正式單片機課程設(shè)計課程教學大綱

1、單片機應(yīng)用課程設(shè)計教學大綱開課學院:機電工程學院適用專業(yè):電子科學與技術(shù)課程編號:2009404課程英文名稱:Single-chip Microcomputer Application System Design實驗課程總學時:36 實驗課程總學分:1一、課程性質(zhì)和目的:單片機原理及應(yīng)用是一門技術(shù)性、應(yīng)用性很強的學科,實驗教學是它的一個極為重要的教學環(huán)節(jié),除實驗教學環(huán)節(jié),單片機課程設(shè)計也是重要的實踐教學環(huán)節(jié),通過這一環(huán)節(jié)可使學生不但能夠?qū)⒄n堂上學到的理論知識與實踐應(yīng)用結(jié)合起來,而且能夠?qū)﹄娮与娐?、電子元器件、印制電路板等方面的知識進一步加深認識,同時在軟件編程、排錯調(diào)試、相關(guān)儀器設(shè)備的使用技能

2、等方面得到較全面的鍛煉和提高,為今后能獨立進行單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計工作打良好的基礎(chǔ)。二、單片機課程設(shè)計的具體要求1、原則上每生一項設(shè)計,不能重復設(shè)計。2、項目大的可多人從事,但每人必須承擔足夠的設(shè)計任務(wù)。3、項目結(jié)題需要提供電路圖、程序清單、設(shè)計說明書等資料,還要提供實物作品,運行照片等。4、參加科技節(jié)展出及評獎的作品,要給與適量的加分。優(yōu)秀的設(shè)計人員優(yōu)先推薦參加省機電大賽或電子大賽。5、整個課程設(shè)計過程中,嚴格執(zhí)行考核制度,對于無故曠課、擾亂課堂秩序、玩游戲、玩手機、不從事設(shè)計和制作的行為給予嚴肅處理。6、對于課堂表現(xiàn)好的同學,進行加分獎勵。三、課程設(shè)計的實施方案1、基本開發(fā)工具的使用電

3、路設(shè)計及仿真運行工具Proteus軟件、編程及編譯環(huán)境Keil uVision軟件、程序燒寫器的使用及驅(qū)動程序的安裝。2、單片機應(yīng)用系統(tǒng)的搭建方法電源的設(shè)計、振蕩電路參數(shù)的選擇、復位電路的設(shè)計、內(nèi)置及外置程序程序存儲器的選擇,各端口的驅(qū)動能力及接口方法。3、學生實踐能力的摸底測試通過簡單的單片機應(yīng)用設(shè)計,如:流水燈、數(shù)碼顯示、鍵盤控制等,進行軟環(huán)境編程測試及硬環(huán)境測試。軟環(huán)境測試:利用Proteus、Keil C51 進行仿真測試。硬環(huán)境測試:搭建具體電路,利用編程器燒寫程序,進行調(diào)試。4、選擇設(shè)計題目學生可根據(jù)自身能力和愛好,選擇或自擬設(shè)計題目,并進行系統(tǒng)的分析和調(diào)研、可行性分析、性價比分析

4、,形成設(shè)計任務(wù)書。指導教師處備案。5、確定實施方案經(jīng)過方案論證,找出最優(yōu)化的實施方案。以此評價開發(fā)思路。6、加強指導指導教師對學生的共性問題進行集中指導,對零散問題進行分別指導。7、硬件電路設(shè)計根據(jù)實施方案,利用Proteus軟件設(shè)計原理圖。原理圖的質(zhì)量作為考核依據(jù)。8、軟件設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)工作過程畫出各部分流程圖,根據(jù)流程圖編寫程序并進行整合,程序和流程圖的質(zhì)量作為考核依據(jù)。9、仿真調(diào)試編譯后的程序加載到原理圖上進行仿真,調(diào)試,調(diào)試成功后的仿真圖片作為考核的依據(jù)。10、電路搭建根據(jù)電路原理圖設(shè)計,進行布線圖設(shè)計。購買電子元件,焊接線路板,線路板的焊接質(zhì)量作為考核依據(jù)。11、系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試成功之

5、后,考察功能實現(xiàn)情況,作為考核依據(jù)。12、撰寫課程設(shè)計論文要求從選題、論證、設(shè)計、仿真、調(diào)試、形成作品到感想寫入論文內(nèi),要符合正規(guī)論文格式。四、單片機原理及應(yīng)用課程設(shè)計指導書1、課程設(shè)計的基本任務(wù):著重提高學生在單片機應(yīng)用方面的實踐技能,樹立嚴謹?shù)目茖W作風,培養(yǎng)學生綜合運用理論知識解決實際問題的能力。學生通過單片機和硬件和軟件設(shè)計、安裝、調(diào)試、整理資料等環(huán)節(jié),初步掌握工程設(shè)計方法和組織實踐的基本技能,逐步熟悉開展科學實踐的程序和方法。2、課程設(shè)計的基本要求:1根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的要求,初步掌握總體結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和構(gòu)思,從中選擇一種最佳設(shè)計方案;2根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)模的要求,掌握單片機外部擴充系統(tǒng)硬件

