参考基于can总线（controller area network）抄表系统的远程采集单元设计

工业控制网络工业控制网络 课程设计（论文）课程设计（论文） 题目：题目： 基于基于CANCAN总线的抄表系统的远程采集单元设计总线的抄表系统的远程采集单元设计 院（系）：院（系）： 专业班级：专业班级： 学学 号：号： 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： （签字） 起止时间：起止时间： 本科生课程设计（论文） I 课程设计（论文）任务及评语课程设计（论文）任务及评语 院（系）： 教研室： 学 号学生姓名专业班级 课程设 计（论文） 题目 基于CAN总线的抄表系统的远程采集单元设计 课程设计（论文）任务 课题完成的功能：课题完成的功能： 实现远程工业电表抄表系统的开发，重点完成抄表系统中的远程采集单元设计。 远程采集单元应具有以下功能： 1、抄表系统包括中央监控单元和远程采集单元；2、可手动设计远程采集单元地 址；3、用电量和时段可以通过中央单元设置；4、远程采集单元可随时响应中央监控 单元的查询命令，并可与中央监控单元进行良好的数据通信。 设计任务及要求：设计任务及要求： 1、完成方案和总体结构框图的设计； 2、完成 CAN 通信模块硬件设计； 3、完成软件程序设计，包括初始化程序、中断接收程序和 CAN 发送程序方 4、撰写课程设计论文 技术参数：技术参数： 1、CAN 总线协议符合 CAN2.0B 规范； 2、速率最高可达 1Mbit/s； 3、可扩充 110 个节点； 进度计划 1、熟悉课程设计题目，查找及收集相关书籍、资料（2 天） ； 2、设计系统的结构原理图（1 天） ； 3、仪表、控制系统等设备的选型（1 天） ； 4、程序开发（4 天） ； 5、撰写课设论文（1.5 天） ； 6、设计结果考核（0.5天） ； 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 本科生课程设计（论文） II 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 摘 要 随着计算机技术、现代通信技术和自动控制技术的迅速发展，智能化建筑在 许多国家应运而生。自动抄表系统是大力发展中的智能建筑、楼宇自动化的重要 组成部分，是家庭自动化的必然，因而日益受到关注。与传统抄表方式相比，智 能抄表系统具有方便快捷、节省人力物力、提高工作效率、精确度高等优点。本 文主要提出一种小区电能表自动抄表的系统设计方案。 自动抄表的系统的主要特点 1、采集控制终端实时采集电表脉冲 2、采用十进制记数，实时刷新表底值 3、初始表底值可以方便设定 4、单位电度脉冲数可以分别或同时设定 5、可远方或当地设定预购电量， 并可实现最低剩余电量报警提示 6、当前表底值和预购剩余电量独立处理，并可分别读取 7、具有遥控功能，配有遥控信号输出接口，外接遥控单元模块可实现远 方断电和送电功能 8、如果已经设置预购电量，当剩余电量小于零时自动输出断电信号，给 该用户断电 9、采集终端控制器采用磁保持式继电器，继电器动作功率为1W，动作 完成时间小于 100mS，静态功耗小于 1mW 10、采集控制终端与集中器通信采用 电力载波方式，通信模式为半双工、 300Bit/S 11、每个采集控制终端可采集、控制24 个用户，保证掉电不丢失数据 关键字关键字：CAN 总线；SJA1000；自动抄表；AT89C51 本科生课程设计（论文） III 目 录 第 1 章 绪论.1 第 2 章 课程设计的方案2 2.1 CAN 总线.2 2.2 系统实现功能 .2 2.3 系统方案设计 .2 第 3 章 系统硬件设计3 3.1 CAN 总线控制器的选择3 3.2 单片机选择 .4 3.3 霍尔传感器 A44L.5 第 4 章 数据采集软件设计.6 4.1 主程序流程设计6 4.2 初始化程序6 4.3 数据采集程序8 4.3 报文发送子程序9 4.4 报文接收中断子程序.12 第 5 章 总结与体会.14 参考文献15 本科生课程设计（论文） 1 第 1 章 绪论 CAN 总线最初是德国 Bosch 公司在 1986 年为解决现代汽车中众多的控制 与测试仪器之间的数据交换而开发的一种支持分布式实时控制系统的串行数据 通讯总线。