间，经过时间上的离散化(采样)和幅度上的离散化(量化)，这类模拟信号便成为一维数字信号。因此，数字信号实际上是用数字序列表示的信号，语音信号经采样和量化后，得到的数字信号是一个一维离散时间序列；而图像信号经采样和量化后，得到的数字信号是一个二维离散空间序列。数字信号处理，就是用数值计算的方法对数字序列进行各种处理，把信号变换成符合需要的某种形式。例如，对数字信号经行滤波以限制他的频带或滤除噪音和干扰，或将他们与其他信号进行分离；对信号进行频谱分析或功率谱分析以了解信号的频谱组成，进而对信号进行识别；对信号进行某种变换，使之更适合于传输，存储和应用；对信号进行编码以达到数据压缩的目的，等等。 数字滤波技术是数字信号分析、处理技术的重要分支[2-3]。无论是信号的获取、传输，还是信号的处理和交换都离不开滤波技术，它对信号安全可靠和有效灵活地传输是至关重要的。在所有的电子系统中，使用最多技术最复杂的要算数字滤波器了。数字滤波器的优劣直接决定产品的优劣。 1.2数字滤波器的应用现状与发展趋势 在信号处理过程中，所处理的信号往往混有噪音，从接收到的信号中消除或减弱噪音是信号传输和处理中十分重要的问题。根据有用信号和噪音的不同特性，提取有用信号的过程称为滤波，实现滤波功能的系统称为滤波器。在近代电信设备和各类控制系统中，数字滤波器应用极为广泛，这里只列举部分应用最成功的领域。 (1) 语音处理

标准论文格式范例

标准论文格式范例 篇一：论文标准格式范文 试论现代信息技术条件下高校“两课”教师角色的转变 朱峰 （辽宁大学外国语学院辽阳 111000） 内容提要：深化“两课”改革必须解决“两课”教学方法的科学化、现代化问题。过去“两课”用专业课的教学方法，使“两课”的教学效果大打折扣。在现代信息技术条件下，如何适应新形势的需要，发挥新技术优势，开辟高校“两课”教学改革的新途径，是高校“两课”教学工作的新课题。本文试论现代信息技术条件下高校“两课”教师在角色方面的转变，以适应新形势下的“两课”教学工作。 关键词：信息技术、教学、角色转变、两课 一、现代信息技术对“两课”教师角色的挑战 与传统教育的教师相比，现代信息技术条件下的“两课”教师在内涵、作用、教学方式、方法、教学内容及设计、解惑行为等方面都发生了很大的变化。现代信息技术对“两课”教师的传统角色发起了挑战。 （一）、教师由教学者变为学生学习的导学者。德国教育家第斯多惠在《德国教师教育指南》中说过：“科学知识是不应该传授给学生的，而应当引导学生去发现它们，独立地掌握它们。”在现代信息技术的高等教育中，“两课”教师从传统的“教学者”转换为“导学者”。所谓导学，是指教师在教学过程中引导、指导及辅导学生完成学业。现代信息技术环境下学生的学习多大是以自我研究、自己学习为主，这种自学是在教师的导学下完成的，所以说，导学就成为教师的

重要工作。导学和教学的最大区别就是教师要在“导”字上下功夫：其一是引导学生根据自己的实际情况确定合适的学习目标，指导学生制定学习计划、选择教学媒体，帮助其找到实现目标的最佳途径。其二是指导学生掌握学习的规律，对学生进行辅导，解决学生在学习中的困难，也就是人们常说的“解惑”。它包括单元的总结。重点、难点的讲解等。根据“两课”课程的特点，教师要重点介绍学习方法，激发学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣。作为引导者教师要帮助学生制定学习计划，选择达到目标的最佳途径，帮助学生设计恰当的学习方式，以各种方式调动和引导学生参与学习活动，引导学生在经过精心设计的情境中进行探索研究，帮助学生形成良好的学习习惯、掌握学习方法，帮助学生寻找、搜集和利用学习资源等。现代信息技术教育中教师借助于课程教学设计、资源开发、指导学习活动，扮演了设计者、指导者和学习活动参与者的角色。教师角色由传统课堂教学中的主讲人成为学生学习中的导演者。由于学生的个体存在差异，亦即学生的学习能力和学习方法、学习基础和智力水平都存在很大的差别，要完成学习任务，对教学内容要做到熟练掌握，抓住重点、突破难点，没有教师的引导是不可能实现的。教师必须全面考虑学生学习的整个过程和安排有关细节，其重要的内容包括如何运用计算机以及各种媒体和网络来激发学生学习的兴趣，引导学生正确使用和掌握现代信息技术，使学生从网上浏览的信息更有价值。因此导学对学生完成学业是至关重要的。 （二）、“两课”教师不仅要做知识的传播者，还要成为学生学习的鼓舞者、心灵的塑造者。现代信息技术背景下，技术媒体代替了常规的、口头讲授的、以及集体学习为基础的教育模式。为了使学生更好的完成自主学习、自我研究，信心是至关重要的。教师除了要参与设计出以学生为主体的、信息丰富的网络化学

