《单片机》课程设计指导书.doc

常州工学院单片机课程设计指导书庄志红 编制电子信息与电气工程学院2014年10月7目 录一、课程设计意义1二、课程设计目的1三、课程设计选题2三、课程设计要求3四、课程设计进程安排4五、课程设计成绩评定4六、设计说明书组成及装订顺序5七、设计说明书 正文 部分构成5八、其它说明8附录1：目录参考样式9附录2：相关附件参考样式10一、课程设计意义单片机技术是一种应用非常广泛的实用性应用技术，主流机型有： 51、PIC、MSP430、ST、AVR、DSP、ARM等几十种，各机型各有其优势和适用场合。选择其中一种作为入门机型，通过理论学习和大量实践，掌握单片机技术的一般学习方法和应用技巧，为从事项目开发和掌握其它机型的应用打下扎实基础。单片机课程设计是单片机原理及应用的后续课程，是在学习和掌握单片机基本理论的基础上，通过基于“项目案例”式设计，期望一方面进一步提高学生对理论知识的掌握和巩固，另一方面强化学生动手能力，积累项目开发经验，培养工程设计理念，提高创新精神。二、课程设计目的单片机课程设计要求学生根据任务书的指标，通过参与“资料收集和消化、方案论证和拟定、硬件设计和绘制、器件选择和采购、线路板焊接和调试、资源分配和定义、程序流程图绘制和软件编写调试、系统联调和优化、设计说明书的规划和撰写”等整个过程，熟悉和熟练掌握各环节的要求，分析和解决各环节中存在的问题，在提高自身实践能力的同时，培养和提高合作和创新精神，积累硬件和软件开发经验，为今后毕业设计或就业打下扎实基本功。具体目标、能力要求如下：1提高收集和消化资料的能力，学会如何利用网站、论坛、馆藏图书等，收集相关资料和方案，并加以吸收和运用的能力；2熟练掌握相关工具软件的使用：编程工具KeilC、绘图工具Protel、仿真工具Proteus、烧写工具ISP、流程图工具Visio等；3熟悉元器件的采购流程，参与供货商的选择、器件价格的商定、物流运输、验货入库等交易环节；4掌握元器件布局、设计工艺等相关知识，提高自身焊接技术水平；结合硬件制作和调试过程中的各种现象，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力；5学会“系统资源分配和功能预定义、由粗到细进行系统规划、先流程图后编程、先虚拟仿真后在线运行、调试先模块再联调”等理念，掌握典型模块的编程方法，熟练运用各种调试技巧，积累软件开发经验；6学会资料整理、归纳，严守规范要求，撰写具体的设计说明书；7培养设计过程的团队合作、共同提高精神，树立做事细心、严谨的工作作风，克服毛糙、想当然等毛病，提高遇事有恒心、有毅力的素质；8树立正确的设计追求思想，提高“技术、能力属于自己”的追求理念，摒弃“要做而做、纯粹对付”的观念。三、课程设计选题根据专业和自身的实际水平，从以下类别中选择相关课题，并结合任务书所给的A、B或C类指标要求，进行具体内容的设计和创新。编号类别题目1LED显示类1迷彩流水灯设计22创意LED灯设计33过道开关44汽车灯光控制器设计55十字路交通灯控制器设计6信号类1简易信号发生器72数字信号发生器83PWM信号发生器94带显示信号发生器105函数信号发生器设计11时钟类1延时开关设计122简易秒表设计133简易电子表设计144钟控器155电子表设计166打铃器设计177作息时钟设计188电子万年历设计19显示类1双机通信设计202点阵LED字符显示器设计213动态LED点阵显示器设计224显示屏设计235简易示波器24音乐类1电子节拍器设计252音乐盒设计263简易电子琴设计274音乐播放器设计28控制类1交通信号灯控制器292简易抢答器303简易温度控制器314简易直流电机控制器设计325简易步进电机控制器设计336步进电机驱动器设计347直流电机驱动器设计358语音播放器36测量类1遥控开关372计数器383速度表394频率计405数字温度计416温度计427电压表438电流表449电阻表4510光强仪46系统类1电子抢答器472多功能家用电子定时器设计483电子密码锁494电梯楼层指示器505温控系统516智能水塔水位控制器设计527单片机红外遥控发射器设计538单片机红外遥控器解码器设计549自行车里程计/速度计的设计5510出租车计费器5611超声波测距仪设计5712汽车倒车雷达设计5813无线数传系统设计5914模拟智能传送装置 6015智能小车控制系统三、课程设计要求1一人一题，或同题名但采用不同方案或指标，独立完成；2课题内容分为“基本要求”和“创新”，“基本要求”是指完成任务书所规定的指标，“创新”是指从实用角度出发，进行相关方案、功能、效果等等创新，并实现其功能。