CAN 总线与其它通信网的显著不同之处在于： (1)报文传送中不包含目标地址，它是以全网广播为基础，各接收站根据报 文中反映数据性质的标识符过滤报文，该收的收下，不收的弃用。其好处是可 线上网下网、即插即用和多站接收。 (2)特别强化了对数据安全性的关注，满足控制系统及其它较高数据要求的 系统需求。另外 CAN 总线采用短帧结构，借助接收滤波的多地址帧传送，受 干扰概率低，每帧信息都有 CRC 校验及其它检错措施。响应远程数据请求， 配置灵活，具有全系统的数据相容性。节点数主要取决于总线驱动电路，目前 最多可达 110 个节点。CAN 总线符合 ISO11898 标准，通信速率高，最大传输 速率可达 1Mbit/S，最大传输距离为 10km，传输介质可为双绞线。基于 CAN 总线以上的特点，把它应用于系统分布比较分散且需要在同一总线上挂接多个 节点的场合是非常适合的。 目前广泛流行的 CAN 总线器件有两大类：一类是独立的CAN 控制器， 如 PhilipS 公司的 PCA82C200，SJA1000 及 Intel82256/82257 等;另一类是带有 在片 CAN 的微控制器，如 P8XC582 等。其中 Philips 公司的 PCA82C200 是 符合 CAN2. 0A 协议的总线控制器， SJA1000 是它的替代产品，它是应用于汽 车和一般工业环境的独立 CAN 总线控制器。具有完成 CAN 通信协议所要求 的全部特性。经过简单总线连接的SJA1000 可完成 CAN 总线的物理层和数据 链路层的所有功能。其硬件与软件设计和PCA82C200 的基本 CAN 模式 (BasicCAN)兼容。同时，新增加的增强 CAN 模式( PeliCAN)还可支持 CAN2. 0B 协议。根据当前市场开发工具和课题的实际需要，选用SJA1000 作为 CAN 控制器，同时使用了 CAN 控制器接口芯片 PCA82C250。 本科生课程设计（论文） 2 第 2 章 课程设计的方案 2.1 CAN 总线 CAN 总线是一种基于广播的通讯机制，广播通讯依靠报文 (Message)的传 送机制来实现，因此 CAN 并未定义站及站地址，而仅仅定义了报文，这些报 文依靠报文确认区 (Identifier)来进行识别，一个消息报文确认区在一个网络中 必须是唯一的，它不但描述了某一报文的意义，而且还定义了报文的优先级， 当很多站都在访问总线时，优先级是很重要的，因此，CAN 总线是通过报文 的确认区来决定报文的优先级的。 CAN 总线使用地址访问的方法，使网络系统的配置变得非常灵活，用户很 容易可以增加一个新的站到一个已经存在CAN 总线网络里，而不用对已经存 在的站进行任何硬件或软件上的修改，但必须此新增的站为完全的接收者，这 样它将不会对网络上各节点的通讯产生影响。 控制器区域网 (Controller Area Network)CAN 现场总线已经成为在仪表装置 通讯的新标准。它提供高速数据传送 , 在短距离(40m)条件下具有高速 (1Mbit/s)数 据传输能力,而在最大距离 10000m 时具有低速 (5kbits/s)传输能力, 极适合在高 速的工业自控应用上。 CAN 总线可在同一网络上连接多种不同功用的传感器 (如位置,温度或压力等 )。因此本课程设计采用 CAN 总线比较合理。 2.2 系统实现功能 抄表系统包括中央监控单元和远程采集单元可手动设计远程采集单元地址，用 电量和时段可以通过中央单元设置，远程采集单元可随时响应中央监控单元的查询 命令，并可与中央监控单元进行良好的数据通信。 2.3 系统方案设计 根据以上分析，结合器件和设备等因素，确定如下方案： 1、通过 CAN 总线进行通信模块硬件设计 2、采用 AT89C51 作为主控制器 3、CAN 控制器采用 SJA1000，霍尔传感器 A44L 对数据进行采集。 本科生课程设计（论文） 3 总体结构框图如下图所示： 图 2.1 系统基本框图 采集设备 总 线 控 制 器 总 线 收 发 器 CAN 总线 上 位 机 主 控 制 器 本科生课程设计（论文） 4 第 3 章 系统硬件设计 3.1 CAN 总线控制器的选择 CAN 总线控制器的选择 SJA1000，SJA1000 是一种独立的 CAN 控制器，主 要用于移动目标和一般工业环境中的区域网络控制。