《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)

1、單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)通信05-1班 2007.7.2-2007.7.13一、設(shè)計(jì)目的1. 通過(guò)綜合運(yùn)用單片機(jī)原理及接口技術(shù)的知識(shí)，對(duì)所學(xué)的內(nèi)容做比較系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，提高學(xué)生綜合運(yùn)用本課程和先修專(zhuān)業(yè)課程的能力，以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。2. 進(jìn)一步鞏固所學(xué)的課堂教學(xué)理論基礎(chǔ)，通過(guò)硬件的設(shè)計(jì)及軟件的編程，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐技能的培養(yǎng)，提高他們的應(yīng)用能力。3. 使學(xué)生在樹(shù)立正確的人生觀、養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)的工作作風(fēng)等思想素質(zhì)方面受到教育和培養(yǎng)。二、內(nèi)容及時(shí)間安排本次課程設(shè)計(jì)的題目定為下面2個(gè)，學(xué)生可以結(jié)合自身特點(diǎn)自由組合，3人一組選擇任意一題進(jìn)行設(shè)計(jì)。課題1：簡(jiǎn)易時(shí)鐘/秒表計(jì)時(shí)

2、器課題2：簡(jiǎn)易交通燈控制系統(tǒng)課題3：多路溫度檢測(cè)系統(tǒng)課題4：日歷時(shí)鐘的設(shè)計(jì)與調(diào)試課題5：智能頻率、計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)安排2周時(shí)間。用2天時(shí)間進(jìn)行課題有關(guān)內(nèi)容講解，電路的設(shè)計(jì)，硬件板的準(zhǔn)備以及調(diào)試、開(kāi)發(fā)工具的介紹，理解課題要求，查閱相關(guān)資料；用12天時(shí)間完成課題方案設(shè)計(jì)，繪制硬件原理圖，編寫(xiě)主要軟將流程圖；用45天時(shí)間完成課題相應(yīng)硬件組裝、焊接，軟件編制、調(diào)試；最后12天時(shí)間進(jìn)行總結(jié)（撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告）、驗(yàn)收、答辯、考核、評(píng)分。三、基本要求1. 根據(jù)課題任務(wù)書(shū)及提供的實(shí)驗(yàn)條件各組獨(dú)立完成硬件的設(shè)計(jì)、軟件的設(shè)計(jì)、編程及調(diào)試。設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到課題技術(shù)要求，功能完善，運(yùn)行穩(wěn)定。2. 寫(xiě)出設(shè)計(jì)報(bào)告。要求條理清楚，重點(diǎn)突

3、出，結(jié)構(gòu)合理。對(duì)電路有詳細(xì)分析,所用芯片詳細(xì)介紹，并附有完整電路圖及帶有注釋說(shuō)明的完整的軟件源程序清單。3. 獨(dú)立思考、共同協(xié)作、保質(zhì)保量、按時(shí)完成。4. 課程設(shè)計(jì)期間按時(shí)作息，遵守紀(jì)律，愛(ài)護(hù)儀器、設(shè)備，保持良好、整潔的工作環(huán)境。四、考核及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：依據(jù)課程設(shè)計(jì)的作品、設(shè)計(jì)總結(jié)、實(shí)際工作表現(xiàn)及答辯情況按五分制評(píng)定成績(jī)。設(shè)計(jì)報(bào)告(含電氣原理圖、軟件清單、使用說(shuō)明書(shū))占40%；元器件損耗、儀器設(shè)備的使用及遵守實(shí)驗(yàn)室管理?xiàng)l例情況占10%；最后的演示驗(yàn)收及答辯占50%；若不能按時(shí)完成，則根據(jù)拖延情況，扣除總分?jǐn)?shù)20%40%。五、設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容及要求：1、 封面（設(shè)計(jì)題目、班級(jí)、指導(dǎo)教師姓名、設(shè)計(jì)者班級(jí)、

