課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書課程設(shè)計(jì)概述微機(jī)（單片機(jī)）原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，要求通過理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生能在理論的指導(dǎo)下，主要依靠實(shí)踐活動(dòng)，設(shè)計(jì)出一個(gè)小型應(yīng)用系統(tǒng)。目的是使學(xué)生增進(jìn)對(duì)單片機(jī)的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)單片機(jī)理論方面的理解，掌握單片機(jī)的內(nèi)部功能模塊的應(yīng)用，如定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷、片內(nèi)外存貯器、I/O口等，了解和掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)過程、方法及實(shí)現(xiàn)，為以后設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)，樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。學(xué)生通過單片機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)、調(diào)試、整理資料等環(huán)節(jié)，初步掌握工程設(shè)計(jì)方法和組織實(shí)踐的基本技能，逐步熟悉開展科學(xué)實(shí)踐的程序和方法。課程設(shè)計(jì)步驟課程設(shè)計(jì)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(jì)的方法和構(gòu)思，從中選擇一種最佳設(shè)計(jì)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(jī)外部擴(kuò)充系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基本過程；（硬件設(shè)計(jì)）3）根據(jù)任務(wù)要求和硬件設(shè)計(jì)要求，首先畫出程序的總體流程圖、模塊流程圖，然后進(jìn)行各軟件模塊的程序設(shè)計(jì)；（軟件設(shè)計(jì)）4）掌握如何應(yīng)用單片機(jī)仿真器來開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)及仿真調(diào)試的過程。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容、步驟1）總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì)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(jì)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(tái)和開發(fā)語言、測(cè)試條件和測(cè)試方法、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和條文等。擬定總體設(shè)計(jì)方案一般要通過認(rèn)真調(diào)研，通過查閱手冊(cè)、有關(guān)文獻(xiàn)資料、論證等，最后定稿，以避免方案上的疏忽，造成軟、硬件設(shè)計(jì)產(chǎn)生較大的返工，延誤開發(fā)進(jìn)程。在確定系統(tǒng)的總體方案時(shí)，對(duì)系統(tǒng)的硬件和軟件功能應(yīng)進(jìn)行綜合性考慮，因?yàn)橄到y(tǒng)的一個(gè)控制功能一般是既可以用硬件來完成，也可以由軟件來完成，究竟采用什么方式，則要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性及硬件系統(tǒng)的性能價(jià)格比綜合平衡后加以確定。一般情況下，用硬件來完成速度快，可節(jié)省CPU的大量時(shí)間，但這會(huì)使系統(tǒng)比較復(fù)雜，而且價(jià)格會(huì)高一些；用軟件實(shí)現(xiàn)價(jià)格便宜，但要占用CPU較多的時(shí)間。所以一般的原則是在CPU時(shí)間允許的情況下，盡量采用軟件。具體本課程設(shè)計(jì)，可以根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的設(shè)計(jì)要求和技術(shù)指標(biāo)，選擇確定系統(tǒng)硬件的類型，選擇相應(yīng)的硬件模塊，確定參數(shù)，繪出系統(tǒng)硬件總框圖，還應(yīng)完成軟件設(shè)計(jì)任務(wù)分析，確定軟件方案、算法，繪出系統(tǒng)軟件的總框圖。硬件電路設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是基于總體方案設(shè)計(jì)，選擇系統(tǒng)所需的各類元器件、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的電子線路圖和印刷電路板等。硬件設(shè)計(jì)應(yīng)確保功能設(shè)計(jì)和接口設(shè)計(jì)滿足系統(tǒng)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(jì)技術(shù)。具體本課程設(shè)計(jì)，選擇Dais實(shí)驗(yàn)仿真開發(fā)系統(tǒng)作為硬件平臺(tái)，所以硬件設(shè)計(jì)比較簡單，主要要求熟悉產(chǎn)品說明書，選擇模塊電路，確定接口電路硬件地址等參數(shù)，掌握使用和控制方式等，畫出電路總圖。硬件設(shè)計(jì)中對(duì)于可靠性設(shè)計(jì)，抗干擾設(shè)計(jì)等作為了解性的內(nèi)容。