級(jí)微控制器課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、測(cè)控 2011 級(jí)微控制器應(yīng)用系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)課的目的與任務(wù) 微控制器應(yīng)用系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)是為測(cè)控專業(yè)微控制器技術(shù)課程而開設(shè)的課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的在 于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)來分析和解決實(shí)際問題的能力，是通過設(shè)計(jì)以微控制器為核心的單片機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)， 加深學(xué)生對(duì)微控制器技術(shù)的了解，進(jìn)一步掌握其程序設(shè)計(jì)與硬件接口技術(shù)。本課程的主要任務(wù)是運(yùn)用所學(xué)微控制器技術(shù)、 微機(jī)原理等方面的知識(shí)， 設(shè)計(jì)出一臺(tái)以 80C32MCU 或 MSP430 為核心的單片機(jī)數(shù)據(jù)采集、通訊或測(cè)控系統(tǒng)，完成信息的采集、處理、輸出及人機(jī)接口電路等部分的軟、硬件設(shè) 計(jì)。可采用 Proteus 仿真軟、硬件設(shè)計(jì)。二、

2、課程設(shè)計(jì)的基本要求 本課程設(shè)計(jì)涉及微控制器技術(shù)課程的基本概念和理論，主要要求學(xué)生掌握微控制器的指令系統(tǒng)、中斷技 術(shù)、總線擴(kuò)展、模擬與數(shù)字 I/O 接口技術(shù)與通訊技術(shù)等，重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生掌握微控制器在自動(dòng)化測(cè)控應(yīng)用系統(tǒng)中的 設(shè)計(jì)與開發(fā)方法。課程設(shè)計(jì)的基本要求如下： 1掌握單片微控制器硬件結(jié)構(gòu)和工作原理、中斷與定時(shí)系統(tǒng)、嵌入式應(yīng)用、現(xiàn)場(chǎng)總線等基本概念和原理； 2熟悉 8/16 位單片微控制器的主要功能單元和指令系統(tǒng)； 3熟悉測(cè)控網(wǎng)絡(luò)中嵌入式微控制器的應(yīng)用和現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用技術(shù)。4利用微控制器的接口技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)控及自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 5每人提交系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告一份，現(xiàn)場(chǎng)演示驗(yàn)收設(shè)計(jì)系統(tǒng)。三、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)

3、容本課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生利用微控制器的硬、 軟件開發(fā)技術(shù)進(jìn)行微控制器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)能力。 具體設(shè) 計(jì)內(nèi)容包括兩個(gè)部分。（一 ） 必做實(shí)驗(yàn)部分：1步進(jìn)電機(jī)控制2直流電機(jī)控制3擴(kuò)展鍵盤顯示接口實(shí)驗(yàn)4 LCD 液晶顯示接口實(shí)驗(yàn)5電機(jī)控制機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn) 6溫度、壓力測(cè)量與控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)（ 二 ） 選做設(shè)計(jì)部分： 由指導(dǎo)老師提供多個(gè)不同的微控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)題目，學(xué)生根據(jù)愛好自由選擇，或經(jīng)老師同意選擇其它題目。選做部分題目及設(shè)計(jì)內(nèi)容、要求等如下：1分組完成下列設(shè)計(jì)任務(wù)中的一項(xiàng)1）單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) （2 人選）系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)為核心的測(cè)控系統(tǒng)，要求如下。 測(cè)量對(duì)象：溫度、壓力、流量

4、等共3路非電路參量（要求以一定周期巡回檢測(cè)）。 .控制對(duì)象：溫度（測(cè)量范圍為0200C，溫度控制精度為土 2C）。 .要求對(duì)各參數(shù)的測(cè)量值實(shí)時(shí)顯示。 當(dāng)控制溫度超限并失調(diào)時(shí)，能聲音報(bào)警。 .操作員能在運(yùn)行過程中通過人機(jī)對(duì)話修改溫度設(shè)定目標(biāo)值。 .測(cè)量的各參數(shù)中，除溫度用作控制外，其余只用作監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行，對(duì)測(cè)量精度可不予考慮或自定。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本系統(tǒng)除對(duì)溫度要進(jìn)行閉環(huán)控制外，對(duì)其余 2 個(gè)參量只作巡回檢測(cè)，對(duì)各個(gè)參數(shù)要能實(shí)時(shí)顯示和故障報(bào)警。其中微型控制器即單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，除了完成對(duì)A/D 通道采樣、 D/A 通道輸出和鍵盤、顯示、報(bào)警等外部過程與設(shè)備的控制任務(wù)外，還要完成對(duì)采樣

