“单片机原理及应用”课程设计指导书-2014年2月修改

单片机原理及应用课程设计指导书使用班级：电子专业指导教师：于新姜航编制教师：姜航长春工程学院电气与信息学院电子信息教研室2014年2月I目录一、课程设计目的..............................................................................................................1二、课程设计任务及内容..................................................................................................1三、课程设计结果要求......................................................................................................5四、课程设计具体时间安排及成绩考核..........................................................................5五、参考文献......................................................................................................................6附件1：实习（设计）报告书写格式及要求...................................................................7附件2：论文书写范例：...................................................................................................9附录3：参考文献书写方法.............................................................................................121一、课程设计目的单片机原理及应用课程设计是配合“单片机原理及应用”课程和实验教学的一个重要环节，它能起到巩固所学知识、加强综合能力、提高软、硬件设计调试方面的能力、启发创新思想的效果。同时，帮助学生将相关专业课程综合起来，融会贯通，形成系统的概念，迅速迈过从理论到实际的门槛。本课程设计的目的是培训学生的综合设计能力、电子线路的组装调试能力和创新能力，通过查阅资料、选定方案、设计电路、安装调试、写报告等过程，使学生得到一次科学研究工作的启蒙训练。二、课程设计任务及内容1、资料查阅1）查阅与本人设计相关的文章、方案，列举3种以上设计方案；2）对以上设计方案进行分析、比较，选择本次设计所使用的设计方案；3）把以上设计方案及分析、比较过程以文字方式体现在设计报告中的方案选择中。2、设计题目（1）题目：电子时钟★★☆☆☆要求：1）用六个7段LED数码管为显示系统，设计时钟；2）可以分别设定小时、分钟和秒，复位后时间为00：00：00；3）秒钟复位功能，秒复位键按下时，秒回到00；4）日期、时间切换功能*；5）使用LCD取代LED作为显示设备*；6）实现闹钟功能*。（2）题目：多点数字式温度计★★☆☆☆要求：1）设计不少于4采温点的数字式温度计，使用7段LED数码管显示；2）按钮切换，分别显示个点温度；3）利用数学方法对各点温度进行平均（要考虑摆放位置关系）4）用LCD替换LED显示*；5）能够记录一段时间内的温度数据，绘制温度曲线*。（3）题目：车用数字仪表★★☆☆☆要求：1）设计一款车用数字仪表，具有6位以上的LED7段数码管显示；22）显示当前车速，车外温度，并进行总里程累计；3）显示邮箱油量*；4）20个发光二极管（按照4红，6黄，10绿，以绿为低，红为高顺序排放）显示车速，车速越高，点亮越多*。5）其他功能*。（4）题目：可调节式交通红绿灯★★★☆☆要求：1）设计一款国际标准红绿灯，（带左转、直行、右转三种通行信号）；2）带紧急按钮，按下时，所有方向均亮红灯；3）夜间运行模式按钮，按下时，所有方向黄灯闪烁；4）可调节红绿灯等待间隔时间*；5）实现显示倒计时功能*；6）其它功能*。（5）题目：LED点阵显示屏★★☆☆☆要求：1）设计由（4~8）个8*8LED点阵组成的显示屏系统；2）能够显示英文、汉字以及部分特殊图形；3）可以设置多种（不少于3种）的切换显示方式；4）采用双色多三色LED点阵显示简单彩色图样*；5）显示简单动态图像或曲线等*。（6）题目：流水灯系统★☆☆☆☆要求：1）用16个以上的LED发光二极管实现至少4种彩灯灯光效果；2）可以用输入按钮在几种灯光效果间切换；3）可以通过按钮暂停彩灯效果，使小灯全亮，再次按下相同按钮后继续之前的效果；4）增加自动在几种效果间切换的功能，并设置一个按钮可以在自动模式和手动模式间切换*；5）使用定时中断延时*；6）其他功能*。（7）题目：波形发生器★★☆☆☆要求：1）设计一款能产生3种以上波形的波形发生器；2）设计波形选择按钮；3）用LED或LCD显示波形名称或代码；4）能够同时输出两种波形*；35）能够记录一段时间的波形*；6）其他功能*。（8）题目：篮球比赛记分器★★☆☆☆要求：1）设计一款能显示篮球比分的记分牌。2）通过加分按钮可以给A队、或B队加分。3）设计对调功能，更换场地后，AB队分数互换。4）增加局数比分功能*。5）增加比赛时间倒计时功能*。6）其它功能*。（9）题目：步进电机控制器★★☆☆☆要求：1）查阅资料，了解步进电机的工作原理。2）通过单片机给步数，控制电机的转动。3）通过按钮可控制启停及正反转。4）控制转动的角度。5）其它功能*。（10）题目：简单计算器★★☆☆☆要求：1）通过4*4键盘输入数字和运算符。