4、姓名）2、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3、 摘要、目錄4、 課題簡(jiǎn)介，設(shè)計(jì)方案。5、 硬件設(shè)計(jì)（電路結(jié)構(gòu)組成及原理說(shuō)明）軟件設(shè)計(jì)（各程序模塊流程圖，設(shè)計(jì)的有關(guān)算法，調(diào)試、實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果）6、 設(shè)計(jì)總結(jié)：收獲、啟發(fā)、心得體會(huì)及不足。7、 參考文獻(xiàn)，附錄（程序清單等）。課程設(shè)計(jì)報(bào)告采用統(tǒng)一的模板編排，上交打印稿，同時(shí)上交電子文檔，文件格式為.doc或.pdf。六、教材及參考書(shū)1 胡漢才，單片機(jī)原理及其接口技術(shù)，清華大學(xué)出版社2 鄒逢興，微型計(jì)算機(jī)接口原理與技術(shù)，國(guó)防科技大學(xué)出版社3 閻凱，微型計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)原理分析與維修，科學(xué)出版社4 何立民，MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接口技術(shù)，北京航空航天

5、大學(xué)出版社5 沈德金，MCS-51系列單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗?，北京航空航天大學(xué)出版社附：課題任務(wù)書(shū)課題1：簡(jiǎn)易時(shí)鐘/秒表計(jì)時(shí)器一、任務(wù)1、 用6位LED數(shù)碼管顯示時(shí)、分、秒，以24h（小時(shí)）計(jì)時(shí)方式顯示；顯示格式為： 13.：25：15 或自行設(shè)計(jì)顯示格式。2、 通過(guò)按鍵進(jìn)行時(shí)鐘/秒表功能的轉(zhuǎn)換，時(shí)鐘計(jì)時(shí)每1s進(jìn)行加1操作，秒表計(jì)時(shí)每10ms進(jìn)行加1操作。3、 按鍵實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)啟動(dòng)、暫停及清零功能。二、設(shè)計(jì)要求首先進(jìn)行預(yù)設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)的任務(wù)要求，先確定設(shè)計(jì)的硬件電路方案，然后進(jìn)行硬件電路的初步設(shè)計(jì)，在計(jì)算機(jī)上畫(huà)出硬件電路圖，在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行修正硬件電路圖，并對(duì)所涉及的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。在確定硬

6、件的基礎(chǔ)上，要進(jìn)行軟件的總體設(shè)計(jì)，包括軟件主流程的設(shè)計(jì)以及各子程序的設(shè)計(jì)，同時(shí)，要寫(xiě)出詳細(xì)的操作說(shuō)明，如時(shí)間的調(diào)整方法，顯示窗口的時(shí)間切換等，以配合軟件的設(shè)計(jì)。然后進(jìn)入硬件的調(diào)試及編程工作，設(shè)計(jì)組內(nèi)的同學(xué)可根據(jù)任務(wù)分工，有調(diào)試硬件各功能模塊的，如鍵盤(pán)子程序、顯示子程序等，有進(jìn)行整體程序的編制的，各模塊的編制過(guò)程中要注意資源的銜接，最好采用偽定義的方式采用單片機(jī)的片內(nèi)RAM資源。最后進(jìn)入聯(lián)機(jī)調(diào)試，聯(lián)機(jī)調(diào)試的原則也要采用分步走的原則，各個(gè)功能模塊要逐步套入，通過(guò)一個(gè)再增加一項(xiàng)功能，從而達(dá)到設(shè)計(jì)的總體要求，不要上來(lái)編制個(gè)最大的程序，最后無(wú)法查找錯(cuò)誤！最后寫(xiě)出設(shè)計(jì)報(bào)告。課題2：簡(jiǎn)易交通燈控制系統(tǒng)一、任

7、務(wù)1、在十字路口的東西、南北向各有一組紅黃綠燈和一個(gè)計(jì)時(shí)顯示系統(tǒng)，計(jì)時(shí)系統(tǒng)由1位LED數(shù)碼管組成，用于顯示紅綠燈點(diǎn)亮的時(shí)間。2、時(shí)間顯示采用倒計(jì)時(shí)方式，即各燈點(diǎn)亮?xí)r，時(shí)間為燈亮的最大值，以后每1秒鐘顯示數(shù)據(jù)減1，直到減為0以后指示燈進(jìn)行變換。3、紅綠燈的亮滅規(guī)律： 燈滅 燈亮序號(hào)東西方向南北方向時(shí)間紅綠黃時(shí)間紅綠黃1792239742二、設(shè)計(jì)要求同課題1的二說(shuō)明，此略！課題3 多路溫度檢測(cè)系統(tǒng)一、任務(wù)1、8路溫度值(可用05V電壓值模擬0-100)的數(shù)據(jù)采集，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)；2、8個(gè)鍵盤(pán)、8個(gè)LED數(shù)碼管顯示電路，用于循環(huán)顯示每一路的溫度值(顯示精確到小數(shù)點(diǎn)后一位)，通過(guò)按鍵還可以選