它是Philips 半导体公司 PCA82C200 CAN 控制器（BasicCAN）的替代产品，而且它增加了一种新的操 作模式Pelican，这种模式支持具有很多新特性的CAN 2.0B 协议。 SJA1000 有两种工作模式：基本模式和增强模式。在基本模式下，SJA1000 只 可收发标准数据帧(标准数据帧的标识符为 11 位)，且错误报警的极限值不能修改; 在增强模式下，SJA1000 既可接收标准数据帧，也可接收扩展数据帧(扩展数据帧 的标识符为 29 位)，可修改错误报警的极限值，并且 SJA1000 具有更加灵活的滤波 方式，能够根据数据帧的标识符有选择地接收一些数据帧。另外，增强模式下的 SJA1000 能够进行自检，即可通过自发自收一组报文来判断该控制节点是否正常地 挂在 CAN 总线上。使用者所要做的主要工作是的初始化，收发报文的处理以及对 节点脱离总线的检测量与处理。 SJA1000 的引脚图如下图所示： 本科生课程设计（论文） 5 图 3.1 SJA1000 引脚图 本科生课程设计（论文） 4 3.2 单片机选择 AT89C51 是片内有 EPROM 的单片机。因此，用这种芯片构成的最小系统简 单、可靠。用 AT89C51 单片机构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路 和复位电路以及扩展的简单 I/O 口即可，如图所示。由于受集成度、片内功能的限 制，最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。其应用特点为： 有可供用户使用的较多的 I/O 口线。由于不需要扩展外部存储器，EA 应接高 电平，P0、P1、P2、P3 均作为用户 I/O 口使用。 内部存储器容量有限。 应用系统开发具有特殊性。如 AT89C51 的应用软件须依靠半导体厂家用半导 体掩膜技术置入，故 AT89C51 应用系统一般用作大批量生产的应用系统。另外， P0、P2 口的应用与开发环境差别较大。 AT89C51 引脚图如图所示： 图 3.2 AT89C51 引脚图 SJA1000 硬件与单片机连接图如图 3.3 所示： 本科生课程设计（论文） 5 图 3.3 SJA1000 硬件与单片机连接图 3.3 霍尔传感器 A44L 数据采集电路采用开关型霍尔传感器 A44L 对加装过小磁铁的电表转盘进行将 所转的圈数转化为数字信号。 传感器 A44L 如图 3.4 所示： 图 3.4 传感器 A44L 数据采集电路采用开关型霍尔传感器 A44L 对加装过小磁铁的电表转盘进行将 所转的圈数转化为数字信号，传感器 A44L 工作原理如图 3.5 所示，集成霍尔开关 是由稳压器 A、霍尔电势发生器(即硅霍尔片)B、差分放大器 C、施密特触发器 D 和 OC 门输出 E 五个基本部分组成。(1)，(2)，(3)代表集成霍尔开关的三个引出端 点。在输入端（1）输入电压 Vcc，经稳压器稳压后加在霍尔发生器的两端。根据 霍尔效应原理，当霍尔片处于磁场中时，在垂直于磁场的方向通以电流，则与这二 本科生课程设计（论文） 6 者相垂直的方向上将会有一个霍尔电势差 VH 输出，该 VH 信号经放大器放大以后 送至施密特触发器，使触发器整形，成为方波输送到 OC 门输出。当施加的磁场达 到“工作点（即 Bop） ”时，触发器输出高电压(相对于地电位)，使三极管导通，此时， OC 门输出端输出低电压，通常称这种状态为“开”。当施加的磁场达到“释放点（即 Brp） ”时，触发器输出低电压，三极管截止，使 OC 门输出高电压，这时称其为“关” 态，这样两次高电压变换，使霍尔开关完成了一次开关动作。Bop 与 Brp 的差值一 定，此差值 Bh=Bop-Brp 称为磁滞，在此差值内，Vo 保持不变，因而使开关输出 稳定可靠。 图 3.5 传感器 A44L 工作原理图 本科生课程设计（论文） 7 第 4 章 数据采集软件设计 4.1 主程序流程设计 数据采集器在整个系统中有计表、时钟校时、用户通断电、CAN 总线数据发 送和接收、数据存储与读取以及显示等功能，其中计表和数据存储及 CAN 总线数 据接收分别采用定时终端、计数中断和外部中断实现，显示功能则为预付费功能而 备(本文不作要求)，CAN 总线数据发送采用查询方式和其他程序功能在主程序中实 现。 