自动化系统工程设计项目实训

项目一、振荡与测量系统设计一、任务设计线圈振荡电路，振荡产生正弦波，正弦波通过波形整形电路产生方波，方波通过单片机(MCU)作脉冲计数，显示计数频率。当有磁性球或金属板靠近振荡线圈时，振荡电路产生的正弦波的频率改变，单片机实时显示变化频率。二、要求1、基本要求:线圈采用普通导线，线圈直径为10cm左右：振荡频率控制在10KHz-100KHz.用示波器观察波形整形电路，当磁性球或金属板靠近线圈时，振荡电路频率明显变化。2、发挥部分：用单片机对脉冲进行计数，并计算频率，显示。显示可采用液晶也可选择LED.项目二、一种简易图形显示装置一、任务设计并制作一个线阵图文显示装置，装置的示意图如图所示。标志杆控制尅路图1设计并制作一个线阵图文显示装置，装置的示意图如图所示。标志杆控制尅路图1线阵LED 显示装覽示意图电机驱动+二、要求基本要求制作一个由16只LED构成的线状点阵及其控制电路，安装于可旋转的平台上，在平台的中心设置一个按键，用于功能的切换，电机带动平台以合适速度旋转。开机时装置完成显示自捡，能对点阵中16只LED逐个点亮，每只LED显示时间约为l秒，此时平台不旋转。以离按键最远的一个LED编号为16，离按键最近的一个LED编号为1.能通过按键切换，实现16个同心圆图形中的偶数序号同心圆顺序显示(由大到小)和奇数序号同心圆图逆序(由小到大)显示。每个同心圆图形均显示时间为0.5秒左右。发挥部分通过技键切换，显示一个指针式秒表、该秒表以标志轩为起始标志，秒针随时间动态旋转，旋转一周的时长为60士1秒。其他三、说明显示装置利用人眼视觉暂留的生理特性，通过LED在旋转运动过程中经过不同位置时，系统点亮相应的LED,实现线阵LED在旋转平面上构成不同的静态或动态因案。为保证显示时人眼看到的图形稳定清晰，系统设计应注意LED在不同位置点亮与旋转速度匹配，注意每圈旋转时图像显示的起始位置一致，同时注意旋转速度适当，满足人眼视觉暂留的要求。不得使用LED显示成品和专用芯片来实现系统。线阵LED及控制电路由电池供电，电机及电机驱动可由外接电源供电。项目三、十字路口交通灯一、任务以北辰大道十字路口的交通灯为参考原型，设计并制作一个十字路口的交通灯系统，通过指示灯、数码管等显示实现交通的有序控制。二、要求1、基本要求1）通过指示灯、数码管的同步显示，实现交通灯的控制功能2）通过按键设定人行道和机动车道的显示时间的长短。、发挥部分（1）通过指示灯的左右箭头的显示增加机动车左右转弯的功能（2）增加人行道红灯变绿灯的切换按键功能（在上课高峰期，考虑到学生上课优先问题，当在路口遇到红灯时，可以通过按键进行红灯变绿灯的切换，避免学生上课迟到）。（3）增加闯红灯的报警功能（在人行道上显示红灯时，但检测到闯红灯时，系统自动发出报警声，从而有效杜绝闯红灯事件）（4）通过实物把立体模型制作出来项目四、家庭安防智能小车一、任务设计并制作一个能够在室内自动巡查的防控智能小车，智能小车上安装多种传感器，并根据室内异常作出相应的响应。二、要求1、基本要求（1）智能小车能够在室内进行左、右和后退等自动避障功能。（2）智能小车能够在检查到室内异常情况（温度高、有人）后，发出报警声。（3）能够实时的采集到室内温度值，并在LCD或者数码管上显示出来。、发挥部分（1） 增加语音提示功能，当发现屋里有人时，可以作出相应的警告提示。（2） 通过无线控制，可以将小车切换到遥控模式（距离不限）。项目五、为旅行创作一、任务：个我们的品牌码表学校的山地车越来越多了，那么就为西安工大学子设计吧个我们的品牌码表二、参数要求：基础部分：1、能设置车轮周长，显示运行时速；2、能显示时钟；、能记录运行时间。、能显示平均速度。发挥部分：1、只用两到三个按键2、带背光控制，能开关背光、无线传感、温度显示、其他自己的创意。