510《嵌入式系统(二)课程设计》.doc

嵌入式系统（二）课程设计实施方案 一、目的通过课程设计，主要达到以下目的： 1、使学生增进对嵌入式系统的感性认识，加深对嵌入式系统理论方面的理解。 2、使学生掌握以ARM为嵌入式系统基础的处理器工作状态、处理器工作模式和内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、I/O口、串行口通讯、DMA、PWM、LCD、A/D、RTC、I2C、IIS、SIO和看门狗等。 3、使学生了解和掌握嵌入式应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现嵌入式应用系统打下良好基础。二、课程设计内容 （一）指定可选题目1、音乐播放系统设计 2、交通红绿灯3、计时器系统设计 4、电子钟5、出租车计价器系统设计 6、频率计系统设计7、温度测量系统设计 8、水塔水位控制9、步进电机正逆转及转数控制 10、输液报警器11、函数图形发生器的设计与制作统 12、抢答器 13、电风扇转速测量与控制系 14、时序控制装置15、串口通讯 16、电子锁17、实验指导书中的综合性、设计性实验部分内容（二）自选题目设计题目、内容自选，其设计难度不低于指定可选题目三、实验任务书（附件一）和课程设计报告写作要求（附件二）四、上机调试地点及时间：信计2实验室第18周周 一周 二周 三周 四周 五8：30-11：3014：00-17：008：30-11：3014：00-17：008：30-11：3014：00-17：008：30-11：3014：00-17：008：30-11：3014：00-17：00五、课程设计时间周一至周五全天六、指导老师武狄 黄喜云 陶贵丽 李永新七、考核办法及成绩1、考核办法： 想成绩为优，需演示所设计的完整系统；回答教师所提出的问题；查看课程设计报告； 对其他同学，需演示所设计的系统；回答教师所提出的问题；查看课程设计报告。2、考核成绩：分为优、良、中、及格和不及格。附件一： 课程设计任务书 1、音乐播放系统设计 主要方法和要求：利用ARM的定时器产生乐谱的各种频率方波，信号经过放大后由喇叭发出声音。选取某段音乐令ARM连续播放。2、交通红绿灯 设计要求：模拟十字路口交通灯（红、绿、黄），并在数码管显示倒计时，并且要有紧急事件处理功能（急救车，警车优先）。 电路设计：使用发光二极管、LED显示，独立式按键。 总体要求：原程序+原理图+实际通过。3、计时器系统设计主要方法和要求：利用ARM的定时器/计数器定时和计数，用LED数码管显示计时的时间；某键按下计时，再按一下停止计时；另一键按下时间清0。4、电子钟设计要求：用实验台上的提供的键盘电路、数码显示电路，设计一个电子钟，用小键盘控制电子钟的启停及初始值的预置。显示格式如下： XX-XX-XX （时、分、秒） 另外， C键：清零。 G键：启动。 D键：停止。 P键：设初值且可判正误。 E键：退出。电路设计：键盘、显示接口。总体要求：原程序+原理图+实际通过。5、出租车计价器系统设计 主要方法和要求：原理是，价格=速度*时间*单价，总价等于其和；利用ARM的定时器/计数器定时和计数，用LED数码管显示总价和时间。6、频率计系统设计 利用ARM的定时器/计数器定时和计数，计算出频率，用LED数码管显示出来。7、温度测量系统设计主要方法和要求：利用电位器来模拟温度变化信号，经过放大后送到A/D转换成数字信号，计算后在LED数码管显示其温度值。8、水塔水位控制 主要方法和要求：水塔由电机带动水泵供水，ARM控制电机转动以达到对水位控制的目的。 供水时，水位上升，当达到上限时，应停止电机和水泵的工作，不再给水塔供水。 当水位下降到下限时，应启动电机，带动水泵工作，给水塔供水。 当水位处于上下限之间时，无论是电机已在带动水泵给水塔加水，水位在不断上升；或者是电机没有工作，用水使水位在不断下降，都应继续维持原有的工作状态。9、步进电机正逆转及转数控制 主要方法和要求： 送电时，设定为正转，显示器为“00”。 输入转数，显示器将显示输入的转数。 