級微控制器課程設(shè)計任務(wù)書

1、測控 2011 級微控制器應(yīng)用系統(tǒng)綜合設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計課的目的與任務(wù) 微控制器應(yīng)用系統(tǒng)綜合設(shè)計是為測控專業(yè)微控制器技術(shù)課程而開設(shè)的課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的在 于培養(yǎng)學(xué)生綜合運用理論知識來分析和解決實際問題的能力，是通過設(shè)計以微控制器為核心的單片機檢測系統(tǒng)， 加深學(xué)生對微控制器技術(shù)的了解，進一步掌握其程序設(shè)計與硬件接口技術(shù)。本課程的主要任務(wù)是運用所學(xué)微控制器技術(shù)、 微機原理等方面的知識， 設(shè)計出一臺以 80C32MCU 或 MSP430 為核心的單片機數(shù)據(jù)采集、通訊或測控系統(tǒng)，完成信息的采集、處理、輸出及人機接口電路等部分的軟、硬件設(shè) 計?？刹捎?Proteus 仿真軟、硬件設(shè)計。二、

2、課程設(shè)計的基本要求 本課程設(shè)計涉及微控制器技術(shù)課程的基本概念和理論，主要要求學(xué)生掌握微控制器的指令系統(tǒng)、中斷技 術(shù)、總線擴展、模擬與數(shù)字 I/O 接口技術(shù)與通訊技術(shù)等，重點是培養(yǎng)學(xué)生掌握微控制器在自動化測控應(yīng)用系統(tǒng)中的 設(shè)計與開發(fā)方法。課程設(shè)計的基本要求如下： 1掌握單片微控制器硬件結(jié)構(gòu)和工作原理、中斷與定時系統(tǒng)、嵌入式應(yīng)用、現(xiàn)場總線等基本概念和原理； 2熟悉 8/16 位單片微控制器的主要功能單元和指令系統(tǒng)； 3熟悉測控網(wǎng)絡(luò)中嵌入式微控制器的應(yīng)用和現(xiàn)場總線應(yīng)用技術(shù)。4利用微控制器的接口技術(shù)進行簡單的測控及自動化應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計； 5每人提交系統(tǒng)設(shè)計報告一份，現(xiàn)場演示驗收設(shè)計系統(tǒng)。三、課程設(shè)計的內(nèi)

3、容本課程設(shè)計的重點是培養(yǎng)學(xué)生利用微控制器的硬、 軟件開發(fā)技術(shù)進行微控制器系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)能力。 具體設(shè) 計內(nèi)容包括兩個部分。（一 ） 必做實驗部分：1步進電機控制2直流電機控制3擴展鍵盤顯示接口實驗4 LCD 液晶顯示接口實驗5電機控制機電一體化實驗平臺實驗 6溫度、壓力測量與控制實驗平臺實驗（ 二 ） 選做設(shè)計部分： 由指導(dǎo)老師提供多個不同的微控制器系統(tǒng)設(shè)計題目，學(xué)生根據(jù)愛好自由選擇，或經(jīng)老師同意選擇其它題目。選做部分題目及設(shè)計內(nèi)容、要求等如下：1分組完成下列設(shè)計任務(wù)中的一項1）單片機測控系統(tǒng)設(shè)計 （2 人選）系統(tǒng)要求設(shè)計一個基于單片機為核心的測控系統(tǒng)，要求如下。 測量對象：溫度、壓力、流量

4、等共3路非電路參量（要求以一定周期巡回檢測）。 .控制對象：溫度（測量范圍為0200C，溫度控制精度為土 2C）。 .要求對各參數(shù)的測量值實時顯示。 當控制溫度超限并失調(diào)時，能聲音報警。 .操作員能在運行過程中通過人機對話修改溫度設(shè)定目標值。 .測量的各參數(shù)中，除溫度用作控制外，其余只用作監(jiān)視系統(tǒng)運行，對測量精度可不予考慮或自定。 根據(jù)設(shè)計要求，本系統(tǒng)除對溫度要進行閉環(huán)控制外，對其余 2 個參量只作巡回檢測，對各個參數(shù)要能實時顯示和故障報警。其中微型控制器即單片機作為整個系統(tǒng)的控制核心，除了完成對A/D 通道采樣、 D/A 通道輸出和鍵盤、顯示、報警等外部過程與設(shè)備的控制任務(wù)外，還要完成對采樣

