海南大学单片机
一款基于TDC-GP21的低功耗热量表设计与实现
一款基于TDC-GP21的低功耗热量表设计与实现作者:陈晔王立辉来源:《机电信息》 2015年第24期陈晔王立辉(海南大学,海南儋州571700)摘要:介绍了一款基于高精度时间测量芯片TDC�GP21的超声波式热量表的具体设计。
热量表中热水流量采用超声波时差法原理进行测量,超声波换能器采用V型安装方式。
利用低功耗MSP430单片机的休眠模式等方法,大幅降低了测量系统的功耗。
关键词:TDC�GP21;超声波;热量表;流量;温度0引言供热取暖逐步采用分户计量模式,需要安装热量的检测仪表。
本文针对小口径流量测量,选择采用超声波时差法原理。
1测量原理热量表的三大构件是:流量传感器、温度传感器和热量计算器。
工作原理:流量传感器负责检测出当载热流体流经热交换系统时的流量;配对的两支温度探头测量出进水和回水管道的温度;热量计算器计算出系统释放的热量。
1.1热量计量2硬件设计2.1TDC�GP21芯片流量检测采用德国ACAM公司的时间数字转换芯片TDC�GP21来完成[5],原理是逻辑门电路延迟信号的传输。
集成电路工艺精确地决定非门的传输时间,求出传输通过非门的个数,进而得出时间间隔。
TDC�GP21芯片内部集成了一个以PICOSTRAIN为基础的测温单元,测量原理是基于电容充放电法,每次测量电流都很小,大大降低了功耗。
2.2MSP430F449基于低功耗的考虑,选择MSP430F449超低功耗单片机作为主控芯片,其带有FLASH存储器[6]。
2.3外围电路(1)超声波换能器。
采用以PPS材料作为外壳的压电超声波换能器[7]。
PPS外壳超声波换能器参数如下:中心频率——1MHz;带宽——39.5%;灵敏度——21dB;Qm——4.9;余震——7.68μs;外壳材质——PPS;导线末端处理——镀锡;导线外被材质——PVC;导线屏蔽层——Y。
(2)超声波换能器安装方式。
采用V型安装方式,此方式传播量程较长,信号散射损失小,精度高。
stm32单片机毕业设计
stm32单片机毕业设计根据提供的信息,我将为您提供一个基于STM32单片机的毕业设计示例:主题:基于STM32的智能家居控制系统1. 项目介绍:智能家居控制系统是一种将传感器、通信技术和控制器相结合的系统,旨在实现对家庭设备的智能化控制和管理。
本设计旨在利用STM32单片机开发一个智能家居控制系统,包括传感器数据采集、实时监测和控制功能,并通过无线通信实现与用户交互。
2. 系统模块划分:(1) 传感器模块:连接各种传感器,如温湿度传感器、光照传感器、烟雾传感器等,实时采集环境数据。
(2) 控制模块:基于STM32单片机,通过控制器对家电设备进行控制,如智能灯光控制、空调控制等。
(3) 通信模块:利用无线通信模块实现与用户的数据交互,可以通过手机APP或者远程控制中心实现对家庭设备的控制。
3. 功能实现:(1) 传感器数据采集:通过STM32外部引脚接入各个传感器,使用相应的库函数读取传感器数据。
(2) 环境数据监控:将传感器采集的数据实时显示在液晶屏上,用户可以实时监测家庭环境。
(3) 设备控制功能:通过按键或者触摸屏幕实现对家电设备的控制,如控制灯光明暗、调节温度等。
(4) 通信功能:连接无线通信模块,实现与用户交互,可以通过手机APP远程控制家庭设备。
4. 硬件设计:(1) STM32单片机:选择适合的STM32系列单片机作为主控芯片,具有足够的IO口和性能,如STM32F407VET6。
(2) 传感器模块:根据需求选择适当的传感器,如温湿度传感器DHT11、PIR人体红外传感器等。
(3) 控制模块:设计相应的电路连接家电设备,如继电器驱动电路、光敏电阻调光电路等。
(4) 通信模块:选择合适的无线通信模块,如Wi-Fi模块、蓝牙模块等。
5. 软件设计:(1) STM32固件库:使用STM32固件库提供的函数驱动相关硬件模块。
(2) 数据处理:编写相应的算法对传感器采集的数据进行处理和分析,如温度数据转换、光照强度判断等。
单片机课程设计报告
JIUJIANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 电气工程学院课程设计报告课程名称:单片机技术与应用设计题目:双边拉幕灯控制班级:航电1901姓名:许江勇学号: 192026266指导教师:徐云龙完成时间: 2021.1.6二〇二一年一月双边拉幕灯控制1.1设计目的1)掌握单片机开关与led接口电路设计,软件延时程序;2)学会程序的调试过程与仿真方法,i/o口应用程序分析。
1.2设计任务本设计为一个89c51单片机控制8个led发光管进行“双边拉幕灯控制”运行,led1~led4为模拟的左边幕,led5~led8为模拟的右边幕。
