單片機原理及接口技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)書

1、長 沙 學(xué) 院課程設(shè)計指導(dǎo)書課程設(shè)計名稱 單片機原理及接口技術(shù) 系 （部）機電工程系 專 業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化 班 級年 月 日課程名稱：單片機原理及接口技術(shù)課程設(shè)計課程編號：JX010146主 筆 人：程立志主 審 人：許焰1、課程設(shè)計的目的通過單片機原理及接口技術(shù)課程設(shè)計，使學(xué)生初步具備以下能力：1.1、 加深對單片機原理及接口技術(shù)所學(xué)知識的理解；1.2、 掌握單片機內(nèi)部資源的使用方法和步驟；1.3、 掌握單片機應(yīng)用的環(huán)節(jié)和步驟；1.4、 進一步熟悉在proteus 軟件里進行硬件設(shè)計和編程調(diào)試；1.5、 能使用匯編語言或C 語言編程環(huán)境Keil 編寫程序、編譯、仿真和修改程序；1.6

2、、 能初步判斷分析單片機系統(tǒng)的簡單故障；1.7、 能對自己的實踐工作進行總結(jié)，具備編寫實習(xí)報告書能力；1.8、 初步具備辯證思維和邏輯分析的能力；1.9、 培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)，實事求是的學(xué)風(fēng)和創(chuàng)新意識、精神，合作精神。2、 課程設(shè)計的題目單片機的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，就其基本的控制原理和實現(xiàn)方法無外乎是對一些常見的如：距離或位移（米）、重量（千克）、時間（秒）、電流或電壓（安培）、溫度（開爾文）、等物理量進行測量控制，鑒于單片機當(dāng)前的應(yīng)用狀態(tài)和學(xué)員對其應(yīng)掌握的程度，本次課程設(shè)計題目的設(shè)定主要是以貼近現(xiàn)實生活為主，提出了一些在教學(xué)、工業(yè)控制和科研等領(lǐng)域基本常見的課題，其目的是要讓學(xué)員們拓寬視野，著重體

3、會其學(xué)習(xí)基本的原理及控制編程基礎(chǔ)的重要性，以期達到培養(yǎng)學(xué)員們的興趣和今后再學(xué)習(xí)的愿望。2.1、；LED 流水燈控制設(shè)計：拓展：廣告燈的左移右移控制設(shè)計；汽車尾燈模擬控制設(shè)計；城市景觀燈的控制設(shè)計；2.2、電子日歷、數(shù)字鐘設(shè)計：拓展：智能晨起系統(tǒng)控制設(shè)計；智能全自動洗衣機控制設(shè)計；秒表/時鐘計時器控制設(shè)計；2.3、數(shù)字溫度計的控制設(shè)計：拓展：新生兒恒溫箱監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計；多點溫度的控制設(shè)計；傳導(dǎo)系數(shù)測量儀的應(yīng)用設(shè)計；2.4、16×16 點陣LED 漢字顯示設(shè)計：拓展：機場、車站、碼頭、商場、銀行、政務(wù)等公共服務(wù)場所信息指示牌設(shè)計；2.5、1602液晶顯示屏顯示設(shè)計：拓展：機場、車站、碼頭、

4、商場、銀行、政務(wù)等公共服務(wù)場所信息指示牌設(shè)計；2.6、128×64點陣LED 漢字顯示設(shè)計：拓展：機場、車站、碼頭、商場、銀行、政務(wù)等公共服務(wù)場所信息指示牌設(shè)計；2.7、直流電機控制設(shè)計：拓展：傳送帶單控與順序控制設(shè)計；電子裝配生產(chǎn)線部件移動控制設(shè)計；多層電梯控制設(shè)計；2.8、步進電機控制設(shè)計：拓展：機械手動作行程控制設(shè)計；安防監(jiān)控自動尋跡云臺的控制設(shè)計；條碼打印機的控制設(shè)計；2.9、AD/DA轉(zhuǎn)換控制設(shè)計：拓展：簡易數(shù)字電壓表設(shè)計；簡易數(shù)字壓力計設(shè)計；吊車懸臂角度的控制設(shè)計；超聲波測距器的設(shè)計2.10、邏輯算法控制設(shè)計：拓展：搶答器控制設(shè)計；交通燈設(shè)計；多層電梯控制設(shè)計；4

5、5;4 矩陣鍵盤計算器設(shè)計2.11、遙控設(shè)計：拓展：無線電遙控升降系統(tǒng)控制設(shè)計、紅外遙控升降系統(tǒng)控制設(shè)計、紅外遙控多路開關(guān)控制設(shè)計；2.12、PWM 方式控制設(shè)計：拓展：直流電機調(diào)速控制設(shè)計；城市立交橋景觀帶的控制設(shè)計；2.14、電子琴設(shè)計；拓展：報警發(fā)生器控制設(shè)計；函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計；3、課程設(shè)計內(nèi)容（主要技術(shù)關(guān)鍵的分析、解決思路和方案比較等）要求學(xué)生根據(jù)所選課題，結(jié)合實際工程應(yīng)用情況參照以下幾例給出的具體實現(xiàn)功能和控制參數(shù)完成課題的設(shè)計任務(wù)書。3.1、簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計利用MCS-51系列單片機設(shè)計簡易數(shù)字電壓表測量05v 的8路輸入電壓值，并在四位LED 數(shù)碼管上輪流顯示或單路選擇顯

