《单片机原理与应用》课程设计任务书

单片机原理与应用课程设计任务书 对象：xx 电气 xx 设计题目 2：简易数字电压表设计 一、设计内容及要求 利用普中科技 51 单片机实验箱实现一简易数字电压表设计，其硬件原理框图如图 1 所 示，其中电压测量采用 A/D、 D/A 芯片 PCF8591P，电压测量结果显示采用液晶 LCD1602，系统要求实现以下功能： 1、 基本功能： 1) 系统至少能测量 2 个通道的直流波形信号（为提高测量精度，每个电压值最好通过测 量 3 次进行平均得到） ； 2) 能通过按键选择单通道 1 电压测量，单通道 2 电压测量； 3) LCD 能按照 2）相应显示信号电压值，有效数字为 4 位（3） ； 4) 能通过按键设置选择打开或关闭测量系统。 2、 扩展功能： 1) 能通过按键设置通道 1、2 同时进行电压测量并在 LCD 上同时显示通道 1、2 相应的电 压值； 2) 能测量工频 50Hz 正弦交流信号电压值。 3) 误差分析 （体现在文档上） S T C 8 9 S 5 2 L C D 1 6 0 2 K e y b o a r d P C F 8 5 9 1 P I 2 C B U S A n a l o g s i g n a l 图 1 系统原理框图 二、设计任务 1、根据设计内容与要求，查找相关芯片与模块 PCF8591P、LCD1602 数据手册，弄清个模 块硬件接口原理。 2、根据设计内容与要求，弄清系统及各个模块的工作流程，完成系统的软件设计，包括系 统主程序、显示子程序、键盘设置子程序、A/D 采样与测量子程序等，可使用汇编语言或 是 C 语言编写，建议使用 C 语言编写。 3、完成系统的仿真与调试，使得系统在脱机情况下，能稳定可靠的工作。 4、记录测量结果数据，并进行误差分析。 （每个通道至少测量 10 组数据） 5、编写课程设计报告。 （下周五） 三、进度安排 上午 4 节课 8 点11 点半；下午 2 点 204 点 时间 周次 任务 设计要求 备注 上午 任务下达，设计重点讲解，分发板子、工具等设计材料 2015.1.5 周一 下午 完成硬件电路板测试，确保电路板正常使用 1、理解任务，查找资 料；2、要求会使用万 用表完成基本硬件电 路的测试。 上午 2015.1.6 周二 下午 完成单片机与 LCD1602 的接口 程序设计及调试 1、使用 C51 编写程序； 2、要求能使用示波器 检测数据交换时序， 并判断时序的正确性， 完成 LCD1602 接口的 正确调试。 上午 2015.1.7 周三 下午 完成单片机与 PCF8591P 的接 口程序设计及调试 1、学会 I2C 总线程序 编写；2、理解 A/D 转 换的原理及分辨率等 理论计算。 上午 2015.1.8 周四 下午 完成单片机、 LCD1602、PCF8591P 程序的融 合，完成系统总调试 系统功能完整正确， 运行流畅。 上午 完成系统电压数据测量并记录 测量结果（每个通道至少 10 组 数据） ，进行误差分析2015.1.9 周五 下午 课程设计作品验收 能正确测量电压并显 示。 四、预备知识 1、51 单片机原理与接口技术； 2、详细了解 PCF8591P、LCD1602 数据手册，特别是单片机与 PCF8591P 的 I2C 总线接口通 信时序。 五、设计报告要求 设计完成后，必须撰写课程设计报告。设计报告必须独立完成，格式符合要求，文字 （不含图形、程序）不少于 3000 字，图形绘制规范。设计报告的格式如下： 1、封面 2、任务书 3、内容提要（摘要） 4、目录 5、正文 （1）课题的意义、本人所做的工作、系统的主要功能及工作流程； （2）硬件电路原理描述；（请详细说明电路原理并给出相应的原理图） （3）软件设计流程及描述；（请详细说明软件设计思路并给出相应的流程图） （4）系统测试，记录测量数据，进行误差分析； （5）结论。 6、心得体会 7、参考文献 8、附录 （1）系统总硬件电路原理图； （2）系统源程序代码（要有注释） 。 六、考核方式 单片机课程设计的考核方式为考查，考核结果为优秀、良好、中等、及格和不及格五 等，分数在 90-100 之间为优秀， 80-89 分之间为良好，70-79 分之间为