5、數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波、非線性校正、標度變換和 溫度控制算法的實現(xiàn)等數(shù)據(jù)處理任務(wù)。設(shè)計相應(yīng)的 A/D、 D/A 、鍵盤、顯示接口和熱電偶測溫及冷端補償電路，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定時檢測、 顯示、報警，其中控制輸出部分采用模擬量或開關(guān)量進行控制。a. ADC 采樣， LCD 顯示，喇叭報警，利用 D/A0832 控制輸出b. ADC 采樣， LED 顯示，喇叭報警，利用 I/O 開關(guān)量控制輸出2）.兩路壓力數(shù)據(jù)實時采集與處理設(shè)計設(shè)計一個可以采集兩路參數(shù)、參數(shù)分辨率為 8 位的實時數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。假定兩路壓力參數(shù)對應(yīng)的直流 電壓在05V范圍內(nèi)變化，輸出顯示為 02000Pa,要求對通道0每隔1s采樣一

6、次，共采集 20次；對通道1每隔 2s 采樣一次，共采集 10 次。并要求將不同通道采集的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理后以電壓值的形式分別顯示在顯示器 的不同區(qū)域上。顯示器上可以設(shè)計一個窗口，用來顯示兩個不同通道的壓力值，在窗口上顯示出相應(yīng)通道號的提示信息。由 此，設(shè)計中需要設(shè)計一個主程序和一至二個中斷服務(wù)程序，即時鐘中斷服務(wù)程序或轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷服務(wù)程序。設(shè)計相應(yīng)的 A/D 、鍵盤和壓力檢測、處理與顯示電路，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定時檢測、顯示和報警。硬件采用 ADC 采樣， LCD 同時顯示兩路壓力參數(shù)，喇叭報警等。3）. 空氣濕度及室內(nèi)溫度測量與報警系統(tǒng)的設(shè)計設(shè)計相應(yīng)的 A/D 、鍵盤和空氣濕度檢測、處

7、理與顯示電路，可在線鍵盤上設(shè)置報警參數(shù)，具有定時檢測、顯 示和報警。硬件設(shè)計采用 ADC 采樣， LCD 同時顯示室內(nèi)溫度及濕度，喇叭報警或燈光報警。4）. 單片機數(shù)據(jù)采集與雙機通信系統(tǒng)的設(shè)計設(shè)計相應(yīng)的 A/D 、顯示、串行通信接口的電路，利用單片機的串行口與擴展的A/D 接口，進行數(shù)據(jù)采集、標度變換與通信，實現(xiàn) 2 臺 8031 單片機之間的雙機數(shù)據(jù)通信與顯示。 . A/D 采樣數(shù)據(jù)，將采樣數(shù)據(jù)發(fā)送另一臺單片機，LED 或 LCD 顯示采樣實時數(shù)據(jù)。 .接收發(fā)送的采樣數(shù)據(jù)，并用LED或LCD顯示該數(shù)據(jù)。5）.簡易電子計價秤設(shè)計設(shè)計一簡易電子計價秤，可以對多種商品進行單價輸入、稱重、計價、顯示

8、。其稱量范圍為05kg。采用的89C51 或 MSP430 作為控制器， A/D 轉(zhuǎn)換器， LCD 顯示， 12個按鍵。設(shè)計單片機重量檢測、處理與顯示硬件電 路，軟件要求對多種不同單價的商品進行鍵盤參數(shù)設(shè)置、稱量、計價和顯示。硬件設(shè)計采用 A/D 芯片采樣， LCD 顯示，鍵盤參數(shù)給定與顯示，超重報警等。6）智能流量監(jiān)測儀設(shè)計相應(yīng)的 A/D 、鍵盤和流量檢測、處理與顯示電路，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定時檢測、定時顯示流量的瞬時值和累計值。硬件采用 ADC 采樣， LCD 同時顯示瞬時流量和累計流量，可參數(shù)給定與顯示，燈光報警。7）智能型數(shù)字 PID 調(diào)節(jié)器設(shè)計 （2 人選） 設(shè)計模擬信號采集、處理

9、、輸出及人機接口電路，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定時檢測、顯示、報警等 , 主要實 現(xiàn)數(shù)字 PID 控制 。a ADC 采樣，多位 LCD 顯示， D/A0832 模擬量輸出，鍵盤參數(shù)設(shè)置，喇叭報警。b ADC 采樣，多位 LED 顯示， D/A0832 模擬量輸出，鍵盤參數(shù)設(shè)置，燈光報警。8）. 步進電動機控制設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：掌握步進電動機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計方法和步進電動機速度調(diào)節(jié)、方向控制技術(shù)。學(xué)會編制步進 電動機驅(qū)動程序的軟件設(shè)計方法。由于步進電機啟動時，通常系統(tǒng)慣性及負載的影響，啟動力矩較大。電機無法 從靜止狀態(tài)瞬間加速到正常工作轉(zhuǎn)速。為了防止步進電機失步，在實際系統(tǒng)中必須采用變頻啟動的方法：