8、擇任意一路顯示。3、設(shè)溫度值的正常范圍為10-50，若當(dāng)前溫度值超過(guò)此范圍，則LED閃爍報(bào)警；4、通過(guò)按鍵解除報(bào)警。二、設(shè)計(jì)要求同課題1的二說(shuō)明，此略！三、說(shuō)明8路的溫度顯示，采用一個(gè)顯示頭，顯然，顯示的方式采用的循環(huán)顯示，顯然，要占用1個(gè)數(shù)碼管用來(lái)表示路數(shù)標(biāo)志！由于目前的報(bào)警值為固定的報(bào)警值，因此，不需要鍵盤(pán)參與溫度上下限值的設(shè)置，有能力的同學(xué)可以將本指標(biāo)擴(kuò)展為，能任意設(shè)置8路的溫度報(bào)警值。根據(jù)實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，一旦某路信號(hào)有報(bào)警信號(hào)，它的顯示應(yīng)該優(yōu)先，該路顯示不僅閃爍顯示，而且正常的溫度路數(shù)不再顯示，如果有多路報(bào)警，應(yīng)該顯示的循環(huán)圈也為有報(bào)警的多路，并閃爍。只有報(bào)警信號(hào)全部撤銷(xiāo)，才進(jìn)入正常的

9、8路循環(huán)顯示！顯然題目要求的解除報(bào)警是對(duì)聲音報(bào)警的撤銷(xiāo)，顯示報(bào)警的撤銷(xiāo)應(yīng)該在信號(hào)確實(shí)正常后才撤銷(xiāo)！報(bào)警過(guò)程中，顯示切換為有報(bào)警的路數(shù)的那個(gè)，但溫度的測(cè)量還是8路巡檢的！定點(diǎn)顯示功能的增加，一定還要有定點(diǎn)顯示的撤銷(xiāo)！注意A/D轉(zhuǎn)換值到溫度值之間的工程量變換！課題4 日歷時(shí)鐘的設(shè)計(jì)與調(diào)試一、任務(wù)1、用74LS164、74LS165設(shè)計(jì)鍵盤(pán)（8個(gè)或16個(gè)鍵）、顯示（用6個(gè)或8個(gè)LED數(shù)碼管）部分的硬件電路；2、利用MCS-51內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)，編程實(shí)現(xiàn)年、月、日、時(shí)、分、秒的顯示，顯示格式為： 年月日： 04-06-18 時(shí)分秒： 09-12-35也可自行設(shè)定顯示格式，兩部分可按鍵切換顯示；3、能按鍵

10、調(diào)整日期、時(shí)間的數(shù)值；4、可設(shè)定時(shí)間報(bào)警，報(bào)警的時(shí)間至少有2個(gè)，報(bào)警時(shí)應(yīng)有報(bào)警指示。5、要求至少調(diào)試出任務(wù)的前三項(xiàng)。二、設(shè)計(jì)要求同課題1的二說(shuō)明，此略！三、說(shuō)明在做本題目中要注意對(duì)于定時(shí)，不要采用軟件延時(shí)的方式獲得秒脈沖信號(hào)，否則不僅會(huì)影響CPU的執(zhí)行效率，更大的問(wèn)題在于定時(shí)不準(zhǔn)。在產(chǎn)生秒脈沖信號(hào)時(shí)，要采用定時(shí)器中斷的方式，對(duì)于一次定時(shí)不夠1S的問(wèn)題，可采用軟件計(jì)數(shù)器作為定時(shí)中斷的次數(shù)計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在調(diào)整時(shí)間時(shí)，最好采用閃爍的方式來(lái)提示用戶(hù)目前的工作狀態(tài)！對(duì)LED數(shù)碼管的顯示字型代碼問(wèn)題，要根據(jù)老師提供的線(xiàn)路板上的情況建表，不要一味抄書(shū)本！顯示的問(wèn)題要搞清動(dòng)態(tài)顯示、靜態(tài)顯示的概念！要搞清行列掃描式鍵盤(pán)、獨(dú)立式鍵盤(pán)的概念！要清楚鍵盤(pán)去抖的概念！要搞清74LS164、74LS165的真值表、各管腳功能定義！課題5