1012501502班单片机课程设计计划.docx

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1012501502班单片机课程设计计划

1012501-502班单片机课程设计计划

一、单片机课程设计开设目的

本课程设计是在前导验证性认知实验基础上，进行更高层次的命题设计实验，是在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。

对于提高学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要，是电子技术人才培养成长的必由之路。

培养学生综合模拟、数字、高频电路、单片机技术，解决电子信息方面常见实际问题的能力，并了解一般电子电路与单片机构成简单系统及简单编程的方法。

促使学生积累实际电子制作经验，准备走向更复杂更实用的应用领域。

目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。

二、组织和人员安排

本次单片机课程设计，在广泛征求意见和开会讨论后，决定成立指导小组，由肖卫初老师总负责，罗丽萍老师负责协调，课程设计指导老师：

肖卫初、何飞、李加升和龚伦峰。

具体安排见附件1：

指导老师、学生分组名单和地点安排。

三、课程设计时间

第17周集中时间进行课程设计。

不足时间由学生自己安排，第17周周五下午5：

00完成全部设计任务，上交电子文档（用“学号+姓名”命名）、纸质文档各一份给指导教师。

（课程设计报告参考样本见附件2、文挡格式见附件3）

四、评分准则

按优、良、中、及格、不及格等五个等级评定成绩，各指导教师集中评阅。

五、总结

设计完成后由负责老师书写总结。

六、单片机课程设计题目（见附件4）

主要由学生自己选题，或者参考附件4的题目自由选择。

要求1人1题，必须做出仿真结果或者实物。

本计划主笔人：

肖卫初

湖南城市学院通信与电子工程学院

2012年11月20日

附件1：

指导老师、学生分组名单和地点安排：

第1组：

20人，指导老师：

何飞组长：

谷云正地点：

第2实验楼505

学生名单：

1012501-01—1012501-25（其中1012501-3、1012501-4、1012501-6、

1012501-10、1012501-21为空学号）

第2组：

21人，指导老师：

李加升组长：

扶晓连地点：

第2实验楼505

学生名单：

1012501-26—1012501-47（其中1012201-26、1012201-27为空学号）

第3组：

20人，指导老师：

肖卫初组长：

张华清地点：

第2实验楼508

学生名单：

1012502-2—1012502-26（其中1012502-1、1012502-4、1012502-7、

1012502-17、1012502-23、101250224为空学号）

第4组：

19人，指导老师：

龚伦峰组长：

肖会芳地点：

第2实验楼508

学生名单：

1012502-27—1012502-48（其中1012502-30、1012502-32、1012502-39为空学号）

学号

姓名

设计题目

成绩

附件2：

单片机课程设计报告书

课题名称

姓名

唐小龙

学号

101220318

院系

通信与电子工程学院

专业

电子信息工程

指导教师

肖卫初副教授

2013年1月11日

一、设计任务及要求：

指导教师签名：

2012年12月日

二、指导教师评语：

指导教师签名：

2013年1月日

三、成绩

验收盖章

2011年6月26日

基于单片机的智能小车电路设计

唐小龙

（湖南城市学院通信与电子工程学院,益阳,413002）

1设计目的

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2功能要求及技术指标

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3总体设计方案

方框图直接用软件VISIO2003画出。

对方框图应有文字描述：

方框图的功能、组成和工作过程（各方框图的相互关系）等。

例如：

基本设计方案：

在现有玩具电动车的基础上，加装光电、红外线、超声波传感器，实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动小车的智能控制，如图3.2所示。

简易智能电动车采用80C51单片机进行智能控制。

小车行驶轨迹模型如图3.1所示，开始由手动启动小车，并复位初始化，当到达规定的起始黑线，由小车底部的红外光电传感器检测到第一条黑线后，通过单片机控制小车开始记数、显示、调速[2]。