该课程设计的具体功能为:当系统上电运行时,模拟左右两边幕的led灯同时由两边向中间逐一点亮,当全部亮后,再同步由中间向两边逐一熄灭。
以此往复循环运行,形成“双边拉幕灯”效果。
开关s2用于系统的运行和停止控制,当其闭合时,系统工作;当其断开时,系统暂停处于当前状态。
1)keil和proteus联合调试,完成仿真并实现设计任务;2)完成设计报告,内容包括proteus电路、流程图、c程序。
1.4硬件系统与控制流程分析。
双边拉幕灯控制系统进行软硬件设计。
1.4.1硬件分析对双边拉幕灯控制系统各部分硬件进行分析,列写元器件清单。
1.4.2控制流程分析对双边拉幕灯控制系统运行过程及效果进行分析。
当系统上电运行时,判断s2是否合上,如果闭合:左右两边幕的led灯同时由两边向中间逐一点亮,当全部亮后,再同步由中间向两边逐一熄灭。
如果断开:系统暂停运行。
以此往复循环运行,形成“双边拉幕灯”效果。
开关s2用于系统的运行和停止控制,当其闭合时,系统工作;当其断开时,系统暂停处于当前状态。
1.5 c语言程序分析与设计对双边拉幕灯控制系统软件部分进行分析与设计。
1.5.1程序流程图分析画出双边拉幕灯控制系统程序流程图。
1.5.2c程序设计编写双边拉幕灯控制系统c语言程序。
Multisim 11在单片机仿真中的应用
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K e i l C 5 1 是美 国 K e i l S o f t w a r e 公 司出 品的 5 1 系列兼 容单 片机 c语 言开发 系统 环境I I , 提供 丰富的库 函数和功 能强大 的集成开 发调试工 具, 采用我们熟 悉的 w i n d o w s 界面 。与汇 编语 言相 比, 采 用 c语言开发 的软件 具有结 构严谨 、 功能强大 、 易于阅读 、 维护简便 等优点 , 很好 地体 现了高级语言 的优势 。
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1 、 软 件 介 绍
1 . 1 Mu l t i s i m 1 l
“ E x t e r n a l h e x f i l e ” , 表示加载 由K e i l C 5 1 环境下生成 的. h e x 文件 。 从 Mu l t i s i m 1 1 原件 库 , G r o u p I n d i c a t o r s / F a m i l y HE X — D I S P AL Y中找 到共 阴级 数码管 S E V E N _ S E G _ C O M— K以及 其它元器件 , 放置 于恰 当位 置, 并 连接电路 。需要注意 的是 , 在M u h i s i m中不加时钟 电路单 片机也 能正常工作, 但是在实际的电路 中需要时钟 电路 。 2 . 2 K e i l C 5 1 程序设计
基于单片机系统的密码锁电路设计
Ke o d : a s r c Ac e s n r l y t m y W r s P s wo d Lo k; c s Co t o se S
中图分 类号 : H1 ;S 1 .1+7 文 献标识 码 : T 6 T 9 42 1 . A
l 引言
传统的机械锁通常具有机械结构复杂 , 密码数量少 , 安全性
戏 l酾 字图形点阵液 晶显示模 块 , 2 汉 可显 示汉字及 图 成 。利用 S C 9 5 单片机作为整个控制系统 的核心元件 , T 8C 2 在单 形 在电路 中实施显示人机交互信息 。 工作 电压为 33 ' V, . 5 并且  ̄
★来稿 日期 :0 1 1— 6 ★基金项 目: 2 1- 0 1 海南省教育厅项 目一 ‘ 三位一体 ’ 的农机化人才综合能力和创新意识培养模式的研究 (0 7 1 ) 2o—1。 海南大学校基金项 目—海南大学农业机械化工程学科研究生创新能力的研究 ( 0 17) 2 1-
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基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文
基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文一、概述随着科技的不断发展,智能化已经成为当今社会的关键发展方向之一。
智能路灯作为智慧城市的重要组成部分,其控制和管理方式也正在逐步实现智能化。
本文将探讨基于单片机的智能路灯控制系统设计,以解决传统路灯控制系统存在的一些问题,如能耗高、管理不便等。
