PAGEPAGE1常州工學院單片機原理及應用課程設計指導書主編：范力旻電子信息與電氣工程學院電氣工程教研室目錄一、課程設計的基本要求 1二、課程設計選題 1三、課程設計的內(nèi)容 2四、課程設計的工作程序 2五、課程設計的成績評定 2六、課程設計報告格式 2七、設計步驟舉例 3八、參考用書 6附錄1：設計說明書參考樣式 7《單片機原理及應用》是一門技術性，應用性、實踐性很強的學科。課程設計是學好本門課程的又一重要實踐性教學環(huán)節(jié)，課程設計的目的和任務就是配合單片機的教學和平時實驗，以達到鞏固消化課程的內(nèi)容，進一步加強綜合應用能力及單片機應用系統(tǒng)開發(fā)和設計能力的訓練，啟發(fā)創(chuàng)新思維，使之具有獨立單片機產(chǎn)品和科研的基本技能，是以培養(yǎng)學生綜合運用所學知識的過程，是知識轉化為能力和能力轉化為工程素質的重要階段。一、課程設計的基本要求課程設計的任務分為基本要求和附加要求兩類?；疽笫敲總€參加課程設計的學生必須完成的內(nèi)容，附加要求則是學生根據(jù)自己對單片機掌握和運用的情況選做應用系統(tǒng)設計的課題?？傮w要求如下：1、根據(jù)應用系統(tǒng)的要求，初步掌握總體結構的方法和構思，從中選擇一種最佳的設計方案。2、根據(jù)應用系統(tǒng)結構規(guī)模的要求，掌握在單片機外部擴展系統(tǒng)硬件設計的基本過程：例如硬件接口的設計，正確合理選用所需元器件，繪制應用系統(tǒng)與單片機連接的電路圖等項工作。3、根據(jù)設計任務和要求，首先畫出程序總體流程圖，然后進行各控制模塊程序的設計、編寫系統(tǒng)程序。4、掌握如何應用單片機仿真器來開發(fā)應用系統(tǒng)及仿真調試的過程。例如先進行各模塊調試，然后進行各程序模塊的聯(lián)調，最后與硬件一起進行聯(lián)調，反復檢測和修改直至開發(fā)結束。5、認真地編寫設計報告說明書，學會編制技術資料的方法。6、樹立正確的設計思想和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，培養(yǎng)學生的團隊精神和全局意識。二、課程設計選題1、閃爍LED小燈的設計2、數(shù)碼管時鐘電路的設計3、6車道交通信號燈控制4、作息鐘系統(tǒng)5、水塔控制系統(tǒng)6、8×8點陣LED字符顯示器設計7、數(shù)字溫度測量顯示電路的設計8、15路電器遙控器的設計（發(fā)送部分）9、自行車里程/速度計的設計10、汽車行駛信息發(fā)送與接收器的設計11、電子定時器的設計12、溫度報警器的設計13、15路電器遙控器的設計（接收部分）14、直流電機驅動的設計15、步進電機驅動的設計17、八路跑馬燈的設計18、撥碼跟蹤顯示實驗19、其它(或由聘請的老師指導選題)三、課程設計的內(nèi)容1、根據(jù)題目要求，比較后設計出硬件系統(tǒng)接口電路圖2、選擇合適的單片機型、接口芯片及有關電子元器件3、畫出軟件設計的系統(tǒng)框圖4、編制具體軟件，進行調試5、寫出完整的設計報告書(10頁紙以上)，并附圖四、課程設計的工作程序設計時間：具體安排：第一周：周1下達任務，收集資料，設計準備。周2——周3方案確定。周4——周5硬件設計及編程。第二周：周1編程。周2——周3調試。周4寫設計說明書。周5完成設計說明書，答辯。五、課程設計的成績評定通過設計答辯方式，并結合學生的動手能力，獨立分析解決問題的能力和創(chuàng)新精神，設計報告說明書、答辯水平、實物制作以及學習態(tài)度綜合考評。平時考核占10%～20%、實物制作占20%、答辯占20%～30%、設計說明書占30%～40%。成績分優(yōu)、良、中、及格和不及格五等。六、課程設計報告格式（一）封面（二）目錄 （三）正文概述(課題背景介紹、指標要求等)總體方案設計與選擇（硬件框圖、單片機選型等）硬件設計最小系統(tǒng)設計（時鐘、復位、電源（7805轉換）輸入部分設計信號采集（傳感器）放大（變送器）信號轉換（A/D）鍵盤輸出部分設計顯示報警輸出控制（繼電器）軟件設計（設計思想、流程圖、程序—加注釋）主程序設計子程序設計硬件制作（元器件的購買，焊接過程介紹）調試與仿真軟件仿真、調試(keil)硬件仿真、調試(protues仿真)（可以不做）整機調試（軟硬件實物整體調試）總結參考文獻附錄元器件清單原理圖程序清單PCB板圖實物圖七、設計步驟舉例1、6車道交通信號燈控制設計一個6車道交通燈控制系統(tǒng)，如圖1所示，東西方向的兩組燈控制信號一致，南北方向的兩組燈控制信號也一致。圖16車道交通信號燈示意圖圖16車道交通信號燈示意圖硬件思路：用P1.0P1.6作為信號等的控制信號的輸出，后接功率放大器。圖2：交通信號燈硬件框圖可以根據(jù)圖2來畫出硬件電路圖，硬件信號到功放之間要用光電隔離（一般選用521—4）。軟件思路：可將交通燈的工作流程排成相應的時間段，每個時間段有自己的延時時間，分別由軟件來延時。調試按鈕主要任務是用來改變每個時間段的延時時間。圖3調試用鍵盤圖4顯示原理圖2、作息鐘系統(tǒng)1）硬件思路：工程對象為大家所熟悉的學校作息鐘，要求有顯示和調試鍵盤。鍵盤只是用來對作息鐘系統(tǒng)進行設置和調試，所以比較簡單，如圖3所示。顯示采用7段數(shù)碼管，并用8155可編程接口來實現(xiàn)。如圖4所示。件思路：軟件包括時鐘部分、60進制計數(shù)、顯示、鍵盤等幾個模塊。如圖5所示。程序均采用模塊化，分塊調試。圖5主程序與中斷服務程序3、水塔控制系統(tǒng)這是生活中的工程對象，只有兩個輸出的開關量控制，要求，當水位達到低水位或低水位以下時開起大、小水泵；當水位到中水位以下低水位以上時開起大水泵；當水位到高水位以下中水位以上時開起小水泵；當水位到上水位時關大、小水泵；水塔的示意圖如圖6所示。本題不作更細的說明。圖6水塔的示意圖八、參考用書1、《單片微型機原理、應用與實驗》（第三版）張友德復旦大學出版社2、《單片機程序設計基礎》周行慈北京航空行天大學出版社3、《MCS－51單片機應用系統(tǒng)設計》何立民北京航空行天大學出版社4、《單片微機測控系統(tǒng)設計大全》王福瑞北京航空行天大學出版社附錄1：設計說明書參考樣式（空2行）目錄（4號黑體，居中）一、設計目的（作為正文第一章，小4號宋體，行距18磅，下同）……1二、方案論證××××××（正文第二章）…………………Y2.1××××××（正文第二章第1條）…………………Y2．2××××××（正文第二章第2條）…………………Y2．３××××××（正文第二章第X條）…………………Y三、××××××（正文第三章）……………Y……………（略）X