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文檔簡介
,華中科技大學文華學院,通過應用各種集成電路完成規(guī)定的設計任務,加強學生對單片機原理課程所學知識綜合運用的能力。 培養(yǎng)對所學知識的綜合運用能力; 培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力 培養(yǎng)獨立解決實際問題的能力。,一、目的,二、要求,1. 能較全面地應用課程中所學的基本理 論和基本方法,完成從設計單元電路到 設計簡單系統(tǒng)的過渡。 2. 能獨立設計規(guī)定的系統(tǒng)。 3. 系統(tǒng)功能 (1)實施功能的操作方法 (2)系統(tǒng)功的實現(xiàn) 4. 能獨立地完成實施過程,包括調試和排 除故障。,1. 根據(jù)單片機資源分配和使用,制定出設計方案; 2. 說明設計原理、畫出設計電路圖 3. 軟件設計整體流程圖 4. 畫出各模塊的設計圖 5. 調試分析: 系統(tǒng)調試中碰到的問題和解決方法 6. 寫出設計報告 具體要求見下頁,三、任務,目 錄 一、概述 二、設計原理 三、設計要求 1、系統(tǒng)要求及功能模塊 2、設計思想 四、設計方案 1、系統(tǒng)硬件電路圖 2、系統(tǒng)軟件總流程圖 3、各功能模塊程序流程圖及程序(必須加注釋) 五、系統(tǒng)檢測與調試 1、硬件電路調試 2、軟件各功能模塊的調試 3、總調試 六、總結 收獲、體會、經(jīng)驗、教訓、建議。 附:系統(tǒng)總程序清單(必須加注釋) 注:報告必須手寫,總程序清單允許打印,四、設計內容,1. 根據(jù)課程設計選題參考,完成課程設計要求; 2. 自己擬定課程設計題目,經(jīng)指導教師認可,完成 課程設計要求; 3. 可選做多題(加分)。,五、設計步驟 分五步進行 1. 總體方案設計與文獻閱讀 下達設計任務 閱讀有關文獻資料(見參考文獻) 確定設計方案,明確設計目的,要求和內容 落實小組分工,明確任務與責任,2. 系統(tǒng)設計 功能的設計與模擬方案實施的文字描述。 應用系統(tǒng)電路原理框圖設計 3. 程序設計 進行功能模塊劃分,畫出每個模塊的程序框圖。 按功能模塊編寫程序并調試,4. 系統(tǒng)總調試 程序連接與調試 軟 / 硬件聯(lián)調 、修改 5. 寫課程設計說明書,并畫出系統(tǒng)邏輯電路圖。(以每個人為單位進行) 報告要求格式: a緒論,概述 b設計內容 c實施計劃及分工,六、計劃進度與安排 1、每個班按所發(fā)課表時間進行。每天二個單元時間,二周內完成。以小組為單位進行,每個小組 2 人。 2. 電路原理圖繪制以及模塊程序設計在寢室和語音大摟303、305進行。 3.系統(tǒng)功能模塊的設計與調試在語音大摟303、305微機接口實驗室進行。 4系統(tǒng)軟硬件聯(lián)調在語音大摟303、305微機接口實驗室進行。 5、每組分配一個實驗臺,固定使用,不得隨意跟換。,七、考核 技術方面的考核 1. 書面材料,學生須按設計任務的要求,上交完整、合格的電路圖紙(原理圖)、程序清單 和課程設計說明書。 圖紙要有標題欄,包括圖名、圖號、設計者姓名、日期。 程序清單的文檔要規(guī)范,包括程序名稱、功能、開發(fā)環(huán)境、開發(fā)者姓名、日期。 程序格式要規(guī)范、整齊,需加注釋。 2. 現(xiàn)場程序驗收,學生準備好源程序,現(xiàn)場匯編、連接和運行。 3. 平時抽查學生的工作情況(平時有不定期的點名)。 遵守紀律情況、學習態(tài)度、 專業(yè)知識能力 創(chuàng)新精神、思考問題解決問題的能力 團隊精神和互助精神。,八、參考文獻 1.現(xiàn)代 微機原理及接口技術 周功業(yè)等編 高等教育出版社 2. IBMPC匯編語言程序設計 王元珍編 華中科技大學大 學出版社 3. 32位微機接口技術實驗指導書 王曉影、林衛(wèi)、陳艷 編 華中科技大學文華學院微機原理及接口實驗室 4. C程序設計 劉正林 編 華中科技大學出版社 九、交報告和圖紙時間:第四周周一下午 交報告的地點:語音大樓304,課程設計選題參考 每一題有基本要求部分,有擴展部分,提倡創(chuàng)新??梢杂脜R編語言,也可以用C語言。 1、搶答器 基本要求: 做一個六人的搶答器,以撥動開關K0K5中的某個開關為ON作為搶答按鍵,無人搶答時,6只數(shù)碼管循環(huán)輪流顯示16(跑馬),判違規(guī),有則處理,按中斷鍵,則進行搶答,誰先搶答,數(shù)碼管停止跑馬,6個數(shù)碼管同時亮誰的編號,其后再有鍵按下。系統(tǒng)不予響應,直到此位撥為OFF,恢復16跑馬開始下一輪搶答。,擴展部分: 1)誰先按下(撥為ON),對應位的一個數(shù)碼管閃爍亮5次搶答人的編號并倒計時(定時)。 2)除完成閃爍亮5次搶答人的編號外,喇叭還發(fā)出“嘟”的叫聲,叫聲次數(shù)等 于搶答人的編號。 