6、示。測量最小分辨率為0.019V ，測量誤差約為±0.02V3.2、秒表/時鐘計時器的設(shè)計秒表/時鐘計時器要求使用六位LED 數(shù)碼顯示管顯示時、分、秒，以24（小時）計時方式。使用按鍵開關(guān)可實現(xiàn)時分調(diào)整、秒表/時鐘功能轉(zhuǎn)換功能。3.3、電子日歷的設(shè)計電子日歷上能顯示陽歷年，月，日，星期，時，分，秒和陰歷年、月，使用按鍵開關(guān)可實現(xiàn)調(diào)整。3.4、超聲波測距器的設(shè)計設(shè)計一個超聲波測距器，可以應(yīng)用于汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場的位置監(jiān)控，也可用于如液位、井深、管道長度的測量等場合。要求測量范圍在0.10-4.00m ，測量精度1cm ，測量時與被測物體無直接接觸，能夠清晰穩(wěn)定地顯示

7、測量結(jié)果。3.5、DS18B20數(shù)字溫度計的設(shè)計利用89C51單片機、DS18B20溫度傳感器，制作數(shù)字溫度計。要求測溫范圍為-50110，精度誤差在0.1以內(nèi)，LED 數(shù)碼管直接顯示測量溫度值。3.6、1602液晶顯示屏設(shè)計設(shè)計一個室內(nèi)用1602液晶顯示屏，要求在目測條件下LED 顯示屏個點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形或文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無串?dāng)_。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。3.7、 六路數(shù)字搶答器的設(shè)計1）、搶答器同時供6名選手或6個代表隊比賽，分別用6個按鈕S0 S5表示。2）、設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)S ，該開關(guān)由主持人控制。3）、搶答器具有鎖存與顯示功能

8、。即選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在LED 數(shù)碼管上顯示，同時揚聲器發(fā)出報警聲響提示。選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。4）、搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設(shè)定（如30秒）。當(dāng)主持人啟動" 開始" 鍵后，定時器進行減計時，同時揚聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時間0.5秒左右。5）、參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)進行搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。6）、如果定時時間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報警并禁止搶答，定時顯示器上顯示00。3.8、 機械手動作行程控

9、制1）、設(shè)“單步”、“單程”、“往返”、“連續(xù)”4個按鈕及4個鍵值燈；2）、設(shè)“左上”、“左下”、“右上”、“右下”4個電磁位置開關(guān)及4個指示燈。3）、設(shè)“左上”為初始位置，根據(jù)不同的選擇按鈕，驅(qū)動相應(yīng)的（3臺）直流電機正反轉(zhuǎn)，完成相應(yīng)的行程動作。3.9、 三層樓電梯呼叫控制1）、第一層只設(shè)“上”、第二層設(shè)“上”、“下”、第三層只設(shè)“下”共四個按鈕；2）、每層都設(shè)一個電磁位置開關(guān)，轎廂上下指示燈；共享一臺直流電機正反轉(zhuǎn)。3）、電梯轎廂內(nèi)設(shè)“1”、“2”、“3”三個樓層鍵及鍵位指示燈，轎廂上下指示燈，開關(guān)門指示燈，電梯根據(jù)當(dāng)前層位和樓層選擇按鈕的先后順序，決定向上或向下，電機以正反轉(zhuǎn)時延2秒完成

10、層間動作。3.10、16×16 點陣LED 漢字顯示設(shè)計。1）、點陣顯示漢字“長沙大學(xué)機電系”；2）、實現(xiàn)自定義滾動效果，如左滾屏，有滾屏，上、下卷簾等。單片機的應(yīng)用系統(tǒng)隨著用途不同，它們的硬件和軟件結(jié)構(gòu)差別很大，但系統(tǒng)設(shè)計的方法和步驟基本上是相同的。一般包括總體設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、仿真調(diào)試、固化程序、應(yīng)用系統(tǒng)獨立運行等步驟。課程設(shè)計由于時間安排、學(xué)生水平、實驗條件等諸方面的限制，僅要求學(xué)生完成仿真調(diào)試即可, 同時根據(jù)實際情況，在試驗箱上調(diào)試通過。由于設(shè)計時間緊迫，不要在完成全部設(shè)計后再編寫設(shè)計說明書。而應(yīng)在設(shè)計過程中逐步完成。一開始不可能設(shè)計出滿意的主程序框圖。因此，總體設(shè)計部分在完成全部設(shè)計任務(wù)后再寫。而硬件部分和軟件部分可以在設(shè)計過程同步完成。4、注意事項4.1、充分調(diào)研相關(guān)文獻，針對課題需要進行系統(tǒng)詳細(xì)的論證，不能盲目生搬硬套，嚴(yán)謹(jǐn)抄襲；4.2、以小組為單位（原則上是3人一組），小組內(nèi)成員分工明確，各司其職，按照