主程序流程如图 4.1 所示： 图 4.1 主流程序图 本科生课程设计（论文） 8 4.2 初始化程序 SJA1000 的初始化只有在复位模式下才可以进行初始化，主要包括工作模式的设置、 中断允许寄存器 IER 的设置、验收滤波器模式的设置、接收屏蔽寄存器 AMR 和接 收代码寄存器 ACR 的设置、波特率参数设置、输出模式的设置等。在完成 SJA1000 的初始化设置以后 SJA1000 就应回到工作状态进行正常的通信任务。本 文设计的对 SJA1000 初始化的是采用汇编语言，初始化程序流程如图 4.2 所示。 SJA1000 的初始化程序如下所示。 #define crxbyte0x8000 / 控制寄存器地址 #define cmrxbyte0x8001 / 命令寄存器地址 #define srxbyte0x8002 / 状态寄存器地址 #define irxbyte0x8003 / 中断寄存器地址 #define acrxbyte0x8004 / 验收码寄存器地址 #define amrxbyte0x8005 / 验收屏蔽寄存器地址 #define btr0xbyte0x8006 / 总线定时寄存器 0 地址 #define btr1xbyte0x8007 / 总线定时寄存器 1 地址 #define ocrxbyte0x8008 / 输出控制寄存器地址 #define trxbyte0x8009 / 测试寄存器地址 #define transbuffer1xbyte0x800a / 发送缓冲器 #define transbuffer2xbyte0x800b #define transbuffer3xbyte0x800c #define transbuffer4xbyte0x800d #define transbuffer5xbyte0x800e #define transbuffer6xbyte0x800f #define transbuffer7xbyte0x8010 #define transbuffer8xbyte0x8011 #define transbuffer9xbyte0x8012 #define transbuffer10xbyte0x8013 #define rxbuffer1xbyte0x8014 / 接收缓冲器 #define rxbuffer2xbyte0x8015 #define rxbuffer3xbyte0x8016 #define rxbuffer4xbyte0x8017 #define rxbuffer5xbyte0x8018 #define rxbuffer6xbyte0x8019 #define rxbuffer7xbyte0x801a #define rxbuffer8xbyte0x801b #define rxbuffer9xbyte0x801c #define rxbuffer10xbyte0x801d 本科生课程设计（论文） 9 #define cdrxbyte0x801f / 时钟频分寄存器 #include “at89x52.h” #include “stdio.h” #include “math.h” #include “intrins.h” #include “ctype.h” #include “mylib.h” #include “absacc.h” void init-_can(void) / 初始化 sja1000 主控制器子函数 cr=0x01； / 控制寄存器为复位 cdr=0； / 设置时钟分频器 acr=0； / 验收码寄存器 amr=0xff； / 验收屏蔽寄存器 btr0=0x31； / 总线定时寄存器 0 btr1=0x18； th0=0xFE; DOTCOUNT+;/ 记录小数点后的数据，无符号字符型 if(DOTCOUNT=10) COUNT+; /记录整数部分，无符号整型 DOTCOUNT=0; Write24C02(COUNT, DOTCOUNT,2)；/2-表示保存数据为电表度数（1-用电高 峰时间段设置） 本科生课程设计（论文） 10 /在此自程序中完成不同时间段（不同计价）分类存储。 4.3报文发送子程序 发送子程序负责节点报文的发送。发送时用户只需将待发送的数据按特定格式 组合成一帧报文，送入 SJA1000 发送缓存区中，然后启动 SJA1000 发送即可。当 然在往 SJA1000 发送缓存区送报文之前必须先作一些判断。发送程序分发送远程 帧和数据帧两种，远程帧无数据场。