专业课程设计指导书

课程设计指导书一．课程设计概述微机（单片机）原理及应用课程设计是一门实践性很强专业基础课程，要求经过理论教学和试验、课程设计等实践性教学步骤，使学生能在理论指导下，关键依靠实践活动，设计出一个小型应用系统。目标是使学生促进对单片机感性认识，加深对单片机理论方面了解，掌握单片机内部功效模块应用，如定时器/计数器、中止、片内外存贮器、I/O口等，了解和掌握单片机应用系统软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础，树立严谨科学作风，培养学生综合利用理论知识处理实际问题能力。学生经过单片机软硬件设计、调试、整理资料等步骤，初步掌握工程设计方法和组织实践基础技能，逐步熟悉开展科学实践程序和方法。二．课程设计步骤1.课程设计要求：依据应用系统要求，初步掌握总体结构设计方法和构思，从中选择一个最好设计方案；依据应用系统结构规模要求，掌握单片机外部扩充系统硬件设计基础过程；（硬件设计）依据任务要求和硬件设计要求，首先画出程序总体步骤图、模块步骤图，然后进行各软件模块程序设计；（软件设计）掌握怎样应用单片机仿真器来开发应用系统及仿真调试过程。2.课程设计内容、步骤1）总体方案设计总体方案设计就是要从宏观上处理“怎么做”问题。其关键内容应包含：技术路线或设计路径、采取关键技术、系统体系结构、关键硬件选型和加工技术、软件平台和开发语言、测试条件和测试方法、验收标准和条文等。确定总体设计方案通常要经过认真调研，经过查阅手册、相关文件资料、论证等，最终定稿，以避免方案上疏忽，造成软、硬件设计产生较大返工，延误开发进程。在确定系统总体方案时，对系统硬件和软件功效应进行综合性考虑，因为系统一个控制功效通常是既能够用硬件来完成，也能够由软件来完成，到底采取什么方法，则要依据系统实时性及硬件系统性能价格比综合平衡后加以确定。通常情况下，用硬件来完成速度快，可节省CPU大量时间，但这会使系统比较复杂，而且价格会高部分；用软件实现价格廉价，但要占用CPU较多时间。所以通常标准是在CPU时间许可情况下，尽可能采取软件。具体本课程设计，能够依据设计任务书给定设计要求和技术指标，选择确定系统硬件类型，选择对应硬件模块，确定参数，绘出系统硬件总框图，还应完成软件设计任务分析，确定软件方案、算法，绘出系统软件总框图。2）硬件电路设计硬件设计关键内容是基于总体方案设计，选择系统所需各类元器件、设计系统电子线路图和印刷电路板等。硬件设计应确保功效设计和接口设计满足系统需求，而且充足考虑和软件协调工作关系，重视选择高集成度器件和采取硬件软化、软件硬化等设计技术。具体本课程设计，选择Dais试验仿真开发系统作为硬件平台，所以硬件设计比较简单，关键要求熟悉产品说明书，选择模块电路，确定接口电路硬件地址等参数，掌握使用和控制方法等,画出电路总图。硬件设计中对于可靠性设计，抗干扰设计等作为了解性内容。3）软件设计本阶段关键任务是：基于软件工程思想，拟制出系统软件设计方案，确定控制算法，划分出关键软件模块、依据需要绘制部分软件模块步骤图、各个软件模块编写、调试程序和测试软件编写等。对于微机控制应用型系统，确定控制算法是很关键问题。其关键任务就是确定系统数学模型，依据数学模型确定系统控制算法。常见控制算法如PID控制、自适应控制等。具体本课程设计，按要求画出系统软件工作步骤图，采取C51或汇编语言写出源程序，硬件连接好后进行软硬件联合调试。软件设计是本课程设计关键内容。4）系统功效调试和测试系统设计完成以后，需对整个系统进行调试。调试内容和具体步骤以下：(1)系统硬件调试：硬件调试关键任务是排除硬件故障，其中包含设计错误和工艺性故障。首先应对系统硬件不一样功效部件进行调试，检验硬件各部件正确性，然后进行系统硬件联调。硬件调试方法包含：a.脱机检验。用万用表逐步根据电路原理图检验印制电路板中全部器件各引脚，电源连接，数据总线、地址总线和控制总线是否有故障等。b.软件调试。能够经过部分简单测试软件来查看各个模块电路工作是否正常。假如运行测试结果和预期不符，很轻易依据故障现象判定故障原因并采取针对性方法排除故障。(2)系统软件调试：软件调试任务是利用开发工具进行在线仿真调试，发觉和纠正程序错误。