5、數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波、非線性校正、標(biāo)度變換和 溫度控制算法的實(shí)現(xiàn)等數(shù)據(jù)處理任務(wù)。設(shè)計(jì)相應(yīng)的 A/D、 D/A 、鍵盤、顯示接口和熱電偶測(cè)溫及冷端補(bǔ)償電路，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定時(shí)檢測(cè)、 顯示、報(bào)警，其中控制輸出部分采用模擬量或開關(guān)量進(jìn)行控制。a. ADC 采樣， LCD 顯示，喇叭報(bào)警，利用 D/A0832 控制輸出b. ADC 采樣， LED 顯示，喇叭報(bào)警，利用 I/O 開關(guān)量控制輸出2）.兩路壓力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與處理設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)可以采集兩路參數(shù)、參數(shù)分辨率為 8 位的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。假定兩路壓力參數(shù)對(duì)應(yīng)的直流 電壓在05V范圍內(nèi)變化，輸出顯示為 02000Pa,要求對(duì)通道0每隔1s采樣一

6、次，共采集 20次；對(duì)通道1每隔 2s 采樣一次，共采集 10 次。并要求將不同通道采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理后以電壓值的形式分別顯示在顯示器 的不同區(qū)域上。顯示器上可以設(shè)計(jì)一個(gè)窗口，用來顯示兩個(gè)不同通道的壓力值，在窗口上顯示出相應(yīng)通道號(hào)的提示信息。由 此，設(shè)計(jì)中需要設(shè)計(jì)一個(gè)主程序和一至二個(gè)中斷服務(wù)程序，即時(shí)鐘中斷服務(wù)程序或轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷服務(wù)程序。設(shè)計(jì)相應(yīng)的 A/D 、鍵盤和壓力檢測(cè)、處理與顯示電路，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定時(shí)檢測(cè)、顯示和報(bào)警。硬件采用 ADC 采樣， LCD 同時(shí)顯示兩路壓力參數(shù)，喇叭報(bào)警等。3）. 空氣濕度及室內(nèi)溫度測(cè)量與報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)相應(yīng)的 A/D 、鍵盤和空氣濕度檢測(cè)、處

7、理與顯示電路，可在線鍵盤上設(shè)置報(bào)警參數(shù)，具有定時(shí)檢測(cè)、顯 示和報(bào)警。硬件設(shè)計(jì)采用 ADC 采樣， LCD 同時(shí)顯示室內(nèi)溫度及濕度，喇叭報(bào)警或燈光報(bào)警。4）. 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集與雙機(jī)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)相應(yīng)的 A/D 、顯示、串行通信接口的電路，利用單片機(jī)的串行口與擴(kuò)展的A/D 接口，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、標(biāo)度變換與通信，實(shí)現(xiàn) 2 臺(tái) 8031 單片機(jī)之間的雙機(jī)數(shù)據(jù)通信與顯示。 . A/D 采樣數(shù)據(jù)，將采樣數(shù)據(jù)發(fā)送另一臺(tái)單片機(jī)，LED 或 LCD 顯示采樣實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。 .接收發(fā)送的采樣數(shù)據(jù)，并用LED或LCD顯示該數(shù)據(jù)。5）.簡(jiǎn)易電子計(jì)價(jià)秤設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)易電子計(jì)價(jià)秤，可以對(duì)多種商品進(jìn)行單價(jià)輸入、稱重、計(jì)價(jià)、顯示

8、。其稱量范圍為05kg。采用的89C51 或 MSP430 作為控制器， A/D 轉(zhuǎn)換器， LCD 顯示， 12個(gè)按鍵。設(shè)計(jì)單片機(jī)重量檢測(cè)、處理與顯示硬件電 路，軟件要求對(duì)多種不同單價(jià)的商品進(jìn)行鍵盤參數(shù)設(shè)置、稱量、計(jì)價(jià)和顯示。硬件設(shè)計(jì)采用 A/D 芯片采樣， LCD 顯示，鍵盤參數(shù)給定與顯示，超重報(bào)警等。6）智能流量監(jiān)測(cè)儀設(shè)計(jì)相應(yīng)的 A/D 、鍵盤和流量檢測(cè)、處理與顯示電路，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定時(shí)檢測(cè)、定時(shí)顯示流量的瞬時(shí)值和累計(jì)值。硬件采用 ADC 采樣， LCD 同時(shí)顯示瞬時(shí)流量和累計(jì)流量，可參數(shù)給定與顯示，燈光報(bào)警。7）智能型數(shù)字 PID 調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì) （2 人選） 設(shè)計(jì)模擬信號(hào)采集、處理

9、、輸出及人機(jī)接口電路，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定時(shí)檢測(cè)、顯示、報(bào)警等 , 主要實(shí) 現(xiàn)數(shù)字 PID 控制 。a ADC 采樣，多位 LCD 顯示， D/A0832 模擬量輸出，鍵盤參數(shù)設(shè)置，喇叭報(bào)警。b ADC 采樣，多位 LED 顯示， D/A0832 模擬量輸出，鍵盤參數(shù)設(shè)置，燈光報(bào)警。8）. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容：掌握步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)速度調(diào)節(jié)、方向控制技術(shù)。學(xué)會(huì)編制步進(jìn) 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)程序的軟件設(shè)計(jì)方法。由于步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，通常系統(tǒng)慣性及負(fù)載的影響，啟動(dòng)力矩較大。電機(jī)無法 從靜止?fàn)顟B(tài)瞬間加速到正常工作轉(zhuǎn)速。為了防止步進(jìn)電機(jī)失步，在實(shí)際系統(tǒng)中必須采用變頻啟動(dòng)的方法：

