控制单元的设计
毕业设计-空调温湿度自动控制原理
毕业设计 - 空调温湿度自动控制原理篇一：空调温度控制单元设计_毕业设计说明书唐山学院毕业设计设计题目：空调温度控制单元设计空调温度控制单元设计纲要以温度作为被控丈量的反应控制系统，在化工、石油、冶金等生产过程的物理和化学反响中，温度常常是一个很重要的量，需要正确的加以控制。
除了这些部门外，温度控制系统还宽泛的应用于其余领域，是用途很广的一类工业控制系统。
温度控制系统常用来保持温度恒定或许使温度依据某种规定的程序变化。
本文以空调机的设计为例，介绍了以AT89S51单片机为控制核心的温度控制器的设计过程，温度设定范围为- 10~45℃，最小划分温度为1℃. ，标准温差≦1℃。
用液晶显示屏显示目前温度。
能依据设定的温度实现自动加热或降温处理。
设计出控制系统电路单元。
在该设计中采纳高精度温度传感器 AD590对室内的温度进行及时精准丈量，用超低温平漂移高精度运算放大器 OP07将温度 - 电压信号进行放大，再送入ADC0809进行A/D 变换，将收集到的温度信号传输给单片机，再由单片机控制显示器，并比较收集温度与设定温度能否一致，而后驱动空调机的加热或降温循环对空气进行办理，进而模拟实现空调温度控制单元的工作状况。
该设计份整体方案设计、硬件设计、软件设计等几个部分，设计过程流利，所波及的电路较为合理。
该设计在硬件方案设计、单元电路设计、元器件的选择等方面较有特点。
要点词：空调，温度，AD590，ADC0809, LCD1602Air temperature control unitAbstractCharged with measuring the temperature as a feedback control system,in the chemical, petroleum, metallurgical production process of physicaland chemical reactions, temperature is often a very important quantity,1require accurate control.In addition to these departments,the temperature control system is also widely used in other areas, is veryversatile and a class of industrial control systems.Temperature control system used to keep the temperature constant or to temperature changesin accordance with a prescribed procedure.In this paper,the design of air conditioning for example,introduced to AT89S51 microcontroller core temperature controller to control thedesign process,the temperature setting range is-10~45 ℃,the minimum temperature distinction between 1 ℃.,Standard t emperature≦ 1 ℃. With the LCDdisplay shows the current temperature.The temperature can be set automatically according to heating or cooling treatment. Design a control system circuit unit. Used in the design of high-precision temperaturesensorAD590 on the indoor temperature in real-time accurate measurement ofultra-low temperature drift, high-precision operational amplifier OP07level the temperature - voltage signal amplification, and then carriedinto the ADC0809A / D conversion,the temperature will be collected signal transmission to the microcontroller, controlled by the MCU monitor andcompare the acquisition is consistent with temperature and set temperature,and then drive air conditioning heating or cooling cycle to process the air to simulate the