課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書2014版

1、單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書課程英文名稱：Microcontroller system design and experiment課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)踐性環(huán)節(jié)、必修總學(xué)時(shí)：2周先修課程：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用面向?qū)ο螅簷C(jī)械電子工程浙江理工大學(xué) 機(jī)控學(xué)院1 課程教學(xué)目標(biāo)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)是機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生面向應(yīng)用的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是單片機(jī)課程理論教學(xué)后進(jìn)行的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。（一）知識(shí)目標(biāo)學(xué)習(xí)基于51系列單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。包括：1完成一個(gè)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程訓(xùn)練，能從系統(tǒng)的要求出發(fā)，制訂設(shè)計(jì)方案，合理選擇芯片和元件；并完成最終的設(shè)計(jì)與調(diào)試。2掌握一種電路原理圖和硬制板圖繪制軟件的

2、應(yīng)用方法；3學(xué)習(xí)C語(yǔ)言在單片機(jī)程序設(shè)計(jì)的應(yīng)用4掌握單片機(jī)系統(tǒng)的調(diào)試方法（二）能力目標(biāo)1培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，提高綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力；2進(jìn)行基本技能如：PCB繪圖、查找相關(guān)元件芯片、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和處理數(shù)據(jù)等多方面訓(xùn)練。3實(shí)際工程應(yīng)用中各種知識(shí)的綜合應(yīng)用及實(shí)際調(diào)試能力的提高。（三）素質(zhì)目標(biāo)鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)及研究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，使學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，進(jìn)行探索性學(xué)習(xí)過(guò)程，這樣學(xué)生的探索和研究欲望將會(huì)得到激發(fā)；同時(shí)注意學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)和鍛煉。2 課程設(shè)計(jì)過(guò)程21任務(wù)分配及說(shuō)明11-2人組成一個(gè)小組，擬定方案和具體分工，與老師討論后確定。2設(shè)計(jì)和調(diào)試場(chǎng)地在15

3、幢樓202和204室，嵌入式實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。22硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)提供XL600單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀作為硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。（）所屬部份端口名簡(jiǎn)要說(shuō)明 通信下載部份JP17編程/仿真方式選擇，注意編程，實(shí)驗(yàn)時(shí)為彈起狀態(tài)！仿真時(shí)為按下?tīng)顟B(tài)。K16 復(fù)位鍵。按此鍵程序重新運(yùn)行（僅對(duì)實(shí)驗(yàn)/仿真部份有效）JP2 USB 端口。用于系統(tǒng)供電和usb通信。JP23 ISP下載頭?？蓪?duì)其他芯片進(jìn)行下載 電源部份JP33電源開(kāi)關(guān)。按下電源開(kāi)，電源指示燈D100亮。 Cpu仿真部份IC16實(shí)驗(yàn)卡座。實(shí)驗(yàn)時(shí)， 插入AT89S51實(shí)驗(yàn),仿真時(shí)，插入SST89E564進(jìn)行仿真JP44P1口輸出(P1.

4、0P1.7)JP53P3口輸出(P3.0P3.7)JP51P0口輸出(P0.0P0.7)JP52P2口輸出(P2.0P2.7)JP5940PIN外接仿真頭，和標(biāo)準(zhǔn)8051的引腳排列一致，請(qǐng)注意其引腳排列的方向。 AD轉(zhuǎn)換部份ADC0804J3 ADC0804控制端。本套件例子中， WR,RD 分別接P36,P37。JP35ADC0804數(shù)據(jù)端。本套件例子中，接CPU的P1口。JP30外部模擬信號(hào)輸入端。JP60 AD跳線。默認(rèn)為閉合狀態(tài)，如果需要外接信號(hào)則跳開(kāi)，從AD輸入口JP30輸入。ADJ13Ad試驗(yàn)。用于AD試驗(yàn)時(shí)模擬信號(hào)，10K的可調(diào)整電阻。 DA轉(zhuǎn)換部份DAC0832JP24DAC0

5、832控制端。本套件例子中， WR,CS 分別接P36,P27。JP27DAC0832數(shù)據(jù)端。本套件例子中，接CPU的P0口。J2DAC0832輸出端。接示波器看輸出波形。 液晶顯示部份12864LCD1602LCDJP41液晶實(shí)驗(yàn)時(shí)。閉合此跳線， 以接入液晶部份電源。注意：從上到下本套件一共設(shè)計(jì)了2組液晶插口，分別是 12864液晶， 1602液晶 8位數(shù)碼管部份JP5數(shù)碼管數(shù)據(jù)端，本套件例子中，接CPU的P0口。JP8數(shù)碼管顯示位控制，控制1-8位數(shù)碼管的亮滅。本套件例子中，接CPU的P2口。 數(shù)碼管譯碼部份(74LS47)JP1974LS47數(shù)據(jù)輸入端 可以直接實(shí)現(xiàn)在LED2單位數(shù)碼管上

6、解碼顯示數(shù)字。JP8874LS47數(shù)據(jù)輸出端。 并入串出部份（74LS165）JP2874LS165數(shù)據(jù)輸入端.JP2174LS165數(shù)據(jù)輸出端. 三八譯碼部份（74LS138）JP2274LS138數(shù)據(jù)輸入端.JP2574LS138數(shù)據(jù)輸出端。本套件例子中,接JP32八路指示燈觀察輸出情況。 串入并出部份（74LS164）JP2074LS164數(shù)據(jù)輸入端, 本套件例子中, A/B CLK分別接CPU的P3.0, P3.1。JP2674LS164數(shù)據(jù)輸出端，本套件例子中,接JP32八路指示燈觀察輸出情況。 反向器部份(74LS14)JP2974LS14數(shù)據(jù)輸入端。JP3474LS14數(shù)據(jù)輸出端