10、電機(jī)低 速啟動(dòng)，獲得較大的力矩，再通過增加驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率，使電機(jī)逐步加速到正常工作轉(zhuǎn)速。用P 口輸出脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) , 通過調(diào)節(jié)脈沖信號(hào)的寬度來控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)速度；改變相線通電順序， 即改變定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向，從而達(dá)到控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)方向控制。同時(shí)要求在顯示器上顯示調(diào)節(jié)的迅時(shí)速度和方向控制要求： 1. 自動(dòng)控制步進(jìn)電機(jī)變頻啟動(dòng)；2. .對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)和方向控制。 設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。9）. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)位置測(cè)量與控制設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容：掌握將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)角位移變成直線位移和測(cè)量位置的方法。利用電機(jī)控制機(jī)電一體實(shí)驗(yàn)儀上的硬 件電路，將步

11、進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移變成直線位移。并采用 A/D0809 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成一個(gè)測(cè)量位置的系統(tǒng)。編制程序定位 和測(cè)量機(jī)電平臺(tái)上指針指示的位置。設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。a ADC 采樣，多位 LCD 顯示，多位參數(shù)給定與顯示，燈光報(bào)警。b ADC 采樣，多位 LED 顯示，多位參數(shù)給定與顯示，喇叭報(bào)警。10）. .直流電動(dòng)機(jī)位置測(cè)量與控制設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容：掌握直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法，利用電機(jī)控制機(jī)電一體實(shí)驗(yàn)儀上的硬件電路，通過機(jī) 械機(jī)構(gòu)將直流電機(jī)的角位移轉(zhuǎn)換為直線位移，利用電位器和 A/D 轉(zhuǎn)換器，構(gòu)成直流電機(jī)測(cè)量位置系統(tǒng)。當(dāng)直流電 機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)電位器旋轉(zhuǎn)，電

12、位器輸出值模擬量，通過 A/D 轉(zhuǎn)換采集數(shù)據(jù)。電位器輸出模擬量與指針位置成近 似線性關(guān)系，也就是說，采集的數(shù)字量，就反映出指針?biāo)甘镜奈恢?。學(xué)會(huì)編制直流電動(dòng)機(jī)定位和測(cè)量指針指示位置程序的軟件設(shè)計(jì)方法。為了觀察比較、測(cè)量的值和實(shí)際的位移 值，將測(cè)量值以十進(jìn)制數(shù)的形式顯示在實(shí)驗(yàn)儀的數(shù)碼管上，單位為厘米。該內(nèi)容即為機(jī)電平臺(tái)上指針?biāo)甘镜奈?置值。設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。a ADC 采樣，多位 LCD 顯示，多位參數(shù)給定與顯示，燈光報(bào)警。b ADC 采樣 , 多位 LED 顯示，多位參數(shù)給定與顯示，喇叭報(bào)警。11) . 直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量與控制設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)容：掌握

13、直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法，利用電機(jī)控制機(jī)電一體實(shí)驗(yàn)儀上的硬件電路，構(gòu)成直 流電機(jī)測(cè)速系統(tǒng)。 掌握光敏管和柵格盤組合的測(cè)速技術(shù)和定時(shí) / 計(jì)數(shù)器的靈活運(yùn)用。 通過柵格圓盤和光敏管組成測(cè) 速系統(tǒng)。當(dāng)直流電機(jī)通過傳動(dòng)部分帶動(dòng)?xùn)鸥駡A盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，測(cè)速光敏管獲得一系列脈沖信號(hào)。這些脈沖信號(hào)通過定 時(shí)/計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)，定時(shí)器TO定時(shí)。定時(shí)器TO完成100次溢出中斷的時(shí)間 T除以測(cè)得的脈沖數(shù) m經(jīng)過單位換算， 就可以算得直流電機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度。直流電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算公式：n=60 m/(N1 TN)(rpm)其中：n為直流電機(jī)轉(zhuǎn)速,N為柵格數(shù)，N1為T0中斷次數(shù)，m為定時(shí)器T2在規(guī)定時(shí)間內(nèi)測(cè)得的脈沖數(shù)，T為定時(shí)器T