temperature control unit for air conditioning work.The overall program design were the design, hardware design, software design, and several other parts of the design process fluid, involvingthe circuit is more reasonable. The design of the hardware design,unit circuit design, component selection such as more unique.Key words: air-conditioning, temperature, AD590, ADC0809, LCD1602目录摘要 .................................................................. ..................................................................... . (II)Abstract ............................................................ ..................................................................... .. (II)1．绪论 .................................................................. ..................................................................... (1)1.1课题的国内外现状 .................................................................. (1)1.2课题的目的及意义 .................................................................. (1)1.3本文的主要工作 .................................................................. . (1)2．温度控制系统硬件实现 .................................................................. (2)2.1总体设计 .................................................................. . (2)2.2温度采样电路设计 .................................................................. (3)2.3A/D转换电路设计 .................................................................. . (4)A/D转换的常用方法 .................................................................. . (4)A/D转换器的主要技术指标 .................................................................. . (5)ADC0809 的主要特性和内部结构 .................................................................. (5)ADC0809管脚功能及定义 .................................................................. (6)2.4单片机的选择 .................................................................. .. (7)2.5数字显示部分设计 .................................................................. .. (9)显示模块的选择 .................................................................. . (9)LCD1602简介 .................................................................. .. (9)2.6驱动控制电路设计 .................................................................. (13)2.7键盘电路 .................................................................. . (14)3 ．