“基本要求”是各课题必须实现的功能、完成的任务；“创新”不作强行规定，由作者在完成基本要求的基础上拓展思维、自由发挥；3实物作品：设计一件完整的、能独立运行的实物作品，实现相关具体功能，并能进行演示和说明；4设计说明书：完整表达 “设计要求、系统结构、硬件设计(器件工作原理、作用、功能等)、软件设计（资源分配、功能定义、流程图主程序和重要子程序、程序设计说明等）、系统调试（硬件和软件）、设计小结”等内容，文字、图、表等规范；5电子稿：所有材料电子稿压缩文件，其中原理图、程序要源文件(即DDB或SCH、DSN、C等)。四、课程设计进程安排第 1 天：下达任务书、课题需求分析，收集和消化相关资料；第 2-3 天：方案论证、比较和拟定，具体方案设计，元器件采购；第 4-5 天：硬件原理图绘制、实物制作和调试；第 6-7 天：软件流程图绘制、程序编制和调试；第 8 天：系统联调和优化；第 9 天：撰写设计说明书；第 10 天：作品演示、答辩。五、课程设计成绩评定成绩平时20%+答辩30%+报告50%，分优、良、中、及格和不及格五档。根据任务书中的“指标类型”（注：“指标类型”相当于课题的难易程度），起评分按：A及格、B中等、C良好评价（综合优秀提高一档，整体不佳降低一档），主要立足“实际能力、作品效果、报告质量”等方面进行综合评价，具体标准如下表所示，若创新效果佳，成绩可提高一档次。成绩评定指标、标准序号指 标标准分值归类1到课情况准时参加设计，不迟到、早退10平时2设计态度积极参与设计，按时完成任务，主动性好103动手能力硬、软件分析和解决问题的能力强5答辩焊接水平布局、直线合理，焊接可靠5实物作品实现相关功能、演示成功10答辩情况回答正确、介绍完整10上交资料齐全、规范5报告硬件成本成本合理、选用适当，有工程理念5软件设计数量及质量恰当、可维护性佳1010报告质量图、表、流程图规范，过程介绍具体，条理清楚，表达清晰3011创新状况功能实现、合理且实用+10六、设计说明书组成及装订顺序1. 封面2. 目录3. 正文4. 附录元器件清单原理图程序清单实物图5. 任务书注：“目录”中“页码”用,编码（“页码”在目录“页脚”居中）；“正文”中“页码”用1, 2编码（“页码”在正文“页脚”居中）；其它均无页码七、设计说明书 正文 部分构成1、设计内容和要求2、系统总体结构3、硬件设计4、软件设计5、系统调试6、设计小结7、参考文献正文有关事项说明：论文打印用A4纸（210mm297mm）,页边距为上25.4mm，下25.4mm，左31.7mm，右31.7mm。页码在页面底端居中放置；页眉为“ 单片机课程设计说书 ”、居中放置。正文用小四宋体，1.5倍行距。“设计内容和要求”说明：详细介绍本课题设计的意义、目的，要实现的功能、要达到的性能指标、希望实现的创新功能、所采用的技术方法等。“系统总体结构”说明：要求画出系统的总体结构框图，详细介绍各框图要实现的功能、相互间关系等。 “硬件设计”说明：主要围绕“输入”、“输出”、“CPU”，具体画出硬件各部分原理图，详细描述元器件参数的计算、功能、作用等。比如：“键盘”，各键起何功能？操作过程等；“显示”：显示什么内容？“电源”：如何得到5V工作电源？（注：禁用USB作为电源！）“测量电路”、“控制电路”等等。禁止纯资料性地摘抄、纯芯片介绍！“软件设计”说明：主要包含：资源分配、功能定义、流程图、程序设计说明等，要求详细描述具体设计过程。流程图要求给出主程序和重要子程序流程图（注：主循环是while(1)结构、子程序最后必须“返回”）。比如：“系统调试”说明：主要包含：硬件调试、软件调试，要求表述调试过程中各种故障、存在现象，分析具体原因，所采用的相关解决办法，调试技巧等。“设计小结”说明：分析存在问题，提出改进设想，结论、设计心得体会、致谢等“参考文献”说明：参考文献类型：专著M，论文集C，报纸文章N，期刊文章J，学位论文D，报告R，标准S，专利P，论文集中的析出文献AA：专著、论文集、学位论文、报告序号主要责任者.