硬件课程设计报告之顺序控制系统
1 计算机科学与技术学院 硬件课程设计报告 姓 名 学 号 专 业 计算机科学与技术计算机科学与技术 班 级 计科计科 1111- -1 1 班班 设计题目 顺序控制系统顺序控制系统 成 员 指导教师 2 摘摘 要要 顺序控制系统是一种按照一定顺序实现的微机系统,它是实现大型机组自动 化,保证安全经济运行的重要措施。在影响系统完好率和投入率的诸多因素中,合 理划分设计界面及人-机界面的设计是两个最重要的因素。顺序控制是自动控制领 域中最基本应用又最广泛的一个方面,进入 21 世纪以来,它发展的非常迅速,在多 个行业都有应用,备受人们的青睐。 随着社会经济的发展和科学技术水平的提高,顺序控制在社会日常生活中的作 用越来越受到人们的重视,经过前一阶段的学习和认识,我做出了一个简单的顺序 控制系统, 用来模拟一些机器生产等, 以及生产过程中出现安全隐患的排查情况等。 我学习了微机原理与接口技术这门课程,课上我学到了一些计算机硬件工作的 基本原理, 汇编语言程序设计方法,微型计算机接口技术,建立微型计算机系统 的整体概念,初步形成微机系统软硬件开发的能力,我决定通过这次大作业来指导 督促自己的学习,培养学习的兴趣,使我的学习更有针对性。根据课程设计的要求, 我用微机原理与接口实验仪来模拟机器的工作过程,用到了 8254、8255、LED 灯、 0832、直流电机、步进电机、以及报警灯等等,利用这些器件的工作原理可以模仿 正常工作、报警等等一系列过程。在实现运行的过程中,我利用汇编语言,利用上 述几种芯片,增加对计算机硬件系统的了解和熟悉,培养创新能力和动手能力,将 理论与具体的实践相联系,进一步的提升自己的能力。 总体总体报告报告目录目录 3 1. . 设计步骤流程设计步骤流程 5 2. . 电路设计及主要功能电路设计及主要功能 5 2.1 功能简介 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.2 使用的主要芯片以及元件 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2.3 原理简介 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2.4 8255 原理及接线图 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2.5 8254 原理及接线图 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 2.6 0832 原理及接线图 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 2.7 步进电机原理及接线图 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16 2.8 直流电机原理及接线图 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 2.9 硬件接线图(由实验设备所画) „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20 3 3 际连线图及运行结果际连线图及运行结果„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„22 4 4.程.程 序序 流流 程程 图图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25 5. . 设计中所遇到的各种问题及解决设计中所遇到的各种问题及解决27 6. . 实验实验总结总结28 7. . 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„29 8. . 附录(程序代码)附录(程序代码)„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„29 1. 1. 设计步骤流程设计步骤流程 4 首先,设计和分析 8254 的计数与定时功能,设计 8254 控制时间脉冲信号来对时间 进行控制; 其次,利用 8255 控制步进电机的正转和反转,用指示灯来显示; 第三,利用 0832 控制直流电机的加速转和减速; 第四,利用红外线报警灯,来判断是否出现故障,开关控制,当开关闭合,此时红 外线报警灯亮,电机立即停止工作,LED 指示灯熄灭报警器喇叭