14、0定時(shí)溢出時(shí)間。學(xué)會(huì)編制測(cè)量直流電機(jī)的運(yùn)行速度程序。為了觀察直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量的值，將測(cè)量值以十進(jìn)制數(shù)的形式顯示 在實(shí)驗(yàn)儀的數(shù)碼管上，每秒刷新顯示。單位 rpm。設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。a LCD 顯示，多位參數(shù)給定與顯示，燈光報(bào)警。b LED 顯示，多位參數(shù)給定與顯示，喇叭報(bào)警。12) . 多功能波形發(fā)生器設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)由微控制器為核心的多功能波形發(fā)生器。具體要求如下。 該發(fā)生器能在操作人員控制下輸出正弦波、方波、三角波或鋸齒波波形。 這些波形的極性、周期和占空比(對(duì)矩形波而言)等可由操作人員設(shè)置和修改(信號(hào)頻率可調(diào)節(jié)，使用 數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 ADC08

15、08 或 ADC0809 ，通過調(diào)節(jié)可變電阻 RV1 來調(diào)節(jié)脈沖寬度) 。通過示波器顯示、檢驗(yàn)產(chǎn)生的 波形。設(shè)計(jì)相應(yīng)的 D/A 、鍵盤、 顯示接口電路， 可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置， 其中控制輸出部分采用 D/A0832 模擬量輸出。13) . 搶答器設(shè)計(jì)在現(xiàn)代生活的許多智力競(jìng)賽和娛樂節(jié)目中，經(jīng)常需要應(yīng)用競(jìng)賽搶答器來供多人或多組對(duì)一些題目進(jìn)行搶答。 本系統(tǒng)通過設(shè)計(jì)一個(gè)以微控制器為核心的智力競(jìng)賽搶答器。具體要求如下。 .可供8組同時(shí)搶答，由按鈕控制。 能顯示出最先搶答的組號(hào)，而對(duì)其他組的搶答不予理睬。 對(duì)主持人未曾按啟動(dòng)鈕之前就按搶答鈕的犯規(guī)組，亮紅燈警告。 對(duì)搶答后的回答時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)控制，如回答超時(shí)，

16、則以音響報(bào)警。14) . 空調(diào)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)分體式空調(diào)機(jī)的微控制器控制系統(tǒng)。要求完成以下基本控制功能。 .制冷與制熱狀態(tài)的恒溫自動(dòng)控制。 .用戶的溫度設(shè)定和定時(shí)時(shí)間的設(shè)定。 .送風(fēng)控制。 .自動(dòng)去濕控制。 .定時(shí)、開、關(guān)機(jī)的控制。 .三分鐘延時(shí)啟動(dòng)的保護(hù)。 .當(dāng)前環(huán)境的溫、濕度以及設(shè)定溫度的發(fā)光二極管顯示功能。設(shè)計(jì)相應(yīng)的 A/D、 D/A 、鍵盤、顯示接口電路，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定時(shí)檢測(cè)、顯示、報(bào)警，其中控制輸 出部分采用模擬量或開關(guān)量進(jìn)行控制。a. ADC 采樣， LCD 顯示，多位參數(shù)給定與顯示，燈光報(bào)警。b ADC 采樣， LED 顯示，多位參數(shù)給定與顯示，喇叭報(bào)警。15

17、). 洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)并建立一個(gè)由微控制器控制的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。要求完成以下基本控制功能 。 給水和排水的自動(dòng)控制。 用戶定時(shí)時(shí)間的設(shè)定。 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 各種定時(shí)和故障報(bào)警電路。 .定時(shí)開、關(guān)機(jī)的控制。 三分鐘延時(shí)啟動(dòng)的保護(hù)。設(shè)計(jì)相應(yīng)的 A/D、D/A、鍵盤、顯示接口和傳感器測(cè)量水位電路，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定時(shí)檢測(cè)、顯示、 報(bào)警，其中控制輸出部分采用模擬量或開關(guān)量進(jìn)行控制。16) . 智能電子鐘設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)由微機(jī)控制的智能電子鐘。要求它有以下功能。 .能夠按照主人的作息時(shí)間表定時(shí)響鈴。 .能夠按照主人提供的定時(shí)時(shí)間表，以遙控方式定時(shí)打開或關(guān)閉音響、電視和其他家電的設(shè)備。

18、.動(dòng)態(tài)顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘的時(shí)、分、秒數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)相應(yīng)的鍵盤、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器電路、時(shí)間及功能設(shè)置電路、時(shí)間顯示電路、對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行遙控操作的電 路以及響鈴報(bào)警電路等，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定時(shí)檢測(cè)、顯示、報(bào)警。17) . 簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)本課題是設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表，利用 A/D 實(shí)現(xiàn)多通道采樣模擬電壓值，該數(shù)字電壓表可以測(cè)量 05V 的 3路輸入電壓值， 并在 LCD 顯示器上 3 路同時(shí)顯示四位數(shù)的電壓值或單路選擇顯示四位數(shù)的電壓值 (或在四位 LED 數(shù)碼管上輪流顯示或單路選擇顯示電壓值)。測(cè)量最小分辨率為 0.019V，測(cè)量誤差約為士 0.02V。通過按鍵任意設(shè)置電壓上下限值，當(dāng)電壓超過上

