電氣本科單片機(jī)原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(共10頁)

1、PAGE 河北(h bi)科技師范學(xué)院歐美學(xué)院機(jī)電(jdin)科學(xué)與工程系電氣工程及其自動化專業(yè)本科單片機(jī)原理(yunl)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書說明本課程設(shè)計(jì)是完成單片機(jī)原理及應(yīng)用理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)以后，為電氣工程及電子信息類專業(yè)本科學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課。學(xué)生通過對一個(gè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的硬件設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)和調(diào)試（仿真），進(jìn)一步鞏固本課程的理論知識，掌握匯編程序的設(shè)計(jì)方法及微機(jī)接口應(yīng)用的基本方法。提高學(xué)生利用計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)、綜合其他課程知識，分析和解決實(shí)際問題的能力。 二、目的及要求1.目的：通過本課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生進(jìn)一步掌握微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬、軟件開發(fā)方法，輸入輸出（I/O）接口及存儲器的擴(kuò)展技術(shù)，應(yīng)

2、用程序設(shè)計(jì)技術(shù)并結(jié)合專業(yè)能設(shè)計(jì)簡單、實(shí)用的微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。主要針對課堂重點(diǎn)講授內(nèi)容使學(xué)生加深對微型計(jì)算機(jī)硬件原理的理解及提高匯編語言程序設(shè)計(jì)的能力，提高學(xué)生的開發(fā)創(chuàng)新能力。2.基本要求：重點(diǎn)研究微型計(jì)算機(jī)（包括單片機(jī)）、A/D轉(zhuǎn)換器、運(yùn)算放大器、傳感器、LED顯示器、固態(tài)繼電器、微型直流電機(jī)等元器件的特性、功能及使用方法；同時(shí)掌握主程序、子程序、中斷服務(wù)程序框圖的設(shè)計(jì)方法與匯編語言程序設(shè)計(jì)方法。要求設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有可靠性高、可維護(hù)、維修性好及檢測精度高等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)內(nèi)容可參考設(shè)計(jì)題目，也可根據(jù)自身情況自己擬定。3.任務(wù)要求：了解控制對象、環(huán)境參數(shù)檢測原理，在充分掌握單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、運(yùn)算放大

3、器、傳感器、LED顯示器、固態(tài)繼電器、微型直流電機(jī)等元器件的工作原理、特性、功能及使用方法的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性的、兩人一組分工協(xié)作（一人偏軟、一人偏硬，并且在設(shè)計(jì)說明書中一定注明）獨(dú)立的設(shè)計(jì)本課題的內(nèi)容。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容、步驟及材料要求1設(shè)計(jì)內(nèi)容畫出硬件原理圖一張（A4號）；軟件框圖（包括主程序框圖、主要子程序框圖、中斷服務(wù)程序框圖等）和系統(tǒng)初始化的匯編語言原程序。提交不少于4000字的設(shè)計(jì)報(bào)告一份（A4紙）。從整體方案的規(guī)劃設(shè)計(jì)到各功能模塊的設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)功能及各元器件的選擇，參數(shù)計(jì)算均需表述清楚。報(bào)告的書寫要清除工整，層次清晰，文字流暢。后附5篇以上的參考文獻(xiàn)。2設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)時(shí)間為一周（5天），第一

4、天進(jìn)行查閱資料、確定方案，指導(dǎo)教師審查之后用1天的時(shí)間再進(jìn)行繪制硬件原理圖和軟件框圖，第三、四天編寫設(shè)計(jì)說明書（包括課題來源及意義；硬件設(shè)計(jì)（原理框圖與原理圖）、軟件設(shè)計(jì)（系統(tǒng)流程圖與各子程序、中斷服務(wù)程序框圖）、系統(tǒng)特色及不足、設(shè)計(jì)體會、對指導(dǎo)老師的建議等及系統(tǒng)初始化的匯編語言原程序的設(shè)計(jì)以及自己認(rèn)為有必要寫的內(nèi)容。第五天答辯。3設(shè)計(jì)圖紙要求（1）硬件原理圖的繪制：元件圖正確(zhngqu)、型號標(biāo)注要準(zhǔn)確、連線清楚.（2）軟件框圖(kungt)的繪制：流程清晰。（3）系統(tǒng)(xtng)初始化的匯編語言原程序的設(shè)計(jì)：功能齊全、語句簡練、注釋明確。四、教學(xué)手段 教師指導(dǎo)方案分析，小組討論確定方案

