電子設(shè)計競賽第二階段培訓(xùn)計劃.doc

2009電子設(shè)計競賽第二階段培訓(xùn)計劃轉(zhuǎn)發(fā)2009-05-062009電子設(shè)計競賽第二階段培訓(xùn)計劃-原作者：郭萬有教授電子工程學(xué)院2009電子設(shè)計競賽第二階段培訓(xùn)方案（草稿）2009.4.16一、培訓(xùn)目標設(shè)計單片機小系統(tǒng)，應(yīng)用單片機小系統(tǒng)實現(xiàn)物理量采集、顯示、處理控制、報警系統(tǒng)。1單片機小系統(tǒng)硬件組成人機通道：16-20鍵，8位LED數(shù)碼或16x1字符液晶，4-8只LED狀態(tài)顯示，蜂鳴器1只存儲器：32Kx8BSRAM，256B非易失性存儲器，實時日歷鐘。前向模擬通道：2CH，增益、偏置均可調(diào)，帶低通濾波，8bitA/D后向模擬通道：2CH，8bitD/A,帶平滑濾波及功率輸出。通訊接口：三線制TTL電平，經(jīng)驅(qū)動后支持RS232，SPI，I2C，CAN等。擴展電路：centronics并行打印口，總線擴展口，8bitI/O口2單片機最小系統(tǒng)基本軟件設(shè)計要求程序設(shè)計模塊化：即功能相互獨立、具有可移植性鍵盤管理：軟件削抖、功能鍵功能、編輯鍵功能顯示：顯示提示，滾動顯示，編輯操作與顯示功能，菜單操作與顯示功能采集與控制：采集，處理，存儲，模擬輸出數(shù)據(jù)處理：基本算法庫、軟件曲線擬和與插值功能、數(shù)字濾波、譜分析通訊：I2C、RS232、打印3物理量采集、顯示、處理控制、報警系統(tǒng)（以溫度測量為例）假定溫度傳感器分別為熱電阻、熱電偶、電壓/電流型IC、數(shù)字溫度IC，并且都呈分段非線性，要求能夠記錄24小時內(nèi)每間隔6分鐘及最近6分鐘內(nèi)每間隔2秒鐘的4只傳感器的溫度值。用數(shù)碼管實時顯示選定的傳感器號及相應(yīng)的溫度值，用雙通道示波器實時顯示24小時及6分鐘的溫度變化曲線。能夠用數(shù)碼管回調(diào)選定時刻的溫度值，打印選定時段的溫度記錄曲線。計算并用數(shù)碼管實時顯示選定的傳感器24小時內(nèi)的平均溫度、溫度最大值、最小值、最大溫差、積溫；設(shè)立系統(tǒng)自動校準功能。用水泥電阻作為控溫元件，將其置于數(shù)字溫度IC上，分別采用模擬線性功控及PWM功控方法將水泥電阻溫度控制在設(shè)定的溫度值附近。為每一路溫度傳感器設(shè)計越限報警功能。當某路傳感器溫度超越設(shè)定的溫度上下閥值時，即產(chǎn)生相應(yīng)的聲光報警信號并顯示該傳感器的溫度值，直至溫度回到門限內(nèi)或通過用控制鍵解除警報。設(shè)計與總結(jié)報告：方案比較、設(shè)計與論證，理論分析與計算，電路圖及有關(guān)設(shè)計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析。二、進度安排1印制版設(shè)計階段（三：2、3、4、5）2小系統(tǒng)調(diào)試階段（三：1、7、8、9）3應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試階段（三：6、10、11、12）三、培訓(xùn)指導(dǎo)內(nèi)容（60課時）1、儀器原理與使用4+4模擬及數(shù)字存儲示波器基本原理，主要性能指標，自動設(shè)置，觸發(fā)（方式、源、條件、電平），垂直（靈敏度、偏移、耦合方式、帶寬、通道數(shù)學(xué)合成、反相功能），水平（掃速/時基、位移、掃描方式、釋抑調(diào)整、主時基與時基拓展），凍結(jié)與拓展（水平、垂直）、測量（幅度、時頻），光標功能，顯示格式（YT、XY），存儲與比較，顯示方式（點陣、矢量），顯示調(diào)整（余灰、對比度），探頭匹配與使用，打印、存盤，邏輯分析儀功能。信號源性能指標，信號類型，幅度（量程，微調(diào)，偏置），頻率（量程，微調(diào)），占空比，掃頻范圍，測頻。電源三用表仿真器編程器2、常用工具軟件使用4+4+4+4仿真器開發(fā)軟件的安裝與使用Mulitesim2001仿真軟件使用Altiumdesigner使用QuartusII使用C51原理,keilC51使用3、常用元器件與電路4電阻、電容、電感、二極管、三極管、可控硅、繼電器的分類、型號規(guī)格與識別、用途、封裝標準數(shù)字邏輯集成電路分類、規(guī)格、型號、封裝運算放大器分類、規(guī)格、型號、用途、封裝A/D、D/A轉(zhuǎn)換可編程邏輯器件的印制版設(shè)計與編程下載緩沖驅(qū)動與接收、功率驅(qū)動、差分驅(qū)動與接收，光耦接口電路（）V/F、F/V、I/V、V/I轉(zhuǎn)換、PWM、PFM、濾波、PLL、VCO、555等特殊功能電路4、單片機小系統(tǒng)組成原理與硬件設(shè)計45、單片機小系統(tǒng)軟件設(shè)計46、單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計-溫度采集、顯示、控制、報警系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)47、模擬通道設(shè)計4放大調(diào)理（增益、偏置、頻響、帶寬、極性）濾波調(diào)理電源（單/雙、模擬/數(shù)字地、虛地發(fā)生）功率驅(qū)動A/D、D/A設(shè)計8、接口擴展與通訊4總線式、串行、并行I/O擴展、存儲器擴展常用通訊接口無線通訊：射頻、紅外、激光9、電子系統(tǒng)測量原理與方法4+4電阻、輸入阻抗、輸出阻抗、電容、電感（恒流、恒壓、電橋法）電壓、電流傳輸特性（幅頻、相頻）頻率、周期測量10、將示波器作為顯示終端211、12、電子設(shè)計競賽文檔整理213、信息獲取