在白纸所做轨迹道路中，小车通过超声波传感器正前方检测和光电传感器左右侧检测，由单片机控制实现系统的自动避障功能。

在电动车进驶过程中，采用双极式H型PWM脉宽调制技术，以控制小车调速；并采用动态共阴显示行驶时间和里程。

小车通过光电传感装置实现驶向光源并通过循迹保持小车在白纸范围内行驶。

当小车到达终点第二次检测到黑线时，单片机控制小车停车。

图3.1小车行驶轨迹图

图3.2总体设计方框图

4硬件电路的设计

所有电路原理图先用protelDXP软件画出来,然后，将Protel中的图复制粘贴到VISIO2003软件中，复制过去后是一张看不见的图片，你只要将字和线选成黑色，然后图就出来出，下来您取消组合，将里面多作的字和线删掉，重新修改就可以用了，ＶＩＳＩＯ里的字是10ＰＴ，箭头是10。

对电路原理图应有文字描述：

电路原理图的功能、组成、工作原理和工作过程等。

例如：

4.1　分控制器的电路设计

分控制器也采用AT89C51单片机作为微处理器，分控制器系统的外围接口电路由晶振、LCD图像显示电路、按键开锁电路、看门狗电路、通信接口电路、存储器等组成。

分控制器系统的硬件电路原理图如图4.1所示。

分控制器电路的工作过程是：

初始化其接收波特率，并一直处于信息监测状态，当收到地址帧时，就与本身的地址相对比，若不同，则丢弃此帧数据继续检测。

若相同，则读取AT24C02芯片存储的乐曲编码，通过P2.1口来控制喇叭发出乐曲音从而告诉用户，有访客请求进入楼宇。

当用户按下键盘上的接听的时候，单片机会把从无线数传模块接收过来的数据送P0口进行液晶的显示。

房主看到液晶上的图像的时候，房主认识访客则按键开锁；若不认识则按挂机键，结束视频通话。

视频显示电路主要工作芯片为TFT6448B，TFT6448B自带有数据锁存器，所以不需要扩展锁存芯片，选中TFT6448B后，通过往TFT6448B的相应行、列、控制、数据寄存器中写入数据，即可实现单片机AT89C51对TFT6448B的控制显示[9]。

图4.1分控制器系统的硬件电路原理图

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5软件设计

程序流程图直接用软件VISIO2003画出。

对程序程序流程图应有文字描述：

程序流程图的功能、初始化的过程、工作流程等。

例如：

5.1　主程序设计

在这个多机系统中采用的是主从式通信方式，主机即主控制器处于主导和支配地位，从机即分控制器一般以中断方式来接收和发送数据。

在主从式多机系统中主机发送的信息可以传送到所有的从机或指定的从机，在这里是要发送给所有的从机，来控制室内分机的呼叫和显示。

在本系统中采用广播式命令，从机之间不能直接通信。

主机由AT89C51单片机充当，从机为AT89C51单片机。

主机与从机的数据通信波特率定为9600波特，每个从机都有唯一的地址号，用来区分各从机。

单片机的数据通信由串口完成，定时器T1为波特发生器，数据传送格式为1位起始位，8位数据位，1位停止位，1位可编程位（TB8）。

工作方式：

定时器T1设置为方式2，串口设置为工作方式3[10]。

本系统的通信协议为：

所有从机的SM2位置1，处于接收地址帧状态，主机发送一地址帧，其中8位是地址，第9位位地址/数据的区分标志，该位置1表示该帧为地址帧。

所有从机接收到地址帧后，都将接收的地址与本机的地址比较。

对于地址相符的从机。

使自己的SM2位置0，并把本机地址发回主机作为应答；对于地址不符的从机。

仍保持SM2=1，对主机会后发来的数据帧不予理睬。

从机发送数据结束后，要发送一帧校验和，并置第9位为1，作为从机数据传送结束的标志。

主机接收数据时先判断数据接收标志RB8，若RB8=1，表示数据传送结束，并比较此帧校验和，若正确则回送正确信号00H，命令该从机复位；若校验和出错，则发送信号0FFH，命令该从机重发数据。