文献题名文献类型标识.出版地：出版者，出版年:起止页码（可选）.例如：1刘国钧，陈绍业.图书馆目录M.北京：高等教育出版社，1957.15-18.B:期刊文章序号主要责任者.文献题名J.刊名，年，卷（期）：起止页码.例如：1何龄修.读南明史J.中国史研究，1998,(3):167-173. “公式”说明：公式原则上应居中书写。若公式前有文字（如“解”、“假定”等），文字空两格写，公式仍居中写,公式末不加标点。公式序号按章编排，如第1章第一个公式序号为“(1-1)”，附录2中的第一个公式为(2-1)等。文中引用公式时，一般用“见式(1-1)”或“由公式(1-1)”。 “表格”说明：表格不加左、右边线。每个表格均应有表题（由表序和表名组成）。表序一般按章编排，如第1章第一个插表的序号为“表1-1”等。表序与表名之间空一格，表名中不允许使用标点符号，表名后不加标点。表题置于表上，居中排写，要求用五号字。比如：表1 同步策略(五号宋体)数据库B数据库A新增删除更新已同步新增CCCC更新CCCB已同步CDA= “插图”说明：插图应与文字紧密配合，文图相符，内容正确。选图要力求精练。每个图均应有图题（由图号和图名组成）。图号按章编排，如第1章第一个插图的图号为“图1-1”等。图题置于图下，用中文文字居中书写，用五号字。 插图之前，文中必须有关于本插图的提示，如“见图1-1”、“如图1-1所示”等。八、其它说明1.所有连线均将放置在线路板背面(原则上禁用杜邦跳线、适当使用排线可以！)2.说明书中有关最小系统(单片机的性能和引脚、复位电路、振荡电路)介绍限一页。3.说明书不是资料集，建议不过多介绍芯片资料，要介绍芯片在本系统中具体如何使用。附录1：目录参考样式（空2行）目录（4号黑体，居中）1、设计内容和要求（作为正文第1章，小四号宋体，1.5倍行距）12、系统总体结构（正文第2章） 22.1 （正文第2章第1条） 2 22 （正文第2章第2条） 5 23 （正文第2章第X条） 6 3、（正文第3章） 10（略） X （正文第X章）207、参考文献30附录1 附录2 注：目录中的内容一般列出“章”、“条”二级标题即可。附录2：相关附件参考样式附件1.元器件清单序号名称型号、参数备注价格数量1CPUSTC89C52DIP40封装12管座DIP-4013晶振11.0592MHz49S型14整流桥2W102A圆桥15稳压ICLM7805TO-22016元片电容30pf27电解电容1000uf/16V18电解电容470uf/16V19电解电容10uf/16V110独石电容0.47uf211按钮6*6 按钮-4P6mm6mm112自锁开关8*8自锁开关-6P8mm8mm113接线端子XH2.54-4P2.54mm114电阻10K/0.25W金属膜1/4W115排阻A10-103或A09-103直插116单排排针直针1*402.54mm117双排排针直针2*402.54mm118短路子跳线帽2.54mm 若干1920成本总价元CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY设 计 说 明 书项目名称： 二级学院： 电子信息与电气工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 班级： 12电 学生姓名： 学号： 指导教师： 庄志红 职称： 副教授 起止时间： 2014年12月28日 2015年 1月9日 单 片 机 课程设计任务书二级学院： 电子信息与电气工程学院 班 级： 12电 姓名： 学 号： 指导教师： 庄志红 职 称： 副教授 项目名称电子万年历设计起止时间2014年12月28日2015年1月9日指标类型C课题内容及其目标(指标)要求电子万年历是应用广泛的民用电子设备，其原理是：在单片机控制下，通过读取时钟芯片中的时间数据，利用数码管显示具体的时间信息；时间不准确时，可利用按键进行修改。具体指标要求是：指标1：利用四只数码管，采用分组显示方法，分别显示：年、月、日、星期、时、分、秒等时间信息；利用“按”键选择显示方法，按一下显示一组；