《单片机原理与应用课程设计.docVIP

《单片机原理与应用》课程设计 一、课程设计目的 《单片机原理及应用》课程是一门技术性、应用性很强的学科，实验课教学是它的一个极为重要的环节。不论是硬件扩展、接口应用还是编程方法、程序调试，都离不开实验课教学。单片机课程设计的目的就是要锻炼学生的实际动手能力。在理论学习的基础上，通过完成一个具有综合功能的小系统，使学生将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，对电子电路、电子元器件等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。 本课程设计是配合课堂教学的一个重要的实践教学环节，它能起到巩固课堂和书本上所学知识，加强综合能力，提高系统设计水平，启发创新思想的效果。通过本课程设计希望达到以下目地： 培养资料搜集和汇总的能力。 培养总体设计和方案论证的意识。 提高硬件、软件设计与开发的综合能力。 提高软件和硬件联合调试的能力。 熟练掌握相关测量仪器的使用方法。 掌握相关开发软件、仿真软件的使用方法。 二、课程设计内容与要求 要求每个学生（或小组）都要自己动手独立设计完成一个典型的单片机应用小系统。设计题目可以在给出的参考题目中选，也可以自己选择设计题目，但难度不应小于参考题目，需经指导教师审查后方可确定是否采纳或修改设计题目。 课程设计的时间为1周。设计的最终作品包括硬件和软件两个部分，要求能够演示并达到设计指标的要求。每个学生（或小组）在作品完成后，要经指导教师检查，同意拆除后方可拆卸，并分类放回元器件盒内。课程设计报告每个学生一份，由课代表收齐后统一交给指导教师。 课程设计成绩评定由3部分组成：作品＋出勤等40％；答辩30％；设计报告30％。 三、课程设计步骤 设计一个单片机应用系统，可以分为硬件设计和软件设计两个部分，从设计草图开始到样机调试成功，通常要将硬件，必须将软件结合起来统筹考虑，才能取得较好的效果。随着系统的用途不同，它们的硬、软件构成会各有所不同，但系统设计的方法和步骤是基本相同的，其设计过程可以归纳为以下所述的四个步骤： 1、确定任务 如同任何一个新产品设计一样，单片机应用系统的设计过程也是从确定应用系统的任务开始的。首先要明确应用系统要实现哪些功能，其技术参数和技术指标是什么，这是系统设计的起点和依据，它将贯穿于系统设计的全过程。必须认真做好这个工作，在确定任务的阶段中必须明确： 1）本应用系统需要达到的主要目标是什么，有多少个回路，有几个参数需要进行检测和控制？检测和控制的精度为多少？ 2）本应用系统有多少输入信号和输出信号？输入信号的形式和电压范围及频率范围等参数，输出信号的形式，电压范围和驱动功率等参数。 3）本应用系统需要提供哪些人机对话功能，如：小键盘要多少个按键，采用何种显示器，通常为数码管，如用数码管应设计几位等。 4）直流电机调速 直流电机调速（十）简易录音机 设计并制作出简易录音机。 如框图所示，声音信号通过话筒转换成电压信号，经放大器放大后送ADC转换成数字量，并送内存缓冲区保存。回放时再将内存数据送DAC转换成模拟量，经驱动器进行功率放大后推动扬声器发声。 控制按键有5个，分别是：录音键、放音键、暂停键及前后倒带键。要求每个按键都有LED指示灯显示按键的状态。 如有重键问题发生时，按键的优先次序由高到低分别是：录音键、放音键、暂停键、前倒带键、后倒带键。 要求以5000次／秒的速率采集输入的语音数据并存人内存，共采集6万个数据（约录12秒），然后再以同样的速率将数据送DAC0832使喇叭发声。 通过此电路还可以观察信号经过ADC和DAC两次转换后的失真情况。其方法是给ADC的输入端加入一个已知波形，再将CPU采集到的数字量由DAC送出，用双踪示波器观察输入信号与输出信号。 （十一）照相机自拍控制器 设计并制作出照相机自拍控制器。 在启动照相机自拍机构后，在2分钟内启动快门，在前30秒的时间里每2秒点亮一次红色发光二极管（占空比1：1），在30～60秒的时间段内，每1秒点亮一次，在60～90秒的时间段内，每0.5秒点亮一次，在60～120秒的时间段内，每0.1秒点亮一次，120秒之后指示用的红色发光二极管熄灭，绿色发光二极管点亮一分钟，以表示快门开启。 （十二）洗衣机控制器 设计并制作出洗衣机控制器。 按下启动按钮后先进水，等到达高水位后，启动洗衣马达转动4分钟，如在洗衣过程中发现水位低于高水位，则停止洗衣马达转动并报警，并在水位到达高水位后再次启动马达。洗衣结束后启动排水开关，待水位到达低水位后，则启动脱水马达，转动2分钟。如此重复三次，要求在每一动作之间有2秒的间隔。 高低水位由水位传感器检测，在此用两个开关模拟水位传感器，当水位高于高水位或低于低水位时，两个开关的