若接收帧RB8=0，则将数据存到缓冲区，并准备接受下一帧信息。

主机接收到从机的应答地址后，确认地址是否相符，如果地址不符，则发复位信号；如果地址相符，则清TB8=0，开始发送数据。

从机收到复位命令后回到监听地址状态，否则开始接受数据和命令。

主程序流程图如图5.1所示。

图5.1主程序流程图

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6系统仿真

例如：

在Proteus的ISIS7.1sp2软件环境下画出电路原理图，接下来就是将设计的程序在KeilC51μVision2开发集成环境上编译成机器语言，进入Proteus的ISIS，鼠标左键点击菜单“Debug”，选中“useromotedebugermonitor”，便可实现KeilC与Proteus连接调试。

首先在Proteus中双击单片机AT89C51,将KeilC下编程生成的.HEX文件导入到AT89C51中,可在Proteus中单击全速仿真运行按钮

，进行现象的查看,能清楚地观察到芯片上每一个引脚的电平变化，红色代表高电平，蓝色代表低电平；如果现象不正确，则在KeilC中单步调试程序，并在Proteus观察现象，那一步不正确则对该段的程序进行修改，调试直到仿真完全成功为止。

如图6.1所示，该仿真验证的过程为，首先按开始按

，然后按下键盘的第一行第一列的键，这时数码管显示数字0代表对该键进行软件编码为零。

图6.1键盘扫描LED显示仿真图

依次按下扫描键盘上的三个按钮，待三个按钮全部输入后，会在数码管上显示刚才所按的数据，按照按下的顺序显示数字，此数字表示我们要访问的房间号码，如504表示要访问504房间的主人。

该房间号码会提供给单片机用来进行多机通信的地址，仿真结果如图6.2所示。

图6.2数码管动态显示地址仿真图

先按下P0的一个开关，该开关用来产生不同从机的地址，然后在键盘上按下按键，此时主机会把刚才按下的键值根据设定的地址发送出去，在从机里根据主机P0口的内容设置地址。

当地址相同的时候该从机会把就收到得键盘值显示在数码管上，并在P2口接一LED显示此时串行通信成功。

该仿真主要是对多级通信进行模拟仿真，仿真现象如图6.3所示。

图6.3单片机通信显示数据仿真图

在proteus里用LM4229代替设计中的TFT6448B芯片，仿真的目：

用来获得图像显示的编码方式和液晶的单色位图显示功能。

LM4229通过CDWRITEREAD三个引脚的电平来确定是读数据还是读状态，或者是写数据还是写命令。

其数据引脚为8位，可以和单片机进行直接的数据交换，P2口为液晶显示的控制端，仿真结果如图6.4所示。

图6.4单片机控制液晶显示仿真图

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7使用说明

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8设计总结

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参考文献

[1]詹新生，张江伟.基于AT89C51的数控直流电压源的设计[J].现代电子技术，2008，19：

107-109.

[2]张泽礼，翟拥军.数控数显直流电压源的设计[J].滨州职业学院学报，2009，6

（2）：

31-33，75.

[3]梁文俊，赖万昌，陈亨贵.一种数控高精度直流稳压电源的研制[J].核电子学与探测技术，2009，29（6）：

1439-1442，1447.

[4]廖平，陈峰，马洪秋.基于ATmega16的智能数控高压直流电源的设计[J].高电压技术，2008，34（4）：

734-738.

[5]黄智伟.全国大学生电子设计竞赛系统设计[M].北京：

北京航天航空大学出版社，2006：

40-49.

[6]薛秀云，陈华宁，翟颂彬，等.基于ATmega16的开关电源设计与制作[J].电子设计工程，2011，19（10）：

163-165.

