综合实训课题.docx

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综合实训课题

嵌入式方向09班《单片机原理及应用》综合实训课题

课题一环境温度检测与控制

1.功能要求

实时检测室内环境温度，并通过继电器控制电加热器的开关，保持所处监测点温度保持在设定温度范围内。

显示器实时显示实际温度值。

超过温度设定值蜂鸣器报警与闪光三秒，并将超限值和超限时间保存在EEPROM中。

温度值可人工随即设定并保存，查询显示功能。

显示器的显示模式可通过键盘控制，显示模式有：

实时温度，当前时间的月、日和时、分，设定的超温报警上限，设定的规定温度，查询报警参数及时间（时、分）。

2.方案提示

该课题的难点是单总线温度检测，并且是自学研究性内容；

温度检测可利用实验板上的单总线温度传感器18B20；

键盘功能可自行规定数字键与功能键，但应易判断。

数字和功能键分区块划分；

继电器接点容量为1A、28V，所以要通过购买适当的中间继电器；

电加热器可购买当前市面上廉价的电加热器，两档控制，2000W之内；

实验过程可通过改变监测点距离加热器的位置，模拟环境温度的快速变化。

其他可能的人性化功能均可以考虑，使产品更具吸引力。

3.实施过程

1）以小组为单位进行，首先讨论主题方案，画出系统原理图及功能框图

2）划分功能模块，规划配置资源（主要是CPU内部资源的分配及使用）

3）各功能模块的功能实现（主要软件编制与调试）

4）整体功能的组合与调试

5）运行观测试验

6）提交完整电子文档（设计系统图、设计方案、各软件模块的工程文件、整体工程文件）。

课题二多功能红外遥控器

1.功能要求

利用实验板的基本资源，设计一个多功能红外遥控器。

遥控器具有以下功能：

1）可遥控多媒体教室的屏幕升降；

2）可遥控单相220V交流电器的开关（适合各类家用电器）；

3）可遥控选择频道（任选或递增）

4）可遥控改变音量（8级音量）

5）可遥控打开防盗报警装置，有人靠近报警并记录时刻

2.方案提示

该课题的难点是红外接收及解码与接收码处理，属于自学研究性内容；

遥控发射器提供成品，接收器利用板上红外接收头；

多媒体屏幕利用教室的改进为可遥控的；

各类家用电器可选择1-2件，如电灯、加热器等；

频道数用数码显示器模拟代替；

八级音量用LED灯模拟；

防盗报警传感可利用光敏电阻。

3.实施过程

1）以小组为单位进行，首先讨论主题方案，画出系统原理图及功能框图

2）划分功能模块，规划配置资源（主要是CPU内部资源的分配及使用）

3）各功能模块的功能实现（主要软件编制与调试）

4）整体功能的组合与调试

5）运行观测试验

6）提交完整电子文档（设计系统图、设计方案、各软件模块的工程文件、整体工程文件）。

课题三家用防盗报警装置

1.功能要求

用单片机设计一个家用防盗报警器，具有各个报警实验键、设防键、撤防键。

设防时间区间内自动设防。

防盗功能有声音报警、玻璃破损报警、开窗户报警、热红外接近报警、穿越禁止区域报警、关键部位压力报警等。

记录报警事件，可查阅历史事件。

声光报警同步，留有适当控制功能。

2.方案提示

该课题难点是各种传感器的确定，且需要重新改接线路，规划出I/O引脚；

开关量不够时可断开短路插件，重新布局资源；

声音报警和红外报警的传感可采用声控开关与红外释热开关；

玻璃破损开关选用现成品，开窗户开关利用成品化的磁接近开关；

穿越禁止区域用红外线接收；（探讨，可不实现，光栅：

可模拟出一道）

压力开关可人为压力模拟压力按钮；

声光报警采用蜂鸣器和闪光灯代替即可。

3.实施过程

1）以小组为单位进行，首先讨论主题方案，画出系统原理图及功能框图

2）划分功能模块，规划配置资源（主要是CPU内部资源的分配及使用）

3）各功能模块的功能实现（主要软件编制与调试）

4）整体功能的组合与调试

5）运行观测试验

6）提交完整电子文档（设计系统图、设计方案、各软件模块的工程文件、整体工程文件）。

课题四具有远传功能的单相交流电压表

1.功能要求

在实验板基础上，设计一个远传电压表。

实时测量单相交流市电的电压值，就地电压显示、超压报警、超超压断电、串行通信到远方显示检测值。

每5分钟记录一次电压值，便于绘制曲线（无需绘制）。

2.方案提示

该课题难点是双机串行通信程序的编制与调试以及交流电的测试；

由于板上无A/D转换，要检测模拟电压需要设计单A/D通道，首先应该电压互感器降压到5V范围，然后再转换；

交流电是50Hz的，要考虑满足采样定理及实际精度要求；

远传从理论上需要RS485总线，测试阶段可用TTL电平进行串行通信，即远传通信可使用两块实验板直接连接；

超压和超超压得设定值不同而已，可选择10%为超压，30为超超压断电值；

电压值可取XXX.X格式。

3.实施过程

1）以小组为单位进行，首先讨论主题方案，画出系统原理图及功能框图

2）划分功能模块，规划配置资源（主要是CPU内部资源的分配及使用）

3）各功能模块的功能实现（主要软件编制与调试）

4）整体功能的组合与调试

5）运行观测试验

6）提交完整电子文档（设计系统图、设计方案、各软件模块的工程文件、整体工程文件）。

课题五功能丰富的多总线单片机实验系统设计

1.功能要求

CPU用STC11F08X或STC12F系列通用，也兼顾STC89C52RD+芯片；

我们所用实验板已有的资源均应具备；

设计一个标准RS232串行口，一个USB下载口，一个光电隔离的485串口；

一个光电隔离的CAN总线串行口；

6位LED数码管显示；

一个模拟的I2C总线，至少挂接一片EEPROM芯片AT24C02（或AT24C16）、一片实时时钟芯片和一片其它功能的I2C芯片；

外接LCD显示器接口插槽；

两路1A继电器驱动输出；

一路8位DAC转换电路；

一路蜂鸣器，4路不同频率的方波输出如所用实验板参数；

一路模拟量输入通道；

其它功能可根据需要增加适当。

2.方案提示

该课题难点是综合分析与使用单片机的资源及多总线的扩展及其光电隔离；

I/O资源引脚不够时，可利用跳线该接线，分别使用不同电路的功能。

也可考虑用外锁存器扩展方式（ALE的使用）；

尽量使用低功耗期器件。

3.实施过程

1）以小组为单位进行，首先讨论主题方案，画出系统原理图及功能框图

2）划分功能模块，规划配置资源（主要是CPU内部资源的分配及使用）

3）各功能模块的功能实现（主要软件编制与调试）

4）整体功能的组合与调试

5）运行观测试验

6）提交完整电子文档（设计系统图、设计方案、各软件模块的工程文件、整体工程文件）。