电子设计竞赛中的单片机讲解
2023年全国大学生电子设计竞赛作品
本系统电路连接及硬件资源分派见图4.1所示。
采用AT89S51单片机作为核心器件, 多圈电位器为悬挂物体位置采集器件, 通过ADC0832转换位数字信号送入单片机解决, L298作为直流电机的驱动模块, 以MAX7219驱动的LED显示和4×4键盘作为人机接口。
4.2 寻轨迹控制策略根据题目的规定, 悬挂物沿曲线运动的轨迹分为两段, 连续段和间断段。
可采用4个光电一体化传感器TCRT5000作为检测元件, 其放置方式如图4.2所示。
寻找黑线策略, 采用模糊寻找的方式, 一方面物体从坐标（0, 8）运营到坐标（80, 8）, 检测这之间有无黑线, 如无, 则从坐标（80, 16）运营到坐标（0, 16）, 再检测这之间有无黑线, 如有, 则从坐标（0, 12）运营到（80, 12）, 检测, 假如没有检测到黑线, 再进一步缩小范围从（80, 14）运营到（80, 14）；假如检测到黑线, 再进一步缩小范围从（80, 10）运营到（80, 10）, 当检测到黑线时就停下, 此处将是黑线起点；假如没有检测到黑线则返回从（80, 12）运营到（0, 12）检测到的黑线即为黑线起点。
以同样的运营检测方式即可寻找出黑线的起点。
在连续段寻迹时, 通过判断四个传感器的16种组合状态, 使电机作出相应的伸缩动作。
当轨迹为间断线时, 电机拉动传感器在大角度方向内位移, 直到在某一方向检测到新的黑线为止。
然后再调用连续段的寻迹程序。
4.3 系统各模块单元电路设计4.3.1 电源部分电路设计本系统中使用了直流12V电机, 其额定工作电压为12V, 而单片机额定工作电压为5V, 所以电路中采用了7805和7812作为稳压模块, 其最大输出电流为1.5A, 满足系统电机驱动电流的规定, 其电路如图4.3.1所示。
4.3.2 电机控制模块设计物体运动的轨迹由电机的转速和转向决定, 电机的转速和转向的控制是通过多圈电位器对滑轮所转的圈速进行检测, 同时通过另一个计数器对时间进行测量, 结合两个计数器的值, 由单片机计算出电机的速度, 而物体运动的轨迹的里程由滑轮的周长和所转的圈数来计算。
单片机实验心得体会7篇
单片机实验心得体会7篇(实用版)编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如工作总结、心得体会、申请书、工作计划、工作报告、读后感、作文大全、演讲稿、教案大全、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor.I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!Moreover, our store provides various types of practical materials for everyone, such as work summaries, experiences, application forms, work plans, work reports, post reading feedback, essay summaries, speech drafts, lesson plans, and other materials. If you want to learn about different data formats and writing methods, please pay attention!单片机实验心得体会7篇单片机实验是电子信息工程专业学生的重要课程之一。
全国大学生电子设计竞赛培训精品PPT课件
常用传感器及应用
光电二极管和光电三极
330
+12V 10K
10n
4
3
8
VO
LM567 10K
1
2
7
6
5
10K
10K
10u 1u
1n
常用传感器及应用
光电二极管和光电三极 VCC
VCC
常用传感器及应用
光敏电阻 额定功率 亮电阻、暗电阻 亮电流、暗电流 时间常数
VREF R
常用传感器及应用
热释电红外传感器（PIR）
集成运放的基本应用
反相放大器
RF
Vi
R1
VO
RP
闭
环
增
益
：
A
＝
VF
－
RF R1
输
入
电
阻
：
R
＝
i
R
1
输出电阻：R 0 O
平
衡
电
阻
：
R
＝
P
R
1
//
R
F
集成运放的基本应用
同相放大器
RF
闭
环
增
益
：
A
＝
VF
1+
R R
F 1
R1
输
入
电
阻
：
R
＝
i
ric
Vi RP
VO
输出电阻：R 0
O
平
衡
电
阻
：
R
＝
P
R
1
//
的电流也就必趋于零，即
i 0