计算机控制技术及应用论文

浅谈计算机控制技术及应用 摘要：随着科学技术的发展，人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来，计算机技术、自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展，给计算机控制技术带来了巨大的发展。然而，设计一个性能好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统主要由硬件和软件两大部分组成，一个完整的控制系统还需要考虑系统的抗干扰性能，系统的抗干扰性能力是关系到整个系统可靠运行的关键。 关键词：计算机控制技术、系统、应用 Chat computer control technology and its application Abstract：With the development of science and technology, more and more people use computers to achieve control. In recent years, computer technology, automation technology, detection and sensor technology, CRT display technology, communications and network technology and the rapid development of microelectronic technology, a computer control technology has brought great development. However, the design of a computer control system for good performance is very important. Computer control system is mainly composed of two major components of hardware and software, a complete control system also need to consider the anti-interference performance of the system, the system is related to the anti-jamming capabilities and reliable operation of the system key. Key words：computer control technology、system、apply 正文： 一、计算机控制技术的概述 1、计算机控制的概念 （1）开环控制系统 若系统的输出量对系统的控制作用没有影响，则称该系统为开环控制系统。在开环 控制系统中，既不需要对系统的输出量进行测量，也不需要将它反馈到输入端与输入量 进行比较。 （2）闭环控制系统 凡是系统的输出信号对控制作用能有直接影响的系统都叫作闭环控制系统，即闭环 系统是一个反馈系统。闭环控制系统中系统的稳定性是一个重要问题。

数字信号处理期末论文

题目：基于DSP的FFT程序设计的研究 作者届别 系别专业 指导老师职称 完成时间2013.06

内容摘要 快速傅里叶变(Fas Fourier Tranformation，FFT)是将一个大点数N的DFT分解为若干小点的D F T的组合。将用运算工作量明显降低，从而大大提高离散傅里叶变换(D F T) 的计算速度。因各个科学技术领域广泛的使用了FFT 技术它大大推动了信号处理技术的进步，现已成为数字信号处理强有力的工具，本论文将比较全面的叙述各种快速傅里叶变换算法原理、特点，并完成了基于MATLAB的实现。 关键词：频谱分析；数字信号处理；MATLAB；DSP281x

引言： 1965年，库利（J.W.Cooley）和图基（J.W.Tukey）在《计算数学》杂志上发表了“机器计算傅立叶级数的一种算法”的文章，这是一篇关于计算DFT的一种快速有效的计算方法的文章。它的思路建立在对DFT运算内在规律的认识之上。这篇文章的发表使DFT的计算量大大减少，并导致了许多计算方法的发现。这些算法统称为快速傅立叶变换（Fast Fourier Transform），简称FFT，1984年，法国的杜哈梅尔（P.Dohamel）和霍尔曼（H.Hollmann）提出的分裂基快速算法，使运算效率进一步提高。FFT即为快速傅氏变换，是离散傅氏变换的快速算法，它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性，对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。它对傅氏变换的理论并没有新的发现，但是对于在计算机系统或者说数字系统中应用离散傅立叶变换，可以说是进了一大步。 随着科学的进步，FFT算法的重要意义已经远远超过傅里叶分析本身的应用。FFT算法之所以快速，其根本原因在于原始变化矩阵的多余行，此特性也适用于傅里叶变换外的其他一些正交变换，例如，快速沃尔什变换、数论变换等等。在FFT的影响下，人们对于广义的快速正交变换进行了深入研究，使各种快速变换在数字信号处理中占据了重要地位。因此说FFT对数字信号处理技术的发展起了重大推动作用。 信号处理中和频谱分析最为密切的理论基础是傅立叶变换(Fouriertransform，FT)。快速傅立叶变换(FFT)和数字滤波是数字信号处理的基本内容。信号时域采样理论实现了信号时域的离散化，而离散傅里叶变换理论实现了频域离散化，因而开辟了数字技术在频域处理信号的新途径，推进了信号的频谱分析技术向更广的领域发展。 1.信号的频谱分析 如果信号频域是离散的，则信号在时域就表现为周期性的时间函数；相反信号在时域上是离散的，则该信号在频域必然表现为周期的频率函数。不难设想，一个离散周期序列，它一定具有既是周期又是离散的频谱。有限长序列的离散傅里叶变换和周期序列的离散傅里叶级数本质是一样的。因而有限长序列的离散傅里叶变换的定义为：x(n)和X(k)是一个有限长序列的离散傅里叶变换对。