温度控制系统软件实现 .................................................................. . (15)3.1主程序模块 .................................................................. (15)3.2A/D转换子程序 .................................................................. (16)4.设计总结 .................................................................. ....................................................................... 16谢辞 .................................................................. ..................................................................... (18)参考文献 .................................................................. ..................................................................... (19)附录 .................................................................. ..................................................................... (20)外文资料 .................................................................. ..................................................................... (26)唐山学院毕业设计1．绪论1.1课题的国内外现状空调器即空气调理器（ room air conditioner），是一种用于给空间地区提供办理空气的机组。
视频会议多点控制单元的MCU设计与实现
议 系 统 的 核 心 设 备 。所 有 参 与 会 议 的终 端 可 与 ＭＣ 建 立一对 一 的连 接 。终端 负 责采 集本 会场 的 Ｕ 声 音 和 图像 ，然 后 经编码 后 传输 到ＭＣ ｕ，由ＭＣ Ｕ 根 据 当前 视频会 议 的模 式确 定对 音 视频 信 号 的处
Ｅｌｃｒ ｎｉ ｍｐｏ ｅ ＆ Ｄｅ ｉ ｅＡｐｐ ｉａｉｎｓ ｅ ｔｏ ｃＣｏ ｎ ｎｔ ｖｃ ｌｃ ｔｏ
Ｖ０ ．２ １１ Ｎｏ． ３
２ １年 ３ ０ ０ 月
Ｍ
２ １ ００
议控 制器 （ ）和多 点视 频会 议处 理器 （ ）于 ＭＣ ＭＰ
一
比较 低 ，所 以通 常采 用 集 中式 实 现 方 案 。有 时 候 。主席 端 也 可 与 ＭＣ Ｕ合 并 形 成 一 个 超级 服 务
１ 多 点视 频 会 议 的分 类
基 于Ｈ． ４ 准 ，多 点 会 议 实 现 有 各 种 不 同 ３ 标 ２ 的方法 和配置 ，主要可 以为集 中式 多 点会 议 和分
的功 能 是 以ＭＣ 和ＭＰ 功能 模 块 的方 式分 别 存 在于
系统 的其他 设备 中。分 布式 多点 控制 和管 理 之所
张 亚婷 ，郭 华
（ 西安 邮 电学 院 电信 系，陕西 西安 ７０ ２） １１ １
摘 要 ：多点控 制单元 （ Ｕ 是基 于 Ｉ Ｎ络 的视 频 会议 系统 的重要 组成部 件 ，可提 供 多点 ＭＣ ） Ｐ 会 议 的管理 功 能。文 中介 绍 多点视 频会 议 的分 类 ，给 出了集 中型 多点视 频会议 中ＭＣ Ｕ系统 的
计算机组成原理实验-组合逻辑设计CU控制单元
组合逻辑设计CU控制单元--计算机组成原理实验报告一、实验目的：深入了解控制单元的执行过程和节拍分配，学会自己分析设计机器指令的微操作指令，通过VHDL设计出相应的控制单元CU，并完成相应的机器指令操作。
二、实验原理：1.根据控制单元的外特性，指令的操作码决定控制单元发出不同的控制信号。
2.以时钟为基数脉冲，通过一个计数器，有称节拍发生器，便可产生一个与时钟周期等宽的节拍序列。
3.微操作的节拍安排遵循的规则4.微指令操作时间表三、实验步骤：1.列出微操作命令的操作时间表，指令一共10条，FE，IND，EX为CPU工作周期标志，I为间指标志，若I=1，则进入间指周期。
在执行周期的T2时刻，CPU要向所有的中断源发出中断查询信号，若检测到有中断请求并且满足响应条件，则INT触发器置1，标志进入中断周期。
2.写出微操作命令的最简逻辑表达式。
根据位操作命令操作时间表可列出每一个微操作命令的初始逻辑表达式，经化简，整理便可获得能用现成电路实现的微操作命令逻辑表达式。
3.画出微操作命令的逻辑图。