19、下限值時(shí)， LED 或者蜂鳴器報(bào)警。設(shè)計(jì)相應(yīng)的 A/D 、鍵盤、顯示接口電路，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定時(shí)檢測(cè)、顯示、報(bào)警。18) . 簡(jiǎn)易數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易數(shù)字頻率計(jì)， 能實(shí)時(shí)測(cè)量周期信號(hào)的頻率，并將結(jié)果顯示出來，頻率范圍11000000Hz (1MHz )。19) . 交通信號(hào)燈實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本課題是設(shè)計(jì)制作一個(gè)交通信號(hào)燈實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。 在一個(gè)十字路口的一條主干道和一條支干道上分別裝上一套紅、黃、綠3種信號(hào)燈：用鈕子開關(guān)模擬十字路口的車輛檢測(cè)傳感器信號(hào)。在一般情況下，主干道上的綠燈常亮，而支干道總是紅燈。 當(dāng)檢測(cè)到支干道上來車時(shí)(用按鍵開關(guān)模擬)，主干道的綠燈轉(zhuǎn)為黃燈，持續(xù)4S后，

20、又變?yōu)榧t燈，同時(shí)支干道由紅燈變?yōu)榫G燈。 支干道綠燈亮后，或者檢測(cè)到主干道上來了3輛(用3個(gè)鈕子開關(guān)模擬)，或者雖未來3輛車，但綠燈已經(jīng)持續(xù)了 25s，則支干道立即變?yōu)辄S燈，4s后轉(zhuǎn)為紅燈，同時(shí)主干道由紅燈變?yōu)榫G燈。設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。20) 出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)本系統(tǒng)通過設(shè)計(jì)一個(gè)出租車計(jì)程計(jì)價(jià)器，模擬一個(gè)檢測(cè)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)里程的計(jì)價(jià)系統(tǒng)。要求具有時(shí)鐘和計(jì)程計(jì)價(jià)顯示功能：當(dāng)啟動(dòng)鍵被按下時(shí)，系統(tǒng)開始計(jì)程，同時(shí)顯示出起價(jià)和每公里單價(jià)；在行駛過程中，實(shí)時(shí)顯示已行走 的里程數(shù)和當(dāng)前累計(jì)價(jià)格；當(dāng)清除鍵被按下時(shí)，計(jì)程計(jì)價(jià)器清0。設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)出車輪轉(zhuǎn)動(dòng)里程檢測(cè)電路、里程計(jì)數(shù)

21、中斷電路、時(shí)鐘計(jì)時(shí)與顯示電路、啟動(dòng)及清除電路等原 理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。21) 汽車信號(hào)燈控制系統(tǒng)本課題是設(shè)計(jì)制作一個(gè)汽車信號(hào)燈控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)內(nèi)容：1. 設(shè)計(jì)并制作出汽車信號(hào)燈微機(jī)控制系統(tǒng)；2. 所需執(zhí)行的操作由相應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)反映，所需控制的信號(hào)燈有儀表板左 /右轉(zhuǎn)彎燈、左右頭燈和左右尾燈共六類燈，其駕駛操作與燈光信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：(1) 左/右轉(zhuǎn)彎(合上左/右開關(guān))：儀表板左/右轉(zhuǎn)彎燈、左/右頭燈、左/右尾燈閃爍。(2) 緊急開關(guān)合上：所有燈閃爍。(3) 剎車(合上剎車開關(guān))：左右尾燈亮。(4) 左/右轉(zhuǎn)彎剎車：儀表板左/右轉(zhuǎn)彎燈、左/右頭燈、左/右尾燈閃爍，右/左尾燈亮

22、。(5) 剎車、合上緊急開關(guān)：尾燈亮、儀表板燈、頭燈閃爍。(6) 左/右轉(zhuǎn)彎剎車，并合上緊急開關(guān)：右/左尾燈亮，其余燈閃爍。(7) ?？?合上停靠開關(guān))：頭燈、尾燈以2Hz的頻率閃爍。(8) 倒車設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。22) 家用風(fēng)扇控制器本課題是設(shè)計(jì)制作一個(gè)家用風(fēng)扇控制器。設(shè)計(jì)內(nèi)容：1. 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)家用風(fēng)扇控制器?？刂破髅姘鍨椋喊粹o三個(gè)，分別為風(fēng)速、類型和停止，LED指示燈六個(gè),指示風(fēng)速?gòu)?qiáng)、中、弱，類型為睡眠、自然和正常。2. 電扇處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，所有指示燈不亮，只有按下風(fēng)速"鍵時(shí)，才會(huì)響應(yīng)，進(jìn)入起始工作狀態(tài)；電扇在任何狀態(tài)，只要按停止