软件调试应一个模块一个模块地进行，首先单独调试各功效子程序，检验程序是否能够实现预期功效，接口电路控制是否正常等；其次逐步将各子程序连接起来总调，最终将调试好程序固化在存放器中。(3)系统硬软件联调：当系统硬件和软件分别调试完成后，在试验平台上进行系统硬软件联调。5）撰写设计汇报写出课程设计说明书，参与答辩。课程设计说明书包含：(1)写出设计基础步骤及方案；(2)硬件设计原理图；(3)完整程序框图和程序清单；(4)软硬件调试过程和调试方法；(5)设计者心得体会；(6)列出参考文件，格式为作者、文件名、出版单位、出版时间。三．课程设计考评1）设计结果占50%；2）设计汇报占50％。浙江理工大学本科课程设计任务书专业：班级：课程设计名称多功效时钟关键任务和目标经过设计一个多功效时钟，掌握设计、调试单片机应用系统方法。任务包含知识点包含汇编（C51）程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中止和定时器应用、人机接口应用技术等。关键内容和基础要求要求设计多功效时钟完成以下功效：①实时显示目前时间（6位数码管显示，2位显示小时，2位显示分钟，2位显示秒）。②半点及整点时间用蜂鸣器报时，半点短鸣，整点长鸣对应次数。22点至6点不鸣。③能用键盘修改目前时钟。计划进度和安排：部署任务，分析任务；（1天）方案设计，相关知识学习；（1天）硬件原理图设计；（2天）软件设计；（3天）软硬件调试；（5天）撰写设计汇报；（1天）答辩。（1天）实习地点：15-202指导老师签名年月日系意见系主任署名：年月日浙江理工大学本科课程设计任务书专业：班级：课程设计名称多功效倒计时表关键任务和目标经过设计一个多功效倒计时表，掌握设计、调试单片机应用系统方法。任务包含知识点包含汇编（C51）程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中止和定时器应用、人机接口应用技术等。关键内容和基础要求要求设计多功效倒计时表完成以下功效：①实时显示目前倒计时天数（6位数码管显示，2位显示年，2位显示月，2位显示日）。②能用键盘修改目前年、月、日。（用按键依次切换年、月、日）③含有秒表功效，显示秒和百分秒，用按键开启和停止。计划进度和安排：部署任务，分析任务；（1天）方案设计，相关知识学习；（1天）硬件原理图设计；（2天）软件设计；（3天）软硬件调试；（5天）撰写设计汇报；（1天）答辩。（1天）实习地点：15-202指导老师签名年月日系意见系主任署名：年月日浙江理工大学本科课程设计任务书专业：班级：课程设计名称多功效电子万年历关键任务和目标经过设计一个多功效电子万年历，掌握设计、调试单片机应用系统方法。任务包含知识点包含汇编（C51）程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中止和定时器应用、人机接口应用技术等。关键内容和基础要求要求设计多功效电子万年历完成以下功效：①能显示阳历年、月、日。②能显示星期、小时、分钟。③能显示阴历月、日，能显示是否闰年。④可用键盘切换上述功效，且可修改。计划进度和安排：部署任务，分析任务；（1天）方案设计，相关知识学习；（1天）硬件原理图设计；（2天）软件设计；（3天）软硬件调试；（5天）撰写设计汇报；（1天）答辩。（1天）实习地点：15-202指导老师签名年月日系意见系主任署名：年月日浙江理工大学本科课程设计任务书专业：班级：课程设计名称数字电压表关键任务和目标经过设计一个数字电压表，掌握设计、调试单片机应用系统方法。任务包含知识点包含汇编（C51）程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中止和定时器应用、A/D转换、人机接口应用技术等。关键内容和基础要求要求设计数字电压表完成以下功效：正确测量各个通道输入模拟电压值0~5V,精度0.02V；②显示电压值（4位数码管显示，1位显示通道，3位显示电压）。③自检、自校准功效（键盘配合）。计划进度和安排：部署任务，分析任务；（1天）方案设计，相关知识学习；（1天）硬件原理图设计；（2天）软件设计；（3天）软硬件调试；（5天）撰写设计汇报；（1天）答辩。