10、電機低 速啟動，獲得較大的力矩，再通過增加驅(qū)動脈沖的頻率，使電機逐步加速到正常工作轉(zhuǎn)速。用P 口輸出脈沖信號，驅(qū)動步進電機轉(zhuǎn)動 , 通過調(diào)節(jié)脈沖信號的寬度來控制步進電動機速度；改變相線通電順序， 即改變定子磁場旋轉(zhuǎn)的方向，從而達到控制步進電動機正反轉(zhuǎn)方向控制。同時要求在顯示器上顯示調(diào)節(jié)的迅時速度和方向控制要求： 1. 自動控制步進電機變頻啟動；2. .對步進電動機速度進行調(diào)節(jié)和方向控制。 設(shè)計要求：設(shè)計出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。9）. 步進電動機位置測量與控制設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：掌握將步進電動機角位移變成直線位移和測量位置的方法。利用電機控制機電一體實驗儀上的硬 件電路，將步

11、進電動機的角位移變成直線位移。并采用 A/D0809 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成一個測量位置的系統(tǒng)。編制程序定位 和測量機電平臺上指針指示的位置。設(shè)計要求：設(shè)計出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。a ADC 采樣，多位 LCD 顯示，多位參數(shù)給定與顯示，燈光報警。b ADC 采樣，多位 LED 顯示，多位參數(shù)給定與顯示，喇叭報警。10）. .直流電動機位置測量與控制設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：掌握直流電動機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計方法，利用電機控制機電一體實驗儀上的硬件電路，通過機 械機構(gòu)將直流電機的角位移轉(zhuǎn)換為直線位移，利用電位器和 A/D 轉(zhuǎn)換器，構(gòu)成直流電機測量位置系統(tǒng)。當直流電 機運轉(zhuǎn)時，帶動電位器旋轉(zhuǎn)，電

12、位器輸出值模擬量，通過 A/D 轉(zhuǎn)換采集數(shù)據(jù)。電位器輸出模擬量與指針位置成近 似線性關(guān)系，也就是說，采集的數(shù)字量，就反映出指針所指示的位置。學(xué)會編制直流電動機定位和測量指針指示位置程序的軟件設(shè)計方法。為了觀察比較、測量的值和實際的位移 值，將測量值以十進制數(shù)的形式顯示在實驗儀的數(shù)碼管上，單位為厘米。該內(nèi)容即為機電平臺上指針所指示的位 置值。設(shè)計要求：設(shè)計出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。a ADC 采樣，多位 LCD 顯示，多位參數(shù)給定與顯示，燈光報警。b ADC 采樣 , 多位 LED 顯示，多位參數(shù)給定與顯示，喇叭報警。11) . 直流電機轉(zhuǎn)速測量與控制設(shè)計 設(shè)計內(nèi)容：掌握

13、直流電動機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計方法，利用電機控制機電一體實驗儀上的硬件電路，構(gòu)成直 流電機測速系統(tǒng)。 掌握光敏管和柵格盤組合的測速技術(shù)和定時 / 計數(shù)器的靈活運用。 通過柵格圓盤和光敏管組成測 速系統(tǒng)。當直流電機通過傳動部分帶動?xùn)鸥駡A盤旋轉(zhuǎn)時，測速光敏管獲得一系列脈沖信號。這些脈沖信號通過定 時/計數(shù)器2計數(shù)，定時器TO定時。定時器TO完成100次溢出中斷的時間 T除以測得的脈沖數(shù) m經(jīng)過單位換算， 就可以算得直流電機旋轉(zhuǎn)的速度。直流電機轉(zhuǎn)速計算公式：n=60 m/(N1 TN)(rpm)其中：n為直流電機轉(zhuǎn)速,N為柵格數(shù)，N1為T0中斷次數(shù)，m為定時器T2在規(guī)定時間內(nèi)測得的脈沖數(shù)，T為定時器T

