微型计算机控制技术学习心得

微型计算机控制技术学习心得转眼间，一个学期又过去了。微机原理与控制技术课程已经结束了。通过从大三下学期的微机原理与接口技术到这学期的微机原理与控制技术的学习，回想起来受益匪浅，主要是加深了对计算机的一些硬件情况和运行原理的理解和汇编语言的编写，期间也听老师讲过，微机原理这门课程是比较偏硬件一点的。正是因为这一点我还是对它比较喜欢的，因为它和我的专业方向“机电工程”有很大的联系，在机电工程领域很多场合要应用到微机，而且是微机原理是考研复试面试时必考问的专业课，因为我要考研，本着一定要考上的心态，因此对该课程的学习还是有浓厚的兴趣和动力的。下面谈谈这期学习该课程的心得与体会：总体介绍下这门课程的轮廓吧（也就是教学大纲）：一、课程性质与设置目的（一）课程性质 微型计算机控制技术是高等院校计算机应用专业本科教学中的一门选修专业课，是从微型计算机原理到微型计算机控制，从理论到实际的必经桥梁，是着重解决和处理工程实际问题的一门课程。在该课程的教学过程中，将课堂教学与实验教学有机结合，注意培养同学分析问题、解决问题的方法和能力。 该课程主要介绍微型计算机应用在工业控制中的各种技术，重点讲述微型机用于实时控制中的软件、硬件设计方法，以及它们之间的结合问题。课程注重理论联系实际，从工程实际出发，在设计方法，即实验技术、操作运行、系统调试等方面对学生进行训练，为学生的毕业设计及将来的实际工作奠定基础。 （二）教学目的 通过本课程的学习，可使我们对微型机在工业过程控制和智能化仪器方面的应用有个比较全面的了解，为以后的工作和毕业设计打下基础。二、下面我对该门课程的教学内容做了一个详细的总结1. 第1章 微型计算机控制系统概述 2. 教学要点 1.微型计算机控制系统的组成2.微型计算机控制系统的分类3.微型计算机控制系统的发展3. 教学内容 通过对本章的学习，应当对微型计算机控制系统有一个完整的概念，具体掌握以下几方面的内容。4. 1.了解微型计算机控制系统的组成。2.学习并掌握微型计算机控制系统的分类及各系统之间的区别。 3.了解微型计算机控制系统的发展概况。4.为后边各章的学习打下基础。考核要求 主要讲述微型计算机控制系统的基本概念、组成及分类，同时对微型计算机控制系统的发展概况做了介绍。重点：微型计算机控制系统的组成及分类。了解本课程研究的对象，各类系统的特点及应用场合。 1.微型计算机控制系统的组成，要求达到“识记”层次。 1.1 微型计算机控制系统硬件结构。1.2 微型计算机控制系统软件组成。2.微型计算机控制系统的分类，要求达到“识记”层次。2.1操作指导控制系统 2.2直接数字控制系统（DDC）5. 2.3计算机监督系统（SCC） 2.4分布控制系统（DCS） 2.5计算机集成制造系统（CIMC） 2.6现场总线控制系统（FCS）3微型计算机控制系统的发展，要求达到“识记”层次。6. 第2章 模拟量输入/输出通道的接口技术教学要点 1.多路开关及采样/保持器。2.模拟量输出通道接口技术。 3.模拟量输入通道接口技术。7. 教学内容 本章是组成微型计算机控制系统的硬件基础。重点介绍了组成模拟量输入输出通道的主要器件及它们与微型计算机的接口技术和软件编程。通过本章的学习，要求能够分析和设计模拟量输入/输出接口。考核要求 这一章是组成微型计算机控制系统的硬件基础，也是本课程的重点内容之一，学习时重点掌握A/D、D/A转换器（以ADC0809、DAC0832为主），多路开关和S/H的应用。要求能根据题目要求进行硬件设计，并编写相应程序。难点：DAC0832的工作方式，ADC0809的巡回检测。1.多路开关及采样-保持器1.1采样定理，要求达到“识记”层次。1.2多路开关，要求达到“简单应用”层次。1.3采样-保持器，要求达到“领会”层次。2.模拟量输出通道接口技术2.1D/A转换原理 ，要求达到“识记”层次。2.28位D/A转换器DAC0832及其接口技术，要求达到“综合应用”层次。2.312位D/A转换器AD667及其接口技术，要求达到“领会”层次。3.模拟量输入通道接口技术 3.1A/D转换原理，要求达到“识记”层次。3.28位A/D转换器ADC0809的接口及程序设计，要求达到“综合应用”层次。3.312位A/D转换器AD574的接口及程序设计，要求达到“领会”层次。8. 第3章 人机交互接口技术9. 教学要点 1.