对应每一个微操作命令的逻辑表达式都可画出一个逻辑图。
4.通过以上几条进行相应的VHDL代码编写，执行结果如下。
四、实验结果：通过一个4位二进制数为IR制定指令的标号：根据写出的微操作命令的最简逻辑表达式编写VHDL代码：波形图展示：Ir(指令号)，m（工作周期），t（节拍），i（间指标志），a0（负标记），c（微指令执行标志，1代表相应微指令执行）。
指令1展示：STP指令上图为三个工作周期，其中每个工作周期分为3个节拍，最后一行是用到的微操作命令指示。
指令2展示：上图为三个工作周期，其中每个工作周期分为3个节拍，最后一行是用到的微操作命令指示。
五、结论与总结：通过自主着手设计控制单元CU，我对控制单元执行过程产生了更加深入的理解。
将每一条机器指令通过分析设计，转化成CU 可执行的微指令操作。
其间，用到了数字逻辑的化简逻辑表达式，复习了化简得过程。
可编程控制器电动机顺序控制单元课程设计
• •
方案比较 提交资料全面
合理 方案
任务 引入 子任务1 提出 要求 学生 操作
全面 资料
子任务2 找错 纠错 提出 要求 学生 操作 找错 纠错
优质 工程
小结 提升 引入 新任务 总结
任务 引入
子任务1 提出 要求 学生 操作 找错 纠错 提出 要求
子任务2 学生 操作 找错 纠错
小结 提升
引入 新任务
提出 要求 学生 操作 找错 纠错 提出 要求
子任务2
学生 操作 找错 纠错
小结 提升
引入 新任务
总结
学生操作
学生设计子任务2：传送带控制 （15分钟）
4、小结提升
• • • • 顺序启动，同时停止 同时启动，顺序停止： 顺序启动，顺序停止 怎样保证设备确实启动，注意要有硬件连 锁，信号反馈。 • 多个设备顺序启动，顺序停止
系统工艺 控制要求
硬件 设计
软件 设计
PLC控制系统设计步骤
客户 需求分析
系统工艺 控制要求
硬件 设计
软件 设计
硬件电路
设备选型
1、任务引入
• • • • 子任务1：风机和其散热风机启动控制 子任务2：传送带控制 资料包：辰欣制药厂车间空调控制要求 控制设备：主风机、散热风机---拓展（排风机）
PLC的整体应用设计
子 项 目
1－1 神奇 的 PLC
1－2
1－3
安装 PLC
操作 PLC
2-1 传动 带的 控制
第9次课 4课时
2-2 电动 机的 正反 转控 制
3-2 长定 时电 路的 设计
3-3电 动机 的顺 序控 制
3-4 舞台 灯光 控制
计算机组成原理10 第十章 CU的设计(2)
⑨ JMP X
T0
T1 T2 Ad ( IR ) PC
⑩ BAN X
T0
T1 T2 A0 • Ad ( IR ) + A0• PC PC
5. 中断周期 微操作的 节拍安排
T0
T1 T2
10.1
硬件关中断
0
PC MDR
MAR
MDR M ( MAR )
1
W
向量地址
PC
中断隐指令完成
三、组合逻辑设计步骤
T0
EX 执行
1
1 T1
M(MAR) AC
W
(AC)+(MDR) AC T2
MDR
MDR 0
M(MAR)
AC AC 1
1
2. 写出微操作命令的最简表达式
M ( MAR ) MDR
10.1
= FE · 1 + IND · 1 ( ADD + STA + LDA + JMP + BAN ) T T + EX · 1 ( ADD +LDA ) T = T1{ FE + IND ( ADD + STA + LDA + JMP + BAN ) + EX ( ADD +LDA ) }
10.1
微操作命令信号 CLA COM ADD SAT LDA JMP PC 1 M(MAR) ( PC ) +1 MDR OP( IR ) MAR R MDR PC IR ID IND EX 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
FE 取指
T0 T1 T2 PC 1 R MDR PC IR ID
微控制器应用课程单元设计
任务引入 计划、决策 任务实施
检查
错误分析 任务完善 检查、总结 作业
小组讨论、确定实施方案、教师指导
学生实做，小组成员合作学习； 教师巡视，发现问题，解答疑问，提供帮助。
任务引入 计划、决策 任务实施
检查
错误分析 任务完善 检查、总结 作业
1.指导教师检查在Proteus仿真软件下的运行情
任务引入 计划、决策 任务实施
《微控制器应用》——第2次课
单位：山东职业学院 电气工程系 教师：翟庆一
《微控制器应用》单元设计
一、课程背景
1、班级：应电1031 2、地点：微控制器应用实训室（A608） 3、本次任务：使用数码管显示按键次数（2课时）
4、在课程中的位置：
周次 项目 子项 目 1-1 ： LED 状 态指示灯控 制 1.1.1 下 载 演 示程序，点 亮单个LED 1.1.2 点 亮 多 个LED 1.1.2 实 现 多 个LED闪烁 1.1.3 实 现 LED 跑 马灯 效 果 1.1.4 实 现 LED 流 水灯 效 果
通信系统设计
任务
《微控制器应用》单元设计
一、课程背景
5、单元教学目标
知识目标
1)理解数码管的显示原理。 2)了解AT89S51微控制器的定 时/计数器结构，掌握计数功 能的使用。 3)理解独立式按键的连接和 识别原理。 4)掌握KEIL开发软件的调试 功能的使用。 5)理解使用C语言数组存储数 码管段码表。