14、0定時溢出時間。學(xué)會編制測量直流電機的運行速度程序。為了觀察直流電機轉(zhuǎn)速測量的值，將測量值以十進制數(shù)的形式顯示 在實驗儀的數(shù)碼管上，每秒刷新顯示。單位 rpm。設(shè)計要求：設(shè)計出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。a LCD 顯示，多位參數(shù)給定與顯示，燈光報警。b LED 顯示，多位參數(shù)給定與顯示，喇叭報警。12) . 多功能波形發(fā)生器設(shè)計本系統(tǒng)設(shè)計一個由微控制器為核心的多功能波形發(fā)生器。具體要求如下。 該發(fā)生器能在操作人員控制下輸出正弦波、方波、三角波或鋸齒波波形。 這些波形的極性、周期和占空比(對矩形波而言)等可由操作人員設(shè)置和修改(信號頻率可調(diào)節(jié)，使用 數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 ADC08

15、08 或 ADC0809 ，通過調(diào)節(jié)可變電阻 RV1 來調(diào)節(jié)脈沖寬度) 。通過示波器顯示、檢驗產(chǎn)生的 波形。設(shè)計相應(yīng)的 D/A 、鍵盤、 顯示接口電路， 可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置， 其中控制輸出部分采用 D/A0832 模擬量輸出。13) . 搶答器設(shè)計在現(xiàn)代生活的許多智力競賽和娛樂節(jié)目中，經(jīng)常需要應(yīng)用競賽搶答器來供多人或多組對一些題目進行搶答。 本系統(tǒng)通過設(shè)計一個以微控制器為核心的智力競賽搶答器。具體要求如下。 .可供8組同時搶答，由按鈕控制。 能顯示出最先搶答的組號，而對其他組的搶答不予理睬。 對主持人未曾按啟動鈕之前就按搶答鈕的犯規(guī)組，亮紅燈警告。 對搶答后的回答時間進行計時控制，如回答超時，

16、則以音響報警。14) . 空調(diào)機控制系統(tǒng)設(shè)計本系統(tǒng)設(shè)計一個分體式空調(diào)機的微控制器控制系統(tǒng)。要求完成以下基本控制功能。 .制冷與制熱狀態(tài)的恒溫自動控制。 .用戶的溫度設(shè)定和定時時間的設(shè)定。 .送風(fēng)控制。 .自動去濕控制。 .定時、開、關(guān)機的控制。 .三分鐘延時啟動的保護。 .當前環(huán)境的溫、濕度以及設(shè)定溫度的發(fā)光二極管顯示功能。設(shè)計相應(yīng)的 A/D、 D/A 、鍵盤、顯示接口電路，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定時檢測、顯示、報警，其中控制輸 出部分采用模擬量或開關(guān)量進行控制。a. ADC 采樣， LCD 顯示，多位參數(shù)給定與顯示，燈光報警。b ADC 采樣， LED 顯示，多位參數(shù)給定與顯示，喇叭報警。15

17、). 洗衣機控制系統(tǒng)設(shè)計本系統(tǒng)設(shè)計并建立一個由微控制器控制的洗衣機控制系統(tǒng)。要求完成以下基本控制功能 。 給水和排水的自動控制。 用戶定時時間的設(shè)定。 電機的正反轉(zhuǎn)。 各種定時和故障報警電路。 .定時開、關(guān)機的控制。 三分鐘延時啟動的保護。設(shè)計相應(yīng)的 A/D、D/A、鍵盤、顯示接口和傳感器測量水位電路，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定時檢測、顯示、 報警，其中控制輸出部分采用模擬量或開關(guān)量進行控制。16) . 智能電子鐘設(shè)計本系統(tǒng)設(shè)計一個由微機控制的智能電子鐘。要求它有以下功能。 .能夠按照主人的作息時間表定時響鈴。 .能夠按照主人提供的定時時間表，以遙控方式定時打開或關(guān)閉音響、電視和其他家電的設(shè)備。

18、.動態(tài)顯示實時時鐘的時、分、秒數(shù)據(jù)。設(shè)計相應(yīng)的鍵盤、定時器 /計數(shù)器電路、時間及功能設(shè)置電路、時間顯示電路、對被控對象進行遙控操作的電 路以及響鈴報警電路等，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定時檢測、顯示、報警。17) . 簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計本課題是設(shè)計一個簡易數(shù)字電壓表，利用 A/D 實現(xiàn)多通道采樣模擬電壓值，該數(shù)字電壓表可以測量 05V 的 3路輸入電壓值， 并在 LCD 顯示器上 3 路同時顯示四位數(shù)的電壓值或單路選擇顯示四位數(shù)的電壓值 (或在四位 LED 數(shù)碼管上輪流顯示或單路選擇顯示電壓值)。測量最小分辨率為 0.019V，測量誤差約為士 0.02V。通過按鍵任意設(shè)置電壓上下限值，當電壓超過上