运放主要性能参数（直流）
输入失调电压：一个理想的运放，当两个输入端加相 同的电压或直接接地时，其输出电压应为零，但实际 上不为零。为使输出电压为零，在两个输入端间加有 补偿直流电压VIO，该VIO称为输入失调电压。
单片机教案(讲稿)
单片机教案(讲稿)第一章：单片机概述1.1 单片机的定义与发展历程介绍单片机的概念及其发展历程讲解单片机在我国的应用与发展现状1.2 单片机的组成与结构介绍单片机的组成结构，包括CPU、存储器、输入/输出接口等讲解单片机的硬件系统设计与应用1.3 单片机的特点与分类讲解单片机的主要特点，如体积小、成本低、功耗低等介绍单片机的分类及应用领域第二章：单片机编程基础2.1 计算机组成原理与数制转换讲解计算机组成原理，包括二进制、八进制、十六进制等数制转换方法介绍ASCII码、GB2312等字符编码标准2.2 单片机指令系统与编程语法讲解单片机的指令系统，包括数据传输、逻辑运算、算术运算等指令介绍单片机编程语法，如寄存器、立即寻址、间接寻址等2.3 程序设计方法与技巧讲解程序设计方法，包括顺序结构、分支结构、循环结构等介绍编程技巧，如变量命名、代码优化、模块化设计等第三章：单片机接口技术3.1 并行接口设计与应用讲解并行接口的原理与设计方法介绍并行接口在单片机中的应用案例，如键盘、LED显示等3.2 串行接口设计与应用讲解串行接口的原理与设计方法介绍串行接口在单片机中的应用案例，如串口通信、USB接口等3.3 其他接口技术介绍讲解ADC、DAC、PWM等接口技术的原理与应用介绍这些接口技术在单片机中的应用案例第四章：单片机应用系统设计4.1 系统设计流程与方法讲解单片机应用系统设计的流程，包括需求分析、硬件选型、软件设计等介绍系统设计方法，如模块化设计、层次化设计等4.2 硬件系统设计与调试讲解硬件系统设计的方法与技巧介绍硬件调试工具与方法，如示波器、逻辑分析仪等4.3 软件系统设计与调试讲解软件系统设计的方法与技巧介绍软件调试工具与方法，如调试器、仿真器等第五章：单片机项目实践5.1 项目实践概述讲解项目实践的目的与意义介绍项目实践的内容与要求5.2 项目实践案例一：温度控制系统讲解温度控制系统的原理与设计方法介绍使用单片机实现温度控制的具体步骤与技巧5.3 项目实践案例二：智能家居系统讲解智能家居系统的原理与设计方法介绍使用单片机实现智能家居的具体步骤与技巧5.4 项目实践案例三：小型讲解小型的原理与设计方法介绍使用单片机控制小型的具体步骤与技巧展望单片机技术在未来的发展趋势与应用前景第六章：单片机中断与定时器/计数器6.1 中断系统讲解单片机的中断系统概念、类型及优先级介绍中断服务程序的编写方法与中断响应过程6.2 定时器/计数器原理讲解定时器/计数器的结构、工作模式及编程方法介绍定时器/计数器在工业控制中的应用案例6.3 中断与定时器/计数器应用实例结合具体案例，讲解中断与定时器/计数器在实际项目中的应用第七章：单片机串行通信技术7.1 串行通信基础讲解串行通信的概念、分类及标准介绍串行通信的物理层、数据链路层及网络层协议7.2 单片机串行通信接口讲解单片机串行通信接口的原理与编程方法介绍单片机串行通信在各种应用场景中的案例7.3 串行通信技术应用实例结合具体案例，讲解串行通信技术在实际项目中的应用第八章：单片机接口扩展技术8.1 并行扩展技术讲解并行扩展芯片的选型及接口设计方法介绍并行扩展在存储器、IO接口等方面的应用8.2 串行扩展技术讲解串行扩展芯片的选型及接口设计方法介绍串行扩展在ADC、DAC、显示模块等方面的应用8.3 接口扩展技术应用实例结合具体案例，讲解接口扩展技术在实际项目中的应用第九章：单片机嵌入式系统设计9.1 嵌入式系统概述讲解嵌入式系统的概念、特点及分类介绍嵌入式系统的设计流程与方法9.2 嵌入式操作系统讲解嵌入式操作系统的概念、特点及分类介绍常见的嵌入式操作系统及其应用案例9.3 嵌入式系统设计实例结合具体案例，讲解嵌入式系统在实际项目中的应用第十章：单片机技术发展趋势与应用前景10.1 单片机技术发展趋势讲解单片机技术的发展趋势，如性能提升、集成度增加等介绍新兴的单片机技术，如片上系统（SoC）、物联网（IoT）等10.2 单片机应用前景探讨单片机技术在各个领域的应用前景，如工业控制、智能家居、医疗设备等分析单片机技术对我国经济社会发展的重要意义重点和难点解析重点环节一：单片机的定义与发展历程单片机作为微控制器的核心，其定义和发展历程是理解微控制器应用的基础。
《单片机介绍》课件
单片机型号。
特点
02
支持C语言编程，具有高效、可移植性强的特点，能够生成小型
、快速的代码。
应用领域
03
广泛应用于小型嵌入式系统开发，如智能家居、智能仪表等领
域。