课程论文格式模板

物理与光电工程学院 大气环境学 课程论文论文题目 学生姓名 学号 专业光信息科学与技术 授课教师裴世鑫 成绩 二〇一一年十二月二十日

- 2 - 课程论文撰写说明： 1、 题目布置。大气环境学是大气科学和环境科学交叉的分支学科，是从人类环境的角度研 究地球大气，其主要研究内容是组成大气的气体和气溶胶粒子的物理和化学特性、迁移转化规律以及它们与人类活动、气象和生态系统之间的相互影响。大气环境学涉及的内容比较广泛，它包括大气环境的监测技术、理论和模式研究以及应用，主要涉及大气环境状态及其演化规律，大气环境污染及其控制，大气环境中物质的迁移转化规律，大气坏境评价和管理，大气环境与人类和生态系统的相互影响。请根据大气环境学的研究内容，请围绕“此处填写我们布置的论文内容”，撰写一篇不少于3000字的课程论文。（打印时，此段文字要保留，但括号内的内容要删掉） 2、 评分标准。本课程论文将根据以下三个方面进行评分，一是论文的撰写是否与围绕布置 的题目进行，二是撰写论文的态度是否端正，三是文中是否有、有多少作者自己对问题的分析和认识。以上三个方面分别占总分的40%，30%和30%。 3、 论文要同时提交纸质版和电子版，电子版直接将文件名以“学号姓名”格式命名，发送 到邮箱peishixin@https://www.wendangku.net/doc/539321741.html, 或peishixin@https://www.wendangku.net/doc/539321741.html, 中。 4、 论文提交截止日期：2012年1月6日。 标题（居中，二号黑体，一般在20字以内） 英文全部使用Times New Roman 字体，除各部分标题、插图和表格外，一律用五号宋体，正文为1.25倍行距。 0 引言（四号，黑体） 应简要回顾本文研究工作的背景和研究目的，一般400～600字，不超过800字。 1 一级标题（同上）（参考文献出处及注释序号不可标注在文中题目、摘要及一二三 级标题上） 1.1 二级标题（五号，宋体，加粗）科技论文一般用至三级标题，个别有的用至四级标题。 1.1.1 三级标题（五号，宋体，加粗） 图表名称的格式：图片名称标注在下方，表格名称标注在表格上方，居中，汉字用黑体，数字英文用Time New Roman , 罗马字用Symbol ，字号小五。 表1 名称……表格要求见注4 Tab. 1 …… 表格以序号、名称的格式标注，居中，中英文对照，表格为三线表（表格套用格式为简明型1）。 x /cm I /mA v /(m s -1) h /m p /MPa 10 30 2.5 4 110 12 34 3.0 5 111 注：表注和图注用小五号宋体，表注左对齐，图注居中。 1.1.2 三级标题（五号，宋体，加粗） 050 100 1 2 3 4 t /s m /k g

计算机控制课设.

计算机控制技术课程设计 评语： 考勤（10）守纪（10）过程（30）设计报告（30）答辩（20）总成绩（100） 专业：自动化 班级：动201302 姓名：完新龙 学号：201309314 指导教师：侯涛 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2016年07月15日

基于温度传感器的水温控制系统 1.设计要求 1升水加热，要求水温可以在20~100摄氏度范围内进行人工控制，并能在环境温度变化时实现自动调整，以保证在设计的温度。要求最小分辨率率为1摄氏度，温度控制的稳态误差小于0.2摄氏度，能够显示当前的温度。 2.设计方案 设计采用220V交流供电的150W加热器，利用DS18B20进行周期性检测，并将数据传递给单片机。上位机通过单片机传递的实时温度与给定温度进行比较得到误差，通过PID算法得到控制量，送给单片机通过单片机I/O口输出高电平占空比进行控制，实现对加热器控制。 2.1设计原理图 设计原理图如图1所示。 图1 设计原理图 2.2硬件选型 (1)控制器分为上位机和下位机。上位机为控制计算机，通过检测的温度与设定的温度进行比较，由设定的算法计算出控制量u；下位机为AT89C51即单片机，接收由上位机所给出的控制量，对执行机构进行控制。AT89C51具有如下特点：4kB Flash片内内存储器，128 byte RAM，32个外部双向输入输出口，5个中断优先级，2个16位可编程计数器，2个全双工串行通信口。 (2)D/A转换器采用DAC0832，8位D/A转换器，与微处理器完全兼容。DAC0832由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。主要参数：分辨率为0.0039；电流稳定时间1微秒；可单缓冲、双缓冲或直接数字输入；可单一电源供电（5V-15V）；低功耗，20mW。 (3)执行机构采用交流加热器。根据相关资料对于加热一杯水，加热器可以迅速反应，提高动态响应速度。 (4)传感器采用DS18B20数字温度传感器。DS18B20具有体积小，硬件开销低，