5、，個(gè)人繪制草圖、硬件原理圖、軟件框圖和系統(tǒng)初始化的匯編語言原程序。五、應(yīng)注意的問題 設(shè)計(jì)中要充分調(diào)動每個(gè)人的積極性，根據(jù)平時(shí)學(xué)習(xí)情況，教師確定一些優(yōu)秀生與一般程度的學(xué)生編成小組，以達(dá)到互補(bǔ)。隨時(shí)掌握進(jìn)度。要給優(yōu)秀生多布置一些內(nèi)容，以滿足他們需要。教師要做到隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，隨時(shí)解決，正確引導(dǎo)，避免設(shè)計(jì)中出現(xiàn)大的問題。明確學(xué)習(xí)進(jìn)度及要求，防止學(xué)生互相抄襲現(xiàn)象。要使每個(gè)學(xué)生在硬件、軟件設(shè)計(jì)上有較大的提高。最后的答辯是不可或缺的步驟，它是檢驗(yàn)學(xué)生水平的關(guān)鍵一步。六、設(shè)計(jì)成績的評定及參考書目 （一）設(shè)計(jì)成績的評定 依據(jù)各位同學(xué)完成的課程設(shè)計(jì)報(bào)告材料、答辯情況，由教研室同頭課教師組成評定小組，根據(jù)學(xué)生平時(shí)的

6、工作情況，分析、表達(dá)方案的能力，圖紙的質(zhì)與量，獨(dú)立工作能力，回答教師所提出的問題，出勤等情況，由評定小組評定成績。設(shè)計(jì)成績分為五級：優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。1、優(yōu)秀：目的明確，態(tài)度端正，電子、單片機(jī)基礎(chǔ)知識扎實(shí)，總體思路合理、元件選擇正確，方案恰當(dāng)，圖面布局合理，格式正確，圖紙數(shù)量完整，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)質(zhì)量高，答辯思路清晰、回答正確、表述準(zhǔn)確。2、良好：目的明確，態(tài)度端正，電子、單片機(jī)基礎(chǔ)知識比較扎實(shí)，總體思路比較合理、元件選擇正確，方案恰當(dāng)，圖面布局比較合理，格式正確，圖紙數(shù)量完整，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)質(zhì)量較高，答辯思路比較清晰、回答基本正確、表述準(zhǔn)確。3、中等：目的基本明確，態(tài)度比較端正，電子、單片機(jī)

7、基礎(chǔ)知識比較扎實(shí)，總體思路基本合理、元件選擇正確，方案基本得當(dāng)，圖面布局基本合理，格式基本正確，圖紙數(shù)量完整，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)質(zhì)量一般，差錯(cuò)率小于10%。答辯思路基本清晰、回答基本正確。 4、及格：目的基本明確，態(tài)度比較端正，有一定的電子、單片機(jī)基礎(chǔ)知識，總體思路基本合理、元件選擇基本正確，方案基本得當(dāng)，圖面布局基本合理，格式基本正確，圖紙數(shù)量完整，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)質(zhì)量一般，差錯(cuò)率小于20%。答辯思路基本清晰、經(jīng)提示，回答基本正確。5、不及格：目的不明確，態(tài)度不端正；電子、單片機(jī)基礎(chǔ)知識差，總體思路不夠合理，方案不夠得當(dāng)，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)質(zhì)量較差，差錯(cuò)率大于20%。參考書目1.王培容; 黃麗雯;微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)

8、探討。計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)。 HYPERLINK /KNS50/Navi/Bridge.aspx?LinkType=IssueLink&DBCode=cjfd&TableName=cjfdyearinfo&Field=BaseID*year*issue&Value=JISJ*2009*03&NaviLink=%e8%ae%a1%e7%ae%97%e6%9c%ba%e4%b8%8e%e4%bf%a1%e6%81%af%e6%8a%80%e6%9c%af t _blank 2009年 03期2. 宋杰 等編。微機(jī)原理(yunl)與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)高等院校計(jì)算機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)叢書 HYPERLINK /b

9、ook/SearchBook.aspx?press=機(jī)械(jxi)工業(yè)出版社 機(jī)械(jxi)工業(yè)出版社3李國棟等.微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì) 浙江大學(xué)出版社。4. 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分、數(shù)字部分）M.第四版.北京:高等教育出版出版社,1998 5. 童詩白.電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）M.第四版.北京:高等教育出版社,19996. 閻石.電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）M.第四版.北京:高等教育出版社,19997.集成電路速查手冊8. 胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)M.第二版.北京:清華大學(xué)出版社,2002 9. 余永權(quán). ATMEL89系列單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)M.第二版.北京:北京航天航空大學(xué)出版社