05 单片机的学习与实践
学习资源推荐
书籍推荐
《单片机原理及应用》、《单片机开发技术与实践》等， 这些书籍系统介绍了单片机的原理、开发和应用，适合初 学者入门。
1980年代初，随着8位单片机的出现，单片机进入了普 及阶段。
21世纪初，随着ARM等嵌入式处理器的发展，单片机 开始向低功耗、高集成度、智能化方向发展。
分类
01
根据位数不同，单片机可分为4位、8位、16位、32位等不 同类型。
02
根据应用领域不同，单片机可分为通用型和专用型。通用型单片 机适用于多种领域，而专用型单片机则针对特定领域进行优化设
智能化集成
单片机内部集成的AI算法和传感器接口将更 加丰富，实现智能化控制。
应用领域展望
智能家居领域
随着智能家居市场的不断扩大 ，单片机将泛应用于家电控
制、照明系统等。
工业自动化领域
在工业4.0的推动下，单片机将 在机器人控制、自动化设备中 发挥重要作用。
医疗电子领域
随着医疗电子设备的智能化， 单片机将在医疗仪器、健康监 测设备中得到广泛应用。
单片机在智能水表中用于 计量和远程通信，实现水 资源的有效管理和监控。
家用电器
智能电视
单片机在智能电视中用于 实现各种功能控制和用户 界面交互，提高电视的智 能化水平。
智能冰箱
单片机在智能冰箱中用于 实现温度控制、食物保鲜 和远程控制等功能，提高 家庭生活的便利性。
单片机比赛项目
单片机比赛项目一、引言智能家居正逐渐成为现代生活的一部分，人们越来越希望通过科技的力量，实现对家居环境的智能化控制。
为了满足这一需求，我们开展了一项单片机比赛项目，设计并实现了一套智能家居控制系统。
二、项目背景智能家居控制系统是一种能够远程控制家居设备的系统。
它可以实现对灯光、空调、窗帘等设备的控制，让用户在不同时间和场景下创建个性化的家居环境。
该系统的设计旨在提高生活的舒适度、便利度和安全性。
三、系统设计1. 硬件设计我们选用了一款功能强大的单片机作为系统的核心控制器，搭建了一个完整的硬件平台。
通过适配各种传感器、执行器和通信模块，我们实现了对家居设备的智能控制。
2. 软件设计在软件设计方面，我们采用了分层架构，将系统功能划分为多个模块。
通过编写相应的程序代码，实现了传感器数据的采集、设备控制指令的生成和通信模块的数据传输等功能。
四、系统功能1. 远程控制用户可以通过手机APP或者电脑端的网页来远程控制家居设备。
无论用户身在何处，只要有网络连接，就可以随时随地控制家居设备的开关、亮度、温度等参数。
2. 定时控制用户可以根据自己的作息时间，设置定时开关家居设备。
比如，在早上7点自动开启窗帘，晚上10点自动关闭所有灯光等。
这样的功能可以有效提高用户的生活便利度。
3. 场景模式系统还支持用户创建不同的场景模式，比如“起床模式”、“睡眠模式”等。
用户可以根据自己的需求，设定不同的场景模式，并在需要的时候一键切换。
这样的功能可以让用户在不同情景下享受到个性化的家居环境。
五、项目成果经过团队的共同努力，我们成功地实现了智能家居控制系统的设计和搭建。
在比赛中，我们展示了系统的各种功能，并获得了评委和观众的一致好评。
六、项目总结通过这次比赛项目，我们深刻体会到了单片机在智能家居领域的巨大潜力。
智能家居控制系统不仅可以提高生活的便利性和舒适度，还可以为用户带来更多的安全保障。
我们将继续努力，不断改进和完善系统，为人们创造更好的智能家居体验。
电子设计竞赛(单片机应用)
在这类赛题中，单片机系统完成的主要功能有：
信号的输入、输出辅助控制； 信号的存储； 人机交互功能； 多机通讯功能等； 信号的处理过程由专用芯片或可编程器件完成。
B R T
单片机系统应用指导
3. 还有少量的赛题单片机系统仅起一个辅助作用，主要功能由 纯硬件电路完成，如：
放大器类的“测量放大器设计”、 “实用低频功率放大器设计”等。
B R T
单片机系统应用指导
B R T
单片机系统应用指导
5.
单片机系统通道设计
前向通道设计
前向通道是被测对象信号输出到单片机CPU信号输入的通道，其结构形式取 决于被测对象的环境和输出信号的类型、数量、大小等； 对于模拟量信号，应将小信号放大到能满足A/D转换、V/F转换要求的输入电 压； 对于频率信号和开关信号，能满足TTL电平要求时可直接接入单片机的I/O口、 扩展I/O口或中断入口，否则也应通过放大、整形变换成TTL电平的方波信号 后再送入单片机系统。
B R T
单片机系统应用指导
四、单片机系统硬件设计 单片机系统硬件设计 系统
1. 单片机系统组成
基本系统
（信号处理） 最小系统 基本系统扩展
单片机系统 通道接口
（信号传输）
前向通道 后向通道 人机通道 相互通道
B R T
单片机系统应用指导
2.