计算机控制技术论文

摘要 干扰问题是机电一体化系统设计和使用过程中必须考虑的重要问题。在机电一体化系统的工作环境中，存在大量的电磁信号，如电网的波动、强电设备的启停、高压设备和开关的电磁辐射等，当它们在系统中产生电磁感应和干扰冲击时，往往就会扰乱系统的正常运行，轻者造成系统的不稳定，降低了系统的精度；重者会引起控制系统死机或误动作，造成设备损坏或人身伤亡。 抗干扰技术就是研究干扰的产生根源、干扰的传播方式和避免被干扰的措施（对抗）等问题。机电一体化系统的设计中，既要避免被外界干扰，也要考虑系统自身的内部相互干扰，同时还要防止对环境的干扰污染。国家标准中规定了电子产品的电磁辐射参数指标。 由于工业现场的工作环境往往十分恶劣，计算机控制系统不可避免地受到各种各样的干扰。这些干扰可能会影响到测控系统的精度，使系统的性能指标下降，降低系统的可靠性，甚至导致系统运行混乱或故障，进而造成生产事故。干扰可能来自外部，也可能来自内部；它可通过不同的途径作用于控制系统，且其作用程度及引起的后果与干扰的性质及干扰的强度等因素有关。干扰是客观存在的，研究抗干扰技术就是要分清干扰的来源，探索抑制或消除干扰的措施，以提高计算机控制系统的可靠性和稳定性。本章首先介绍干扰的种类及传播途径，然后根据硬件和软件抗干扰措施的不同，分别加以论述。 关键词：干扰的因素干扰源屏蔽滤波

目录 摘要................................................ I 1产生干扰的因素.. (1) 1.1干扰的定义 (1) 1.2形成干扰的三个要素 (1) 1.3干扰来源 (2) 2干扰存在的形式 (3) 2.1串模信号 (3) 2.2共模信号 (3) 3抗干扰的措施 (4) 3.1抗干扰方法 (4) 3.2屏蔽 (4) 3.3隔离 (5) 3.3.1光电隔离 (5) 3.3.2变压器隔离 (5) 3.3.3继电器隔离 (6) 4 系统接地 (7) 4.1一点接地 (7) 4.2多点接地 (8) 5软件抗干扰设计 (9) 5.1滤波简介 (9) 5.2低通滤波器 (9) 6提高系统抗干扰的措施 (11) 6.1逻辑设计力求简单可靠 (11) 6.2硬件自检测和软件自恢复的设计 (11) 6.3从安装和工艺等方面采取措施以消除干扰 (11) 6.3.1合理选择接地 (11) 6.3.2合理选择电源 (12) 6.3.3合理布局 (12) 结论 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16)

数字信号处理应用论文

摘要：介绍了DSP技术(器件)的主要特点．总结了DSP在家电、办公设备、控制和通信领域的主要应用及其发展趋势。 关键词：数字信号处理；音频／视频；控制；通信 DSP数字信号处理技术(Digital Signal Processing)指理论上的技术；DSP数字信号处理器(Digital Sig—hal Processor)指芯片应用技术。因此，DSP既可以代表数字信号处理技术，也可以代表数字信号处理器，两者是不可分割的，前者要通过后者变成实际产品。两者结合起来就成为解决实际问题和实现方案的手段DsPs一数字信号处理解决方案。DSP运用专用或通用数字信号处理芯片，通过数字计算的方法对信号进行处理，具有精确、灵活、可靠性好、体积小、易于大规模集成等优点。DSP芯片自从1978年AMI公司推出到现在，其性能得到了极大的提高。 1 DSP的特点 1．1 修正的哈佛结构 DSP芯片采用修正的哈佛结构(Havardstructure)，其特点是程序和数据具有独立的存储空间、程序总线和数据总线，非常适合实时的数字信号处理口]。同时，这种结构使指令存储在高速缓存器中(Cache)，节约了从存储器中读取指令的时间，提高了运行速度。如美国德州仪器公司——TI(Texas Instruments)的DSP芯片结构是基本哈佛结构的改进类型。 1．2 专用的乘法器 一般的算术逻辑单元AI U(Arithmetic and Logic Unit)的乘法(或除法)运算由加法和移位实现，运算速度较慢。DSP设置了专用的硬件乘法器、多数能在半个指令周期内完成乘法运算，速度已达每秒数千万次乃至数十亿次定点运算或浮点运算，非常适用于高度密集、重复运算及大数据流量的信号处理。如MS320C3x系列DSP芯片中有一个硬件乘法器：TMS320C6000系列中则有两个硬件乘法器。 1．3 特殊的指令设置 DSP在指令系统中设置了“循环寻址”(Circular addressing)及“位倒序”(bit—reversed)等特殊指令，使寻址、排序及运算速度大大提高引。另外，DSP指令系统的流水线操作与哈佛结构相配合，把指令周期减小到最小值，增加了处理器的处理能力。尽管如此，DSP芯片的单机处理能力还是有限的，多个DSP芯片的并行处理已成为研究的热点。 2 DSP在家电、办公设备中的应用 2．1高清晰度电视 传统电视采用线性扫描的信号处理方式，画面像素最高仅4O～5O万个，会带来画质的损失，而DSP数字超微点阵(Digital SuperMicro Pixe1)技术，超越传统的线性扫描，进入由“点”组成的微显示数字技术层面，从模拟的“线”飞跃到数字的“点”。DSP是逐点优化的。它运用全新的逐点扫描技术，修复并优化每一个点的质量，消降图像边缘模糊现象，细节部分的锐利度成倍提高。 2．2 A／V(Audio／Video)设备 家庭影院主要由数字化A／V(Audio／Video)设备组成，DSP不仅带来环绕声，而且提供虚拟各种现场效果。VCD(VideoCompact Disc)、DVD(Digital Video Disc)、MD(Minidiskette)、DAB(Digital Audio Brod—casting)、DVB(Digital Video Box)等数字音视频产品中，DSP的价值主要体现在音频的Hi—Fi(HighFideli—ty)处理上。目前，对MPEG(Moving Picture Expe Group)音频Layer2、I ayer3等用c语言仿真研究，在此基础上用C549实现了MP3解码器的采样；用’C6201和’C6701分别实现MP3编码器和MPEG一2AAC编解码器。MPEG 一2AAC重建的音质超过MP3和AC一3将成为直播卫星、地面DAB和SW、Mw、AM 广