在此背景下,设计一种高效、智能的路灯控制系统显得尤为重要。
本文设计的智能路灯控制系统旨在通过单片机技术实现对路灯的智能化控制,以提高路灯管理的效率和节能性。
该系统能够根据实际情况自动调整路灯的亮度和开关状态,既保证了道路照明需求,又能有效降低能源消耗。
该系统还具有远程监控和管理功能,方便管理人员对路灯系统进行实时监控和操作。
本研究的设计方案将围绕单片机为核心控制单元,结合传感器、通信模块等外围设备,构建智能路灯控制系统的硬件和软件平台。
通过对系统的设计和实现,将有效解决传统路灯控制系统的不足,提高路灯系统的智能化水平和管理效率。
本研究的成果将具有一定的推广价值,为其他领域的智能化控制提供有益的参考和借鉴。
1. 研究背景和意义随着城市化进程的加快和智能化技术的普及,城市照明作为城市基础设施的重要组成部分,其智能化控制的需求也日益凸显。
传统的路灯控制系统主要依赖于固定的时间或手动控制,无法实现实时调节和灵活管理,这不仅导致了能源浪费,也不利于城市的美观和安全性。
基于单片机的智能路灯控制系统设计应运而生,具有重要的研究背景和意义。
研究背景方面,随着科技的进步和社会的发展,单片机技术在智能控制领域的应用日益广泛。
单片机具有体积小、功耗低、可靠性高等优点,可以实现对各种设备的智能化控制。
在路灯控制系统中引入单片机技术,不仅可以实现对路灯的智能化控制,还可以提高系统的可靠性和稳定性。
随着物联网、大数据等技术的快速发展,智能路灯控制系统的设计也具备了更多的可能性。
研究意义方面,基于单片机的智能路灯控制系统设计不仅可以实现对路灯的智能化管理,提高城市照明的安全性和美观性,还可以实现能源的节约和优化配置。
附表: 海南大学三亚学院10_11学年秋季学期公共选修课课表
书德楼 216
凌阳 16 位单片机原理 及应用 1 班 李社蕾
中国古典小说名著导 读 1 班 宋子俊
科学技术史 1 班 宋书建
计算机绘图 CAD 1 班 计算机绘图基础 CAD2
刘庆云
班 巴彤
科学技术史 2 班 宋书建
中国古典小说名著导读 2 班 宋子俊
书德楼 312
书德楼 313 书德楼 316 书德楼 416 书德楼 417
计算机绘图 CAD2 班 中国传统文化通论 2 班
刘庆云
冯建章
楼宇智能化技术 1 班 王良成
楼宇智能化技术 2 班 王良成
附表: 海南大学三亚学院 10/11 学年秋季学期公共选修课课表
时
课 程
间
地点
4 西 103
4 西 203
4 西 303
星期一(9-10 节)
时装与流行时尚 1 班 陈凯
合同法 1 班 王垚
附表: 海南大学三亚学院 10/11 学年秋季学期公共选修课课表
课 程
地点
时 间 星期一(9-10 节) 星期二(9-10 节) 星期三(9-10 节) 星期四(9-10 节) 星期五(9-10 节) 星期六(9-10 节)
星期日(9-10 节)
书德楼 109
形体与舞蹈 1 班 周宇平
速录师培训教程 1 班 张振安
图论与逻辑推理 1 班 段景辉
形体与舞蹈 2 班 周宇平
速录师培训教程 2 班 张振安
图论与逻辑推理 2 班 段景辉
书德楼 111 书德楼 212 书德楼 213
公司设立与改组 1 班 韦鹏飞
化妆造型 1 班 齐文东
资产评估操作技术 1 班
韦鹏飞
速录技术 1 班 刘长波
我的单片机毕业设计基于STM32F103的智能家居控制系统
我的单片机毕业设计——基于STM32F103的智能家居控制系统随着智能家居的兴起,越来越多的人开始关注智能家居技术的发展和应用。
作为一名电子信息工程专业的学生,我也对智能家居技术充满了兴趣。
因此,在毕业设计的选题中,我选择了开发一个基于STM32F103的智能家居控制系统。
在毕业设计的过程中,我深入研究了智能家居的技术原理和应用场景,并通过不断的实验和调试,最终成功地完成了这个毕业设计。
我的智能家居控制系统主要由四部分组成:控制中心、通信模块、传感器模块和执行模块。
其中,控制中心采用STM32F103单片机,负责整个系统的数据处理和控制指令的发送。
通信模块采用WIFI模块,通过WIFI连接家庭网络,实现与互联网的连接。
传感器模块采用多种传感器,如温湿度传感器、烟雾传感器、门磁传感器等,实时获取环境信息。
执行模块采用继电器等,通过控制指令实现对家庭设备的控制,如灯光、电视、空调、窗帘等。
在实现智能家居控制系统的过程中,我遇到了许多挑战。
最大的挑战是如何实现系统的可靠性和稳定性。
我通过多次的调试和优化,既保证了系统的实时性和可靠性,又实现了系统的低功耗和低成本。
此外,我还着重考虑了系统的可扩展性,使得系统可以随着家庭用户的需要动态添加和删除控制设备,实现更加智能化的家居控制。