检查
错误分析 任务完善 检查、总结 作业
差的方面 1. 程序书写格式不规范，可读性差，不利于检查错误。 2. 不善于使用开发软件的调试功能排查程序错误。 3. 预习的不充分。
好的方面
1. 小组合作默契，学习积极主动。 2. 使用数组存储显示段码表和查表方法。
单片机闪存的控制单元设计
ｏ ｅ ｒ ｇ ａ ｉ ｍ ｂ ｄ ｄ Ｆｌｓ ｒｒ ｐ ｏ ｒ ｍ ｔ ｅ ｅ ｄｅ ａ ｈ： Ｉ Ｐ ｓ Ｓ
．
，
Ｉ ＡＰ ｎ ａ ａｌ ｌ ｏ ｅ， ａ ｌ ｆｔ ｅ ｒ ｑ ｉｅ ａ ｎ ｅ ｆｃ ｏ ＣＵ ａ ｄ ｐ ｒ ｌｅ ｄ ｍ ｌ ｏ ｍ ｅ ｕ ｒ ｎ ｉ ｔｒａ ｅｆ ｒＭ ｈ
利用 Ｓ ｎｐｙ 的综合仿真工具对设计进行仿真，结果表明设计 的控制 电路 能实现对 Ｆａ ｙ ｏ ｓｓ ｌ ｈ的 完全操作 ｓ 关 键 词 ：单 片 机 ； 闪存 ；控 制 中图分类 号 ：Ｔ ０ Ｎ４ ２ 文献 标 识码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ８ —０ ０（ ０ ６） ４２ 一５ ６ １ １ ７ ２ ０ Ｏ —３ Ｏ
郑 于桦 ，殷 瑞 祥
（ 南理Ｔ大学电子与信息学院。广尔 广州 ５ ０ ４ １６ ０）
摘 要 ：一般 对单片机 Ｆ ａｈ的擦 写有 三种方法 ：Ｉ Ｐ ＡＰ技术和 编程 器，而它们都需要 一个硬件 ｌｓ Ｓ 、Ｉ 控 制单元来实现对 Ｆａｈ的控制操作。文章提 出一种 Ｆａｈ控制单元硬 件电路 的设计及其 实现的方法 ， ｌｓ ｌｓ
ｔ ｏ ｔｏ ｈ ａ ｈｏ ｅ ａｉ ｎ Ｔｈ ａ ｅ ｔｏ ｕｃ ｓｆｃｒ ｕｔｄ ｓｇ ｆｔ ｉ ｏ ｔｏｌｎ ｎ ｅ ｆ ｃ ｔ ｅａ ｌｄ ｏｃ ｎｒ ｌ ｅＦｌｓ ｐ ｒｔｏ ｔ ｅｐ ｐ ｒｉ ｒ ｄ ｅ ｉｃ ｉ ｅ ｉ ｎｏ ｓｃ ｎｒ ｌ ｇｉ ｔ ｒａ ｅｗｉｈｄ ｔｉ ｎ ｌ ｈ ｉ ｅ ａ ａｙｓｓａ ｄｆｏｗ ｈ ｒｓ Ａｌ ｒ ｓ ｌ ｒ ｕ ｐｏ ｄｂ ｍｕｌｔ ｎｏ ｙ ｏ ｓ ｓ ｔ ｏ ｓ ｎ ｌ ｉ ｎ ｌ ｃ ａｔ ｌ ｅ ｕｔ ａ ｅｓ ｐ ａｅ ｙ ｅ ｓ ａｉ ｆＳ ｎ ｐ ｙ ’ ｏ ｌ ｏ
储能系统设计与控制策略
储能系统设计与控制策略储能系统设计与控制策略的目标是最大化能源的利用率和储存效率，以满足不同应用场景中的需求。
储能系统通常由储能单元、能量转换单元和控制单元组成。
下面将介绍储能系统设计中的关键要素和常见的控制策略。
1. 储能系统设计的关键要素1.1 储能单元选择：根据应用场景和实际需求，选择合适的储能单元。
常见的储能单元包括锂离子电池、钠硫电池、超级电容器等。
不同的储能单元具有不同的充放电特性、能量密度和寿命等特点，需要根据具体场景进行选择。
1.2 能量转换单元设计：能量转换单元用于将储存的能量转换为可用能源或将外部能源转化为储存能量。
在设计能量转换单元时，应考虑转换效率、功率输出范围和响应时间等因素。
1.3 控制单元设计：控制单元用于监测和控制储能系统的运行状态，实现储能与释放的协调和优化。
控制单元应具备高精度的采样和数据处理能力，能够实时响应系统的需求和外界变化。
2. 储能系统控制策略2.1 基于能量管理的控制策略：能量管理控制策略可以通过最优化能量的调度和分配，实现储能系统的高效利用。
这种策略基于储能系统的运行状态和外部环境的变化，通过合理的功率调度和充放电控制，以满足用户需求的同时最大化能量的利用率。
2.2 基于容量管理的控制策略：容量管理控制策略旨在确保储能系统的容量在合适的范围内，并避免过充或过放的情况发生。
该策略通过监测储能单元的电压、电流和温度等参数，实时评估容量状态，并采取相应的控制措施，保证储能系统的安全和寿命。
2.3 基于负荷预测的控制策略：负荷预测控制策略通过分析负荷需求和充电/放电特性，提前预测负荷变化趋势，从而调整储能系统的运行模式和充放电策略。
这种策略可以提高储能系统的灵活性和响应速度，减少能源浪费，降低能耗成本。
2.4 基于市场策略的控制策略：市场策略控制是指根据能源市场的价格、供求关系和用户需求等因素，进行储能系统的运行调度和能源交易。
通过与电网的协调调度，储能系统可以在高峰期储能，低谷期释放能量，以实现最大程度的经济效益。
汽车自动雨刷控制系统的设计
汽车自动雨刷控制系统的设计1.系统组成汽车自动雨刷控制系统的主要组成部分包括传感器、控制单元、雨刷电机和雨刷臂。
传感器用于感知降雨量和雨刷工作状态，控制单元根据传感器的反馈信号来控制雨刷电机的启停和调速，雨刷电机通过雨刷臂将雨刷刷片移动到所需位置。
2.传感器选择传感器是汽车自动雨刷控制系统中最关键的部件之一，可以选择光电传感器和雨滴传感器。
前者利用光电原理感知雨滴的存在，后者通过感应特定频率的电流信号来检测雨滴落在车窗上的情况。
选择合适的传感器可确保系统的准确性和可靠性。
3.控制单元设计控制单元是汽车自动雨刷控制系统的核心，它负责接收传感器的信号并进行处理，根据降雨量的大小和雨刷的工作状态来控制雨刷电机的运行。
控制单元应具备高性能的处理器和合适的算法，以快速、准确地响应外部环境变化，并确保雨刷的工作效果。