19、下限值時， LED 或者蜂鳴器報警。設(shè)計相應(yīng)的 A/D 、鍵盤、顯示接口電路，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定時檢測、顯示、報警。18) . 簡易數(shù)字頻率計的設(shè)計設(shè)計一個簡易數(shù)字頻率計， 能實時測量周期信號的頻率，并將結(jié)果顯示出來，頻率范圍11000000Hz (1MHz )。19) . 交通信號燈實時控制系統(tǒng)設(shè)計本課題是設(shè)計制作一個交通信號燈實時控制系統(tǒng)。 在一個十字路口的一條主干道和一條支干道上分別裝上一套紅、黃、綠3種信號燈：用鈕子開關(guān)模擬十字路口的車輛檢測傳感器信號。在一般情況下，主干道上的綠燈常亮，而支干道總是紅燈。 當檢測到支干道上來車時(用按鍵開關(guān)模擬)，主干道的綠燈轉(zhuǎn)為黃燈，持續(xù)4S后，

20、又變?yōu)榧t燈，同時支干道由紅燈變?yōu)榫G燈。 支干道綠燈亮后，或者檢測到主干道上來了3輛(用3個鈕子開關(guān)模擬)，或者雖未來3輛車，但綠燈已經(jīng)持續(xù)了 25s，則支干道立即變?yōu)辄S燈，4s后轉(zhuǎn)為紅燈，同時主干道由紅燈變?yōu)榫G燈。設(shè)計要求：設(shè)計出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。20) 出租車計價器設(shè)計本系統(tǒng)通過設(shè)計一個出租車計程計價器，模擬一個檢測車輪轉(zhuǎn)動里程的計價系統(tǒng)。要求具有時鐘和計程計價顯示功能：當啟動鍵被按下時，系統(tǒng)開始計程，同時顯示出起價和每公里單價；在行駛過程中，實時顯示已行走 的里程數(shù)和當前累計價格；當清除鍵被按下時，計程計價器清0。設(shè)計要求：設(shè)計出車輪轉(zhuǎn)動里程檢測電路、里程計數(shù)

21、中斷電路、時鐘計時與顯示電路、啟動及清除電路等原 理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。21) 汽車信號燈控制系統(tǒng)本課題是設(shè)計制作一個汽車信號燈控制系統(tǒng)。設(shè)計內(nèi)容：1. 設(shè)計并制作出汽車信號燈微機控制系統(tǒng)；2. 所需執(zhí)行的操作由相應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)反映，所需控制的信號燈有儀表板左 /右轉(zhuǎn)彎燈、左右頭燈和左右尾燈共六類燈，其駕駛操作與燈光信號對應(yīng)關(guān)系如下：(1) 左/右轉(zhuǎn)彎(合上左/右開關(guān))：儀表板左/右轉(zhuǎn)彎燈、左/右頭燈、左/右尾燈閃爍。(2) 緊急開關(guān)合上：所有燈閃爍。(3) 剎車(合上剎車開關(guān))：左右尾燈亮。(4) 左/右轉(zhuǎn)彎剎車：儀表板左/右轉(zhuǎn)彎燈、左/右頭燈、左/右尾燈閃爍，右/左尾燈亮

22、。(5) 剎車、合上緊急開關(guān)：尾燈亮、儀表板燈、頭燈閃爍。(6) 左/右轉(zhuǎn)彎剎車，并合上緊急開關(guān)：右/左尾燈亮，其余燈閃爍。(7) ?？?合上?？块_關(guān))：頭燈、尾燈以2Hz的頻率閃爍。(8) 倒車設(shè)計要求：設(shè)計出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。22) 家用風(fēng)扇控制器本課題是設(shè)計制作一個家用風(fēng)扇控制器。設(shè)計內(nèi)容：1. 設(shè)計并制作一個家用風(fēng)扇控制器?？刂破髅姘鍨椋喊粹o三個，分別為風(fēng)速、類型和停止，LED指示燈六個,指示風(fēng)速強、中、弱，類型為睡眠、自然和正常。2. 電扇處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)時，所有指示燈不亮，只有按下風(fēng)速"鍵時，才會響應(yīng)，進入起始工作狀態(tài)；電扇在任何狀態(tài)，只要按停止