我的智能家居控制系统不仅可以通过手机APP实现对家庭设备的远程控制,还可以通过各种传感器实现对家庭环境的实时监测和自动化控制。
该系统具有操作简便、功能强大、智能化程度高等优点,可以满足现代人对智能家居的需求,具有很好的实际应用价值。
总之,我的毕业设计——基于STM32F103的智能家居控制系统,是我对智能家居技术的深入研究和技术实践。
在这个过程中,我不仅熟练掌握了单片机的使用技术和相关程序设计能力,更重要的是,我摸索出了一条将理论知识与实际应用相结合的技术之路。
我相信,这条技术之路会伴随我走向更加广阔的研究和应用领域,为人类的智能化进程贡献更大的力量。
基于BH1750的热带花卉光照强度实时监测系统设计
基于BH1750的热带花卉光照强度实时监测系统设计
余刚;黄建清;高家宝;李新春
【期刊名称】《农业网络信息》
【年(卷),期】2016(000)006
【摘要】本文针对热带植物红掌的生长特点,提出并开发以低功耗单片机
MSP430为核心,利用GY-30光照传感器模块来监测环境光照,并利用
LCD1602进行实时显示。
该系统能长期监测、显示红掌生长环境的光照强度信息。
【总页数】4页(P54-57)
【作者】余刚;黄建清;高家宝;李新春
【作者单位】海南大学,海南儋州 571700;海南大学,海南儋州 571700;海南大学,海南儋州 571700;海南大学,海南儋州 571700
【正文语种】中文
【中图分类】TP315
【相关文献】
1.基于MSP430的热带花卉环境参数无线监测系统设计 [J], 黄建清;高家宝;袁琦;
余刚;李新春
2.基于BH1750芯片的智能窗帘控制系统设计 [J], 王海燕;陈贵斌;熊志成
3.基于BH1750芯片的测光系统设计与实现 [J], 王建;毛腾飞;陈英革
4.基于BH1750光照强度数据采集系统的设计 [J], 刘博
5.基于BH1750的机动车遮阳板明暗度智能控制系统设计 [J], 高兢;李一捷
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stm32单片机毕设题目
stm32单片机毕设题目
STM32单片机是一个非常流行的微控制器系列,广泛应用于各种嵌入式系
统开发。
以下是一些关于STM32单片机的毕业设计题目建议:
1. 基于STM32的智能家居控制系统
在这个项目中,你可以设计一个基于STM32的家庭自动化系统,包括温度控制、照明控制、安全系统等。
你可以使用WiFi或蓝牙等技术来实现远程
控制。
2. 基于STM32的无人机控制系统
设计一个无人机控制系统,使用STM32单片机作为主控制器,实现无人机的起飞、飞行控制、着陆等功能。
这个项目需要深入了解飞行控制算法和传感器融合技术。
3. 基于STM32的智能机器人
设计一个能够自动导航、避障、目标追踪的智能机器人。
你可以使用红外传感器、超声波传感器等来检测障碍物,使用电机驱动器来控制机器人的运动。
4. 基于STM32的音频解码器
设计一个音频解码器,能够解码MP3、AAC等格式的音频文件,并在一个
显示屏上显示歌曲名称、艺术家等信息。
你可以使用一个音频编解码器库来简化开发过程。
5. 基于STM32的物联网网关
设计一个物联网网关,能够接收来自各种传感器的数据,并将数据传输到云平台。
你可以使用WiFi、以太网等技术来实现数据传输。
以上是一些基于STM32单片机的毕业设计题目建议,希望对你有所帮助。
请注意,这些题目都需要一定的嵌入式系统开发经验和技能,包括C语言编程、电路设计、传感器技术等。
基于物联网的远程多功能火灾报警系统
实时检测、实时汇总、实时储存,也可控制任意联网的无线传感器节点。
具体客户端页面如图2和图3所示。
图2 手机客户端
图3 电脑客户端
网关
该网关学习借鉴了Zigbee的组网方案,提高了自组网能力,该方案可以实现一千个无线传感器节点的组网,并通过节点的中继,实现长距离的无线通信,任意节点数据都可以任意跳转至其他节点再传送至网关,网关可以给每一个节点分配不一样的信道与密码,实现所有节点的加密,即使某一个节点被破解,仍可保证大多节点的数据安全[6]。
网络数据接入互联网时使用TCP网络协议,保证数据无遗漏上传。
网关原理图如图4所示。
无线传感器节点
火灾是一种普遍的现象。
众所周知,其本质就是燃烧,所以需要可燃物、助燃剂和温度[7]。
可燃物在燃烧过程中产生悬浮在大气中的颗粒物,科学上定义其为气溶胶。
气溶胶燃烧过程中产生的部分大颗粒物质称为烟雾。
所以整个过程中所生成的火焰、气溶胶、烟雾、热能等都可以作为火灾参量,
图1 系统流程
图4 网关原理图。
stm32单片机方向的毕设课题
stm32单片机方向的毕设课题
我对于毕设课题的选择非常感兴趣,尤其对于 stm32 单片机的方向有浓厚的兴趣。