4.雨刷电机选择雨刷电机是实现雨刷刷片移动的关键部件，可以选择直流电机或步进电机。
直流电机可以通过改变电压和电流来控制速度和运行方向，而步进电机可以通过控制脉冲信号来精确控制移动距离。
根据系统的要求和成本预算，选择合适的电机类型。
5.雨刷臂设计雨刷臂是连接雨刷电机和雨刷刷片的机构，其设计应具备稳定性和可靠性。
雨刷臂的长度和强度应适当，以保证雨刷刷片能够覆盖整个前窗，并在高速行驶时不会产生抖动和噪音。
6.系统控制算法汽车自动雨刷控制系统的控制算法应能够根据降雨量的变化调节雨刷的运行速度和频率。
一种常用的算法是根据传感器的反馈信号判断降雨量的大小，然后根据预设的工作模式来调整雨刷的运行状态。
例如，在小雨情况下，雨刷启动时间间隔可以较长，运行速度可以较慢，而在大雨情况下，启动时间间隔可以较短，运行速度可以较快。
7.系统测试和调试设计完成后，需要对汽车自动雨刷控制系统进行测试和调试，以确保系统的可靠性和稳定性。
测试过程中需要关注系统的动作是否准确、响应速度是否满足要求以及系统的耐久性如何等方面。
总结：汽车自动雨刷控制系统对于驾驶员的行车安全具有重要意义。
电动执行机构现场控制单元的设计
电动执行机构现场控制单元的设计电动执行机构现场控制单元是一种用来控制电动执行机构的装置，主要用于控制现场设备的开关、调节和传动等功能。
设计一个高效可靠的电动执行机构现场控制单元需要考虑多个方面的因素，如控制方式、通信方式、保护措施等。
以下是一个关于电动执行机构现场控制单元设计的示例，供参考：1.控制方式电动执行机构现场控制单元可以采用多种控制方式，如手动控制、自动控制、远程控制等。
手动控制通常通过按钮或开关来实现，自动控制可以通过传感器或编程实现，远程控制则需要通过网络或无线通信来实现。
根据实际需求和应用场景选择合适的控制方式。
2.信号传输方式电动执行机构现场控制单元可以通过有线通信或无线通信方式传输信号。
有线通信可以通过串行通信、Modbus通信、以太网等来实现，无线通信可以通过蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、LoRa等来实现。
选择合适的信号传输方式要考虑到通信距离、抗干扰性能、网络拓扑结构等因素。
3.保护措施保护措施是电动执行机构现场控制单元设计中非常重要的一环。
主要包括电路保护、设备保护、环境保护等。
电路保护可以通过采用过电流保护、过压保护、短路保护等电路保护元件来实现；设备保护可以通过设置电机过载保护、过热保护、断相保护等功能来实现；环境保护可以通过设计防尘、防水、防腐蚀等措施来实现。
4.接口标准电动执行机构现场控制单元需要与其他设备进行数据交互，为了确保数据的准确传输和兼容性，需要规定统一的接口标准。
常见的接口标准有4-20mA电流回路、0-10V电压回路、Modbus协议、Profibus协议、CAN总线等。
根据实际需求选择合适的接口标准。
5.可扩展性电动执行机构现场控制单元应具备一定的可扩展性，以便根据实际需求进行升级和扩展。
例如，可以预留一些接口或插槽用于添加新功能模块，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
这样可以在后期根据需要进行功能扩展，提高控制单元的灵活性和应用范围。
总之，电动执行机构现场控制单元的设计是一个复杂而重要的过程，需要综合考虑多个因素，并根据实际需求进行灵活选择和设计。
计算机组成原理课件 6.5 控制单元的设计
6.5 控制单元的设计
计算机组成原理
6.5.2 组合逻辑控制单元设计
1. 微操作的节拍安排
安排微操作节拍时应注意以下几点：
① 有些微操作的次序是不容改变的，故安 排微操作节拍时必须注意微操作的先后顺序。
② 凡是被控制对象不同的微操作，若能在
一个节拍内执行，应尽可能安排在同一个节拍 内，以节省时间。
存储器的对应单元。
北京理工大学计算机学院
③ 如果有些微操作所占的时间不长，应该
将它们安排在一个节拍内完成，并且允许这些 微操作有先后次序。
北京理工大学计算机学院
6.5 控制单元的设计
计算机组成原理
2. 组合逻辑设计步骤
组合逻辑设计控制单元时，首先根据上述
微操作的节拍安排，列出微操作命令的操作时 间表，然后写出每一个微操作命令（控制信号 ）的逻辑表达式，最后根据逻辑表达式画出相 应的组合逻辑电路图。
北京理工大学计算机学院
6.5 控制单元的设计
计算机组成原理
(3)编制微程序 对微命令系统、微指令格式进行反复的核
对和审查，并进行适当的修改；对重复和多余 的微指令进行合并和精简，直至编制出全部机 器指令的微程序为止。
(4)微程序代码化 将修改完善的微程序转换成二进制代码。
(5)写入控制存储器 最后将一串串二进制代码按地址写入控制
北京理工大学计算机学院
6.5 控制单元的设计
计算机组成原理
6.5.3 微程序控制单元设计 微程序控制单元的设计步骤
(1)确定微程序控制方式 根据计算机系统的性能指标（主要是速
度）确定微程序控制方式。
(2)拟定微命令系统 初步拟定微命令系统，并同时进行微指
令格式的设计，包括微指令字段的划分、编 码方式的选择、初始微地址和后继微地址的 形成等。
工业自动化中的电气控制系统设计