23、鍵，則進(jìn)入停轉(zhuǎn)狀態(tài)。3. 處于工作狀態(tài)時(shí)，有：(2) 按 風(fēng)速”鍵，其狀態(tài)由 弱”、中”、強(qiáng)”、弱” 往復(fù)循環(huán)改變，每按一下按鍵改變一次；(3) 按 類型”鍵，其狀態(tài)由 正?！?#39; 睡眠”、自然”正常” 往復(fù)循環(huán)改變；(1) 初始狀態(tài)為：風(fēng)速-弱”類型-正?！?. 風(fēng)速的弱、中、強(qiáng)對(duì)應(yīng)于電扇的轉(zhuǎn)動(dòng)由慢到快。5. 類型的不同選擇，分別為：(1) 正常 電扇連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；(2) 自然 電扇模擬自然風(fēng)，即轉(zhuǎn) 4s,停8s；(3) 睡眠電扇慢轉(zhuǎn)，產(chǎn)生輕柔的微風(fēng)，運(yùn)轉(zhuǎn)8s,停轉(zhuǎn)8s；6. 按照風(fēng)速與類型的設(shè)置輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。23) .

24、現(xiàn)代化車庫(kù)的智能守衛(wèi)者設(shè)計(jì)一個(gè)用微控制器為控制中心的自動(dòng)控制通風(fēng)系統(tǒng)，并提出一個(gè)解決方案，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和調(diào)節(jié)地下車庫(kù)的 溫度、濕度和一氧化碳的濃度。為盡可能省電，該系統(tǒng)可以通過接在微控制器上的傳感器獲得地下車庫(kù)的環(huán)境參 數(shù)，然后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間通過一個(gè)繼電器控制電動(dòng)機(jī)，從而調(diào)節(jié)地下車庫(kù)的內(nèi)部環(huán)境。設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)出溫度、濕度和一氧化碳的濃度檢測(cè)電路，采用 ADC 采樣，多位 LED 顯示，電磁繼電器控 制輸出，調(diào)節(jié)地下車庫(kù)的內(nèi)部環(huán)境。說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。24）電加熱爐自動(dòng)控制系統(tǒng)（ 2 人選 ）電加熱爐自動(dòng) 控制系統(tǒng)由有軌小車、電爐、導(dǎo)軌、工件等組成。系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)工件的溫度，通過溫

25、度傳 感器反饋到控制系統(tǒng)，然后與系統(tǒng)設(shè)定的目標(biāo)值進(jìn)行比較進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)，從而控制工件的加工溫度。一、控制要求：1初始狀態(tài)電動(dòng)機(jī)M=OFF，小車停在SQ3位置外，SQ3發(fā)光管滅，SQ4發(fā)光管滅，爐門關(guān)閉，SQ2亮，SQ1滅，電爐絲關(guān)斷即 OFF 狀態(tài)。2啟動(dòng)操作按下啟動(dòng)按鈕 SB0。3溫度控制過程 1 斷開（發(fā)光管滅） 。 當(dāng) SQ1 閉合后，表示加熱爐門開完畢， SQ1 亮， M 停車，被加熱物料開始進(jìn)入加熱爐。 當(dāng)小車到達(dá) SQ4 位置時(shí)， SQ3 斷開、 SQ4 閉合，延時(shí) 5s 后，電動(dòng)機(jī) M 反轉(zhuǎn)，加熱爐門開始關(guān)閉， SQ1 斷開，當(dāng) SQ2 閉合后，表示加熱爐門關(guān)完畢，加熱爐開始

26、對(duì)工件加熱。 當(dāng)溫度達(dá)到 550 攝氏度后，保持 30 秒，加熱爐門開， SQ2 斷開。 當(dāng)SQ1閉合后，被加熱物料出爐，SQ4斷開。 SQ3閉合、加熱爐門開始關(guān)閉，SQ1斷開，當(dāng)SQ2閉合后，這一輪加熱過程結(jié)束，開始下一輪加熱。4停止操作按停止按鈕SB1，系統(tǒng)停止運(yùn)行。二、設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。25）自動(dòng)售貨機(jī)自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)由三個(gè)投幣口組成，可分別投入 5 角、 1 元、 5元等三種硬幣。當(dāng)購(gòu)買一定數(shù)目的貨物以后， 在取物口取出商品，然后在退幣口取出余額。同時(shí)為了指示系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)，配有L1、 L2 指示燈，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)根據(jù)提前設(shè)定方式進(jìn)行報(bào)