2）可以进行4为的十进制数以内的加减法运算，溢出显示“E”。3）可以进行乘除运算。4）指数，对数，次方，开方等其他高级运算功能*。（11）题目：频率计★★★★☆要求：1）测量外部输入的信号频率，测量范围从1Hz~10kHz；2）时基宽度为1us，10us，100us，1ms，自动选择；3）用LCD动态显示测量值；4）被测信号可以为方波，正弦波，三角波等任意波形；5）用LCD简单还原被测信号波形*。（12）题目：PWM直流电压发生器★★☆☆☆要求：1）通过按键设定输出电压；42）输出电压的范围0.1-30V；3）用LCD动态显示设定值和实际值；4）系统具有过流及过压保护功能；5）用LCD显示输出信号波形。（13）题目：数字示波器器★★★★☆1）通过A/D采样外部输入信号电压波形；2）输入电压的范围0.1-5V；3）用LCD动态显示信号波形；4）幅度及时间增益可调；（14）题目：数控可变增益放大器★★★★☆1）通过多路开关或数字电位器等手段控制放大器的增益；2）通过键盘输入放大器放大倍数；3）用LCD动态显示放大器增益；4）放大器增益可通过编码开关连续调节；（15）题目：数控收音机控制部分★★★★★1）通过PWM方式或其他方式控制VFO；2）通过计数器显示VFO频率；3）用LCD动态显示当前频率，注意中频和VFO的关系；4）可以对节目进行存储5）中波或调频接收（16）题目：锁相环频率合成器★★★★★1）键盘设置输出平率；2）键盘设置输出电平；3）用LCD动态显示当前频率；4）可以对频率进行存储5）频率范围1-10mhz3、电路设计用Protel绘制电路原理图，并绘制PCB板图。要求原理图完整，清晰，参数准确。PCB板图布局合理、美观，走线清晰明了，制版尺寸小。4、仿真实现用Proteus软件对所设计内容进行仿真实验或使用硬件搭建，实现题目要求的内容。5、撰写论文5按照所阅读的标准期刊文献文章格式撰写一篇所设计的单片机系统进行综合描述。要求有：摘要：对全篇文章进行简单扼要的介绍；引言：对所设计的题目背景进行简介；正文论述：各部分详细的设计方案分析及选择，软硬件设计、理论计算；Protus仿真过程及结果截图；原理图、PCB图等各种图表；并以附录的形式提供单片机程序及程序框图。从硬件（各部分原理、整体系统组成原理）和软件（编程思想、流程图）等方面对系统进行全面的论述。结论：总结所设计的题目的实现情况及展望。三、课程设计成果要求1、开题报告主要内容：进行题目可行性论证，对设计方案进行选择，给出选择依据；2、电路图绘制主要内容：针对所设计题目绘制原理图、PCB图。原理图要求器件摆放合理、轴线清晰明了；PCB图要求布线合理、美观，制版尽可能小。3、软件系统仿真主要内容：使用Protus软件对所设计题目进行软件仿真或使用硬件搭建，验证系统的可行性并保留结果（答辩时需演示）。4、课程设计论文主要内容：撰写课程设计论文（论文详细要求参见附件）。一组一份设计论文。分组建议：3人。四、课程设计具体时间安排及成绩考核1、时间安排：单元内容时间1公布题目，布置任务，学生独立选题。1天2进行题目分析和系统分解，确定设计方案。1天3绘制Protel原理图和PCB图2天3绘制Proteus原理图或搭建硬件电路2天4编制程序，进行程序调试和系统功能测试3天5组织进行课程设计答辩，了解学生设计水平，是否独立完成及全面表现并由教师给出评语和成绩1天合计10天2、成绩考核：按平时表现、出勤情况、设计完成情况、报告的完整性和规范性以及答辩情况给出实习的综合成绩（五级分制）。给分比例如下：（1）平时表现、出勤情况（20%）6（2）Protel电路原理图及PCB板图（15%）；（3）Proteus设计演示（15%）；（4）设计论文（25%）；（5）答辩（25%）。五、参考书1.谷树忠等编著：《AltiumDesigner教程—原理图、PCB设计与仿真》电子工业出版社，2011.11；2.李晓林等编著：《单片机原理与接口技术（第2版）》电子工业出版社，2011.2；3．胡启明等编著：《Proteus从入门到精通100例》电子工业出版社，2012.9；4.刘波主编：《51单片机应用开发典型范例——基于Proteus仿真》电子工业出版社，2014.17附件1：实习（设计）报告书写格式及要求CHANGCHUNINSTITUTEOFTECHNOLOGY（中文标题：2号黑体，居中）（英文标题：TimesNewRoman英文字体，3号，居中）设计题目：（楷体3号居中。下同）学生姓名：学院名称：专业名称：班级名称：学号：完成时间：2014年月日8任务分配表班级学号姓名完成主要任务9设计题目作者姓名（所在班级学号）摘要：本文设计基于……关键词：AT89C52单片机0引言（简介所设计的题目内容及设计的意义）1系统方案（包括方案论证，选择的过程和依据，用系统框图论述）……2系统硬件电路（包括硬件系统原理框图、各部分电路图及其工作原理简介）……3系统软件设计（包括主流程图及各部分功能模块流程图，部分需要讲解的模块源码）……4系统调试与结果分析（包括调试过程中遇到的问题及解决方法，最终实现的结果，要有各种运行结果的仿真截图）……5结论（对整个设计做总结）……参考文献：[1]叶景.基于单片机的温度控制系统设计[J].中国新通信，2008（7）：49[2][3]……附录一：protel原理图附录二：protelPCB板图附录三：Proteus电路图附录四：程序源代码（注：左右分栏，中间加竖线）摘要：五号，宋体，加粗一级标题：五号，宋体，加黑，1.5倍行距正文：五号，宋体，1.5倍行距标题：小二，宋体，加黑作者介绍：五号，宋体，1.5倍行距摘要正文：五号，宋体，1.5倍行距参考文献：小五，宋体，1.5倍行距注：全文无特殊说明处，中文均采用宋体，英文和数字均采用TimeNewRoman10附件2：论文书写范例：基于单片机的数字电子时钟设计刘碧莹1，张丽丽1，张玲凤2，陈劲宇2（1.电子084