《综合课程设计》指导书

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1、《综合课程设计》指导书机电工程系2015年1月目录一、本课程设计的地位和作用二、课程设计的目的三、课程设计的要求四、课程设计的具体步骤五、课程设计报告要求六、课程设计课题设计实例一：单片机恒温箱温度控制系统的设计设计实例二：小型SBR废水处理PLC电气控制系统课程设计…2223461017本课程设计的地位和作用综合课程设计是电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、自动检测技术、自动控制原理、电力电子技术、单片机、PLC等课程Z后的一门综合性的设计课程，目的在于加深学生对自动控制系统的组成、工作原理等基本理论和基本知识的理解，讣学生初步掌握自

2、动控制系统分析和设计的基木方法和仿真调试步骤，强化学生所学专业知识的实用性、应用性和系统性，使学生树立系统和全面的观点，从整体上把握自动控制系统的设计、构成、实现等各个环节，提高学生的创新意识和实践能力。二、课程设计的目的1.加深对所学理论知识的理解，并能将其熟练应用，做到理论知识与实际应用相结合；2.学会简单的口动控制系统设计步骤，通过查寻资料、方案比较，以及设计计算及调试等环节，进一步提高多门学科知识的综合应用能力；3.培养学生具有初步的系统分析能力、系统集成能力，能在系统的层面上看待问题、解决问题。4•培养独立进行实验，包括电路布局

3、、安装、调试和排除故障的能力。5•培养书写综合设计实验报告的能力。对本次课程设计，原则上指导老师只给出大致的设计要求，在设计思路上不框定和约朿同学们的思维，所以同学们可以发挥自己的创造性，并力求设计方案凝练可行、思路独特、效果良好。三、课程设计的要求1.在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。2.在方案确定过程屮应主动捉出问题，以取得指导数师的帮助，同时耍广泛讨论，依据充分。在具体设计过程中要多思考，尤其是主耍参数，要经过计算论证。1.所冇电气图样的绘制必须符合国家冇关规定的标准

4、，包括线条、图型符号、项目代号、回路标号、技术要求、标题栏、元器件明细表以及图样的折叠和装订。2.说明书要求文字通顺、简练，字迹端正、整洁。3.应在规定的时间内完成所有的设计任务。四、课程设计的具体步龙综合课程设计的一般设计方法和步骤是：分析设计任务和性能指标，选择总体方案，设计单元电路及接口，选择器件，计算参数，画总体电路图。进行仿真试验和性能测试。实际设计过程中往往反复进行以上各步骤，才能达到设计要求,需要灵活掌握。1・总体方案选择设计的第一步就是选择总体方案，就是根据提出的设计任务要求及性能指标，在系统的高度上，给出一个解决方案。首

5、先决定控制方式，采用开环控制还是闭环控制；采用恒值控制、随动控制还是程序控制。然后用若干系统单元组成一个整体，來实现设计任务提出的各项要求和技术指标。此阶段要明确各单元的功能及接口要求，并画出系统结构图。设计过程中，往往有多种方案可以选择，应针对任务要求，查阅资料，权衡各方案的优缺点，从中选优。2.系统单元的设计常见的系统单元有电源单元、信息采集单元、放大单元、控制单元、驱动单元、执行单元、显示单元、通信单元等。虽然它们的功能不尽相同，但设计的方法和步骤却相似。2.1设计系统单元的一般方法和步骤A.根据系统单元功能耍求和接II要求，确定各

6、单元电路的性能指标。B.拟定出各单元电路的要求后，对它们进行设计。C.单元电路设计应采用符合的实用性和经济性的原则。2.2元器件的选择针对系统单元设计，在搭建单元电路时，对于特定功能单元选择主要集成块的余地较小。比如时钟电路选555,转换电路选0809,译码及显示驱动电路也都相对固定。但出于电路参数要求不同，还需要通过选择参数來确定集成块型号。一个电路设计，单用一门课程内容是不够的，往往同吋掺有线性电路元件和集成块，因此还需对相应内容熟悉，比如运算放大器的种类和基本用法，集成比较器和集成稳压电路的特性和用法。总Z,构建单元电路时，选择器件

7、的电平标准和电流特性很重要。普通的门电路、时序逻辑电路、组合逻辑电路、脉冲产生电路、数模和模数转换电路、采样和存储电路等，参数选择恰当可以发挥其性能并节约设计成本。单元电路设计过程屮，阻容元件的选择也很关键。它们的种类繁多，性能各异。优选的电阻和电容辅助于数字电路的设计可以使其功能多样化、完整化。2.电路仿真与调整首先进行系统单元部分仿真与测试，发现问题及吋调整。所有系统单元均经过仿真测试后，再进行系统集成仿真与测试，此时主要测试各个系统单元的接口是否正常，各个单元配合到一起能否正常工作。仿真测试时要逐个将系统单元增加到系统中，边增加系统

8、单元边仿真测试。集成测试中各系统单元的输入输出逻辑关系与它们之间的正确传递决定了系统集成的成败。3.衡量设计的标准工作稳定可靠；能达到预定的性能指标，并留有适当的余量；电路简单，成本低，功耗低