工业自动化中的电气控制系统设计一、电气控制系统的组成电气控制系统是工业自动化的重要组成部分，用于控制机械设备的运行和工艺过程的自动化管理。
电气控制系统主要包括输入端、控制单元、执行器、输出端四个部分。
输入端：输入端是指传感器将现场信号转换成电信号，再传输到控制单元的过程。
如温度、压力、流量和位置等传感器。
控制单元：控制单元是指通过接收输入端的信号，对产生的控制信号进行处理和计算，从而决定执行器的动作方式。
控制单元又可分为PLC、DCS、PC等多种类型。
执行器：执行器是控制单元发出指令后直接操作现场设备的部分，包括电机、阀门、伺服电机、电磁阀等。
输出端：输出端主要负责将执行器的信号响应反馈给控制单元，或汇总给生产者或操作员。
例如，控制单元设定电机启动后，电机转动，此时电动机的运行状态就属于输出端。
二、电气控制系统的设计1. 设计前期准备在掌握设备运行原理和操作要求的基础上，进行电气控制系统的设计。
设计前期需要的准备工作主要包括以下方面：（1）了解现场环境：对现场环境要有全面的认识，包括电源电压、频率、电气设备的功率、功率因素及其负荷特性等。
（2）实施自动化目标：根据实际需求，确定需要实现的自动化目标，包括动力、控制、监视等等。
（3）选择电器元件：根据控制要求和设备运行状态的特点，选择控制系统所需的电器元件，如接触器、继电器、接线端子、按钮开关、触发器、传感器等。
2. 电气控制系统的典型设计流程（1）确定系统的输入量：指定输入量信号类型、名称、数量和特性参数，如电流、电压、温度、压力和流量等等。
（2）制定控制策略：确定控制信号类型、目标及其动作要求、判断条件等设定，做好控制逻辑设计。
（3）确定控制元件：确定控制元件的型号、规格和数量，比如开关、接触器、继电器、接线端子、按钮开关、触发器、传感器等。
（4）制定电气图纸：根据控制策略，绘制电气原理图、控制回路图、终端板图和接线图等，明确各种元件之间的连接及电气参数。
电机与控制单元课程设计
数和穿线管的尺寸。
电气工程系 1 min
10 min
5 min
背景信息
复习
任务引入
10 min 布置任务
24min 跟我学
45min 做中学
10min 交流
60 min 自己做
15 min 完成任务
5 min 课后任务
上至下编号；凡是被线圈、绕组、触点或 电阻、电容元件所间隔的线段，都应标以 不同的阿拉伯数字来做为线路的区分标记。
电气工程系 1 min
10 min
5 min
背景信息
复习
任务引入
5min 布置任务
24 min 跟我学
45 min 做中学
10min 交流
60 min 自己做
15 min 完成任务
5 min 课后任务
电气工程系 1 min
10 min
5 min
背景信息
复习
任务引入
10 min 布置任务
24min 跟我学
45min 做中学
10min 交流
60 min 自己做
15 min 完成任务
5 min 课后任务
• 装配施工规范：
《电机与控制线路设计装配》单元设计
• 安全、灵活、经济、美观、发展
•
电气工程系 1 min
15 min 完成任务
5 min 课后任务
《电机与控制线路设计装配》单元设计
• 绘图
绘制电气安装接线图应遵循以下原则：
• 1、各电器元件用规定的图形、文字符号绘制，同 一电器元件各部件必须画在一起。各电器元件的 位置，应与实际安装位置一致。
控制单元的课程设计
控制单元的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解控制单元的基本概念，掌握其工作原理；2. 学生能掌握控制单元在不同场景下的应用，如温度控制、灯光控制等；3. 学生能了解控制单元与传感器、执行器的关系，理解整个控制系统的构成。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的控制单元电路；2. 学生能通过编程，实现对控制单元的控制；3. 学生能分析控制单元在实际应用中出现的问题，并提出相应的解决方案。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对控制单元及电子技术的兴趣，激发创新意识；2. 学生在学习过程中，培养团队合作精神和解决问题的能力；3. 学生能认识到控制单元在日常生活和国家发展中的重要作用，增强社会责任感。
本课程针对学生年级特点，注重理论与实践相结合，以实际应用为导向。
通过本课程的学习，使学生掌握控制单元的基本知识和技能，培养他们在实际情境中发现问题、分析问题、解决问题的能力，同时激发学生对电子技术的兴趣，提高他们的创新意识和团队合作精神。
课程目标具体、可衡量，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 控制单元基础理论：- 控制单元的定义与功能；- 控制单元的分类及特点；- 控制单元的基本工作原理。
2. 控制单元的硬件组成：- 传感器的工作原理与应用；- 执行器的工作原理与应用；- 控制单元与传感器、执行器的连接方式。
3. 控制单元的软件设计：- 控制算法的基本概念；- 编程语言及编程环境介绍；- 控制单元编程实例分析。
4. 控制单元的应用案例：- 温度控制系统的设计与实现；- 灯光控制系统的设计与实现；- 其他常见控制单元应用案例分析。