10、,2002期刊：上網(wǎng)查資料 河北科技師范學(xué)院歐美學(xué)院機(jī)電科學(xué)與工程系 微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組 2013.9附件一： 課程設(shè)計(jì)參考題目1. 電子密碼鎖功能描述：開機(jī)復(fù)位，等待輸入輸入四位密碼，按Enter鍵結(jié)束若密碼輸入正確，則數(shù)碼管顯示“god”。驅(qū)動繼電器，使小馬達(dá)運(yùn)行。延時(shí)五秒返回重新輸入。若密碼輸入不正確，則數(shù)碼管第一位顯示輸入次數(shù)，后二位顯示“ER”，延時(shí)三秒后返回重新輸入。當(dāng)錯(cuò)誤輸入次數(shù)滿三次時(shí)，起動蜂鳴器報(bào)警。延時(shí)五秒返回重新輸入。復(fù)位重新起動。2 競賽搶答器功能描述：在智力搶答賽中，主持人按下開始按鈕，搶答開始，如果有選手在比賽過程中按下?lián)尨鸢粹o，則該選手桌前的搶答燈亮起，20

11、秒內(nèi)該選手如正確做出回答則加分，反之減分。如果20秒內(nèi)該選手還未做出回答，則做違規(guī)處理，桌前蜂鳴器作響，示意回答失敗做減分處理。在搶答還未開始之前如果有選手搶先按下?lián)尨鸢粹o也視為違規(guī)(wi u)，桌前搶答燈亮起，蜂鳴器作響，做減分處理。在比賽過程中主持人可以按下分?jǐn)?shù)顯示按鈕來顯示每為選手(xunshu)的得分。3 單片機(jī)控制(kngzh)電子表功能描述：利用4個(gè)數(shù)碼管動態(tài)顯示二十四小時(shí)制時(shí)和分。顯示時(shí)間的時(shí)、分、秒位可通過相對應(yīng)的按扭進(jìn)行設(shè)定。鬧鈴的開啟/關(guān)閉以及鬧鈴時(shí)間的時(shí)、分位可做修改，鬧鈴進(jìn)行一分鐘后自動關(guān)閉。按鍵聲音的開啟/關(guān)閉，也可調(diào)整?？梢酝ㄟ^對固定按扭的長按實(shí)現(xiàn)一些快捷功能,其中

12、包括分秒的顯示和鬧鈴時(shí)間的顯示。 1) MENU（通過按此功能鍵進(jìn)行各項(xiàng)調(diào)整功能切換）2) +（進(jìn)行增加調(diào)整）3) （進(jìn)行減小調(diào)整）4) ESC（退出）可通過按MENU鍵的次數(shù)來進(jìn)行各項(xiàng)調(diào)整功能切換，具體操作方法的如下：（以下的數(shù)字為按MENU鍵的次數(shù)）1 時(shí)間的時(shí)位調(diào)整 時(shí)位閃爍 8:352 時(shí)間的分位調(diào)整分位閃爍 8:35時(shí)間的秒位調(diào)整秒位閃爍 8:35以上3項(xiàng)是進(jìn)行校時(shí)調(diào)整的,進(jìn)入時(shí)位調(diào)整或分位調(diào)整或秒位調(diào)整菜單后,可分別按+,-鍵進(jìn)行所需時(shí)間調(diào)整的加減,調(diào)完如需繼續(xù)進(jìn)行其他調(diào)整可繼續(xù)按MENU鍵進(jìn)行下面的調(diào)整,否則按ESC鍵退回時(shí)間顯示狀態(tài).4 鬧鐘的開/關(guān)進(jìn)行此功能,再按+,-進(jìn)行開

13、/關(guān)的切換.5 鬧鐘的時(shí)位設(shè)定鬧鐘的時(shí)位閃爍 07:386 鬧鐘的分位設(shè)定鬧鐘的分位閃爍 07:385、6兩項(xiàng)是進(jìn)行鬧鐘時(shí)間的設(shè)定，進(jìn)行時(shí)位設(shè)定選項(xiàng)后,可按+、-對時(shí)位或分位進(jìn)行加、減調(diào)整，直至調(diào)整到所需的時(shí)間。 在正常顯示狀態(tài)下,按一下+、鍵可切換(qi hun)到顯示分、秒.(顯示時(shí)、分)按完十秒后自動跳回正常顯示狀態(tài)。 在正常顯示狀態(tài)下,按(切記是按住)-鍵可顯示設(shè)定的鬧鐘(nozhng)時(shí)間。放開鍵后，就自動跳回正常顯示狀態(tài)。 在鬧鐘時(shí)間到后,開始響鈴,如果沒有按任意鍵停止(tngzh)響鈴,鬧鈴則每五分鐘響鈴一次直至按了任意鍵停止或沒電。4 單片機(jī)頻率計(jì)功能描述：要求能測量正弦波、三