了解单片机的主要应用特性
片内结构
MCS－51系列单片机由8个部件组成：微处理器(ALU)、数据存储器 (RAM)、程序存储器(ROM/EPROM)、I/O口(P0～P3)、串行口、定时/ 计数器、中断系统及特殊功能寄存器(SFR)。
D CLK
CPU
锁存器
D
缓冲器
2024年度51单片机超详细教程PPT
实例：按键中断程序设计
3. 在主程序中初始化LED 灯和按键输入端口。
4. 开启外部中断0并等待 按键输入。
5. 当按键按下时，触发外 部中断0并执行中断服务 程序，实现LED灯的闪烁 功能。
2024/3/23
32
Part
06
接口技术与应用扩展
2024/3/23
33
并行I/O口扩展方法
2024/3/23
存放程序代码和常数表格 等，一般使用ROM或 EPROM实现
STEP 03
特殊功能寄存器
用于控制单片机的各种功 能，如定时器、中断等
存放变量、中间结果等， 一般使用RAM实现
9
I/O端口及特殊功能寄存器
要点一
I/O端口
要点二
特殊功能寄存器
与外部设备通信的接口，分为并行I/O和串行I/O两种
用于控制I/O端口的操作，如设置端口模式、读取端口状态 等
优势
51单片机在嵌入式系统领域具有广泛的应用，其稳定的性能和成熟的生态系统使得开发者能够快速开发出高质量 的嵌入式应用。
2024/3/23
5
应用领域与市场需求
应用领域
智能家居、工业自动化、医疗设备、汽车电子、物联网等。
市场需求
随着物联网、人工智能等技术的快速发展，对单片机的性能、功耗、安全性等方面提出了更高的要求 。同时，市场对于单片机的定制化、差异化需求也日益增加。
23
Part
05
中断系统与定时器/计数器应 用
2024/3/23
24
中断概念及中断源识别方法
2024/3/23
中断概念
中断是指在CPU执行程序的过程中，由于某种原因，暂时停止当前正在执行的程序，转 而去执行另一段特殊程序，待特殊程序执行完毕后，再返回原程序继续执行的过程。
电子设计竞赛引导下的传感器与单片机课程融合方法研究
龙源期刊网 电子设计竞赛引导下的传感器与单片机课程融合方法研究作者：米曾真陈鸿雁邢德周来源：《教育界·上旬》2017年第07期【摘要】文章以传感器课程为研究实例，结合电子设计竞赛的经验与体会，分析了《传感器与测试技术》与《单片机技术》课程教学中存在的主要问题，探索了将单片机技术的基本知识，以项目教学法的方式融入传感器课程的新方法，整合学生的知识结构，提高学生的创新能力和实践能力。
【关键词】《传感器与测试技术》；《单片机技术》；双课程融合；电子设计竞赛一、引言全国大学生电子设计竞赛是教育部、工业和信息化部共同发起的大学生学科竞赛之一，在信息学科中有着很强的影响力。
传感器检测在应用过程中，急需解决传感器的灵敏度、线性度、稳定性等问题。
而单片机技术的微控制芯片及逻辑电路使其具有很强的运算和控制能力。
如将单片机技术与传感技术结合起来，通过终端的数字芯片和逻辑电路来处理这些问题，则以上问题就可迎刃而解。
通过分析历届电子设计竞赛题目可以看出，很多控制类、数据采集类和信号类的题目在设计制作时，除了涉及单片机、ARM等嵌入式知识之外，系统的设计还需要传感器检测环节。
如2016年给定的元器件清单光电传感器、三维角度传感器、彩色摄像机、无线收发模块等都是常用的传感器；仪器清单单片机开发系统、PLD开发系统等也都用到了单片机技术。
因此，本文结合本校测控技术与仪器专业学生的参赛经验，探索电子设计竞赛对两门课程的融合教学改革的启示和影响。
二、存在的问题《传感器与测试技术》课程属于信息科学范畴，许多专业都开设有这门课程。
特别是该课程属于本校测控专业市级“核心课程建设项目”，是5门主干核心课程之一，总共40个学时。
经过10多年来的建设，在教学方式建设、试题库建设、实验项目建设等方面取得了长足进步。
但是课堂中主要讲述传感器原理及组成、典型电路等知识点，学生缺乏主观能动性，不利于学生能力的提高；同时实验环节利用浙江高联教仪CSY2000 Sensor系統，主要是验证性、演示性的实验，比如电子秤的单臂桥、半桥、全桥性能实验，计算不同桥路的灵敏度和线性度，以观察验证为主，这类验证性的实验缺少开放新创新型环节，很难调动学生的积极性。
单片机教案(讲稿)
单片机教案(讲稿)第一章：单片机概述1.1 单片机的定义与发展历程解释单片机的概念，它是如何定义的。
介绍单片机的发展历程，从最初的4位、8位到现在的32位、64位。
1.2 单片机的特点与分类阐述单片机的主要特点，如集成度高、体积小、成本低等。
分类介绍单片机的类型，如51系列、AVR系列、PIC系列等。