在我看来,这一领域有着极其广阔的发展前景,不仅涉及到了嵌入式系统的设计和开发,还涉及到了智能化、物联网等诸多领域。
基于此,我认为可以从以下几个方面来考虑 stm32 单片机方向的毕设课题:
1. 基于 stm32 单片机的智能家居控制系统。
目前,智能家居已经成为了人们生活中的一部分,而 stm32 单片机具有较高的性能和稳定性,可以用来实现智能家居设备的控制和管理。
2. 基于 stm32 单片机的自动化控制系统。
自动化控制系统广泛应用于工业、农业等领域,而 stm32 单片机可以实现对机器人、自动化生产线等设备的控制和调节。
3. 基于 stm32 单片机的物联网系统。
物联网是当前一个十分热门的领域,而 stm32 单片机可以实现物联网设备的连接和控制,从而实现智能化、远程监控等功能。
4. 基于 stm32 单片机的智能车辆控制系统。
随着智能化技术的不断发展,智能车辆也开始成为一个热门领域,而 stm32 单片机可以实现对智能车辆的控制和管理。
总之, stm32 单片机方向的毕设课题有着广泛的选择空间,可以根据个人的兴趣和专业方向来进行选择和探索。
- 1 -。
基于单片机的无线火灾报警系统研究
关键词 : 火灾报警 ; 单 片机 ; 无线通信
中图 分 类 号 :T P 2 7 文 献 标 志 码 :A
随着 现代化 技术 及 国民经济 的快 速发 展 , 各类 电子 产 品 的应 用越 来 越广 泛 , 但 与此 同时 火灾 的发 生 率也 有不 同程度 的提 高 .近 年来 , 很多教 训 已经提 醒人们 , 一 定要做 好火 灾预警 设施 .良好 的火灾 监控 系 统 和及 时有效 的报警设 施 可 以大大 降低不 必要 的损 失 .目前 , 大 多报 警 系统 采用 的 是有 线传 输 方式 进 行 连接 , 此方 式具 有投 资成 本大 、 安装 较为 麻烦 、 工程 量 较 大等 缺 点 .随着 自动化 程 度 不 断地 提 高 , 迫 切 需 要将 传感 器技术 和无 线通 信技术 相结 合应 用 于火 灾 自动 监测 报 警方 面 .因此 , 笔 者 从安 全 、 适用 、 便 于 安 装、 经济 合理等 方 面考虑 , 提 出一种基 于单 片机 和无 线通信模 块 的火灾 报警 系统 , 以供 同行参 考 .
1 系统总体 功能设计
火灾 报警设 备通 常 由火灾 探测 器和报 警 器 组成 .火 灾探 测 器 的 工作 原 理 是 通过 对 火 灾 产 生 的燃 烧
气体、 烟 雾颗粒 、 温 度和火 焰 的测量 , 而将测 量 到 的火 灾信 号 转化 成 电信 号发 送 给报 警控 制 器 .火警 信 号 被 火灾 报警控 制器 分析处 理后 ( 主要 是进行 门 限值判 断 ) , 立 即发 出声 光 报 警信 号 , 同时 报警 器 控 制下 位
基 于 单 片 机 的 无 线 火 灾 报 警 系 统 研 究
孙 小春
单片机实验教学研究
部分的理解和对程序的研究 ,应该只提供部分参考 程序。可以只提供第 1 项实验内容的参考程序 ,也 可 以省略一些关键语句或子程序 。促使学生在编写
完 整 的实验程 序 的过 程 中加 深实 验原 理 的理解 。单
马灯效果 ,只不过把延时程序用定时中断实现 ,计 数 中断中主程序依旧是定时跑马,中断服务程序可 选简单点亮 L D灯 ,降低 中断服务程序难度 ,给 E 学生留足够时间做定时 、计数控制。关 联知识点 : 中断人 口地址的作用 ;中断控制 ;分支程序设计。 () 4 数码管显示实验( 2) 接1 。分别用并行动态 1 扫描和串行静态显示 的方法驱动数码管显示字符。 作为外部设备 的驱动程序 ,该实验有一定 的难度 ,
数据 ,并可用串口工作方式零驱动数码管显示。关 联知识点 :查表程序设计;数据缓存 ;接 口电路编
址。
是女生一起做实验,思考比较充足但动手能力会有 所欠缺。都是男生则会急于求成,对实验 的理解有
所不 足 。1 组若 只有 1 ,如果 没 能完 全 理解 老师 名
( ) A 0 3 数模转换实验( 口) 7 D C 82 接 ,键盘控制
单片机 驱 动 D C 82产 生方 波、三 角波 、正 弦波 。 A 03 关 联知识 点 :中断 控制 ;分支程序 设计 ;接 口芯 片
实验前的讲解,在实验中遇到困难会失去信心。
2 2 小组成 员 固定 。实验 台位 固定 .
为了培养学生的合作精神和团队工作能力 ,每 个小组成员应该固定。而且应该给每个小组固定实 验台位 ,学生就会主动爱护实验设备。此项措施为
13 实验 内容设 置 .
驱动 P WM控制直流电机转速。关联知识点 :中断 2 3 实验 内容 分 阶段讲 解 ,循 序 渐 进 ,降低 学 生 .