23、鍵，則進入停轉(zhuǎn)狀態(tài)。3. 處于工作狀態(tài)時，有：(2) 按 風(fēng)速”鍵，其狀態(tài)由 弱”、中”、強”、弱” 往復(fù)循環(huán)改變，每按一下按鍵改變一次；(3) 按 類型”鍵，其狀態(tài)由 正常”' 睡眠”、自然”正?！?往復(fù)循環(huán)改變；(1) 初始狀態(tài)為：風(fēng)速-弱”類型-正常”4. 風(fēng)速的弱、中、強對應(yīng)于電扇的轉(zhuǎn)動由慢到快。5. 類型的不同選擇，分別為：(1) 正常 電扇連續(xù)運轉(zhuǎn)；(2) 自然 電扇模擬自然風(fēng)，即轉(zhuǎn) 4s,停8s；(3) 睡眠電扇慢轉(zhuǎn)，產(chǎn)生輕柔的微風(fēng)，運轉(zhuǎn)8s,停轉(zhuǎn)8s；6. 按照風(fēng)速與類型的設(shè)置輸出相應(yīng)的控制信號。設(shè)計要求：設(shè)計出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。23) .

24、現(xiàn)代化車庫的智能守衛(wèi)者設(shè)計一個用微控制器為控制中心的自動控制通風(fēng)系統(tǒng)，并提出一個解決方案，以實現(xiàn)監(jiān)控和調(diào)節(jié)地下車庫的 溫度、濕度和一氧化碳的濃度。為盡可能省電，該系統(tǒng)可以通過接在微控制器上的傳感器獲得地下車庫的環(huán)境參 數(shù)，然后在適當?shù)臅r間通過一個繼電器控制電動機，從而調(diào)節(jié)地下車庫的內(nèi)部環(huán)境。設(shè)計要求：設(shè)計出溫度、濕度和一氧化碳的濃度檢測電路，采用 ADC 采樣，多位 LED 顯示，電磁繼電器控 制輸出，調(diào)節(jié)地下車庫的內(nèi)部環(huán)境。說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。24）電加熱爐自動控制系統(tǒng)（ 2 人選 ）電加熱爐自動 控制系統(tǒng)由有軌小車、電爐、導(dǎo)軌、工件等組成。系統(tǒng)能夠?qū)崟r檢測工件的溫度，通過溫

25、度傳 感器反饋到控制系統(tǒng)，然后與系統(tǒng)設(shè)定的目標值進行比較進行 PID 調(diào)節(jié)，從而控制工件的加工溫度。一、控制要求：1初始狀態(tài)電動機M=OFF，小車停在SQ3位置外，SQ3發(fā)光管滅，SQ4發(fā)光管滅，爐門關(guān)閉，SQ2亮，SQ1滅，電爐絲關(guān)斷即 OFF 狀態(tài)。2啟動操作按下啟動按鈕 SB0。3溫度控制過程 1 斷開（發(fā)光管滅） 。 當 SQ1 閉合后，表示加熱爐門開完畢， SQ1 亮， M 停車，被加熱物料開始進入加熱爐。 當小車到達 SQ4 位置時， SQ3 斷開、 SQ4 閉合，延時 5s 后，電動機 M 反轉(zhuǎn)，加熱爐門開始關(guān)閉， SQ1 斷開，當 SQ2 閉合后，表示加熱爐門關(guān)完畢，加熱爐開始

26、對工件加熱。 當溫度達到 550 攝氏度后，保持 30 秒，加熱爐門開， SQ2 斷開。 當SQ1閉合后，被加熱物料出爐，SQ4斷開。 SQ3閉合、加熱爐門開始關(guān)閉，SQ1斷開，當SQ2閉合后，這一輪加熱過程結(jié)束，開始下一輪加熱。4停止操作按停止按鈕SB1，系統(tǒng)停止運行。二、設(shè)計要求 設(shè)計出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。25）自動售貨機自動售貨機系統(tǒng)由三個投幣口組成，可分別投入 5 角、 1 元、 5元等三種硬幣。當購買一定數(shù)目的貨物以后， 在取物口取出商品，然后在退幣口取出余額。同時為了指示系統(tǒng)當前的狀態(tài)，配有L1、 L2 指示燈，當系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤時，會根據(jù)提前設(shè)定方式進行報

27、警輸出。一、控制要求1 、初始狀態(tài)貨物數(shù)量由原有量決定。2、啟動操作首先按下裝貨按鈕，將售貨機中的貨物裝滿（每種貨物十瓶） ，購物操作通過面板上的按鈕實現(xiàn)。 購買貨物 時應(yīng)是先投幣后選貨物，如果投幣不足紅燈 L1 會亮，此時必須往里加幣，且重新選擇所需貨物，才能取出想要的 貨物；若是投幣足夠取物口燈會亮表示貨物已到取物口，并且可繼續(xù)選擇貨物，直至余額不足；按“退幣鈕”退 幣口燈亮表示余額退出。 在操作過程中若是投幣后或購買商品 10 秒鐘不操作， 退幣口將自動退幣。 自動售貨機中 的商品有一定數(shù)量，如果售貨機內(nèi)無貨，再次選擇相應(yīng)貨物，綠燈L2 將會閃爍通知購物人，此時可選擇其他商品或退幣。二、