对应的流程图如图 4.3 和图 4.4 所示。 图 4.2 初始化程序流程图 图 4.3 远程桢子流程图 图 4.4 数据桢子流程图 本科生课程设计（论文） 11 具体程序如下： 远程帧 TXRSB: MOV DPTR,#SR ；状态寄存器 MOVX A, DPTR JB ACC.4,TXRSB TXRSB0: MOVX A, DPTR JNB ACC.3,TXRSB0 TXRSB1: MOVX A, DPTR JNB ACC.2,TXRSB1 TXRSB2: MOV DPTR,#TXB ；SJA1000 发送缓存区首地址 MOV A, #0C8H MOVX DPTR,A INC DPTR MOV A,#ID ；4 个字节标识符(ID0ID3),根据实际情况赋 值 MOVX DPTR,A INC DPTR MOV A,#ID+1 MOVX DPTR,A INC DPTR MOV A,#ID+2 MOVX DPTR,A INC DPTR MOV A,#ID+3 MOVX DPTR,A MOV DPTR,#CMR ；命令寄存器地址 MOV A, #01H MOVX DPTR,A ；启动发送 TXRSB0A: MOVX A, DPTR JNB ACC.3,TXRSB0A MOV DPTR,#CMR ；命令寄存器地址 MOV A, #02H MOVX DPTR,A ；释放接收缓冲区 本科生课程设计（论文） 12 RET 数据帧 TXDSB: MOV DPTR,#SR ；状态寄存器 MOVX A, DPTR JB ACC.4,TXDSB TXDSB0: MOVX A, DPTR JNB ACC.3,TXDSB0 TXDSB1: MOVX A, DPTR JNB ACC.2,TXDSB1 TXDSB2: MOV DPTR,#TXB ；SJA1000 发送缓存区首地址 MOV A, #0C8H MOVX DPTR,A INC DPTR MOV A,#ID ；4 个字节标识符(ID0ID3),根据实际情况赋值 MOVX DPTR, INC DPTR MOV A,#ID+1 MOVX DPTR,A INC DPTR MOV A,#ID+2 MOVX DPTR,A INC DPTR MOV A,#ID+3 MOVX DPTR,A MOV R0,#TXBF ；单片机内 RAM 发送数据区首地址 TXDSB3: MOV A, R0 INC DPTR MOVX DPTR,A INC R0 CJNE R0,#TXBF+8,TXDSB3 ；向发送缓冲区写 8 个字节数据 MOV DPTR,#CMR ；命令寄存器地址 MOV A, #01H MOVX DPTR,A ；启动 SJA1000 发送 本科生课程设计（论文） 13 TXRSB0A: MOVX A, DPTR JNB ACC.3,TXRSB0A MOV DPTR,#CMR ；命令寄存器地址 MOV A, #02H MOVX DPTR,A ；释放接收缓冲区 RET 4.4报文接收中断子程序 接收子程序负责节点报文的接收以及其它情况处理。接收子程序要复杂一些， 因为在处理接收报文的过程中，同时要对诸如总线脱离、错误报警、接收溢出等情 况进行处理。SJA1000 报文的接收主要有两种方式：中断接收方式和查询接收方式， 如果对通信的实时性要求不是很强，可以查询接收方式。两种接收方式编程的思路 基本相同。本文设计采用了中断接收方式。对应的流程图如图 4.5 所示。 对应的流程图如下图所示： 本科生课程设计（论文） 14 图 4.5 中断接收子程序图 具体程序如下： SETB TR0 ;启动定时器 T0 SETB EA ；开中断 SETB ET0 ；允许定时器 T0 溢出中断 JMCGS:JNB P1.2,KK ;等待 P1.2 引脚变高电平 NOP ；空操作指令，实现短时间延迟 JB P1.2,KK ；等待 p1.2 引脚正脉冲下降沿 NOP MOV 70H,#01H ；把 01H 赋给地址为 70H 的储存单元 KK: LJMP JMCGS ；跳转到 JMCGS,等待中断 ORG 0100H ；中断服务子程序入口地址 INT0:PUSH A ；入栈保护 PUSH PSW CLR EA ；关中断 CLR TR0 ；停止 TR0 计数器 DJNZ 71H,ZDFH ；不到 2 秒直接中断返回 MOV R5,A MOV R2,#02H ；将 02H 传送到寄存器 R2 中 LCALL