27、警輸出。一、控制要求1 、初始狀態(tài)貨物數(shù)量由原有量決定。2、啟動(dòng)操作首先按下裝貨按鈕，將售貨機(jī)中的貨物裝滿（每種貨物十瓶） ，購(gòu)物操作通過面板上的按鈕實(shí)現(xiàn)。 購(gòu)買貨物 時(shí)應(yīng)是先投幣后選貨物，如果投幣不足紅燈 L1 會(huì)亮，此時(shí)必須往里加幣，且重新選擇所需貨物，才能取出想要的 貨物；若是投幣足夠取物口燈會(huì)亮表示貨物已到取物口，并且可繼續(xù)選擇貨物，直至余額不足；按“退幣鈕”退 幣口燈亮表示余額退出。 在操作過程中若是投幣后或購(gòu)買商品 10 秒鐘不操作， 退幣口將自動(dòng)退幣。 自動(dòng)售貨機(jī)中 的商品有一定數(shù)量，如果售貨機(jī)內(nèi)無貨，再次選擇相應(yīng)貨物，綠燈L2 將會(huì)閃爍通知購(gòu)物人，此時(shí)可選擇其他商品或退幣。二、

28、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。26）廚房料理機(jī)控制器一、控制要求 設(shè)計(jì)一個(gè)廚房料理機(jī)控制器，要求完成以下功能： 可以制作干豆豆?jié){、濕豆豆?jié){、五谷雜糧漿、榨果汁等。在制作流程中分別有浸泡、加熱、刀片攪拌等環(huán)節(jié)。 .設(shè)定好流程后，料理機(jī)可自動(dòng)完成全過程，不再需要人工操作。干豆豆?jié){、濕豆豆?jié){、五谷雜糧漿、榨果汁各設(shè)定一個(gè)固定流程，對(duì)應(yīng)不同的按鈕，方便用戶一鍵操作。也可提供用戶自行設(shè)置流程。 例如制作干豆豆?jié){流程：浸泡（n分鐘）'加熱（到溫度1） 刀片攪拌（m分鐘） 再加熱（到溫度2） 再攪拌（j分 鐘）加熱到100C持續(xù)k分鐘； 可分別設(shè)定加熱的溫度、容器中液

29、體的最高位置，以及相關(guān)環(huán)節(jié)的加工時(shí)間； .實(shí)時(shí)檢測(cè)容器中液體的溫度及最高位置； 當(dāng)容器中液體達(dá)到最高位置時(shí)，停止當(dāng)時(shí)的環(huán)節(jié)（攪拌和加熱都可使液位上升），以防溢出。待液位復(fù)原后，再?gòu)耐Ｖ裹c(diǎn)繼續(xù)完成后續(xù)流程。 .具備預(yù)約功能。 加工完成后報(bào)警提示。二、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)相應(yīng)的A/D、D/A、鍵盤、顯示接口和傳感器測(cè)量液位電路、測(cè)量溫度電路，可在線鍵盤參數(shù)設(shè)置、定 時(shí)檢測(cè)、顯示、報(bào)警等。設(shè)計(jì)出電路原理圖，并說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。27）.壓力測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)壓力測(cè)量系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能要求如下： 能自動(dòng)測(cè)量壓力，壓力測(cè)量范圍為0100MPa 在顯示器上將壓力值實(shí)時(shí)顯示，壓力顯示格式為“P=X

30、XX.X' MPa 具有壓力超限報(bào)警功能。 測(cè)量誤差不大于土 0.5 MPa.28）.電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)電加熱爐溫度控制系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能要求如下： 能自動(dòng)測(cè)量溫度，溫度測(cè)量范圍為0100 C °。 在顯示器上將溫度值實(shí)時(shí)顯示，溫度顯示格式為“溫度=XXX.X” C °。 具有溫度超限報(bào)警功能。 通過溫度傳感器反饋到控制系統(tǒng)，然后與系統(tǒng)設(shè)定的溫度目標(biāo)值進(jìn)行比較進(jìn)行自動(dòng)加溫調(diào)節(jié)，從而達(dá)到 電加熱爐的溫度自動(dòng)控制。29）.自主選題（要求寫好設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求交老師審核通過才有效）2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)部分包括：傳感器、前置信號(hào)處理單元（放大器，濾波器等）

31、、A/D轉(zhuǎn)換、微處理器（MCU ）、鍵盤、顯示、報(bào)警、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、程控增益放大電路、通信接口電路設(shè)計(jì)等。3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分包括：鍵盤掃描、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波、標(biāo)度變換、顯示、報(bào)警、通信、控制輸出、非線性校正、冷端溫度補(bǔ)償?shù)取?.畫出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的硬件電路結(jié)構(gòu)圖和軟件程序框圖5編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告一份課程設(shè)計(jì)報(bào)告中必須闡述系統(tǒng)的工作原理和軟、硬件設(shè)計(jì)方法。報(bào)告重點(diǎn)闡述系統(tǒng)組成框圖、硬件原理設(shè)計(jì) 和軟件程序流程圖。報(bào)告必須按照規(guī)定的格式要求（封面、目錄、正文、圖、表、公式、參考文獻(xiàn)等）進(jìn)行撰寫， 結(jié)束語(yǔ)部分要寫出調(diào)試中遇到的具體問題和解決的辦法，以及自己的收獲、體會(huì)和建議。四、分組安排與