键盘接口技术 2.LED显示接口技术3.LCD显示接口技术10. 教学内容 本章介绍微型计算机控制系统中两个重要的人机交互接口，即LED显示与键盘。通过本章的学习，了解人机交互接口的意义及设计方法。要求同学掌握人机交互接口的实际设计。 考核要求 本章重点讲述了非编码键盘、显示接口电路的设计，软件程序的编写，要求同学掌握人机交互接口的实际设计，重点是非编码键盘的硬件设计及键盘处理程序的编写，LED显示接口电路的软硬件设计。11. 1.键盘接口技术 12. 1.1设计键盘应解决的几个问题，要求达到“识记”层次。1.2少量功能键接口技术，要求达到“简单应用”层次。1.3矩阵键盘接口技术，要求达到“领会”层次。1.4键盘特殊功能处理，要求达到“领会”层次。2.LED显示接口技术 2.1LED数码管的结构及显示原理，要求达到“领会”层次。2.2LED动态显示接口技术，要求达到“简单应用”层次。2.3LED静态显示接口技术，要求达到“综合应用”层次。2.4硬件译码显示电路，要求达到“识记”层次 2.5LED光柱模拟显示器件，要求达到“识记”层次3.LCD显示接口技术 3.1 LCD的基本结构及工作原理，要求达到“识记”层次。3.2 LCD的驱动方式，要求达到“识记”层次。3.3 4位LCD静态驱动芯片ICM7211，要求达到“简单应用”层次。3.4 点阵式LCD的接口技术，要求达到“综合应用”层次。13. 第4章 常用控制程序的设计 14. 教学要点 1.报警程序的设计2.开关量的输出接口技术 3.马达接口技术 4.步进电机接口技术15. 教学内容 本章介绍微型计算机控制系统常用控制程序的设计方法，主要介绍马达和步进电机控制软硬件的设计方法。它们是工业过程控制中两个重要的人机交互接口。通过本章的学习，了解控制接口的设计方法。考核要求 本章讲述对两种执行机构（电动机和步进电机）的控制，主要掌握电动机和步进电机的接口技术、程序设计方法。 1.报警程序的设计，要求达到“简单应用”层次。 1.1 常用的报警方式 1.2 简单报警程序的设计 1.3 越限报警程序的设计2.开关量的输出接口技术，要求达到“简单应用”层次。2.1 光电隔离技术 2.2 继电器输出接口技术 2.3 固态继电器输出接口技术 2.4 大功率场效应管开关接口技术 2.5 可控硅接口技术 2.6 电磁阀接口技术16. 3.马达接口技术3.1 小功率直流电机调速原理，要求达到“识记”层次。3.2 开环脉冲宽度调速系统，要求达到“识记”层次。3.3 PWM调速系统设计，要求达到“简单应用”层次。4.步进电机控制接口技术4.1 进电机工作原理，要求达到“领会”层次。4.2 电机控制系统原理，要求达到“领会”层次。4.3 步进电机与单片机的接口及程序设计，要求达到“综合应用”层次。4.4 步进电机步数及速度的确定方法，要求达到“综合应用”层次。17. 第 5 章 IC卡及RFID技术18. 教学要点 1.IC卡 2.RFID卡19. 教学内容 20. 这一章介绍目前物联网技术所需要的关键技术：（1）IC卡；（2）RFID技术。这是近几年发展起来的技术。 考核要求 本章重点掌握两种IC卡的原理及应用。 1.IC卡1.1 IC卡简介，要求达到“识记”层次。1.2IC卡结构多机SPI系统，要求达到“领会”层次。21. 2.RFID卡 2.1 RFID卡概述，要求达到“识记”层次。2.2 RFID卡读写器原理，要求达到“领会”层次。2.3 13.56 MHz RFID技术，要求达到“领会”层次。22. 第 6 章 总线接口技术23. 教学要点 1.SPI总线 2.I2C总线24. 教学内容 25. 这一章介绍微型机系统常用的接口总线，包括串行总线和并行总线，它们是信息传送的通道。本章重点讲述两种近年来常用于单片机系统的串行总线。 26. 考核要求 本章重点掌握I2C总线的原理及应用。1.RS-232/RS-485/SPI总线 RS-232/RS-485/SPI总线简介，要求达到“识记”层次。27. 2.I2C总线 2.1 I2C总线概述，要求达到“识记”层次。2.2 I2C总线的数据传送，要求达到“识记”层次。2.3 寻址，要求达到“识记”层次。2.4 I2C总线电气，要求达到“识记”层次。 2.5 I2C总线的应用，要求达到“领会”层次。28. 第7章 过程控制数据处理的方法29. 教学要点 1. 数字滤波 2. 