1.3 单片机的应用领域列举单片机在各个领域的应用实例，如家电、工业控制、医疗设备等。
第二章：单片机的基本组成与工作原理2.1 单片机的硬件组成介绍单片机的主要硬件组成部分，如CPU、存储器、定时器/计数器、并行/串行接口等。
2.2 单片机的软件组成讲解单片机的软件系统，包括固件、编程语言、编译器等。
2.3 单片机的工作原理详细解释单片机的工作流程，包括启动、执行程序、中断处理等。
第三章：单片机的编程基础3.1 单片机的编程语言介绍单片机编程的主要语言，如C语言、汇编语言等。
3.2 单片机的编程环境与工具讲解单片机编程所需的环境与工具，如Keil、MPLAB等。
3.3 单片机的编程实例通过具体的编程实例，讲解如何编写、调试单片机程序。
第四章：单片机的接口技术4.1 并行接口技术介绍单片机的并行接口，如I/O口、数据总线、地址总线等。
4.2 串行接口技术讲解单片机的串行接口，如UART、SPI、I2C等。
4.3 单片机与其他设备的接口技术阐述单片机与显示屏、传感器、电机等设备的接口技术。
第五章：单片机的应用案例5.1 温度控制器的设计与实现通过具体案例，讲解如何使用单片机设计温度控制器。
5.2 智能家居系统的设计与实现讲解如何使用单片机设计智能家居系统，包括灯光控制、安防监控等。
5.3 控制系统的设计与实现介绍如何使用单片机控制的运动、感知等功能。
第六章：单片机的电源管理6.1 单片机电源需求与供电方式讨论单片机的电源需求，包括电压和电流规格。
介绍单片机的供电方式，如直流供电、电池供电等。
6.2 电源管理电路设计说明如何设计单片机的电源管理电路，包括稳压器、电压监测、电源去耦等。
电子设计竞赛与基于工作过程的单片机课程改革
电子设计竞赛与基于工作过程 的单片机课程改革
湖北 付晓军 李文华 李楷
… ・ … ’ … … … 一 、 … … … ＾ … … … ●
待实验的态度 发生 了根本性 改变 ， 从被 动转 向了主动 ， 积极求 问， 并积极参 与学院举办的科技制作活动。 学生在参加 电子设计竞赛时 ， 能够对整个单片 机系统开发流程与方法有个清醒的认识 ， 明我们的实验教学是成功的。 说 ２３推广应用 ｋ ｉＣ编译软件及 ｐ ｏｅ ｓ ． ｅｌ ｒｔｕ 仿真软件 现在社会上的单 片机系统己经普遍采用基于 Ｃ １ ５ 高级语言。Ｃ １ ５ 高级 语言具有程序结构清晰可读性好易于维护等优点 。为 了提高学生 的软件开 发能力和实验效率 ， 我们在实验 中给学生增加了相应 Ｃ ｌ ５ 的编程训练。 在单片机教学过程 中，引导学生学习使用单片机应用 开发的交叉开发
果。
由此可见， 建立突 出职业 能力培养的单片机课程标准 ， 改革教学内容和 改 学手段 ， 设计基于工作过程 的、 以实训项 目为 主线 、 融理论 与实践 于一体 ｊ 勺 教学内容体系 ， 克服传统的单片机教学中纯理论课与纯实训课相互脱节 、 训脱离生产实际的弊端 ， 对学生 的动手能力培养 ， 提高学生创新意识 ， 有 旨重要 的现实意义 。 ２单片机教改的思路与方法 ２１ ． 针对教学实际， 重组教学 内容 根据我院教学的实际情 况 ， 采用了李文华编著的国家级“ 十一五” 规划
降低了学 习的难度。在保证学生掌握最简单的单片机应用 的基础上， 逐
接触各功能接 口模块 的应用 ，避免学生一开始就被 繁杂 的单片机 内部结 ｑ 和时序吓倒， 影响后续学习。 由于学 院教学改革的不断进行 ， 该课程 的知识更新较快 ， 因此 ， 还要从
2019年全国大学生电子设计竞赛D题简易电路特性测试仪
2019年全国大学生电子设计竞赛简易电路特性测试仪（D题）2019年8月7日摘要本系统以STM32为核心控制芯片，通过单片机对信号产生模块、电子开关模块、AD采样模块等控制，实现对放大器电路的相关电路特性的测量。
信号产生模块利用DDS技术，选用成熟稳定的DDS模块AD9851产生信号波形，通过单片机技术采样和处理电路相关参数，且在被测放大器电路前后级进行阻抗隔离。
系统可自动完成相应功能，并且在oled中显示结果。
关键字：STM32；DDS技术；单片机技术；阻抗隔离目录1系统方案 (1)1.1主要模块的论证与选择 (1)1.2系统组成及实现方法 (2)2系统分析与计算 (2)2.1系统理论分析...........................................................................错误！未定义书签。