32、具體任務(wù)每個(gè)班分有26題，分別完成不同參數(shù)的測(cè)量與處理任務(wù)。每題限12人（自主選題，每題限選 1人）。五、進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)要求1.自覺遵守實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)規(guī)章制度；2嚴(yán)格按操作步驟進(jìn)行，嚴(yán)禁帶電操作（拔芯片、插座等元器件）；3設(shè)計(jì)前應(yīng)預(yù)習(xí)（編好程序），否則不許進(jìn)機(jī)房；4.設(shè)計(jì)完成后，由老師驗(yàn)收并評(píng)分。六、成績(jī)?cè)u(píng)定1 .設(shè)計(jì)成績(jī)：占總成績(jī)的40%;2.課程設(shè)計(jì)報(bào)告:占總成績(jī)的40%;3.考勤：占總成績(jī)的20%。七.參考資料I. 李廣弟等.單片機(jī)基礎(chǔ)修訂本.北京航空航天大學(xué)出版社，20012 .李朝青等編.單片機(jī)原理及接口技術(shù)（簡(jiǎn)明修訂版）.北京航空航天大學(xué)出版社，19983. 公茂法等.單片機(jī)人機(jī)

33、接口實(shí)例.北京航空航天大學(xué)出版社，19984. 馮克.MCS-51單片機(jī)實(shí)用子程序及其應(yīng)用實(shí)例.黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，19905. 王福瑞等.單片微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全.北京航空航天大學(xué)出版社，19996. 徐仁貴等.單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，20017. 楊恢先等.單片機(jī)原理及應(yīng)用國(guó)防科技大學(xué)出版社，2003&李鴻等.單片機(jī)原理及應(yīng)用.湖南大學(xué)出版社，20029.徐惠民等.單片微型計(jì)算機(jī)原理、接口與應(yīng)用.北京郵電大學(xué)出版社，200110 .楊欣榮等.智能儀器原理、設(shè)計(jì)與發(fā)展.中南大學(xué)出版社，2003II. 孫傳友等.感測(cè)技術(shù)基礎(chǔ).電子工業(yè)出版社，200112 .科技期刊：

34、單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用、實(shí)用測(cè)試技術(shù)、自動(dòng)化儀表、傳感器世界、測(cè)控技術(shù)、電子技術(shù)應(yīng)用等 2001年以后各期。13 .何立民著.單片機(jī)高級(jí)教程一應(yīng)用與設(shè)計(jì)。北京：航空航天大學(xué)出版社，200114 .周航慈著.單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù).北京：航空航天大學(xué)出版社，200315.李光飛等著.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)北京：北京航空航天大學(xué)出版社，200416 .陳夠喜等著微機(jī)原理應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教程北京：人民郵電出版社，200617.高玉芹編單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51編程技術(shù)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011微控制器課程設(shè)計(jì)選題1) 單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) (2 人選) 22) 兩路壓力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與處理設(shè)計(jì) 23) . 空

35、氣濕度及室內(nèi)溫度測(cè)量與報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24) . 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集與雙機(jī)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 25) 簡(jiǎn)易電子計(jì)價(jià)秤設(shè)計(jì) 26) 智能流量監(jiān)測(cè)儀 37) 智能型數(shù)字 PID 調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì) (2 人選) 38) . 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制設(shè)計(jì) 39) . 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)位置測(cè)量與控制設(shè)計(jì) 310) . .直流電動(dòng)機(jī)位置測(cè)量與控制設(shè)計(jì) 311) . 直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量與控制設(shè)計(jì) 412) . 多功能波形發(fā)生器設(shè)計(jì) 413) . 搶答器設(shè)計(jì) 414) . 空調(diào)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 415) . 洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 516) . 智能電子鐘設(shè)計(jì) 517) . 簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 518) . 簡(jiǎn)易數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 519) .

36、交通信號(hào)燈實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 520) 出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì) 521) 汽車信號(hào)燈控制系統(tǒng) 622) . 家用風(fēng)扇控制器 623) . 現(xiàn)代化車庫(kù)的智能守衛(wèi)者 624) 電加熱爐自動(dòng)控制系統(tǒng)( 2 人選) 725) 自動(dòng)售貨機(jī) 726) 廚房料理機(jī)控制器 827) . 壓力測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 828) .電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 829) .自主選題(要求寫好設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求交老師審核通過才有效) 8測(cè)控1101班第6學(xué)期微控制器技術(shù)課程設(shè)計(jì)選題記載表序 號(hào)學(xué)號(hào)月選 題 序 號(hào)題目設(shè)計(jì)類型日姓名性 別10909110103老健男20909110110葉鈺川男30909110126孫克楠男40909110127李芝浩男50909110128張偉濤男60909110209彭金男70909110217劉德鑫男80909110224張王勝男90909110229李建權(quán)男100909110323春麗美女110909110418-+-R C、黃武兀男120909110422王體偉男130909110428宣章洋男140909110611邸建帥男15090911