軟件設(shè)計(jì)本階段的主要任務(wù)是：基于軟件工程的思想，擬制出系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案，確定控制算法，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、各個(gè)軟件模塊的編寫、調(diào)試程序和測(cè)試軟件編寫等。對(duì)于微機(jī)控制應(yīng)用型系統(tǒng)，確定控制算法是非常重要的問題。其主要任務(wù)就是確定系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)數(shù)學(xué)模型確定系統(tǒng)的控制算法。常見控制算法如PID控制、自適應(yīng)控制等。具體本課程設(shè)計(jì)，按要求畫出系統(tǒng)軟件工作流程圖，采用C51或匯編語言寫出源程序，硬件連接好后進(jìn)行軟硬件聯(lián)合調(diào)試。軟件設(shè)計(jì)是本課程設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。系統(tǒng)功能調(diào)試與測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成之后，需對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試的內(nèi)容和具體步驟如下:系統(tǒng)硬件調(diào)試：硬件調(diào)試的主要任務(wù)是排除硬件故障，其中包括設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和工藝性故障。首先應(yīng)對(duì)系統(tǒng)硬件的不同功能部件進(jìn)行調(diào)試，檢查硬件各部件的正確性，然后進(jìn)行系統(tǒng)硬件聯(lián)調(diào)。硬件調(diào)試方法包括：脫機(jī)檢查。用萬用表逐步按照電路原理圖檢查印制電路板中所有器件的各引腳，電源的連接，數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線是否有故障等。軟件調(diào)試?？梢酝ㄟ^一些簡單的測(cè)試軟件來查看各個(gè)模塊電路工作是否正常。如果運(yùn)行測(cè)試結(jié)果與預(yù)期不符，很容易根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障原因并采取針對(duì)性措施排除故障。系統(tǒng)軟件調(diào)試：軟件調(diào)試的任務(wù)是利用開發(fā)工具進(jìn)行在線仿真調(diào)試，發(fā)現(xiàn)和糾正程序錯(cuò)誤。軟件的調(diào)試應(yīng)一個(gè)模塊一個(gè)模塊地進(jìn)行，首先單獨(dú)調(diào)試各功能子程序，檢驗(yàn)程序是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能，接口電路的控制是否正常等；其次逐步將各子程序連接起來總調(diào)，最后將調(diào)試好的程序固化在存儲(chǔ)器中。系統(tǒng)硬軟件聯(lián)調(diào)：當(dāng)系統(tǒng)硬件和軟件分別調(diào)試完成后，在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行系統(tǒng)硬軟件聯(lián)調(diào)。撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告寫出課程設(shè)計(jì)說明書，參加答辯。課程設(shè)計(jì)說明書包含：(1)寫出設(shè)計(jì)的基本步驟及方案；⑵硬件設(shè)計(jì)原理圖；⑶完整的程序框圖和程序清單；⑷軟硬件的調(diào)試過程和調(diào)試方法；⑸設(shè)計(jì)者的心得體會(huì)；⑹列出參考文獻(xiàn)，格式為作者、文獻(xiàn)名、出版單位、出版時(shí)間。課程設(shè)計(jì)考核1）設(shè)計(jì)結(jié)果占50%；2）設(shè)計(jì)報(bào)告占50%。浙江理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)名稱多功能時(shí)鐘主要任務(wù)與目標(biāo)通過設(shè)計(jì)一個(gè)多功能時(shí)鐘，掌握設(shè)計(jì)、調(diào)試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的方法。任務(wù)涉及的知識(shí)點(diǎn)包括匯編（C51）程序語言、MCS-51單片機(jī)UO應(yīng)用、中斷與定時(shí)器應(yīng)用、人機(jī)接口應(yīng)用技術(shù)等。專業(yè):班級(jí):主要內(nèi)主要內(nèi)容與基本要求要求設(shè)計(jì)的多功能時(shí)鐘完成以下功能:實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前時(shí)間（6位數(shù)碼管顯示,2位顯示小時(shí)，2位顯示分鐘，2位顯示秒）。半點(diǎn)及整點(diǎn)時(shí)間用蜂鳴器報(bào)時(shí)，半點(diǎn)短鳴，整點(diǎn)長鳴對(duì)應(yīng)的次數(shù)。22點(diǎn)至6點(diǎn)不鳴。能用鍵盤修改當(dāng)前時(shí)鐘。11）2）3）4）5）6）7）布置任務(wù)，分析任務(wù)；（1天）方案設(shè)計(jì)，相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)；（1天）硬件原理圖設(shè)計(jì)；（2天）軟件設(shè)計(jì)；（3天）軟硬件調(diào)試；（5天）撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告；（1天）答辯。（1天）實(shí)習(xí)地點(diǎn)：15-202教師系簽意系主任簽名：名年見年月日月日浙江理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)任務(wù)書主要任