新工科背景下电子信息类本科专业实践教学研究与探索——单面印制电路实物制作
电子基础新工科建设六大方向:“问产业需求建专业,问技术发展改内容,问学校主体推改革,问学生志趣变方法,问内外资源创条件,问国际前沿立标准。
”[1]其核心思想是实践精神,其核心内容是实践教学。
对于电子信息类专业,基于成果导向理念,实践教学的关键方法是制作电子电路实物。
目前,电子技术课程设计的教学有以理论讲授为主的模式[2],有以研讨为主的模式[3],也有以实验为主的模式[4],还有以仿真为主的模式[5]和实物组装为主的模式[6]。
然而,这些教学模式都并不能很好地锻炼学生的实践能力。
通过多年的教学研究和实践,通过引入Proteus和Altium Designer等教学工具[7],结合热转印制作单面覆铜印制电路板实物的教学方法,能够全面地培养学生的实践能力。
制作单面覆铜印制电路板实物,首先采用Proteus对电路进行仿真设计和修改验证;然后绘制出电路原理图和单面PCB图;接着将PCB图通过热转印法印制在单面覆铜板上;接下来经过腐蚀、打孔、安装、和焊接等环节;最后,通过实验仪器调试出电路板实物[8]。
以下详细介绍热转印制作单面覆铜印制电路板实物的1 电路设计■1.1 电路设计要求设计要求:①实时时钟能显示时间(小时、分钟、秒钟)和日期(年、月、日);②能通过按键改变时间和日期;③实时时钟断电并重启后,能正确显示当前时刻;④完成基于单片机的实时时钟Proteus仿真;⑤编写单片机读取DS1302程序、LCD驱动程序、按键程序;⑥制作并完成实时时钟电路板实物,预留测试点;⑦自带稳压电源、系统电流应小于80mA。
■1.2 电路设计原理框图2所示。
2 电路验证电路仿真不仅可以实现电路的设计,还可以验证电路设计的可行性和可靠性,而且极大地提高了电路的设计效率。
仿真软件Proteus[9]对于嵌入式开发,特别是单片机的开发有着巨大的优势,可以方便的烧录程序,实现系统的联调,可以形象直观地观察模拟电路的实验效果。
仿真软件Proteus电路仿真的效果如图3所示。
电子信息工程专业自评报告
电子信息工程专业自评报告一、基本情况介绍海南大学三亚学院电子信息工程专业始建于2006年,现归属于海南大学三亚学院理工分院。
目前在校学生有06、07、08、09级四个年级5个班共计330人。
共有专职教师12名,建有9个专业实验室。
理工分院开设有与该专业密切相关的通信工程、测控仪器与设备、计算机科学与技术专业,在师资力量和教学资源上对该专业提供了重要支撑。
三亚学院有着一套独特而又务实的育人理念,把“让学生更好地走上社会”作为办学的宗旨;把“311”(掌握英语、计算机和中文写作3个交往工具,1个健康人格,1项专业知识和技能)作为人才培养的模式;将“五种素养”(工具、专业、人文、人格、行动力)和“五种能力”(学习能力、实践能力、适应能力、创新能力、可持续发展能力)作为培养的规格;以“应用型,实用性”作为培养的目标。
在广泛参照各高校的培养方案的基础上,根据该专业人才的社会需求情况,结合地方经济的发展,围绕学院办学理念和“311”人才培养模式,制定和调整本专业的人才培养方案。
本专业培养目标:“本专业培养适应社会主义现代化建设和市场经济发展的需要,德、智、体、美全面发展,系统掌握电子技术和计算机信息控制系统的基础理论和专业知识,能从事各类电子设备和计算机信息控制系统的研究、设计、开发和应用的具有创新精神和实践能力的应用型、实用性高级专门人才。
”二、自评情况1.师资队伍1.1队伍结构电子信息工程专业具有较强的师资力量,有从事教学工作数十年、经验丰富的教师,在企业从事技术工作多年的高级工程师,年富力强的中年教师,以及充满活力和干劲的青年教师,是一支热爱教学、教育理念先进、有较强实践能力,结构较为合理、勇于创新、具有团队精神的教学队伍。
师资队伍结构表1.2 主讲教师学院把主讲教师资格作为保证教学效果的首要环节, 制定了教师必须具有讲师及以上职务、或本科以上学历担任4年以上教学工作者方可独立承担各环节的教学工作,担任主讲教师。
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1、简述MCS-51单片机的结构特点。
(1)存储结构的特点:程序存储器和数据存储器在空间分开,采用不同的寻址方式,使用两个不同的地址指针。
(2)输入/输出接口的特点:引脚在程序控制下有第二功能,可供设计者灵活选择。
(3)MCS-51单片机内部含有一个全双工的异步通信接口,即可同时发送和接收数据,可以方便地组成分布式控制系统。
(4)MCS-51单片机内部有专门的位处理机,具有较强的位处理功能。
为单片机位控制提供了方便。
2、简述单片机的四个I/O口在使用上有哪些分工和特点,系统扩展时的作用分别是什么。
① P0口: 可作通用I/O口用,也可作地址/数据线用。