6、設(shè)計的基本過程;3根據(jù)任務(wù)要求和硬件設(shè)計要求,首先畫出程序的總體流程圖,然后進行各控制模塊的程序設(shè)計;4掌握如何應(yīng)用單片機仿真器來開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)及仿真調(diào)試的過程。3、課程設(shè)計的步驟:單片機系統(tǒng)的設(shè)計步驟,一般可以分為需求分析,總體方案設(shè)計、硬件設(shè)計與調(diào)試、軟件設(shè)計與調(diào)試、系統(tǒng)功能調(diào)試與性能測試、產(chǎn)品驗收和維護、文件編制和技術(shù)歸檔等。1需求分析:需求分析就是要明確所設(shè)計的單片機應(yīng)用系統(tǒng)要"做什么"和"做的結(jié)果怎樣"。需求分析階段的結(jié)果是形成可操作的設(shè)計需求任務(wù)書。任務(wù)書應(yīng)包含單片機應(yīng)用系統(tǒng)所應(yīng)具有的功能特性和性能指標等主要內(nèi)容。如果是自主開發(fā)產(chǎn)品,還應(yīng)附有市

7、場調(diào)研和可行性論證等內(nèi)容;如果是委托開發(fā),則應(yīng)該與委托方討論擬制的需求任務(wù)書是否滿足對方的需求。2總體方案設(shè)計:總體方案設(shè)計就是要從宏觀上解決"怎么做"的問題。其主要內(nèi)容應(yīng)包括:技術(shù)路線或設(shè)計途徑、采用的關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、主要硬件的選型和加工技術(shù)、軟件平臺和開發(fā)語言、測試條件和測試方法、驗收標準和條文等。如果是委托開發(fā),設(shè)計需求任務(wù)書和總體方案設(shè)計的主要內(nèi)容往往以技術(shù)文件的形式附于合同書之后。3硬件設(shè)計:硬件設(shè)計的主要內(nèi)容是基于總體方案設(shè)計,選擇系統(tǒng)所需的各類元器件、設(shè)計系統(tǒng)的電子線路圖和印刷電路板、安裝元器件的調(diào)試硬件線路。硬件設(shè)計應(yīng)確保功能設(shè)計和接口設(shè)計滿足系統(tǒng)

8、的需求,并且充分考慮和軟件的協(xié)調(diào)工作關(guān)系,注重選用高集成度的器件和采用硬件軟化、軟件硬化等設(shè)計技術(shù)。4軟件設(shè)計:本階段的主要任務(wù)是:基于軟件工程的思想,擬制出本系統(tǒng)的軟件設(shè)計方案,劃分出主要的軟件模塊、根據(jù)需要繪制部分軟件模塊的流程圖、調(diào)試程序和測試軟件的基本功能。5系統(tǒng)功能調(diào)試與測試:本階段的重點是:基于系統(tǒng)的設(shè)計需求,進行系統(tǒng)功能調(diào)試和性能指標的測試,形成測試報告,核對用戶需求或設(shè)計需求和系統(tǒng)現(xiàn)有功能、指標的一致性程度,提出修改意見,循環(huán)上述某些步驟,直至滿足需求。4、設(shè)計報告要求1寫出設(shè)計的基本步驟及方案;2繪制硬件設(shè)計原理圖及電路圖;3設(shè)計出完整的程序框圖和程序清單;4說明硬軟件的調(diào)試

9、過程和調(diào)試方法;5設(shè)計者的心得體會。五、考核方案1、考核分四部分進行:實物作品、課程設(shè)計論文、平時成績、課堂表現(xiàn)2、實物作品從實現(xiàn)功能和焊接質(zhì)量進行評分,占總成績的40%。3、課程設(shè)計論文從論文的規(guī)格、要求進行評分,占總成績的30%。4、平時成績就是平時階段性的檢查成績,占總成績的20%。5、課堂表現(xiàn)指出勤、課堂紀律,占總成績的10%。6、科技節(jié)加分:一等獎5分、二等獎4分、三等獎3分、參展2分。六、單片機課程設(shè)計題目(備選1、基于單片機的智能電壓表設(shè)計2、基于單片機的LED流水燈系統(tǒng)設(shè)計3、基于單片機的智能船模設(shè)計4、基于單片機的電梯控制模型設(shè)計5、基于單片機的水位控制系統(tǒng)設(shè)計6、基于單片機