CHUFA ；调用子程序 CHUFA MOV 73H,R5 ;R5 内容传送给 73H 单元 LCALL KZCX ；调用子程序 MOV 74H,73H ；73h 内容传送给 74H 单元 ZDFH:SETB EA ；开中断 SETB ET0 ；允许定时器 T0 中断 MOV TMOD,#01H ；定时器 T0 在定时方式 1 MOV TL0,#0B0H ；低八位 MOV TH0,#3CH ；高八位，计数器初值为 01B0H SETB TR0 ;在下降沿开启计数器 POP PSW ；出栈 POP A RETI ；中断返回 本科生课程设计（论文） 15 第 5 章 课程设计总结 通过本次课题设计，对 CAN 总线有了更进一步的了解。无论是在其硬件连接 方面还是在软件编程方面，都取得了新的收获。本文对抄表系统的远程采集进行了 研究，应用 CAN 总线，实现了对抄表系统的远程采集，完成控制与测量软件的开 发及系统硬件电路的设计制作。基于 CAN 的抄表系统的远程采集，具有结构简单 灵活、调速性能好、响应速度快和工作可靠性高的特点。实现了电机的数字化控制， 非常适用于工业控制，是电气传动的发展方向。采用 CAN 作为抄表系统的远程采 集，完成 CAN 相关外部硬件接线图以及逻辑控制程序流程图的设计。 在做这个课程设计之前，我一直以为自己的理论知识学的很好了。但当我拿到 设计任务书的时候，有一种的懵的感觉，不知道如何下手。开始了我又总是被一些 小的，细的问题挡住前进的步伐，让我总是为了解决一个小问题而花费很长的时间。 最后还要查阅其他的书籍才能找出解决的办法。并且我在做设计的过程中发现有很 多东西，我都还不知道。其实在设计的时候，基础是一个不可缺少的知识，但是往 往一些核心的高层次的东西更是不可缺少。 设计中遇到了很多自己无法解决的问题，我于是向老师、同学求助，在指导老 师的点拨以及同学们的建议下，我完美的解决了遇到的问题。由此我意识到，任何 时候任何事情，闭门造车都是不可取的，要一直向周围的师长、同学求教，以取得 新鲜的建议。 对生产过程进行控制是我们工作中非常重要的一项任务，通过此次课程设计我 比较清楚地明白了控制过程的设计，以及优化控制系统的思想，对我以后的工作将 产生很深远的影响。 课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实 践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。 本科生课程设计（论文） 16 参考文献 1邬宽明CAN 总线原理和应用系统设计M 北京：北京航空航天大学出社, 1996 2邬宽明. 现场总线技术应用选编.2M. 北京：北京航空航天大学出版社,2004. 3饶运涛 邹继军 郑勇芸.现场总线 CAN 原理与应用技术M. 北京：北京航空航天 大学出版社，2002. 4李正军. 现场总线及其应用技术M. 北京:机械工业出版社,2005. 5阳宪惠. 现场总线技术及其应用M. 北京:清华大学出版社,1999. 6张培人，王洪波.独立 CAN 总线控制器 SJA1000.国外电子元器件，2001. 7万福君，潘松峰.单片微机原理系统设计与应用.中国科学技术大学出版社，2001. 8鲍官军，计时鸣.CAN 总线技术、系统实现及发展趋势.浙江工业大学学报，2003. 9中国飞利浦单片机应用协会.CAN 技术规范及器件.1994. 10广州周立功单片机发展有限公司（）.SJA1000 中文资料. 11沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现.电子工业出版社，2005. 12周凤余，鲁守银，李贻斌，等.CAN 总线系统智能节点设计与实现J.微计算 机信息,1999. 13高强，董力川，朱宁.嵌入式 CAN 总线控制系统设计J.自动化技术与应用， 2003. 14陆前锋.基于 SJA1000 的 CAN 总线智能控制系统设计J.自动化技术与应用, 2003. 本科生课程设计（论文） 17 参考：参考： 毕 业 论 文 论文题目 学 院 专 业 年 级 姓 名 指导教师 职 称 （200 年 月） 教务处制 本科生课程设计（论文） 18 毕业设计说明书与毕业论文撰写的规范化要求 一篇完整的毕业设计说明书或毕业论文有题目、摘要及关键词、目 录、引言（前言）、正文、结论、谢辞、参考文献、附录等几部分构成。