结课论文格式

论文格式 1、封面，使用学校规定的统一格式。 2、题目 题目用黑体3号，居中。“题目”要对论文的内容有高度的概括性，要简明、准确。 3、摘要 中文摘要应简要说明论文所研究的目的、内容、研究方法、主要成果和结论，应能反映论文的精华。一般为200字左右。在摘要之后另起一行写出3-5个关键词。 【摘要】两字黑体，4号，内容用宋体，4号。 【关键词】三字黑体，4号，内容用宋体，4号。各关键词用两个空格间隔。 中英文摘要部分行间距均22磅，段前段后为0。 4、正文 正文是作者对研究工作的详细表述，它占全文的绝大部分。正文要符合一般学术论文的写作规范，具备学术性、科学性和一定的创造性。应文字流畅，语言准确，层次清晰，论点清楚，论据准确，论证完整、严密，有独立的观点和见解。 其内容主要包括： （1）前言性话语 应说明本课题的背景、目的意义、研究范围等；在综合评述前人工作成果的基础上提出问题。 （2）论文内容：内容要理论联系实际，计算数据要求准确，涉及到他人的观点、统计数据或计算公式等要标明出处。有表格的使用三线表。 论文内容中一级标题“一”黑体三号字居中书写，“（一）”二级标题黑体4号左对齐，标题前空两格；“1”三级标题黑体小四号左对齐，空两格，下文内容另起行。正文字体选用宋体小四号。行间距22磅，页面设置上左边距25mm，下、右边距20mm，装订线5mm。 结论包括对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结，还应包括所得结果与已有结果的比较和本课题尚存的问题，以及进一步开展研究的见解与建议。结论集中反映作者的研究成果，表达作者对所研究课题的见解，是全文的思想精髓，是文章价值的体现。结论要写得概括、简短。跟在正文内容后面即可。

计算机控制系统课设

华北水利水电大学North China University of Water Resources and Electric Power 课程设计 题目控制系统状态空间设计 学院电力学院 专业自动化 姓名 学号 2011 指导教师徐俊红、王亭岭、常瑞 完成时间 2015.01.22

一、设计内容 1.1 对象模型 系统的对象模型为： 1.2 设计目的 A：试确定一个状态负反馈阵K，使相对于单位阵阶跃参考 输入的输出过渡过程，满足如下的期望指标：超调量<=20%, 峰值时间<=0.4s。 B：如果系统的状态变量在实际上无法测量，试确定一个状态观测器（全维状态观测器），使得通过基于状态观测器的状态反馈，满足上述期望的性能指标。 1.3 设计要求 1.要求学生掌握当Gc（s）设计好后如何将其变换为离散算法Gc（Z）以及如何 将Gc（Z）转换在计算机上可完成计算的迭代方程。 2.要求学生能掌握工业中常用的基本PID算法。 3.掌握一阶向前，向后差分及双线性变换离散化的具体做法及应用场合。 4.熟悉PID两种基本算法的计算公式：位置算法和增量算法。 5.熟练使用MATLAB软件，掌握其仿真的方法、步骤及参数设置。 6.了解计算机控制系统的组成及相应设备的选用等问题。 二、设计方法及步骤 1.求原系统单位阶跃响应 %原系统 num=1; den=[1 12 32 0]; tf(num,den) [A,B,C,D]=tf2ss(num,den) figure(1); hold on ；