2.2误差分析 (5)3电路与程序设计 (6)3.1主要电路的设计 (6)3.2程序的设计 (6)4测试结果 (7)4.1测试条件与仪器 (7)4.2测试结果及分析 (7)简易电路特性测试仪（D题）【本科组】1系统方案由题意，使该电路测试仪能满足题目所要求的相应功能，结合题目的精度要求，本系统由信号产生模块、液晶显示模块、键盘输入模块、A/D采集模块、辅助电源模块和单片机控制模块等组成。
1.1主要模块的论证与选择1.信号产生模块方案一：采用正弦波振荡电路。
使用振荡电路产生正弦波电路较简单，满足一定的参数条件即可起振，但缺点是很难稳定输出波形，另外输出正弦波形失真较大、频率有限。
方案二：采用先进的DDS技术。
利用DDS专用芯片产生信号，可根据需求对芯片编程控制设计出任意的信号波形，具有频率分辨率高、转换速度高、信号纯度高、输出波形无电流脉冲叠加等优势。
在对题目进行仔细分析后，DDS模块最高可产生100MHz 的信号且实现容易，可满足题目要求的上限频率范围，提高可靠性，符合产品设计的思路。
电子设计竞赛对单片机实践教学改革启示
电子设计竞赛对单片机实践教学改革的启示摘要：通过组织学生参加大学生电子设计竞赛，激发了学生的主动、竞争、创新意识，同时为单片机实践教学的改革指引了方向，本文介绍了电子设计竞赛对实践教学改革的推动作用，以及教学方法和内容的改革。
关键词：电子设计竞赛单片机实验教学改革单片机是高职电类专业的专业技术课程，是一门知识内容广，更新速度快，应用型很强的课程，如何调动学生学习兴趣，使他们在有效的时间内掌握设计应用技术，并培养他们的创新能力，实践教学的作用尤为重要，对学生实际工作能力的培养起到至关重要的作用。
1、竞赛是对传统实践教学的一个挑战单片机实践教学不仅仅是让学生掌握基本的实践手段，更重要的是使学生学以致用，具备应用这些手段从事相关行业的独立工作能力。
因此，仅传授实践技术是不够的，必须注重学生知识和能力的培养。
传统的实践教学枯燥单调，一般是采用实验箱，让学生按照实验指导书中的示例程序编程软件，再经过编译、下载、调试，搭接好实验箱中的硬件电路验证。
这种形式只是让学生观察一下程序运行结果，学生往往很被动，实验积极性不是太高，而且与实际应用不接轨。
学完这门课程还是一知半解，不知如何应用，更谈不上开发有实用价值的产品。
2、竞赛促进实践教学改革，探索最佳教学方法在以前的教学中，理论课与实践课教学同步，先讲理论，然后根据所讲内容进行实践论证，学生感觉乏味，实验积极性不高。
而电子设计竞赛对学生有很大的吸引力，应以此为契机，充分调动学生的主观能动性，激发他们的兴趣，兴趣是最好的老师，能转变学生的实验态度，增强其收集信息与积累知识的能力。
结合单片机实践教学的发展要求，改变原有教学方法，现在的是构建一个完整的内容体系，即课程设计，将单个实验独立设题，最后用一周的时间综合设计。
培养学生的综合能力，而不仅仅是实践操作能力，综合能力主要包括实验设计、操作、综合归纳，理论联系实际，灵活运用所学知识解决实际问题，查阅文献资料，团体协作精神，严谨治学等方面的培养。
全国大学生电子设计竞赛培训精品PPT课件
1
//
R
F
集成运放的基本应用
❖ 差动放大器
V1 R1 V2
R2
RF R3
VO
RF R1
V1
1
RF R1
R3 R2 R3
V2
当
R
＝
1
R
2，
R
F
＝
R
时
3
为
差
动
放
大
器
，
VO
差
模
电
压
增
益
：
A
＝
VD
VO
V
－
2
V1
＝
RF R1
＝
R R
3 2
输
入
电
阻
：
R
＝
id
R
＋
1
R
＝
2
2
R
1
当
R
＝
1
R
＝
2
R
＝1 dR
R dT
常用传感器及应用
❖ 半导体热敏电阻
VREF
VREF
R VO
R
R
RT
R
仪器放大器
VO
常用传感器及应用
❖ 热电偶 在两种不同金属所组成的闭合回路中，当两接触的 温度不同时，回路中就要产生热电势。这种由两种 不同金属构成热电变换元件称为热电偶。
A
T
T0
B
常用传感器及应用
❖ 热电偶 — 用途：温度测量 — 常用放大芯片：AD594_595、MAX6675
❖ 热释电红外传感器（PIR）
若使某些强介电质的表面温度发 生变化，随着温度的上升或下降， 在这些物质表面上就会产生电荷 的变化，这种现象为热释电效应。
电子设计大赛经验
电子设计竞赛经验汇总竞赛时应该注意的问题：1、软件与硬件电路最好是同时做，不要前几天都在搞软件，等到最后才来焊板，到时如果出问题都没时间改了，我参加时就是遇到了这种情况。
要么也可以在面包板实践下，有人可能产能用仿真软件仿真，但那毕竟是仿真，有时跟实际相差还是很大的。