要求 理工科专业不少于 4000 字，文科专业不少于 6000 字。 一、毕业设计说明书撰写的主要内容与基本要求 一份完整的毕业设计说明书应包括如下主要内容： 1题目 设计课题名称，要求简洁、确切、鲜明。 2中外文摘要及关键词 应扼要叙述本设计的主要内容、特点，文字要简练。中文摘要约 300 字左右；外文摘要约 250 个实词左右。关键词 35 个。 3目录 主要内容的目录。 4前言 应说明本设计的目的、意义、范围及应达到的技术要求；简述本课题 在国内（外）的发展概况及存在的问题；本设计的指导思想；阐述本设计 应解决的主要问题。 5正文 （1）设计方案论证：应说明设计原理并进行方案选择。应说明为什么 要选择这个方案（包括各种方案的分析、比较）；还应阐述所采用方案的 特点（如采用了何种新技术、新措施、提高了什么性能等）。 （2）设计及计算部分：这是设计说明书的重要组成部分，应详细写明 设计结果及计算结果。 本科生课程设计（论文） 19 （3）样机或试件的各种实验及测试情况：包括实验方法、线路及数据 处理等。 （4）方案的校验：说明所设计的系统是否满足各项性能指标的要求， 能否达到预期效果。校验的方法可以是理论分析（即反推算），包括系统 分析；也可以是实验测试及计算机的上机运算等。 6结论 概括说明本设计的情况和价值 ，分析其优点、特色，有何创新，性 能达到何水平，并指出其中存在的问题和今后的改进方向。 7谢辞 简述自己通过本设计的体会，并对指导老师和协助完成设计的有关 人员表示谢意。 8参考文献 应列出主要参考文献。 9附录 将各种篇幅较大的图纸、数据表格、计算机程序等作为附录附于说 明书之后。 二、毕业论文撰写的主要内容与基本要求 1题目 题目应该简短、明确，要有概括性，让人看后能大致了解文章的确 切内容、专业的特点和学科的范畴。题目的字数要适当，一般不宜超过 20 字。字体为 2中外文摘要及关键词 摘要也称内容提要，应当以浓缩的形式概括研究课题的主要内容、 方法和观点，以及取得的主要成果和结论，应反映整个论文的精华。中 文摘要约 300 字左右为宜，同时要求写出 250 个实词左右的外文摘要。 关键词 3-5 个。摘要应写得扼要、准确，一般在毕业论文全文完成后再 本科生课程设计（论文） 20 写摘要。在写作中要注意以下几点： （1）用精练、概括的语言表达，每项内容均不宜展开论证。 （2）要客观陈述，不宜加主观评价。 （3）成果和结论性意见是摘要的重点内容，在文字上用量较多，以加 深读者的印象。 （4）要独立成文，选词用语要避免与全文尤其是前言和结论雷同。 （5）既要写得简短扼要，又要行文活泼，在词语润色、表达方法和章 法结构上要尽可能写得有文采，以唤起读者对全文的阅读的兴趣。 3目录（必要时） 论文编写完成后，为了醒目和便于读者阅读，可为论文编写一个目 录。目录可分章节，每一章节之后应编写页码。 4前言 前言是全篇论文的开场白，它包括： （1）选题的缘由。 （2）对本课题已有研究情况的评述。 （3）说明所要解决的问题和采用的手段、方法。 （4）概括成果及意义。 作为摘要和前言，虽然所定的内容大体相同，但仍有很大的区别。 区别主要在于：摘要一般要写得高度概括、简略，前言则可以稍微具体些； 摘要的某些内容，如结论意见，可以作为笼统的表达，而前言中所有的 内容则必须明确表达；摘要不写选题的缘由，前言则明确反映；在文字量 上前言一般多于摘要。 5正文 正文是作者对自己研究工作的详细表述。它占全文的较多篇幅。主 要内容包括研究工作的基本前提、假设和条件；模型的建立，实验方案的 拟定；基本概念和理论基础；设计计算的主要方法和内容；实验方法、内 本科生课程设计（论文） 21 容及其结果和意义的阐明；理论论证，理论在实际中的应用等等。根据课 题的性质，论文正文允许包括上述部分内容。正文的写作要求： （1）理论分析部分应写明所作的假设及其合理性，所用的分析方法、 计算方法、实验方法等哪些是别人用过的，哪些是自己改进的，哪些是 自己创造的，以便指导教师审查和纠正。这部分所占篇幅不宜过多，应 以简练、明了的文字概略表达。 （2）课题研究的方法与手段分别用以下几种方法说明： a用实验方法研究课题，应具体说明实验用的装置、仪器、原材料 的性能是否标准，并应对所有装置、仪器、原材料做出检验和标定。对实 验的过程或操作方法，力求叙述得简明扼要，对人所共知的或细节性的 内容不必详述。 