作通用I/O口用时,输出级为开漏极电路,在驱动外部电路时应接上拉电阻;在接有外部存储器时,P0口作地址/数据线用,先输出低8位地址到外部地址锁存器,后输人指令代码或输人/输出数据。
② Pl口: 是一个8位准双向口,作通用I/O口用。
③ P2口: 是一个8位准双向口,作通用I/O口用。
当外部接有存储器时,可用于输出高8位地址。
④ P3口: 是一个多功能端口。
其基本功能仍然是通用I/O口,使用时与Pl、P2口类似。
其第二功能则是串行口、外部中断线、定时器/计数器的输入及外部数据存储器的选通信号等。
准双向口:某引脚的输出变为输入时,用户应向锁存器写“1”,以免错误读出引脚内容(MOV P0,#0FFH MOV A,P0)。
当复位时,口锁存器均置“1”,作为输入口使用。
P1P2P3均内置上拉电阻,P0输出端口必须外接上拉电阻,P0.X才有高电平输出。
3、单片机的控制线有哪些,功能是什么?①ALE:地址锁存允许输出,在系统扩展时用于控制何时锁存P0口输出的低8位地址,实现低8位地址和数据的分离。
此外,ALE输出的脉冲信号频率为晶振频率的1/6,因此它也可以用于外部时钟脉冲使用。
②PSEN:片外程序存储区的读选通信号,当读片外ROM时,PSEN有效(低电平),实现对片外程序存储器的读操作。
③EA:当EA为低电平时,不管片内是否有ROM,CPU只从片外程序存储器取指;而当EA 为高电平时,CPU先从片内程序存储器取指,当PC的值超过0FFFH(4KB)时,将自动转去执行片外程序存储器取指。
对片内无ROM的8031,EA必须接低电平。
④RST:复位信号。
在此引脚连续给出两个机器周期以上的高电平即可以使单片机复位,完成片内的初始化操作。
4、MCS-51单片机的RAM分为几部分,各有什么特点和功能。
(1)工作寄存器区。
4组工作寄存器区占据内部RAM的00H~1FH单元,每组8个寄存器分别用R0~R7表示,用来暂存数据及中间结果,使用灵活。
在任一时刻,CPU通过程序状态寄存器PSW中的RS1、RS0位的状态来选择当前所使用的工作寄存器区。
(2)位寻址区。
内部RAM的20H~2FH单元,既可以字节寻址,作为一般的RAM单元使用;又可以按位寻址进行布尔操作。
位寻址区对应128个位地址00H~7FH。
(3)用户数据区。
内部RAM 30H~7FH单元是供用户使用的数据区,用户的大量数据存放在此区域,在实际使用时,常把堆栈也开辟在此。
(理解部分)MCS-51系列内部只有128B RAM区(地址为00H~7FH)和128B的特殊功能寄存器区SFR(地址为80H~FFH)。
究竟访问的是哪个区域的存储单元,是通过不同的寻址方式加以区分的。
①访问高128B RAM单元(80H~FFH)采用的是寄存器间接寻址方式;②访问特殊功能寄存器SFR区域(80H~FFH),则只能采用直接寻址方式;访问低128B RAM(00H~7FH)时,两种寻址方式均可采用。
5、程序控制位PSW的作用是什么?常用的标志有哪些位?作用是什么?程序状态字,主要起着标志寄存器的作用。
其中,CY、AC、OV为重点6、8051单片机主要由哪几部分构成,各有什么特点1)CPU结构ALU――算术/逻辑运算定时控制部件――OSC和IR;专用寄存器组――PC、A、B、PSW、SP和DPTR等2)存储器结构片内ROM――0000H-0FFFH(4KB)片外ROM――0000H-FFFFH(最多64KB);片内RAM――00H-7FH(128B);片外RAM――0000H -FFFFH(64KB);SFR――21个3)I/O端口并行口――P0、P1、P2和P3;串行口――串行发送/接收4)定时/计数器:T0/T1有定时和计数两种模式5)中断系统(5级):T0、T1、INT0、INT1和串口中断7、简述复位的用途、复位的方法,复位后RAM的状态如何?单片机的复位是使CPU和系统的其他功能部件处在一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。
常见的复位电路连接有以下几种:(1)上电自动复位电路。
在通电瞬间,由于电容两端电压不能突变,故在RST端的电位与VCC相同;随后C通过R充电,充电电流逐渐减少,RST端的电位也逐渐下降,只要保证RST为高电平的时间大于两个机器周期,便能正常复位。
(2)按键自动/手动复位电路。
该电路除了具有上电复位功能外,若要手动复位只需按下按钮S即可。
自动复位手动复位8、简述CHMOS 型单片机的节电方式。
MCS-51系列的CHMOS 型单片机还能提供两种节电工作方式,即空闲方式(待机方式)和掉电方式(停机方式)以进一步降低功耗。
CHMOS 型单片机的节电工作方式是由特殊功能寄存器PCON 控制,PCON 的格式如下:IDL :空闲方式控制位。
置“1”后单片机进入空闲方式。
PD :掉电方式控制位。
置“1”后单片机进入掉电方式。
GF0:通用标志位。
GF1:通用标志位。
SMOD :串行口波特率倍率控制位。