反正是不能到最后才来做印制电路板。
2、队员分工好，最大限度发挥整个队的能力，而且经常讨论，让三个人都知道对方的进展，同时也好处理各个负责模块之间的链接。
3、在竞赛前就应该做好准备：做好一两个单片机最小系统（最好有下载口，支持在线编程）、5V/12V稳压电源和显示板等小模块，将各个模块程序编写好。
如7段数码管的显示（建议使用串口，节省单片机的I/O口，如搭配74LS164或74HC595，我那时是使用两块74HC595芯片，一片位选，一片发送数码）这样可以节省很多时间。
4、由于前期已经做好各模块板了，因此竞赛时具体做板只需改进，从而达到题目要求。
画PCB板我个人认为单面板好，好焊板。
焊接芯片时能用插座的还是用吧。
这样既可以防止焊接时焊坏芯片，而且芯片可以多少使用。
赛前自己也准备些常用的器件。
5、竞赛前还是在图书馆借点书来，方便赛查阅。
6、论文在赛前一定要试写一两篇，至少也应该看过些论文，知道它的格式。
论文可以一个人负责，后面大家一起修好下，也可以个人负责自己模块的，最后再汇总。
7、赛期是4天3夜，时间还是很紧的，但也要注意休息，这几天一定要坚持，能挺住。
最后不管得不得奖，参加过总可以学到很多东西的，最后再说下要多总结，每次工作后总结出做得好和不好的地方方便以后的工作和学习。
关于电子设计竞赛的一点经验电子设计竞赛其实不是很难的，其中，我觉得模数电路基础和单片机这两方面最重要。
一般来说，把这两个方面摸熟一点就行了，像DSP，FPGA/CPLD等都可以不用。
我们碰到的一般都不是很复杂的控制，也没什么数字信号处理方面等对时效较高的东西，没有必要去用DSP。
51电子设计竞赛51单片机学习资料
基金颁发部门：总装备部；基金名称：弹道加速度测试与控制研究基金编号：武器装备预研基金项目（51405020305BQ0110）；基金申请人：刘明杰基于C8051F单片机信号发生器设计与应用The Design and Application of the Signal Generator Based on C8051F（北京理工大学）王世虎刘明杰李晓峰WANG Shi-hu LIU Ming-jie LI Xiao-feng摘要：信号发生器设计以C8051F121单片机为核心，采用串口通信和D/A转换，通过在VB 可视化操作界面下参数化调节信号的幅值、脉宽、频率、持续时间，可以得到任意波形。
数据通过串口传给单片机，单片机经过锁存器将数据保存在外部存储器中，通过控制电路启动D/A转换产生模拟信号。
然后可以作为弹加速度测试装置的输入信号，来验证实际弹侵彻的过载曲线。
关键词：信号发生器 ；C8051F；DAC；外部扩展存储器中国分类号：TP368.1 文献标识码：BAbstract: Signal generator designed based on C8051F121 microcontroller, using serial communication and D / A converter, can achieve arbitrary waveform through the VB operation interface by parametrically conditioning the signal amplitude, pulse width, frequency and duration. The data which is transmitted to MCU through the serial port, is stored in external memory through the data latch, and then the MCU activates the D/A converters to produce analog signals by the control circuits. The analog signal can be then used as input signal of projectile acceleration testing device to verify the actual penetration of the deceleration-time curves of projectile.Key words: signal generator; C8051F; DAC; external extended memory1 引言在实际的弹道加速度测试中，需要产生许多波形曲线用来验证，而能够产生任意波形的信号发生器价格昂贵，不适合工程实际的需求，通过设计产生的信号发生装置，不仅成本低，而且功能强大，可以产生满足各种需要的信号。