務(wù)與

目標(biāo)多功能倒計(jì)時(shí)表主要任

務(wù)與

目標(biāo)通過設(shè)計(jì)一個(gè)多功能倒計(jì)時(shí)表，掌握設(shè)計(jì)、調(diào)試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的方法。任務(wù)涉及的知識(shí)點(diǎn)包括匯編（C51）程序語言、MCS-51單片機(jī)UO應(yīng)用、中斷與定時(shí)器應(yīng)用、人機(jī)接口應(yīng)用技術(shù)等。要求設(shè)計(jì)的多功能倒計(jì)時(shí)表完成以下功能：主要內(nèi)容與基本要求①實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前倒計(jì)時(shí)的天數(shù)（6位數(shù)碼管顯示，2位顯示年，2位顯示月，2主要內(nèi)容與基本要求②能用鍵盤修改當(dāng)前年、月、日。（用按鍵依次切換年、月、日）③具有秒表功能，顯示秒和百分秒，用按鍵啟動(dòng)和停止。88）9）10）11）12）13）14）布置任務(wù)，分析任務(wù)；（1天）方案設(shè)計(jì)，相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)；（1天）硬件原理圖設(shè)計(jì)；（2天）軟件設(shè)計(jì)；（3天）軟硬件調(diào)試；（5天）撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告；（1天）答辯。（1天）實(shí)習(xí)地點(diǎn):15-202教師系簽意系主任簽名：名年見年月日月日浙江理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)名稱多功能電子萬年歷主要任務(wù)與目標(biāo)通過設(shè)計(jì)一個(gè)多功能電子萬年歷，掌握設(shè)計(jì)、調(diào)試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的方法。任務(wù)涉及的知識(shí)點(diǎn)包括匯編（C51）程序語言、MCS-51單片機(jī)UO應(yīng)用、中斷與定時(shí)器應(yīng)用、人機(jī)接口應(yīng)用技術(shù)等。主要內(nèi)容與基本要求要求設(shè)計(jì)的多功能電子萬年歷完成以下功能：能顯示陽歷年、月、日。能顯示星期、小時(shí)、分鐘。能顯示陰歷月、日，能顯示是否閏年。可用鍵盤切換上述功能，且可修改。15）16）17）18）19）215）16）17）18）19）20）21）1=1教師系簽意系主任簽名：名年見年月日月日浙江理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

數(shù)字電壓表主要任

務(wù)與

目標(biāo)通過設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，掌握設(shè)計(jì)、調(diào)試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的方法。主要任

務(wù)與

目標(biāo)任務(wù)涉及的知識(shí)點(diǎn)包括匯編（C51）程序語言、MCS-51單片機(jī)UO應(yīng)用、中斷與定時(shí)器應(yīng)用、A/D轉(zhuǎn)換、人機(jī)接口應(yīng)用技術(shù)等。主要內(nèi)容與基本要求要求設(shè)計(jì)的數(shù)字電壓表完成以下功能：①準(zhǔn)確測(cè)量各個(gè)通道輸入的模擬電壓值0~5V,精度0.02V；②顯示電壓值（4位數(shù)碼管顯示，1位顯示通道，3位顯示電壓）。liiJ③自檢、自校準(zhǔn)功能（鍵盤配合）。22）23）24）25）26）222）23）24）25）26）27）28）1=1教師系簽意系主任簽名：名年見年月日月日浙江理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

數(shù)字波形發(fā)生器主要任

務(wù)與

目標(biāo)通過設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字波形發(fā)生器，掌握設(shè)計(jì)、調(diào)試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的方法。主要任

務(wù)與

目標(biāo)任務(wù)涉及的知識(shí)點(diǎn)包括匯編（C51）程序語言、MCS-51單片機(jī)UO應(yīng)用、中斷與定時(shí)器應(yīng)用、D/A轉(zhuǎn)換、人機(jī)接口應(yīng)用技術(shù)等。主要內(nèi)主要內(nèi)容與基本要求要求設(shè)計(jì)的數(shù)字波形發(fā)生器完成以下功能：能產(chǎn)生正弦波、方波?？捎面I盤切換波形，頻率設(shè)定（頻率:0~1kHz；步進(jìn)：1Hz）。能顯示當(dāng)前產(chǎn)生頻率，設(shè)定的頻率。229）30）31）32）33）34）35）1=1布置任務(wù)，分析任務(wù)；（1天）方案設(shè)計(jì)，相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)；（1天）硬件原理圖設(shè)計(jì)；（2天）軟件設(shè)計(jì)；（3天）軟硬件調(diào)試；（5天）撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告；（1天）答辯。（1天）實(shí)習(xí)地點(diǎn):15-2021=1教師系簽意系主任簽名：名年見年月日月日