3)創(chuàng)新設計,步驟: 1)跑馬 2)判有無違規(guī)(先撥開關)?有則做違規(guī)處理 3)中斷 4)判開關,顯示開關號,鳴笛 * 5)顯示倒計時9-0 6)開關全撥下,恢復跑馬,2、投票計票系統(tǒng) 基本要求: 以撥動開關K0K7作一個8人的投票器,撥成ON的為投了贊成票,準備階段(等待投票)6只數(shù)碼管循環(huán)輪流顯示P(跑馬),投票后,以按中斷鍵完成讀票,6個數(shù)碼管齊亮贊成票的票數(shù)。再次按中斷鍵,恢復等待投票狀態(tài)。,擴展部分: 1)6個數(shù)碼管分別齊亮齊滅閃爍亮5次贊成票的票數(shù)的總票數(shù)。 2)除完成1)以外,喇叭還發(fā)出“嘟”的叫聲,叫聲次數(shù)等 于贊成票的票數(shù)。 3)創(chuàng)新設計,步驟: 1)判清票否(先撥開關)?有則做違規(guī)處理 2)跑馬(等待投票) 3)中斷(投票結束) 4)判開關,顯示贊成票的票數(shù)。鳴笛 * 5)顯示倒計時9-0 6)開關全撥下,恢復跑馬,3、交通燈控制系統(tǒng) 基本要求: 以6個數(shù)碼管中間4個分別代表東南西北4個方向,以數(shù)碼管的上、中、下3個橫段分別代表紅、綠、黃三盞燈,綠燈變黃燈時,黃燈閃爍兩次。,擴展部分: 1) 用定時器完成時間的延時,倒計時顯示各定時的時間。 2) 故障處理,即按中斷鍵,則四個方向全亮紅燈,并鳴笛片刻。 3)創(chuàng)新設計,4、電子數(shù)字鐘系統(tǒng) 基本要求: 1)具有交替顯示年、月、日; 2)顯示時、分、秒的功能;,擴展部分: 1)具備定點鬧鐘和整點報時功能。 2)具備校時、校分功能 ; 3)創(chuàng)新設計,5、故障報警系統(tǒng) 基本要求: 以撥動開關K0K7作為8個故障源,撥成ON的為產(chǎn)生的故障,當中斷鍵為1(彈起)時為正常工作,6個數(shù)碼管穩(wěn)定顯示“GOOD”,當中斷鍵為0(按下)為發(fā)生故障,6個數(shù)碼管齊亮齊滅閃爍故障源號碼(定時)。,擴展部分: 1)對應位數(shù)碼管亮滅閃爍故障源號碼 2)用喇叭高、低音循環(huán)作為報警聲,直到故障排除,解除警報后,顯示” END”,并恢復正常工作態(tài)。 3)創(chuàng)新設計,6、電梯控制系統(tǒng) 基本要求: 開關K0指示電梯上下(“ON”上;“OFF”下) 開關K1K6 指示電梯層次 開關K7故障報警。 準備階段6只數(shù)碼管循環(huán)輪流顯示H(跑馬)。 按下中斷鍵開始工作 1)當K0置“ON”,表示電梯向上,單管顯示P, 撥動層次 開關Kn,單管顯示0n的值。 2)當K0置“OFF”,表示電梯向下,單管顯示D, 撥動層 次開關Kn,單管顯示n0的值。,擴展部分: 1)到達所需樓層后延時5S,并閃爍顯示樓層號(等待),當有其他樓層開關撥動,則轉向其他樓層,延時5S如無其他樓層申請則返回低層。 2)當故障開關K7指示有故障時,閃爍顯示STOP,并報警。 3)創(chuàng)新設計,7、音樂盒設計 基本要求: 編程實現(xiàn)你熟悉的2-3首樂曲,在喇叭上進行播放,的音調和節(jié)拍基本準確。 1)撥動不同開關播放不同樂曲。 2)用開關控制樂曲的順放和倒放。,擴展部分: 1)數(shù)碼管顯示樂曲序號或和播放樂曲同時顯示音符。 2)能控制暫停播放和繼續(xù)播放。 3)創(chuàng)新設計,用中斷INT0控制節(jié)拍(節(jié)拍常數(shù)),定時器T0工作方式1,且通過P1口變反來實現(xiàn)音頻輸出(頻率常數(shù))。 如果碰到結束符,延時1秒,回到開始再來一遍,若碰到休止符,延時100ms,繼續(xù)取下一音符,設計原理: 聲音的頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲,若能利用程序來控制單片機某個口線的“高”電平或低電平,則在該口線上就能產(chǎn)生一定頻率的矩形波,接上喇叭就能發(fā)出一定頻率的聲音,若再利用延時程序控制“高”“低”電平的持續(xù)時間,就能改變輸出頻率,從而改變音調。 已知各調的頻率就可知其周期,每過半個周期,P1.0取反,送到P1.0接的喇叭上,喇叭即發(fā)出該音調的聲音。 例如:要產(chǎn)生200HZ的音頻信號,在P1.0口接入喇叭,利用子程序延時,當R3為1時,延時時間約為10us,R3中存放延時常數(shù)。 對200HZ音頻,其周期為:1/200秒,即5ms,當P1.4的高電平或低電平的持續(xù)時間為2.5ms,即R3的時間常數(shù)取 2500/20=125(7DH)時,就能發(fā)出200HZ的音調。改變延時常數(shù)就可改變音調。 樂曲中,每一音符對應著確定的頻率。 (做一個音符與頻率(
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