PCON.4~PCON.6:保留位,对于HMOS 型单片机仅SMOD 位有效。
若IDL 和PD 同时置“1”时,则先激活掉电方式。
(1)空闲方式: CPU 执行一条将PCON.0置“1”的指令,就使它进入空闲状态。
这种方式供给CPU 的内部时钟使信号被切断,但时钟信号仍提供给中断、串行口和定时器,使它们继续工作。
(以下部分理解)CPU 有两种方法可退出空闲方式:①被允许的中断源请求中断时,IDL (PCON.0)将被硬件清“0”,于是终止空闲方式,CPU 响应中断,执行中断服务程序。
中断处理完以后,从使单片机进入空闲方式指令的下一条指令开始继续执行程序。
②硬件复位。
由于在空闲方式下时钟振荡器一直在运行,故RST 引脚上的高电平信号只需保持两个机器周期就能使IDL 置“0”,使单片机退出空闲状态,从它停止运行的地方恢复程序的执行,即从空闲方式的启动指令之后继续执行。
注意,空闲方式的下一条指令不应是对口的操作指令和对外部RAM 的写指令,以防硬件复位过程中对外部RAM 的误操作。
(2)掉电方式:当系统检测到电源电压下降到一定值,就认为出现了电源故障,此时可通过INT0或INT1产生中断。
(以下部分理解)中断服务程序中包含以下两个基本任务:①把有关的数据传送到内部RAM ,并执行一条将PCON.1置“1”的指令,使它进入掉电方式,该指令是CPU 执行的最后一条指令,执行完该指令以后,便进入掉电方式。
②在电源电压下降到允许限度之前,把备用电源加到RST/VPD 引脚上。
在掉电方式,由于时钟被冻结,一切功能都停止,只有内部RAM 和寄存器内容维持不变,I/O 引脚状态和相关的特殊功能寄存器的内容保持不变,ALE 和PSEN 为逻辑低电平,外围器件、设备处于禁止状态。
退出掉电方式的唯一方法是硬件复位。
须注意,在进入掉电方式以前,VCC 不能先降下来;在掉电方式终止前,VCC 应先恢复到正常操作水平。
9、时钟周期、指令周期和机器周期,状态周期的含义是什么,如果MCS-51的晶振频率为12MHZ ,其时钟周期、机器周期各是多少。
时钟周期:振荡周期是时钟脉冲频率的倒数是最小的时间单位。
机器周期:单片机的基本操作周期为机器周期。
1个机器周期可分为6个状态,用S1、S2、S3、S4、S5、S6表示;两个振荡脉冲构成1个状态,前一个脉冲叫P1(相位1),后一个脉冲叫P2(相位2),即所谓两相P1和P2组成1个状态。
所以,一个机器周期共由12个时钟脉冲周期组成。
指令周期:CPU 执行一条指令所需的时间称指令周期。
指令周期以机器周期为单位。
MCS-51单片机指令分单机器周期指令(简称单周期指令)、双周期指令及四周期指令。
当MHZ f 12=时,时钟周期为MHZf T 1211==时钟,机器周期为s T T μ112=⨯=时钟机器10、简述80C51单片机指令系统的概念及寻址方式概念:指令是指示计算机执行某种操作的命令。
计算机所能执行的全部指令的集合称为指令系统。
不同的计算机都有不同的指令系统,指令系统的强弱在很大程度上决定了这类计算机智能的高低。
寻址方式:①立即寻址:指在指令中直接给出操作数,立即数前面必须加“#”,以区别“数”和“地址”。
(MOV A,#30H)②直接寻址:指在指令中直接给出操作数单元的地址。
(MOV A,70H)③寄存器寻址:指令中将指定寄存器的内容作为操作数。
(MOV A,R1)④寄存器间接寻址:指令中要到寄存器的内容所指的地址去取操作数,指令中给出的寄存器的内容前必须加“@”,以区别寄存器寻址。
(MOV A,@R1)⑤相对寻址:相对寻址是指以程序计数器PC的当前值为基准,与指令中给出的相对偏移量rel相加,其结果作为跳转指令的转移地址。
这类寻址方式主要用于跳转指令。
(简言之,指令中给出的操作数为程序转移的偏移量)(SJMP 50H)⑥变址寻址:以DPTR及PC作基址寄存器,累加器A作变址寄存器,以两者内容相加形成的16位程序存储器地址作为操作数地址。
(MOV A,@A+DPTR)⑦位寻址:对数据位进行操作。
(直接地址表示法:MOV C,20H;点操作符表示法:MOV C,20H.4;位名称表示法:SETB RS1)11、中断的基本概念,及功能作用是什么?概念:在计算机执行程序的过程中,当出现某种情况,如发生紧急事件或其他情况时,由服务对象向CPU发出中断请求信号,要求CPU暂时中断当前程序的执行,而转去执行相应的处理程序,待处理程序执行完毕后,再返回来继续执行原来被中断的程序。
功能:能实现中断响应及中断的返回;能实现中断优先级(权)排队;实现中断嵌套;中断屏蔽。
12、51单片机有几个中断源?中断源有几个等级?中断源是如何控制的?在出现同级中断申请时,CPU按什么顺序响应(按由高级到低级的顺序写出各个中断源)?各个中断源的入口地址是多少?其中,IT0、IT1、IE0、IE1,为有关中断的控制位,TF1、TR1、TF0、TR1为定时器控制位。
RI,接收中断标志位。
TI,发送中断标志位。