課程設(shè)計(jì)名稱多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)主要任務(wù)與目標(biāo)通過設(shè)計(jì)一個(gè)多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)，掌握設(shè)計(jì)、調(diào)試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的方法。任務(wù)涉及的知識(shí)點(diǎn)包括匯編（C51）程序語言、MCS-51單片機(jī)UO應(yīng)用、中斷與定時(shí)器應(yīng)用、人機(jī)接口應(yīng)用技術(shù)等。專業(yè):班級(jí):主要內(nèi)容與基本要求主要內(nèi)容與基本要求III檢測(cè)的溫度范圍：0°C?100°C,精度:0.5°C。III能檢測(cè)多點(diǎn)。Ill各檢測(cè)器單元可顯示檢測(cè)的溫度值。Ill可通過串行傳輸線實(shí)現(xiàn)上位機(jī)溫度數(shù)據(jù)的顯示。36）37）38）39）40）41）42）布置任務(wù)，分析任務(wù)；（1天）方案設(shè)計(jì)，相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)；（1天）硬件原理圖設(shè)計(jì)；（2天）軟件設(shè)計(jì)；（3天）軟硬件調(diào)試；（5天）撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告；（1天）答辯。（1天）1=1實(shí)習(xí)地點(diǎn):15-202教師系簽意系主任簽名：名年見年月日月日浙江理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)任務(wù)書專業(yè):班級(jí):主要任

務(wù)與

目標(biāo)電梯控制器設(shè)計(jì)主要任

務(wù)與

目標(biāo)通過設(shè)計(jì)一個(gè)電梯控制器，掌握設(shè)計(jì)、調(diào)試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的方法。任務(wù)涉及的知識(shí)點(diǎn)包括匯編（C51）程序語言、MCS-51單片機(jī)UO應(yīng)用、中斷與定時(shí)器應(yīng)用、人機(jī)接口應(yīng)用技術(shù)等。要求設(shè)計(jì)的電梯控制器完成以下功能:當(dāng)某層有呼叫并呼叫信號(hào)顯示時(shí)，橋廂模型（步進(jìn)電機(jī)）作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。假設(shè)平均每層高2皿，要求每層運(yùn)行時(shí)間不超過3秒，平層結(jié)束時(shí)給出提示信號(hào)。主要內(nèi)容與基本要求當(dāng)有多層呼叫時(shí)，橋廂模型（步進(jìn)電機(jī)）將按運(yùn)行規(guī)則作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，并依次在呼叫的樓層停留5秒。主要內(nèi)容與基本要求能自動(dòng)顯示橋廂模型當(dāng)前到達(dá)的樓層編號(hào)。43）44）45）46）47）443）44）45）46）47）48）49）1=1教師系簽意系主任簽名：名年見年月日月日浙江理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

電機(jī)控制器設(shè)計(jì)主要任

務(wù)與

目標(biāo)主要內(nèi)

容與基通過設(shè)計(jì)一個(gè)電機(jī)控制器，掌握設(shè)計(jì)、調(diào)試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的方法。主要任

務(wù)與

目標(biāo)主要內(nèi)

容與基任務(wù)涉及的知識(shí)點(diǎn)包括匯編（C51）程序語言、MCS-51單片機(jī)UO應(yīng)用、中斷與定時(shí)器應(yīng)用、人機(jī)接口應(yīng)用技術(shù)等。要求設(shè)計(jì)的電機(jī)控制器完成以下功能:上位機(jī)能通過串行口設(shè)定直流電機(jī)轉(zhuǎn)速、方向、啟動(dòng)、停止。下位機(jī)實(shí)時(shí)顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速、狀態(tài)。本要求下位機(jī)具備可通過外部電壓調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速功能。本要求50）51）52）53）54）550）51）52）53）54）55）56）1=1教師系簽意系主任簽名：名年見年月日月日浙江理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

交通燈控制器設(shè)計(jì)主要任

務(wù)與

目標(biāo)主要內(nèi)容與基本要求主要任

務(wù)與

目標(biāo)主要內(nèi)容與基本要求任務(wù)涉及的知識(shí)點(diǎn)包括匯編（C51）程序語言、MCS-51單片機(jī)UO應(yīng)用、中斷與定時(shí)器應(yīng)用、人機(jī)接口應(yīng)用技術(shù)等。要求設(shè)計(jì)的交通燈控制器完成以下功能:按照交通燈變化規(guī)律控制燈（4組，每組3個(gè)）的變化。顯示器顯示倒計(jì)時(shí)，最后5秒閃爍。能用鍵盤修改各個(gè)方向紅燈/綠燈時(shí)間。57）58）59）60）61）657）58）59）60）61）62）63）1=1