14、角波、鋸齒波、方波等波形。頻率范圍為0fosc/24。對輸入的信號進(jìn)行頻率計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)頻率結(jié)果通過動態(tài)數(shù)碼管顯示出來。如果超出頻率范圍，則頻率計(jì)進(jìn)行報(bào)警。5 單片機(jī)控制紅綠燈系統(tǒng)功能描述：西方向的人行道和車道為紅燈, 南北方向的人行道和車道為綠燈,50秒后,南北方向的人行道和車道的綠燈開始閃爍同時(shí)其人行道的數(shù)碼管開始倒數(shù)10秒,10秒后, 東西方向的人行道和車道為綠燈, 南北方向的人行道和車到為紅燈,50秒后,東西方向的人行道和車道的綠燈開始閃爍同時(shí)其人行道的數(shù)碼管開始倒數(shù)10秒,10秒后,循環(huán)。P3.7有鍵按下后，東西及南北方向各車道均為紅燈，但東西方向和南北方向的人行道都為綠燈，30秒后恢復(fù)

15、正常即任務(wù)1。當(dāng)人行道綠燈亮的時(shí)候，蜂鳴器是慢叫，閃爍的時(shí)候是快叫。6 單片機(jī)發(fā)報(bào)機(jī)功能描述：實(shí)現(xiàn)一方發(fā)送信息，一方接收信息，其中信息發(fā)送方可在電路初始化時(shí)選擇，。發(fā)送方以密碼方式呼叫接收方，當(dāng)接收方密碼校驗(yàn)正確后，接收方可選擇是否接收信息。選擇接收信息，則發(fā)送方開始發(fā)送信息，接收方開始接受信息。在信息發(fā)送接收過程中，可以通過信息發(fā)送方停止鍵按鍵或60秒計(jì)時(shí)時(shí)間到的方式，用于結(jié)束信息的發(fā)送與接收。7 電子寵物功能描述：電子寵物在8*8點(diǎn)陣LED上呈動態(tài)(dngti)輸出。電子寵物(chn w)隨著時(shí)間的流逝會漸漸長大，當(dāng)然也會饑餓和不開心。電子寵物如果(rgu)一直沒有人照顧，會死亡。設(shè)置喂食

16、系統(tǒng)，給寵物喂食。電子寵物在饑餓時(shí)，會提醒主人喂食。8 步進(jìn)電動機(jī)正反轉(zhuǎn)及停止的控制功能描述：送電時(shí)，步進(jìn)馬達(dá)停止，彩燈全部點(diǎn)亮。撥動按鈕開關(guān)，步進(jìn)馬達(dá)正轉(zhuǎn)，彩燈產(chǎn)生正向循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。撥動按鈕開關(guān)，步進(jìn)馬達(dá)逆轉(zhuǎn)，彩燈產(chǎn)生反向循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。撥動按鈕開關(guān)，步進(jìn)馬達(dá)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，彩燈全部點(diǎn)亮。用數(shù)碼管顯示步進(jìn)電機(jī)的圈數(shù)9 數(shù)字顯示的趣味游戲機(jī)功能描述：編程使LED數(shù)碼管可以顯示不同的從09的隨機(jī)數(shù)。利用一個(gè)自鎖開關(guān)作為控制按鈕，在按下的時(shí)候，LED數(shù)碼管上不斷跳動的數(shù)字會停下來。要求利用中斷延時(shí)程序可以讓三個(gè)LED數(shù)碼管上的數(shù)字會在不同的時(shí)間停下來。10 電子琴功能描述：1設(shè)定開關(guān)1、2為自動播放樂曲。開關(guān)1閉