（1天）实习地点：15-202指导老师签名年月日系意见系主任署名：年月日浙江理工大学本科课程设计任务书专业：班级：课程设计名称数字波形发生器关键任务和目标经过设计一个数字波形发生器，掌握设计、调试单片机应用系统方法。任务包含知识点包含汇编（C51）程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中止和定时器应用、D/A转换、人机接口应用技术等。关键内容和基础要求要求设计数字波形发生器完成以下功效：①能产生正弦波、方波。②可用键盘切换波形，频率设定（频率：0~1kHz；步进：1Hz）。③能显示目前产生频率，设定频率。计划进度和安排：部署任务，分析任务；（1天）方案设计，相关知识学习；（1天）硬件原理图设计；（2天）软件设计；（3天）软硬件调试；（5天）撰写设计汇报；（1天）答辩。（1天）实习地点：15-202指导老师签名年月日系意见系主任署名：年月日浙江理工大学本科课程设计任务书专业：班级：课程设计名称多点温度检测系统关键任务和目标经过设计一个多点温度检测系统，掌握设计、调试单片机应用系统方法。任务包含知识点包含汇编（C51）程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中止和定时器应用、人机接口应用技术等。关键内容和基础要求要求设计多点温度检测系统完成以下功效：①检测温度范围：0℃～100℃,精度：0.5℃。②能检测多点。③各检测器单元可显示检测温度值。④可经过串行传输线实现上位机温度数据显示。计划进度和安排：部署任务，分析任务；（1天）方案设计，相关知识学习；（1天）硬件原理图设计；（2天）软件设计；（3天）软硬件调试；（5天）撰写设计汇报；（1天）答辩。（1天）实习地点：15-202指导老师签名年月日系意见系主任署名：年月日浙江理工大学本科课程设计任务书专业：班级：课程设计名称电梯控制器设计关键任务和目标经过设计一个电梯控制器，掌握设计、调试单片机应用系统方法。任务包含知识点包含汇编（C51）程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中止和定时器应用、人机接口应用技术等。关键内容和基础要求要求设计电梯控制器完成以下功效：①当某层有呼叫并呼叫信号显示时，桥厢模型（步进电机）作对应运动。假设平均每层高2mm，要求每层运行时间不超出3秒，平层结束时给出提醒信号。②当有多层呼叫时，桥厢模型（步进电机）将按运行规则作对应运动，并依次在呼叫楼层停留5秒。③能自动显示桥厢模型目前抵达楼层编号。计划进度和安排：部署任务，分析任务；（1天）方案设计，相关知识学习；（1天）硬件原理图设计；（2天）软件设计；（3天）软硬件调试；（5天）撰写设计汇报；（1天）答辩。（1天）实习地点：15-202指导老师签名年月日系意见系主任署名：年月日浙江理工大学本科课程设计任务书专业：班级：课程设计名称电机控制器设计关键任务和目标经过设计一个电机控制器，掌握设计、调试单片机应用系统方法。任务包含知识点包含汇编（C51）程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中止和定时器应用、人机接口应用技术等。关键内容和基础要求要求设计电机控制器完成以下功效：①上位机能经过串行口设定直流电机转速、方向、开启、停止。②下位机实时显示电机转速、状态。③下位机含有可经过外部电压调整电机转速功效。计划进度和安排：部署任务，分析任务；（1天）方案设计，相关知识学习；（1天）硬件原理图设计；（2天）软件设计；（3天）软硬件调试；（5天）撰写设计汇报；（1天）答辩。（1天）实习地点：15-202指导老师签名年月日系意见系主任署名：年月日浙江理工大学本科课程设计任务书专业：班级：课程设计名称交通灯控制器设计关键任务和目标经过设计一个交通灯控制器，掌握设计、调试单片机应用系统方法。任务包含知识点包含汇编（C51）程序语言、MCS-51单片机I/O应用、中止和定时器应用、人机接口应用技术等。关键内容和基础要求要求设计交通灯控制器完成以下功效：①根据交通灯改变规律控制灯（4组，每组3个）改变。②显示器显示倒计时，最终5