自动化毕业设计课题参考

序号题目技术要求学生备注

1 多功能视力保护

器设计

本设计主要由三部分电路组成：距离检测电

路、光强检测电路、定时计时电路。距离检

测电路应用超声波反射原理，由发射器发出

振荡脉冲，经反射后被接收器接收，再经放

大电路将接受到的信号放大，驱动指示灯闪

亮，实现距离检测和报警功能；光强检测电

路应用光敏电阻的阻值随着外界光强变化，

实现对环境光的检测作用，并提醒使用者调

整光强；定时计时功能主要是应用CD4060

芯片的计时功能实现的。

2 基于单片机的热

敏电阻数字温度

计设计

1、选用适当的热敏传感器，并论证其相关

检测机理；

2、设计硬件电路，要求设计信号调理电路、

放大电路、显示电路以及报警电路等；

3、绘制电路图，并焊接电路板，进行硬件

调试。

3 基于51单片机语

音存储与回放系

统设计

硬件上设计语音处理前向通道、A／D转换、

单片机控制兼数据处理、D／A转换、键盘

显示模块及后向处理通道、外围辅助电路及

工作电路；软件实现程序的编制控制语音的

录放。

完成电路板的制作和元器件的焊接、系统调

试。

4 数据采集补偿控

制台的设计研究

1、根据精度要求和通道个数选择控制芯片

和A/D芯片，使传感器输入信号能够被准

确地采集和处理。设计控制芯片的时钟电

路、复位电路和电源电路。

2、设计两路数码显示电路，包括译码和驱

动电路。可以对采集的2路信号进行动态数

据显示。

3、设计单路采集、双路采集以及补偿等互

锁按键，既可以对采集的信号分别处理和显

示控制，也可以利用其中一个通道的数据作

为补偿参数进行另一通道的数据补偿控制，

为实验开设提供物质保证。选择其它外围电

路芯片，并进行原理图和电路板的绘制，制

作电路板。

4、编制程序和电路调试。

5 多路数据监测报

警装置设计与实

现

1、设计数据转换电路，以满足测试数据的

精度指标要求；

2、设计出多路传感器反馈数据正常显示电

路、故障显示电路和报警电路；

3、对故障发生时的可选择操控电路，包括

数据的处理电路、供电电源切断控制电路、

重复测试电路等进行设计；

4、设计外围辅助电路，对总体硬件电路进

行连接，绘制原理图和电路版图，制作电路

板并进行硬件电路联调；

5、软件编程，实现各子功能，利用仿真器

和硬件电路板进行综合调试；

6、将调试好的平台应用于实验中，提高实

验的可靠性和准确性。

6 仓储多点温湿度

监测系统设计

1、在熟悉工作原理基础上，设计系统组

成结构、硬件电路和软件编程；

2、硬件电路完成控制器选择、温湿度检

测电路设计、信号处理电路设计、显示电路

设计、报警电路设计、数据存储读写电路设

计、外围辅助电路设计；

3、软件流程图绘制、各功能子程序的编

写；

4、实现系统的实物制作和调试，完成预定

功能。

7 便携式测距仪系

统设计与实现

1、设计系统实现方案；

2、选择控制器，进行硬件电路的设计：

包括检测电路、提示电路、显示电路、操控

电路、外围辅助电路等；

3、软件编制程序，实现系统各部分功能；

4、系统焊接和调试，实现各功能测试；

5、封装实物电路。

8 基于单片机的信

号发生器设计与

实现

本设计硬件上应实现复位电路、时钟电

路、键盘电路、LCD显示电路、上限报警

电路、按键电路等。

软件包括各种波形的产生及对硬件的控制

程序，包括正弦波、三角波、方波、锯齿波

等。

完成硬件电路原理图、PCB图及电路板的调

试，软件程序编制和系统联调。

指导教师：张玉萍职称：副研究员

序号题目技术要求学生备注

1

管式加热炉温度

控制系统仿真设

计1. 选择加热炉出口温度为主变量，炉膛温度为副变量，设计管式加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统

2. 选择控制器与调节阀的作用方式；

3．画出控制系统框图；

4．采用一步整定法整定主、副控制器PID 的参数。求出比例度与衰减振荡周期；

5．按照经验公式且适当修正分别求得主、副控制器的最佳参数值；

6．求出系统的阶跃响应曲线；

7．求出设定值位0时，施加幅值为30%的一次阶跃扰动信号，系统的输出曲线；

8．分析系统特点。

2

小型反应釜控制

系统的仿真设计1. 测温范围要求为0~100℃。

2. 自动工况下，升温阶段的控制精度要求不是很高，升温结束阶段向恒温阶段切换时的超调量要求不超过5℃。

3. 恒温阶段的控制精度要求较高，要求绝

对误差不超过±2℃。

3

锅炉负荷调节系

统仿真设计1. 炉膛最佳温度750℃；

2. 给煤量9kg/min；

3. 负荷变化0~14MW。

4. 设计调节系统方案；

5．画出调节系统框图；

6. 采用MATLAB仿真软件对所设计系统仿真；

7．分析系统特点。

4

精馏塔温度控制

系统仿真设计1. 设计精馏塔釜温度与蒸汽流量串级控制系统实现方案；

2. 画出控制系统框图；

3．采用MATLAB对系统的阶跃响应进行仿真，根据仿真结果，判断塔釜温度的最大偏差是否满足工艺要求？

4．在系统稳定运行大约900s后，突加幅值为设定值40%的二次阶跃扰动信号，根据仿真曲线，分析系统调节时间。

5．将蒸汽流量作为副变量，把蒸汽压力的干扰包括在副回路中，构成精馏塔釜温度与蒸汽流量串级控制系统。副控制器选择P 作用，主控制器选择PID作用，整定串级控制系统的参数为最佳值。

6．在40%的蒸汽扰动下，观察塔釜温度的响应曲线，最大偏差是否满足工艺要求？

5

基于单片机的温度控制系统设计1. 完成系统的硬件设计，包括采样电路、A/D转换电路、主控制电路等；

2. 绘制硬件电路图

3. 制作电路板

4．编制单片机系统软件