17、合自動播放樂曲1；開關(guān)2閉合自動播放樂曲2。2設(shè)定開關(guān)3為手動彈奏樂曲。用十二個(gè)按鍵開關(guān)來分別控制產(chǎn)生低音“5、6、7”、中音“1、2、3、4、5、6、7”和高音“1、2”。11 可調(diào)分秒的倒計(jì)時(shí)功能描述：分秒在LED共陰極管上動態(tài)顯示。分秒課根據(jù)個(gè)人的需要分別調(diào)整好，從調(diào)好的時(shí)間開始倒計(jì)時(shí)。倒計(jì)叫完后，蜂鳴器叫按復(fù)位鍵可重新設(shè)置時(shí)間。12 投票計(jì)數(shù)器功能描述：利用2個(gè)數(shù)碼管顯示贊成和反對必須(bx)按P3.7才開始投票。同時(shí)(tngsh)按P3.2和P3.3顯示贊成和反對的投票數(shù)。60秒內(nèi)計(jì)時(shí)，60秒投票(tu pio)終止。13 電梯控制功能描述： 利用89C2051單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電梯的控制。

18、初始狀態(tài)是在6樓，按哪一個(gè)鍵到哪層（依次顯示樓層），按一下復(fù)位鍵回到6樓，電梯有6個(gè)開關(guān)控制，代表1到6樓。到達(dá)目的地后燈閃一下，同時(shí)蜂鳴器叫一下。14 雙功能時(shí)鐘電路功能描述： 功能一：兩數(shù)碼管從0099循環(huán)顯示，作秒表用，到99秒夠蜂鳴器叫開始時(shí)，數(shù)碼管不亮 第一次把開關(guān)撥向“0”時(shí)，開始從0099計(jì)時(shí)。第二次把開關(guān)撥向“0”時(shí)，停止計(jì)時(shí)。第三次把開關(guān)撥向“0”時(shí)，計(jì)時(shí)歸零。功能二：60秒倒計(jì)時(shí) P3口的P37、P34、P35口分別接了一個(gè)開關(guān)、一個(gè)按鈕和一個(gè)蜂鳴器。P1口接了兩個(gè)數(shù)碼管。 P37控制功能一、P34控制功能二。15、音樂播放系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主要方法和要求：利用單片機(jī)的定時(shí)器產(chǎn)生樂

19、譜的各種頻率方波，信號經(jīng)過放大后由喇叭發(fā)出聲音。選取某段音樂令單片機(jī)連續(xù)播放。設(shè)計(jì)一個(gè)音盒，用按鍵控制演奏不同的樂曲。設(shè)計(jì)一簡易電子琴，按不同的按鍵可進(jìn)行樂曲演奏。樂譜和頻率可查相關(guān)資料16、出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要方法和要求：原理是，價(jià)格=速度*時(shí)間*單價(jià)，總價(jià)等于其和；利用單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)和計(jì)數(shù)，用LED數(shù)碼管顯示總價(jià)和時(shí)間。17、電子鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)，用LED數(shù)碼管顯示出年、月、日來。并具有聲音提醒功能。a.具有交替顯示年、月、日和顯示時(shí)、分、秒的功能；b.具備校正功能；c.具備設(shè)定鬧鐘和定時(shí)鬧鐘響功能；d.具備準(zhǔn)點(diǎn)報(bào)時(shí)和生日提醒功能（功能a必備，功能b

20、-d擇其一進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)）18、溫度測量系統(tǒng)(xtng)設(shè)計(jì)主要方法和要求：利用熱敏電阻和電橋電路測量溫度變化信號(xnho)，經(jīng)過放大后送到ADC0809轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，計(jì)算(j sun)后在LED數(shù)碼管顯示其溫度值。19、電機(jī)脈寬調(diào)速設(shè)計(jì)主要方法和要求：設(shè)計(jì)測速系統(tǒng)，檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)速。以AT89C系列單片機(jī)為核心，根據(jù)給定轉(zhuǎn)速使單片機(jī)產(chǎn)生調(diào)速脈沖信號實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的脈寬調(diào)速。20、模擬交通燈控制 模擬十字路口交通燈的變化情況，編制軟件程序，進(jìn)行調(diào)試。假設(shè)有一個(gè)十字路口，1、3為南北方向，2、4為東西方向。初態(tài)為4個(gè)紅燈全亮，禁止通行。1、3路口綠燈亮，2、4路口紅燈亮1、3路口綠燈滅1、3路口黃燈閃爍4個(gè)路口紅燈全亮2、4路口綠燈亮，同時(shí)1、3路口紅燈亮2、4路口綠燈滅2、4路口黃燈閃爍轉(zhuǎn)向步驟A循環(huán)執(zhí)行21.自選題目（要經(jīng)指導(dǎo)教師批準(zhǔn)）附件二： 課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫作要求 一、封面 （統(tǒng)一提供） 二、正文 1、概述所作題目的意義及系統(tǒng)的主要功能；2、