28、設(shè)計要求設(shè)計出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。26）廚房料理機控制器一、控制要求 設(shè)計一個廚房料理機控制器，要求完成以下功能： 可以制作干豆豆?jié){、濕豆豆?jié){、五谷雜糧漿、榨果汁等。在制作流程中分別有浸泡、加熱、刀片攪拌等環(huán)節(jié)。 .設(shè)定好流程后，料理機可自動完成全過程，不再需要人工操作。干豆豆?jié){、濕豆豆?jié){、五谷雜糧漿、榨果汁各設(shè)定一個固定流程，對應(yīng)不同的按鈕，方便用戶一鍵操作。也可提供用戶自行設(shè)置流程。 例如制作干豆豆?jié){流程：浸泡（n分鐘）'加熱（到溫度1） 刀片攪拌（m分鐘） 再加熱（到溫度2） 再攪拌（j分 鐘）加熱到100C持續(xù)k分鐘； 可分別設(shè)定加熱的溫度、容器中液

29、體的最高位置，以及相關(guān)環(huán)節(jié)的加工時間； .實時檢測容器中液體的溫度及最高位置； 當容器中液體達到最高位置時，停止當時的環(huán)節(jié)（攪拌和加熱都可使液位上升），以防溢出。待液位復(fù)原后，再從停止點繼續(xù)完成后續(xù)流程。 .具備預(yù)約功能。 加工完成后報警提示。二、設(shè)計要求設(shè)計相應(yīng)的A/D、D/A、鍵盤、顯示接口和傳感器測量液位電路、測量溫度電路，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定 時檢測、顯示、報警等。設(shè)計出電路原理圖，并說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。27）.壓力測量系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計一個壓力測量系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計功能要求如下： 能自動測量壓力，壓力測量范圍為0100MPa 在顯示器上將壓力值實時顯示，壓力顯示格式為“P=X

30、XX.X' MPa 具有壓力超限報警功能。 測量誤差不大于土 0.5 MPa.28）.電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計一個電加熱爐溫度控制系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計功能要求如下： 能自動測量溫度，溫度測量范圍為0100 C °。 在顯示器上將溫度值實時顯示，溫度顯示格式為“溫度=XXX.X” C °。 具有溫度超限報警功能。 通過溫度傳感器反饋到控制系統(tǒng)，然后與系統(tǒng)設(shè)定的溫度目標值進行比較進行自動加溫調(diào)節(jié)，從而達到 電加熱爐的溫度自動控制。29）.自主選題（要求寫好設(shè)計內(nèi)容及要求交老師審核通過才有效）2 系統(tǒng)硬件設(shè)計系統(tǒng)硬件設(shè)計部分包括：傳感器、前置信號處理單元（放大器，濾波器等）

31、、A/D轉(zhuǎn)換、微處理器（MCU ）、鍵盤、顯示、報警、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、程控增益放大電路、通信接口電路設(shè)計等。3 系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計部分包括：鍵盤掃描、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波、標度變換、顯示、報警、通信、控制輸出、非線性校正、冷端溫度補償?shù)取?.畫出系統(tǒng)設(shè)計的硬件電路結(jié)構(gòu)圖和軟件程序框圖5編寫課程設(shè)計報告一份課程設(shè)計報告中必須闡述系統(tǒng)的工作原理和軟、硬件設(shè)計方法。報告重點闡述系統(tǒng)組成框圖、硬件原理設(shè)計 和軟件程序流程圖。報告必須按照規(guī)定的格式要求（封面、目錄、正文、圖、表、公式、參考文獻等）進行撰寫， 結(jié)束語部分要寫出調(diào)試中遇到的具體問題和解決的辦法，以及自己的收獲、體會和建議。四、分組安排與