7、,信號(hào)由此處理后，高電平變低點(diǎn)平，低電平變高電平。 步進(jìn)電機(jī)部份JP31步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)輸入端JP36步進(jìn)電機(jī)輸出。 93C46部分JP4693C46控制。本套件例子中，DO,DI,SK,CS分別接單片機(jī)的P34,P35,P36,P37 24C02部分JP3824C02控制。本套件例子中，SLC,SDA 分別接CPU的P36,P37 小喇叭部份JP16JP16是小喇叭信號(hào)輸入。本套件例子中，接單片機(jī)的P3.3口 遙控部份JP45JP45是紅外線接收頭的信號(hào)輸入。本套件例子中，接單片機(jī)的P3.7口 18B20部分JP39本套件例子中，接單片機(jī)的P3.0口（xl600此為選購(gòu)件） 撥動(dòng)開(kāi)關(guān)部份JP

8、40JP40分別對(duì)應(yīng)J00-J07八個(gè)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)。 八路指示燈部份JP32JP32分別對(duì)應(yīng)D00-D07八個(gè)指示燈。燈亮?xí)r，表示對(duì)應(yīng)端口狀態(tài)為低電平。 矩陣按鍵部份JP50JP50對(duì)應(yīng)4*4鍵盤的4行和4列。本套件例子中，接在CPU的P1口。 繼電器 JP18 可以引出信號(hào)控制其它的電器 JP83 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 JP80 這里是一個(gè)硬件的震蕩器，用于提供脈沖信號(hào)做相關(guān)試驗(yàn) 鍵盤 可以做PC機(jī)電腦鍵盤的解碼試驗(yàn) 晶體選擇 S1 可以用來(lái)選擇用戶晶體，只要插上您想要的晶體即可 獨(dú)立按鍵 JP37 4個(gè)獨(dú)立的按鍵開(kāi)關(guān)按下為低電平！23設(shè)計(jì)的基本要求231 選題的要求 設(shè)計(jì)方案中需要至少包括：1人機(jī)界面

9、：可以進(jìn)行人機(jī)參數(shù)交流2根據(jù)設(shè)置完成某個(gè)特定的功能啟發(fā)式的題目：(1) 各種電機(jī)的應(yīng)用監(jiān)測(cè)或/與控制(2)自動(dòng)生產(chǎn)線的工序監(jiān)測(cè)或/與控制(3)專用設(shè)備的某個(gè)功能實(shí)現(xiàn)（4）復(fù)雜的通信與人機(jī)界面設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)難度與成績(jī)等級(jí)：A. 基本要求：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用系統(tǒng)建議的課題：（1） 十字路口的紅綠燈控制（2） 馬路上自動(dòng)路燈控制（3） 樓道上感應(yīng)及自動(dòng)熄滅燈控制（4） 教室自動(dòng)打鈴系統(tǒng)（5） 自動(dòng)搶答系統(tǒng)（6） 簡(jiǎn)易的電子節(jié)拍器 B. 中等和良好的要求：設(shè)計(jì)一個(gè)包含簡(jiǎn)單人機(jī)界面的應(yīng)用系統(tǒng)（1） 第一級(jí)的題目上加上簡(jiǎn)單的設(shè)置功能或顯示等功能（2） 可設(shè)置和顯示的電子節(jié)拍器（3） 密碼鎖 C. 優(yōu)秀要求：

10、功能相對(duì)復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)（1）在上面的題目上，提高控制的智能性（2）智能電風(fēng)扇（設(shè)置，及自動(dòng)調(diào)速等功能）（3）家庭的防盜系統(tǒng)（4）出租車自動(dòng)計(jì)價(jià)系統(tǒng) 232 設(shè)計(jì)步驟課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組將安排1天的時(shí)間進(jìn)行單片機(jī)設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，然后根據(jù)以下的安排進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。1選題每個(gè)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的硬件平臺(tái)進(jìn)行選題，其間與指導(dǎo)老師進(jìn)行溝通，最后需得到指導(dǎo)老師認(rèn)可后，才能開(kāi)始進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)工作。2設(shè)計(jì)方案確定根據(jù)選題完成方案設(shè)計(jì)，包括硬件方案和軟件思路的設(shè)計(jì)。3完成硬件原理圖設(shè)計(jì)4編程5利用PROTEUS進(jìn)行仿真調(diào)試或利用實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行調(diào)試6撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告7設(shè)計(jì)成果演示及答辯24 設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫要求241 正文內(nèi)容根據(jù)具體的情況進(jìn)行調(diào)整，一般可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行撰寫：1設(shè)計(jì)的目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)的主要功能；2硬件電路設(shè)計(jì)及描述；（整體功能模塊圖，各功能模塊的詳細(xì)介紹）3軟件設(shè)計(jì)流程及描述； 4源程序代碼（要有注釋）；5調(diào)試結(jié)果。242課程設(shè)計(jì)總結(jié) 1 設(shè)計(jì)中碰到的主要問(wèn)題，最終如何解決；2通過(guò)這次設(shè)計(jì)，哪些方面得到了提高 。 243裝訂順序1封面（見(jiàn)后）2摘要3目