10、的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計7、基于單片機的搶答器設(shè)計8、基于單片機的數(shù)字溫度計設(shè)計9、基于單片機的智能小車設(shè)計10、基于單片機的遙控器設(shè)計11、基于單片機的串行通信發(fā)射機設(shè)計12、基于單片機的簡易智能電動車設(shè)計13、基于單片機的太陽能熱水器控制器設(shè)計14、MCS-51單片機溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計15、直流電動機的轉(zhuǎn)速檢測與脈寬調(diào)速16、基于單片機的智能機器人的設(shè)計17、基于單片機的簡易無線競賽系統(tǒng)的設(shè)計18、基于單片機的車輛闖紅燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計19、基于單片機控制的井下瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計20、基于單片機的煤氣泄漏檢測報警裝置設(shè)計21、基于單片機的井式滲碳爐控制系統(tǒng)設(shè)計22、基于單片機的蔬菜大棚溫濕度智能控

11、制系統(tǒng)設(shè)計23、基于單片機的電子鐘設(shè)計24、基于單片機的液位控制器設(shè)計(805125、基于單片機的點陣電子顯示屏設(shè)計26、基于單片機的智能尋跡避障小車設(shè)計27、基于單片機的熱敏電阻測溫系統(tǒng)設(shè)計 28、基于單片機的智能型電話遠程遙控器設(shè)計 29、基于單片機的數(shù)控直流電源設(shè)計 30、基于單片機的電子萬年歷設(shè)計 31、基于單片機的紅外防盜報警器設(shè)計 32、基于單片機的花卉溫室控溫系統(tǒng)設(shè)計 33、基于單片機的焊機溫度控制系統(tǒng)設(shè)計 34、基于單片機的路燈控制器設(shè)計 35、基于單片機的車床刀架控制系統(tǒng)設(shè)計 36、基于單片機的電機智能綜合保護裝置設(shè)計 37、基于單片機的太陽能熱水器控制器設(shè)計 38、基于單片

12、機的智能型礦用磁力啟動器設(shè)計 39、基于單片機的無氧退火爐溫控系統(tǒng)設(shè)計 40、基于單片機的電廠鍋爐過熱蒸汽溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 41、基于單片機的摩托車里程表研制 42、基于單片機的自動車庫門的設(shè)計 43、基于單片機的自動滴灌控制系統(tǒng)的設(shè)計 44、基于單片機的預付費電度表設(shè)計 45、基于單片機的智能電子秤設(shè)計 46、基于單片機的油井巡視定位系統(tǒng)設(shè)計 47、基于單片機的照明控制系統(tǒng) 48、基于單片機的鍋爐液位控制系統(tǒng)設(shè)計 49、基于單片機的洗衣機設(shè)計 50、基于單片機的鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)設(shè)計 51、基于單片機的多功能秒表設(shè)計 52、基于單片機的無線監(jiān)護系統(tǒng)的設(shè)計 53、基于串行通信的紅外線智能家電

13、控制系統(tǒng) 54、基于單片機的智能遙控器設(shè)計 56、基于單片機的公用電話網(wǎng)遠程控制器的設(shè)計 57、基于單片機的多功能節(jié)能微波爐控制器設(shè)計 6 58、基于單片機的多功能數(shù)顯表設(shè)計（氣壓、沖擊頻率） 59、基于單片機的倉庫溫濕度測量儀設(shè)計 60、基于單片機的自動加料系統(tǒng) 62、基于單片機的遠程溫度顯示系統(tǒng) 63、基于 89C51 單片機的傳感器水位測量系統(tǒng) 64、基于 51 單片機的廣告燈設(shè)計 65、基于單片機的水箱水位控制系統(tǒng)設(shè)計 66、動態(tài)電子秤設(shè)計 67、基于單片機的非接觸式熱量測量系統(tǒng)設(shè)計 68、基于單片機的非接觸式位移傳感器設(shè)計 69、基于單片機的非接觸式溫度測試儀設(shè)計 70、基于單片機的工業(yè)電加熱爐的微機控制系統(tǒng)設(shè)計 71、基于單片機的戶用超聲波熱量表設(shè)計 72、基于單片機的火災自動探測報警系統(tǒng)設(shè)計 73、基于單片機的住宅智能化險情報警系統(tǒng)設(shè)計 74、基于單片機的數(shù)字溫度測量及顯示系統(tǒng)設(shè)計 75、火災自動報警系統(tǒng)設(shè)計 76、基于 GSM 短信模塊的家庭防盜報警系統(tǒng) 77、基于 GSM 模塊的車載防盜系統(tǒng)設(shè)計 78、