附件4：

单片机课程设计题目一览

产品类

1、存储示波器★★★★

2、数字万用表★★★

3、x-y记录仪★★★★

4、心率计★★★

5、OSD字符叠加视频信息发布★★★★

6、gsm短信网关★★★★

7、SMS转232★★★★

8、嵌入式GPRS数据通信★★★★★★

9、GPS＋SMS远程定位★★★★★★

10、GPS＋GPRS货物跟踪★★★★★★★

11、GIS车辆监控调度系统★★★★★★★★

12、GSM汽车防盗报警器★★★★

13、GSM电梯预呼叫器★★★★

14、LBS定位★★★★★★★

15、TCP/IP转485232★★★★★★

16、GPS语音导盲★★★★★

17、音乐喷泉★★

18、数字MORSE编解码★★

19、视频中频调制选频通讯系统★★★★★

20、激光测径仪★★★★★

21、自动滚动广告机★★★

22、LED点阵大屏★★★

23、高速路况信息发布系统★★★★★★

24、GPS公交车自动报站器★★★★★★

25、GPS公交车站牌预告系统★★★★★★

26、排队叫号机★★★★★★

27、无线温度测量系统★★★★

28、嵌入式控制网关★★★★★★

29、心电图仪ECG★★★★★

30、智能家居★★★

物理量检测显示系列

1、温度检测控制★

2、湿度检测★★

3、电压、电流检测★

8、光电计数、开关计数★

9、速度、加速度检测★★

10、高度检测★★★

11、方位检测★★

4、声音检测★

5、煤气、酒精检测★★

6、亮度检测★

7、水分检测★★

12、红外释热检测★

13、频率检测★★

14、超声波测距★★★

15、压力检测★★

16、电阻测量★★

17、电容量测量★★★

18、电感量测量★★★

19、液位检测★★★

信号采集类

指纹识别★★★

声音辨别★★★

单色图像识别★★★★

DAQ★★★★★★

RFID身份识别★★★

条码阅读器★★★★

信号发生语音合成系列

1、正弦波发生器★

2、方波发生器★

3、三角波发生器★

4、演奏音乐（蜂鸣器）手机铃声★

5、真人发生文字阅读★★★

6、MP3语音及音乐合成及播放★★★★

7、ADPCM声音采集及回放录音笔★★

8、模拟DTMF★

9、DDS★★★

数据传输及通信系列

1、串口通信－多机通信系统★

2、USB与PC通信★★★

3、蓝牙模块通信★★★★

4、CAN通信★★★

5、485通信★

6、无线数传Nrf9e5★★★

7、红外通信★★

8、TCP★★★★★★

9、SMS通信★★★★

10、GPRS通信★★★★★★

11、电力载波通信★★★

12、电话线DTMF通信★★

13、光纤通信★★★★★

14、Zibee★★★★★★★

控制类

1、自动温度控制系统★★★

2、运动自动控制与测量★★★

3、SMS远程控制★★★★★

4、红外控制器★★

5、远程电话控制系统★★★

6、无线控制★★★★

7、数码相机★★★★★

8、单色视觉机器人★★★★★★★

9、PS2键盘驱动★★

10、RFID★★★

11、五子棋游戏★★★

12、Nokia手机键盘★★★

13、多功能数字电子钟★★★

注意：

（星号多少表示题目难度）。

1、可以自拟题目，难度适中。

2、尽可能选择3星及3星以下题目（最好不要选3星以上）。

3、如有兴趣、能力、时间，可以选择3星以上题目，毕业设计可以继续做。

附件3：

湖南城市学院课程设计文档格式

一、课程设计书写规范

1、数字

除习惯用中文数字表示的以外,一般均采用阿拉伯数字。

年份一概写全数，如2004年不能写成04年。

2、公式

原则上居中书写。