三、整体测试要求：能装到自行车上进行实测。项目六、便携式气象仪、任务设计并制作一个便携式气象检测仪（包括测量装置和接收装置，通过无线方式通信）。二、要求基本要求（1）测量并显示风向、风速、温度、湿度、气压等基本气象要素。（2）提供测试点的位置（经纬度、海拔高度），时间参数。（3）范围及精度：温度范围：-40〜60°C（测量精度在20°C时为土0.2°C）；相对湿度：0〜100%（测量精度在20C时为±1%）；风向风速：0.4〜75m/s（测量精度为土0.17m/s）；气压：95〜105kpa（测量精度为±0.1kpa）。发挥部分（1） 采用GSM短信模式传输当时的天气实况数据和报文。接收装置发出请求测量的命令，测量装置回复各项参数。（2） 接受装置可定时、手动查询当前及历史记录，具备打印功能。（3）尽量减少测量功耗。（4）其它。项目七、简易无线竞赛系统一、任务为幼儿园小朋友设计一套训练十以内加、减法的无线竞赛系统，该系统包括两大部分，如下图所示：持装置，其用途是小朋友用它发送计算结果。第二部分为无线竞赛控制器：无线竞赛控制器是一台能接收（小朋友们的）无线竞赛手持器发射的无线信号的计算机，它的主要功能有以下三点：1.在计算机屏幕上随机产生十以内加、减法题目（供小朋友们计算）。2.接收小朋友们用无线竞赛控制器发送的计算结果。对小朋友们用无线竞赛手持器发送的结果进行判定（正确或错误）。多次计算后，对每个小朋友的对错情况进行统计，并在计算机屏幕上显示。二、要求1.基本要求（1）完成无线竞赛手持器。要求用电池供电，至少应有0到9十个数字键，发射的无线信号有效距离不小于10米。至少完成两台无线竞赛手持器。（2）设计无线竞赛控制器和无线竞赛手持器之间的通信协议，并求出在该协议下无线竞赛控制器最多能与多少台无线竞赛手持器进行通信。（3）完成无线竞赛控制器。要求如下：能与无线竞赛手持器进行通信；能在计算机屏幕上随机产生十以内加、减法题目。十个题目为一组，题目与题目之间的时间间隔可在1到10秒内调节；能正确判定小朋友们的计算结果。发挥部分（1） 无线竞赛控制器能记录每个小朋友每一道题的答辩情况并列表显示；（2） 系统增加抢答功能，无线竞赛手持器增加一个抢答键，无线竞赛控制器能快速响应第一个按下抢答键的小朋友，并能在计算机屏幕上显示该小朋友的无线竞赛手持器的号码；（3） 无线竞赛控制器能统计出每个小朋友每组题目的平均响应时间；（4） 其它。项目八、简易数字集成电路参数测试仪一、任务：设计制作一个74系列中小规模数字集成电路参数测试仪。二、要求：1、基本要求：(1)能对74系列中小规模数字集成电路的VIH(min)、VIL(max)、VOH、VOL、IIL、IOL等参数指标进行单项自动测试。(2)测量参数项目及指标要求(VCC=5V)：A、VIH(min)、VOH测量范围为0〜5V，误差＜1%读数±1个字；B、VIL(max)、VOL测量范围为0〜IV,误差＜1%读数±1个字；C、IIL(短路电流)，IOL(RL=300Q)测量范围为0〜20mA,误差＜1%读数±1个字；(3)测试项目有对应的指示；(4)具有自动识别74系列数字集成电路型号功能。检测芯片有:00/02/03/08/10/20/32/48/74/76/83/125/138/139/148/151/153/190/273/386(任选5种)。2、发挥部分：(1)能连续自动循环测量，并显示；(2)能有选择地调阅最后一次测量的任一项参数；(3)能设置集成电路参数标准值，并判断所测参数是否达标；(4)测试数字集成电路的电压传输特性，能显示完整的传输特性曲线；从屏幕上读出的指标(如输出高、低电平和开、关门电平)要求精度优于20%；(5)其他项目九、高度定位控制和测量系统二、要求：1、基本要求：a、控制物体灵活地上下移动，行程大于2米。