b用理论推导的手段和方法达到研究目的的，这方面内容一定要精 心组织，做到概念准确，判断推理符合客观事物的发展规律，符合人们 对客观事物的认识习惯与程序。换言之，要做到言之有序，言之有理，以 论点为中枢，组织成完整而严谨的内容整体。 c用调查研究的方法达到研究目的的，调查目标、对象、范围、时间、 地点、调查的过程和方法等，这些内容与研究的最终结果有关系，但不 是结果本身，所以，一定要简述。但对调查所提供的样本、数据、新的发 现等则应详细说明，这是结论产生的依据。若写得抽象、简单、结论就立 之不牢，分析就难以置信，写作中应特别予以重视。 （3）结果与讨论是全文的心脏，一般要占较多篇幅，在写作时，应对 研究成果精心筛选，把那些必要而充分的数据、现象、样品、认识等挑选 出来，写进去，作为分析的依据，应尽量避免事无巨细，把所得的结果和 盘托出。在对结果作定性和定量分析时，应说明数据的处理方法以及误 差分析，说明现象出现的条件及其可观性，交代理论推导中认识的由来 和发展，以便别人以此为依据进行核实验证，对结果进行分析后所得的 本科生课程设计（论文） 22 结论和推论，也应说明其使用的条件与范围。恰当运用表和图作结果与 分析，是科技论文通用的一种表达方式。 6结论 结论包括对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结；所得结果 与已有结果的比较以及在本课题的研究中尚存在的问题；对进一步开展 研究的见解与建议。它集中反映作者的研究成果，表达作者对所研究课 题的见解和主张，是全文的思想精髓，是文章价值的体现。一般写得概 括、篇幅较短。撰写时应注意下列事项： （1）结果要简单、明确。在措辞上应严密，容易被人领会。 （2）结果应反映个人的研究工作，属于前人和他人已有过的结论可 不提。 （3）要实事求是地介绍自己研究的成果，切忌言过其实，在无充分把 握时，应留有余地。因为对科学问题的探索是永无止境的。 7注释 如有引用他人成果的，一定要有注释。不管在论文的哪一部分，采 用到前人的观点、方法、结论、成果时，都必须注明其来源。如不这样做， 就有抄袭、剽窃、侵权之嫌。 8参考文献与附录 参考文献与附录是毕业论文不可缺少的组成部分。它反映毕业论文 的取材来源、材料的广博程度及可靠程度。一份完整的参考文献也是向 读者提供的一份有价值的信息资料。引用参考文献时，必须注意写法的 规范性。 此外，有些不宜放在正文中，但有参考价值的内容，可编入论文的 附录中，如公式的推演、编写的算法语言程序等。 如果论文中引用的符号较多，为了节省论文的篇幅，并且便于读者 查对，可以编写一个符号说明，注名符号所代表的意义。 9谢辞 谢辞是在论文的结尾处，以简短文字，对课题研究与写作过程中曾 给予支持的人员，如指导老师及其他的人员，表示自己的谢意。这不仅 是一种礼貌，也是对他人劳动的尊重，是治学者应有的思想作风。 本科生课程设计（论文） 23 三、毕业设计（论文）格式要求： 1、内容：标题、署名、中英文摘要、正文。其中署名必须注明学院、 专业、学生姓名、指导教师姓名。 本科生课程设计（论文） 24 大学毕业设计（论文）任务书 大学大学 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 题 目： 学 院： 教研室： 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 起止日期： 指导教师： 职称： 教研室主任： 审核日期： 说说 明明 毕业设计（论文）任务书由指导教师填写，并经教研室审定，下 达到学生。 进度表分前、中、后三期由学生填写，每期填写后交指导教师签 本科生课程设计（论文） 25 署审查意见，并作为毕业论文工作检查的主要依据。 学生根据指导教师下达的任务书独立完成开题报告，3 周内提交给 指导教师批阅。 本任务书在毕业设计（论文）完成后，与设计（论文）一起交指 导教师，作为设计（论文）评阅和毕业设计（论文）答辩的主要档案 资料，是学士学位论文成册的主要内容之一。 本科生课程设计（论文） 26 一、毕业设计（论文）的要求和内容一、毕业设计（论文）的要求和内容 本科生课程设计（论文） 27 二、研究方案、目标二、研究方案、目标 本科生课程设计（论文） 28 三、阅读书目清单三、阅读书目清单 本科生课程设计（论文） 29 四、毕业设计（论文）进度计划