公式序号按章、按阿拉伯数字阿拉伯数字编排，如第1章第一个公式序号为“（1.1）”，第2章第一个公式序号为“（2.1）”，附录A中的第一个公式为“（A.1）”等。

文中引用公式时，一般用“见式（1.1）”或“由公式（1.1）”。

公式中用斜线表示“除”的关系时应采用括号，以免含糊不清，如“a/（bcosx）”。

通常乘的关系在前，如“acosx/b”而不写成“（a/b）cosx”。

3、表格

表格不加左、右边线。

每个表格应有自己的表序和表题。

并应在文中进行说明，例如：

“如表1.1”。

表序一般按章、按阿拉伯数字编排，如第1章第一个插表的序号为“表1.1”，第2章第一个插表的序号为“表2.1”等。

表序与表名之间空一格，表名中不允许使用标点符号，表名后不加标点。

表序与表名置于表上居中（5号黑体）。

表头设计应简单明了，尽量不用斜线。

表头与表格为一整体，不得拆开排写于两页，并用5号黑体。

全表如用同一单位，将单位符号移至表头右上角。

表中数据应正确无误，书写清楚。

数字空缺的格内加“－”字线（占2个数字），不允许用“”、“同上”之类的写法。

表内文字说明（5号宋体），起行空一格、转行顶格、句末不加标点。

表中若有附注时，用小5号宋体，写在表的下方，句末加标点。

仅有一条附注时写成：

注：

；

有多条附注时，附注各项的序号一律用阿拉伯数字，例如：

“注1”：

。

4、插图

（1）所有电路原理图先用protelDXP软件画出来,然后，将Protell中的图复制粘贴到VISIO2003软件中，复制过去后是一张看不见的图片，你只要将字和线选成黑色，然后图就出来出，下来您取消组合，将里面多作的字和线删掉，重新修改就可以用了，ＶＩＳＩＯ里的字是10ＰＴ，箭头是10。

（2）程序流程图和方框图直接用软件VISIO2003画出。

课程设计报告的插图应与文字紧密配合，文图相符，位置恰当，内容正确。

选图要力求精练。

插图应符合国家标准及专业标准。

每个图均应有图题（图号和图名组成）。

图号按章、按阿拉伯数字编排。

如第1章第一个图为“图1.1”，第2章第一个图为“图2.1”，以此类推。

图题置于图下，用5号黑体，有图注或其他说明时应置于图体之下，用小5号宋体。

引用图应说明出处，在图题有上角加引用文献号。

图中若有分图时，分图号用“a）,b）”等置于分图之下。

图中各部分说明应采用中文（引用的外文图除外）或数字项号，各项文字说明置于图题之下（有分图题者，置于分图题之下）。

插图与其图题为一个整体，不得拆开排写于两页。

插图处的页空白不够排写该图整体时，可以将其后文字部分提前排写，将图移至次页最前面。

有数字标注的坐标图，必须注明坐标。

5、引用文献

引用文献标注方式应全文统一，置于所引内容的最末句的右上角，字体与正文字体一致，用小4号宋体（置于右上标时，字体变小）。

引用文献应与文中标注一致。

几处地方引用同一个文献时，文中标注按第一次出现的序号。

所用文献编号用阿拉伯数字置于方括号中，如“…成果[1]”。

当提及的参考文献为文中直接说明时，其序号应该用小4号宋体与正文排齐，如由文献[6，7~10]可知。

6．参考文献

参考文献的著录均应符合国家有关标准（按GB7714—87《文后参考文献著录格式》执行）。

以“参考文献”居中排作为标识；参考文献的序号左顶格，并用数字加方括号表示，如［1］，［2］，…，以与正文中的指示序号格式一致。

每一参考文献条目的最后均以“．”结束。

引用文献应按文中引用出现的顺序全部在正文末尾列出。

不同文献类型标识为：

期刊[J]、专著[M]、论文集[C]、学位论文[D]、报告[R]、专利[P]、标准[S]、报纸文章[N]、电子文献［EB/OL］。

常用参考文献编写项目和顺序规定如下：

[1]袁庆龙，候文义．Ni-P合金镀层组织形貌及显微硬度研究［Ｊ］．太原理工大学学报，2001