5. 控制单元的故障分析与维护：- 常见故障现象及原因；- 故障排查方法；- 控制单元的日常维护与保养。
教学内容根据课程目标进行科学、系统地组织，以教材相关章节为基础，结合实际应用案例，注重理论与实践相结合。
教学大纲明确教学内容的安排和进度，使学生在学习过程中逐步掌握控制单元的基础知识和技能，培养实际应用能力。
第四章 控制及其设计 单元教学设计 高中通用技术粤科版(2019)必修《技术与设计2》
通用技术必修《技术与设计2》第四章控制及其设计一、单元基本信息二、单元教学整体规划1、主题名称控制及其设计——无接触手部消毒控制系统的设计2、主题概述控制是一门综合性学科，控制和控制系统在人们的生活和生产中有广泛应用，疫情背景下本单元以无接触手部消毒控制系统的设计为载体，学习控制及其设计的知识，了解不同种类的控制，理解控制系统中控制的目标、控制的过程和控制的机制等的含义，有助于发展良好的逻辑思维及运用控制方法解决问题的能力。
3、单元教学设计意图兼顾理论学习与实践应用，应用所学的控制知识设计制作无接触手部消毒控制系统，并结合所学知识进行优化，培养通用技术学科核心素养：技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力。
三、单元内容分析1.单元内容本单元作为《技术与设计2》的结束单元，是在《技术与设计1》中学习设计的相关知识，经历了完整的设计过程后，再结合结构及其设计、流程及其设计、系统及其设计的相关知识，升级设计理念，运用控制方法解决实际问题。
2.单元项目实施《无接触手部消毒控制系统的设计》在《控制及其设计》的第一节课《了解控制》即可创设情境，抛出设计任务，了解其中的控制现象；然后分析其控制的实现需要哪些组成部分、控制如何一步步实现；接下来让学生尝试进行设计；设计、制作中难免遇到问题，设法去解决；设计制作完成进行测试，发现干扰因素并尝试消除。
整个项目活动过程串连了《了解控制》、《控制系统的组成和描述》、《简单控制系统的设计》、《控制中的干扰》，学生得到的不再是“点”状、“碎片式”的知识，他们的眼中不再是一棵棵树木，而是整片森林。
四、学习者分析控制是生活中常见的技术现象，在此之前学生没有从技术理论层面分析和理解。
在学习了《技术与设计1》和《技术语设计2》前三章的内容，学生对结构、流程、系统的相关知识有一定的储备，学生学习控制的不同类型、控制系统的组成和描述相对较容易，但学会用控制方法解决实际问题存在一定困难。
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控制单元的设计
解：
解：存储器共有512*48=29*48位
故下址字段有9位，微指令字长48位
4个转移条件
所以控制字段位数为48-9-4=35
|←---------操作控制-----------→|←----------------------------顺序控制-------------------------------------→|
a,b,c,d,e并行性过高，不可放在同一字段
3个微命令为一组压缩最明显，3个一组的互斥组有：cfj,dij,efh,fhi,bgj……
互不重复的互斥组有dij,efh，将它们分为两组，即：
各字段编码如下：
a——0：无操作；1：a微命令
b——0：无操作；1：b微命令
c——0：无操作；1：c微命令
g——0：无操作；1：g微命令
dij——00：无操作；01：d微命令；10：i微命令；11：j微命令
efh——00：无操作；01：e微命令；10：f微命令；11：h微命令
共需要8位操作控制位。
（4）按设计的微指令格式，写出满足（3）要求的微代码。
解：（1）
相容性微操作：ALU任一操作与+1操作；寄存器输入类操作；移位器、ALU、A、B选通门、寄存器五大部件的操作。
相斥性微操作：移位器传送类（左移、右移和直送）；ALU操作类（+、-、M）；A选通门控制类（MDR→A、R1→A、R2→A、R3→A）；B选通门控制类（PC→B、R1→B、R2→B、
R3→B 、-R1→B 、-R2→B 、-R3→B ） （2
A →R3→A 。
B ：B 选通门控制类：000→无操作；001→ P
C →B ；010→R1→B ；011→R2→B ；100→R3→B ；101→-R1→B ；110→-R2→B ；111→-R3→B 。
C ：寄存器输出B ：000→无操作；001→PCOUT ；010→R1OUT ；011→-R1OUT ；100→R2OUT ；101→-R2OUT ；110→R3OUT ；111→-R3OUT 。
D ：ALU 操作：00→无操作；01→+；10→-；11→M 。
E ：移位器传送：00→无操作；01→左移；10→右移；11→直送。
F ：寄存器输出A ：00→无操作；01→R1OUT ；10→R2OUT ；11→R3OUT 。
G ：+1：0→无操作；1→+1。
H ：R1输入：0→无操作；
1→R1IN 。
I ：R2输入：0→无操作；1→R2IN 。
J ：R3输入：0→无操作；1→R3IN。
K ：PC 输入： 0→无操作；1→PCIN 。
（3）
只需要一条微指令。
（4）。