step(A,B,C,D); grid on; title('原系统单位阶跃响应') 图1原系统单位阶跃响应 由图可知，系统不满足期望的性能指标，需要进行极点配置。 2.由期望性能指标求闭环系统期望极点 首先有典型二阶系统性能指标与系统参数之间的关系，确定系 统参数，然后再确定系统的主导极点和非主导极点。 由系统的性能指标：超调量<=20%,峰值时间<=0.4s。可以求ζ=0.456；Wn=8.825。因此选取ζ=0.466；wn=9.825 为系统参数。由系统的特征方程可以求出系统的特征根为： S1=-4.5785+8.6930i ; S2=-4.5785-8.6930i 令系统的非主导极点为：S3=-45.785 则需要配置的极点是是： P=[ -4.5785+8.6930i,-4.5785-8.6930i,-45.785]; 3.求出系统空间表达式。利用MATLAB有关模型转换函数可求得

计算机控制技术论文 -

浅谈计算机控制技术 引言： 计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物，利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工控机）来实现生产过程自动控制的系统，它由控制计算机本体（包括硬件、软件和网络结构）和受控对象两大部分组成。随着计算机技术和现代控制理论的快速发展，计算机控制技术诞生并迅速蓬勃发展起来，其应用遍及国防、航空航天、工业、农业、医学等多种领域。本文将主要针对计算机控制技术的发展历史、当今现状以及计算机控制技术的发展趋势做一介绍，并结合它的具体实例介绍计算机控制技术的一些主要应用领域。 正文： 一、计算机控制技术的概述 1、计算机控制的定义： 计算机控制是自动理论和计算机技术相结合而产生的一门新兴学科，计算机控制技术是随着计算机技术的发展而发展起来的。 2、计算机控制的发展历史： 计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期，美国TRW航空公司与美国德克萨斯州的一个炼油厂合作，进行计算机控制的研究，他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配，根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础，从此，计算机控制技术迅速发展，并被各行各业广泛应用。 伴随着计算机技术的飞速发展，计算机控制技术也紧随其后，迅猛的发展起来。现如今，微型计算机的出现和发展使计算机控制技术又进入了一个崭新的阶段。 二、计算机控制技术的应用领域 1、计算机控制技术在农业领域的应用实例 在农业日趋机械化及自动化的今天，自动控制技术在农业中的应用也越来越广泛，利用计算机控制技术管理控制农业生产已成为目前研究的一个重点。农业大棚、智能化养殖场等等都是计算机控制技术在农业生产领域应用的鲜明例子。 智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作，还可设计自动控制无人管理温室大棚。根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息，经输入通道进行AD转换，传入计算机，计算机既可以利用这些数据进行监控，同时又可以利用这些数据对大棚进行控制，进行加湿、加温、增加光照等控制，从而实现温室大棚的自动化智能控制。 2、计算机控制技术在工业领域的应用实例

数字信号处理GUI

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)开题报告 题目：数字信号处理实验教学平台设计 系别光电信息系 专业光电信息工程 班级 B100106 姓名彭牡丹 学号 B10010638 导师稀华 2013年11月20日