按“A”键设定正逆转，D1 204亮表示逆转；再按，D1 204灭为正转。再按，D1 204亮又逆转。 按“*”键，步进电机开始运转。 步进电机每转一转，显示器减1，直至00，步进电机停止运转。10、输液报警器 设计要求： 问题提出：医院给病人输液通常是利用托马氏管进行。在给病人输液过程中护士和病人家属必须经常注意输液进行情况，观察液体是否快输完了，以便及时换液或拔出针头，防止空气进入血管中。 硬件说明：模拟检测探头计液滴数，16滴液滴为1ml，计数16初始容液量数减1，至零启动报警器。 电路设计：检测探头（可模拟），控制部分（键盘，显示，报警）。 总体要求：原程序+原理图+实际通过。11、函数图形发生器的设计与制作设计要求：从键盘输入函数表达式（如：），输出其波形。电路设计：D/A，键盘，显示。总体要求：原程序+原理图+实际通过。12、抢答器设计要求：用独立式键盘模拟按键，并在LED上显示抢中选手的编号。电路设计：键盘，LED。总体要求：原程序+原理图+实际通过。13、电风扇转速测量与控制系统设计要求：模拟电风扇，测量并计数出其转速显示在LED上（如：32p.s），通过键盘控制风扇转速。电路设计：LED，键盘，步进电机。总体要求：原程序+原理图+实际通过。14、时序控制装置设计要求：编写程序模拟一时序控制装置： 第1秒钟D1 204亮，第2秒钟D1 205亮，第3秒钟D1 206亮，第4秒钟D1 207亮，第5秒钟D1 204和D1 205亮，第6秒钟D1 205和D1 206亮，第7秒D1 206和D1 207亮，第8秒钟D1 204、D1 205和D1 206亮，第9秒钟D1 205、D1 206和D1 207亮，第10秒钟全亮，第11秒钟全灭；以后又从头开始，循环下去。电路设计：ARM内部定时器，I/O口。总体要求：原程序+原理图+实际通过。15、串口通讯 设计要求：PC机与ARM通讯，全双工方式。 ARM首先给PC机发送“ARM IS READY!”，之后PC机给ARM发送数据（键盘输入），传送给ARM并在数码管上显示。 电路设计：使用LED，ARM的串口管理单元。 总体要求：编写PC机通讯程序+ARM原程序+原理图+实际通过。16、电子锁 设计要求：编程模拟电子锁。密码的位数及内容固定（也可以做成可修改的），用户输入密码正确的话显示“WELCOME”（或是其它的）提示信息，否则在数码管上显示“ERROR！”（或是其它的）提示信息，若三次都不正确的话就禁止输入并且产生报警。 电路设计：键盘输入，LED显示，外部中断。 总体要求：原程序+原理图+实际通过。17、实验指导书中的综合性、设计性实验部分内容 所选题目要求见实验指导书。附件二： 课程设计报告写作要求一、 封面封面内容：1、 嵌入式系统（二）课程设计（宋体1号加粗）；2、 设计题目（宋体2号加粗）；3、 专业、班级、姓名（宋体3号加粗）；4、 指导教师 （宋体3号加粗）。二、内容要求：1、任务书2、设计论文摘要与关键词 1)摘要 摘要应扼要叙述本论文的主要内容特点，文字要精炼，是一篇具有独立性和完整性的短文，一般须重点说明设计或研究工作的目的，设计或实验方法、结果和最终结论。中文摘要一般为200字左右，摘要的文字部分用小四号宋体字。2)关键词关键词是供检索使用的，是从论文中选出的用以表示全文主题内容的单词或术语，不得自选关键词，关键词一般为35个。关键词和摘要的文字部分要隔行书写。3、正文三、正文内容提要1、概述所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；2、硬件电路设计及描述；3、软件设计流程及描述； 4、源程序代码（要有注释）。四、课程设计体会五、参考文献 六、（二）格式要求 1、采用A4纸张排版，左侧装订。页边距上、下边距2厘米，左边距3厘米，右边距2厘米。网格：每页33行，每行33字。2、标题四号字、宋体加粗，正文小四号字、宋体。 3、图和表要有图注和表注；图表中文字用五号字宋体，图注和表注的字体为五号字宋体加粗、居中。图注在图的下面，表注在表的上面。源程序代码采用宋体五号字