32、具體任務(wù)每個班分有26題，分別完成不同參數(shù)的測量與處理任務(wù)。每題限12人（自主選題，每題限選 1人）。五、進實驗室的實驗、設(shè)計要求1.自覺遵守實驗室各項規(guī)章制度；2嚴格按操作步驟進行，嚴禁帶電操作（拔芯片、插座等元器件）；3設(shè)計前應(yīng)預(yù)習(xí)（編好程序），否則不許進機房；4.設(shè)計完成后，由老師驗收并評分。六、成績評定1 .設(shè)計成績：占總成績的40%;2.課程設(shè)計報告:占總成績的40%;3.考勤：占總成績的20%。七.參考資料I. 李廣弟等.單片機基礎(chǔ)修訂本.北京航空航天大學(xué)出版社，20012 .李朝青等編.單片機原理及接口技術(shù)（簡明修訂版）.北京航空航天大學(xué)出版社，19983. 公茂法等.單片機人機

33、接口實例.北京航空航天大學(xué)出版社，19984. 馮克.MCS-51單片機實用子程序及其應(yīng)用實例.黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，19905. 王福瑞等.單片微機測控系統(tǒng)設(shè)計大全.北京航空航天大學(xué)出版社，19996. 徐仁貴等.單片微型計算機應(yīng)用技術(shù).機械工業(yè)出版社，20017. 楊恢先等.單片機原理及應(yīng)用國防科技大學(xué)出版社，2003&李鴻等.單片機原理及應(yīng)用.湖南大學(xué)出版社，20029.徐惠民等.單片微型計算機原理、接口與應(yīng)用.北京郵電大學(xué)出版社，200110 .楊欣榮等.智能儀器原理、設(shè)計與發(fā)展.中南大學(xué)出版社，2003II. 孫傳友等.感測技術(shù)基礎(chǔ).電子工業(yè)出版社，200112 .科技期刊：

34、單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用、實用測試技術(shù)、自動化儀表、傳感器世界、測控技術(shù)、電子技術(shù)應(yīng)用等 2001年以后各期。13 .何立民著.單片機高級教程一應(yīng)用與設(shè)計。北京：航空航天大學(xué)出版社，200114 .周航慈著.單片機應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù).北京：航空航天大學(xué)出版社，200315.李光飛等著.單片機課程設(shè)計實例指導(dǎo)北京：北京航空航天大學(xué)出版社，200416 .陳夠喜等著微機原理應(yīng)用實驗教程北京：人民郵電出版社，200617.高玉芹編單片機原理與應(yīng)用及C51編程技術(shù)北京：機械工業(yè)出版社，2011微控制器課程設(shè)計選題1) 單片機測控系統(tǒng)設(shè)計 (2 人選) 22) 兩路壓力數(shù)據(jù)實時采集與處理設(shè)計 23) . 空

35、氣濕度及室內(nèi)溫度測量與報警系統(tǒng)的設(shè)計 24) . 單片機數(shù)據(jù)采集與雙機通信系統(tǒng)的設(shè)計 25) 簡易電子計價秤設(shè)計 26) 智能流量監(jiān)測儀 37) 智能型數(shù)字 PID 調(diào)節(jié)器設(shè)計 (2 人選) 38) . 步進電動機控制設(shè)計 39) . 步進電動機位置測量與控制設(shè)計 310) . .直流電動機位置測量與控制設(shè)計 311) . 直流電機轉(zhuǎn)速測量與控制設(shè)計 412) . 多功能波形發(fā)生器設(shè)計 413) . 搶答器設(shè)計 414) . 空調(diào)機控制系統(tǒng)設(shè)計 415) . 洗衣機控制系統(tǒng)設(shè)計 516) . 智能電子鐘設(shè)計 517) . 簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計 518) . 簡易數(shù)字頻率計的設(shè)計 519) .

36、交通信號燈實時控制系統(tǒng)設(shè)計 520) 出租車計價器設(shè)計 521) 汽車信號燈控制系統(tǒng) 622) . 家用風(fēng)扇控制器 623) . 現(xiàn)代化車庫的智能守衛(wèi)者 624) 電加熱爐自動控制系統(tǒng)( 2 人選) 725) 自動售貨機 726) 廚房料理機控制器 827) . 壓力測量系統(tǒng)設(shè)計 828) .電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計 829) .自主選題(要求寫好設(shè)計內(nèi)容及要求交老師審核通過才有效) 8測控1101班第6學(xué)期微控制器技術(shù)課程設(shè)計選題記載表序 號學(xué)號月選 題 序 號題目設(shè)計類型日姓名性 別10909110103老健男20909110110葉鈺川男30909110126孫克楠男40909110127李芝浩男50909110128張偉濤男60909110209彭金男70909110217劉德鑫男80909110224張王勝男90909110229李建權(quán)男100909110323春麗美女110909110418-+-R C、黃武兀男120909110422王體偉男130909110428宣章洋男140909110611邸建帥男15090911