1 毕业设计（论文）综述 1.1 题目背景和意义 自 20 世纪 60 年代以来，随着计算机和信息学科的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并迅速发展，目前已经形成为一门独立且成熟重要的新兴学科。如今已广泛地应用于通信、语音、图像、遥感、雷达、航空航天、自动控制和生物医学[1]等多个领域。特别在教学方面，此课程已普遍成为大学本科电子通信专业必修的主干课和重要的专业基础课，已成为信息化建设不可缺少的环节。 “数字信号处理”课程主要包括离散时间信号及系统、离散傅立叶变换DFT、快速傅立叶变换FFT、数字滤波器设计及实现和数字信号系统的应用等内容，如何帮助学生理解与掌握课程中的基本概念、分析方法以及综合应用能力，是教学所要解决的关键问题，但是该课程理论性强，公式繁琐，需要实验辅助学生理解。因此研究数字信号处理虚拟实验技术能够有效地弥补数字信号处理理论教学的不足，所以本课题需要借助一些软件平台来完成数字信号处理课程中重要的实验内容的仿真分析。 1.2 国内外相关研究状况 对于教学平台设计，现在教学方面有很多研究方法，不同的的科研目标用的是不同的软件平台，国内外也提出了多种研究方法。 例如，在做交互式教学实验平台设计时，周强、张兰、张春明[2]等人运用的是Tornado 软件。此设计以 Tornado 专业课程为例，提出教学网络化的预期目标，结合课程内容的实践性特点，依据分层教学的指导理念，以先进的网站开发技术（Dreamweaver、B/S、ASP 等）为支撑手段，对面向 Tornado 的交互式教学实验平台进行设计与实现。通过小范围测试，基本实现了教师发布教学信息、上机实验、问题互助解答、学生在线自测、师生交互平台等教学功能，并在此基础上凸显出对学生进行分级以提供个性化教学的特色。在研究网络的教学实验平台设计，赵迎新、徐平平、夏桂斌[3]等人用的是无线传感器网络的研究方法。此设计研究并开发了一种应用MSP430微控制器芯片和CC2420无线收发模块架构的无线传感器网络的教学实验平台，设计并实现了系统的总体架构、硬件电路、软件接口与数据汇聚模式，根据实践教学要求，设计了基于该平台系统的基本实验要求与操作步骤，给出了对不同层次实践教学的目标要求，最后给出教学实践效果的评价。还有谢延红[4]提出的开放式 Linux 实验教学平台设计与实现。此研究针对 Linux 实验教学中存在的实验环境不够灵活、实验学习时间受限和无法实时沟通的问题，此研究提出了“个网络平台，条技术路线，

计算机控制技术课程设计报告

《计算机控制技术》课程设计单闭环直流电机调速系统

1 设计目的 计算机控制技术课程是集微机原理、计算机技术、控制理论、电子电路、自动控制系统、工业控制过程等课程基础知识一体的应用性课程，具有很强的实践性，通过这次课程设计进一步加深对计算机控制技术课程的理解，掌握计算机控制系统硬件和软件的设计思路，以及对相关课程理论知识的理解和融会贯通，提高运用已有的专业理论知识分析实际应用问题的能力和解决实际问题的技能，培养独立自主、综合分析与创新性应用的能力。 2 设计任务 2.1 设计题目 单闭环直流电机调速系统 实现一个单闭环直流电机调压调速控制，用键盘实现对直流电机的起/停、正/反转控制，速度调节要求既可用键盘数字量设定也可用电位器连续调节，需要有速度显示电路。扩展要求能够利用串口通信方式在PC上设置和显示速度曲线并且进行数据保存和查看。 2.2 设计要求 2.2.1 基本设计要求 （1）根据系统控制要求设计控制整体方案；包括微处理芯片选用，系统构成框图，确定参数测围等； （2）选用参数检测元件及变送器；系统硬件电路设计，包括输入接口电路、逻辑电路、操作键盘、输出电路、显示电路； （3）建立数学模型，确定控制算法； （4）设计功率驱动电路； （5）制作电路板，搭建系统，调试。 2.2.2 扩展设计要求 （1）在已能正常运行的微计算机控制系统的基础上，通过串口与PC连接； （2）编写人机界面控制和显示程序；编写微机通信程序；实现人机实时交互。

3方案比较 方案一：采用继电器对电动机的开或关进行控制。这个方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。 方案二：采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调速的目的。但是电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般电动机的电阻很小，但电流很大；分压不仅会降低效率，而且实现很困难。 方案三：采用由电力电子器件组成的H 型PWM 电路。用单片机控制电力电子器件使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动机转速。这种电路由于工作在电力电子器件的饱和截止模式下，效率非常高；H 型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性也极佳，是一种广泛采用的PWM 调速技术。 兼于方案三调速特性优良、调整平滑、调整围广、过载能力大，因此本设计采用方案三。 4单闭环直流电机调速系统设计 4.1单闭环调速原理 4.1.1 闭环系统框图 4.1.2 调速原理 直流电机转速有： 常数Ke Ka 不变，Ra 比较小。 所以调节Ua 就能调节n 。 n n I K R K U K R I U n d d a e e d ?-=Φ -Φ=-=0φa a a U I U ≈-

机器人控制技术论文

摘要 为使机器人完成各种任务和动作所执行的各种控制手段。作为计算机系统中的关键技术，计算机控制技术包括范围十分广泛，从机器人智能、任务描述到运动控制和伺服控制等技术。既包括实现控制所需的各种硬件系统，又包括各种软件系统。最早的机器人采用顺序控制方式，随着计算机的发展，机器人采用计算机系统来综合实现机电装置的功能，并采用示教再现的控制方式。随着信息技术和控制技术的发展，以及机器人应用范围的扩大，机器人控制技术正朝着智能化的方向发展，出现了离线编程、任务级语言、多传感器信息融合、智能行为控制等新技术。多种技术的发展将促进智能机器人的实现。 当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关心的变量，与期望值相比较，用这个误差纠正调节控制系统的响应。这个理论和应用自动控制的关键是，做出正确的测量和比较后，如何才能更好地纠正系统。 PID（比例-积分-微分）控制器作为最早实用化的控制器已有50多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。 它由于用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（Kp，Ti 和Td）即可。在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。 关键词：机器人，机器人控制，PID，自动控制