量程自动转换及标度变换3. 数据予处理30. 教学内容 本章解决的问题是如何对工业生产中的数据进行处理,讲述了数字滤波、量程自动转换、标度变换、测量数据予处理及DSP技术。重点：掌握各种算法及其实现，并能根据不同的场合正确选用。 考核要求 本章主要掌握数字滤波、量程自动转换、标度变换、测量数据予处理及DSP技术的原理及应用。1.数字滤波技术1.1 程序判断滤波，要求达到“识记”层次。 1.2 中值滤波，要求达到“识记”层次。 1.3 算术平均值滤波，要求达到“综合应用”层次。1.4 加权平均值滤波，要求达到“综合应用”层次。 1.5 滑动平均值滤波，要求达到“识记”层次。1.6 RC低通数字滤波，要求达到“识记”层次。 1.7 复合数字滤波，要求达到“综合应用”层次。 1.8 各种数字滤波性能比较，要求达到“领会”层次。 2.量程自动转换和标度变换2.1 量程自动转换，要求达到“识记”层次。 2.2 线性参数标度变换，要求达到“综合应用”层次。 2.3 非线性参数标度变换，要求达到“识记”层次。 3.测量数据予处理技术3.1 线性插值算法，要求达到“识记”层次。 3.2 分段插值算法程序设计方法，要求达到“综合应用”层次。 3.3 插值算法在流量测量中的应用，要求达到“识记”层次。 3.4 系统误差的自动校正，要求达到“识记”层次。 31. 第 8 章 数字PID及其算法 32. 教学要点 1.PID调节的数字化 2.PID调节中的几个实际问题3.PID算法的发展4.PID参数的整定方法33. 教学内容 本章为微型计算机控制系统的数字控制器提供了控制算法,讲述了PID调节及其发展相关参数的整定方法和应用中的实际问题。重点：PID 调节规律，几种PID算式的特点及应用场合，参数整定的意义。考核要求 1.PID算法的数字实现1.1PID算法的数字化，要求达到“领会”层次。 1.2 PID算法的程序设计，要求达到“领会”层次。 2.数字PID调节中的几个实际问题，要求达到“识记”层次。 2.1 正、反作用问题2.2 饱和作用的抑制2.3 手动/自动跟踪及手动后援问题3.PID算法的发展，要求达到“领会”层次。 3.1 完全微分的PID算式3.2 积分分离的PID算式3.3 变速积分的PID算式3.4 带死区的PID算式3.5 PID比率控制4.PID参数的整定方法，要求达到“识记”层次。 4.1 采样周期T的确定4.2 扩充临界比例度法 4.3 扩充响应曲线法4.4 归一参数整定法4.5 优选法34.35.36. 第9 章 模糊控制技术 37. 教学要点 1.模糊控制概述 2.模糊控制算法的设计38. 3.基本模糊控制器39. 4.模糊数模型的建立5.模糊-PID复合控制器40. 教学内容 本章为微型计算机控制系统的数字控制器提供了一种新的控制算法，它是近些年发展起来的一种实用性很强的控制方法。它的最大优点是不但不用求出系统模型，而且更接近系统的真实情况。因而得到了广泛的应用。重点：模糊控制算法，模糊控制模型的建立。考核要求 1.模糊控制算法的设计41. 1.1 常见的模糊控制规则42. 1.2 反映控制规则的模糊关系43. 2.基本模糊控制器44. 2.1 查询表的建立45. 2.2 基本模糊控制器实例46. 3.模糊数模型的建立47. 3.1 模糊控制器语言变量值的选取48. 3.2 双输入单输出模糊控制器的模糊控制规则49. 4.模糊-PID复合控制器50. 4.1 比例-模糊-PI控制器51. 4.2 参数模糊自整定PID控制器52.53. 第10章 微型机控制系统的设计 54. 教学要点 1.微型计算机控制系统设计方法 2.微型计算机控制的自动装箱系统3.微型计算机温度控制系统55. 教学内容 本章主要是对前面章节的总结和应用，重点讲述微型计算机控制系统的设计方法。考核要求 重点掌握微型计算机控制系统设计方法及实用系统的设计方法。 1.微型计算机控制系统的设计方法（要求达到“识记”层次）1.1 控制系统总体方案的确定1.2 微型机及接口的选择1.3 控制算法的选择1.4 微型机控制系统硬件设计1.5 微型机控制系统软件设计1.6 微型机控制系统的调试 2.微型计算机控制自动装箱系统（要求达到“领会”层次）2.1 自动装箱控制系统原理2.2 控制系统硬件设计2.3 控制系统软件设计56. 3.加热炉温度控制系统（要求达到“领会”层次）57.