目录 摘要.......................................................... I 第1章绪论................................................ - 1 - 1.1机器人控制系统 (1) 1.2机器人控制的关键技术 (1) 第2章机器人PID控制...................................... - 2 - 2.1PID控制器的组成 (2) 2.2PID控制器的研究现状 (2) 2.3PID控制器的不足 (3) 第3章 PID控制的原理和特点 ................................ - 4 - 3.1PID控制的原理 (4) 3.2PID控制的特点 (5) 第4章 PID控制器的参数整定 ................................ - 5 -后记...................................................... - 6 -

《数字信号处理与应用》课程论文

《数字信号处理与应用》课程论文题目:基于DSP和FPGA的通用数字信号 处理系统设计 系部 专业 学号 姓名 2014年6月7日

基于DSP和FPGA的通用数字信号处理系统设计 摘要 随着电子设备结构和功能的日益复杂,对其内部使用的数字信号处理系统在体积和功耗方面提出了更高的要求?结合以上背景,设计了一种体积小?功耗低的通用数字信号处理系统?该系统利用DSP配合FPGA为硬件架构,以TMS320VC5509ADSP为数据处理核心,通过FPGA对USB?ADC和DAC等外围设备进行控制,并可实现频谱分析?数字滤波器等数字信号处理算法?硬件调试结果表明,该系统满足设计要求,可应用于实际工程和课堂教学等多个领域? 关键词:数字信号处理低功耗DSP FPGA

目录 一引言 (1) 二系统主要功能和技术指标 (2) 三硬件设计 (3) 3.2.1DSP最小系统设计 (3) 3.2.2程序存储器设计 (4) 3.3.1USB通信接口设计 (4) 3.3.2信号发生电路设计 (5) 3.3.3信号采集电路设计 (6) 3.3.4语音电路设计 (7) 四软件设计 (8) 五系统测试 (10) 六结论 (11) 参考文献 (12)

一引言 随着计算机技术和电子技术的高速发展,数字信号处理理论和方法已成为众多研究领域的重要研究基础,被广泛应用在航空航天?自动化控制?通信等领域?然而,数字信号处理系统功能日益齐全,结构也越来越复杂,导致其体积和功耗不断增加,对电子设备的运行造成了严重的影响?因此,减小数字信号处理系统的体积和功耗,对降低整个电子系统的运营成本?提高系统可靠性具有重要意义? TI公司5000系列的数字信号处理器TMS320VC5509A具有较快的数字信号处理能力,同时具有低功耗?封装小?价格低等优点,被广泛的应用于数字信号处理领域中?本文充分利用了TMS320VC5509A的以上优势,同时结合FPGA的并行控制能力,实现了体积小?功耗低的通用数字信号处理系统?

课程论文格式范文

福建农林大学计算机与信息学院 （数学类课程） 课程论文报告 课程名称：数学模型 课程论文题目：大学生消费水平与消费结构分析 姓名： 系：应用数学 专业：数学与应用数学 年级：2005级 学号： 指导教师：姜永 职称：副教授 2008年 6 月23日

福建农林大学计算机与信息学院数学类课程 课程论文结果评定

目录 摘要-------------------------------------------------------------------- 1关键字-------------------------------------------------------------------- 1 1、问题重述--------------------------------------------------------------- 2 1.1问题背景----------------------------------------------------------- 2 1.2数据来源----------------------------------------------------------- 2 2、问题分析--------------------------------------------------------------- 2 2.1当代大学生消费的基本状况------------------------------------------- 2 2.2研究意义----------------------------------------------------------- 2 2.3目前大学生的消费特征----------------------------------------------- 3 2.4 研究目的---------------------------------------------------------- 3 3、模型假设--------------------------------------------------------------- 3 4、符号约定--------------------------------------------------------------- 4 5、模型建立与求解--------------------------------------------------------- 4 5.1 数据挖掘与分析---------------------------------------------------- 4 5.2 系统聚类分析------------------------------------------------------ 6 5.3 方差分析---------------------------------------------------------- 6 5.4 相关分析---------------------------------------------------------- 7 5.5 线性拟合---------------------------------------------------------- 8 5.6 层次分析---------------------------------------------------------- 8 6、模型的检验与分析------------------------------------------------------ 11 7、结论和模型的评价------------------------------------------------------ 12 7.1 系统聚类分析的优点----------------------------------------------- 12 7.2 结论------------------------------------------------------------- 12参考文献--------------------------------------------------------------- 13附录--------------------------------------------------------------- 14