全国大学生电子设计竞赛应该具备哪些知识
参加全国大学生电子设计竞赛应该具备哪些知识？
想参加的话应该加强以下知识：
一、基础知识
1、电路原理
2、数字电路
3、模拟电路（重点）
4、元器件的简介
二、软件方面(总体编程能力)
1、单片机基础与编程：(重点)
单片机内部结构与工作原理
单片机接口电路
单片机程序设计
单片机开发系统
(51系列或AVR单片机)
2、可编程逻辑器件与编程：
CPLD/FPGA内部结构与工作原理
VHDL语言
CPLD/FPGA接口电路设计
CPLD/FPGA开发系统
(MAX-PLUSⅡ软件)
3、Protel 电路设计软件：(重点)
原理图设计
PCB设计
电路仿真分析
(protel99SE 或者Protel DXP)
4、电路仿真软件：
EWB
Multisim(我建议使用这个软件，Multisim这个软件元器件参数设置，更接近实际)
SPSICE
5、传感与检测技术：
电子测量方法与原理
传感器工作原理
6、MATLAB的使用
三、其他
1、印制电路板、焊接技术
2、仪器仪表使用：
稳压电源
示波器
数字万用表
频率计
函数发生器
频谱分析仪
LC参数测量仪
3、单元电路设计制作
电源电路
放大电路
运算放大器电路
传感器电路
功率驱动电路
A/D与D/A转换
信号产生与处理电路
声音报警电路
显示电路
4、论文写作
(注意格式)
5、队员合作分工，即团队精神
TOP。
单片机教案(讲稿)
单片机教案(讲稿)第一章：单片机概述一、教学目标：1. 了解单片机的定义、发展历程和分类。
2. 掌握单片机的主要性能指标和应用领域。
3. 熟悉单片机的结构组成和基本工作原理。
二、教学内容：1. 单片机的定义和发展历程。
2. 单片机的分类及特点。
3. 单片机的主要性能指标。
4. 单片机的应用领域。
5. 单片机的结构组成和基本工作原理。
三、教学方法：1. 讲授法：讲解单片机的定义、发展历程、分类、性能指标和应用领域。
2. 演示法：展示单片机的实物图片和结构组成图。
四、教学准备：1. 教学PPT。
2. 单片机实物图片和结构组成图。
五、教学过程：1. 导入：引导学生思考什么是单片机，为什么要学习单片机。
2. 讲解：详细讲解单片机的定义、发展历程、分类、性能指标和应用领域。
3. 演示：展示单片机的实物图片和结构组成图，让学生更直观地了解单片机。
4. 互动：提问学生，了解他们对单片机的认识，解答他们的疑问。
5. 总结：概括本节课的重点内容，布置课后作业。
第二章：单片机编程基础一、教学目标：1. 掌握单片机的编程语言和编程环境。
2. 熟悉单片机的指令系统及其功能。
3. 学会使用单片机编程软件进行程序编写和烧录。
二、教学内容：1. 单片机的编程语言。
2. 单片机的编程环境。
3. 单片机的指令系统及其功能。
4. 单片机编程软件的使用方法。
三、教学方法：1. 讲授法：讲解单片机的编程语言、编程环境和指令系统。
2. 演示法：展示单片机编程软件的使用方法。
3. 实践法：让学生动手编写简单的单片机程序并进行烧录。
四、教学准备：1. 教学PPT。
2. 单片机编程软件。
3. 编程实例及烧录设备。
五、教学过程：1. 导入：回顾上节课的内容，引导学生进入本节课的学习。
2. 讲解：详细讲解单片机的编程语言、编程环境和指令系统。
3. 演示：展示单片机编程软件的使用方法，并进行编程实例演示。
4. 实践：让学生动手编写简单的单片机程序并进行烧录，体会编程过程。
“单片机”说课稿(20分钟)ppt课件
项 目 完 成 情 况 的 过 程 评 价 （ 课 堂 内 + 课 堂 外 ）
课 内
8 0 至 9 0 分 7 0 至 8 0 分 9 0 分 以 上
出勤表现 其中测验 作 业 回答问题
课 外
8 0 至 9 0 分 7 0 至 8 0 分
课程设计者----谢元成
动画的播放 优点
增大课堂的信息量 演示效果的观看
……
四、教学方法与手段2---虚拟仿真
虚拟仿真中的“示波器”
高度仿真的“交通灯”
四、教学方法与手段2---虚拟仿真
虚拟仿真中的“音乐盒”
高度仿真的“数字钟”
四、教学方法与手段3---实验制作
四、教学方法与手段4---课程设计
学生“课程设计”报告
2
单片机 应用系 统的构 成
3
编程方 法训练
4
定时资 源的使 用
5
中断资 源的使 用
6
接口技 术的应 用
选修 扩展
接口的扩展； Proteus软件操作训练；UV3软件的使用； 其它软件的使用。
二、课程的整体设计3--- 实训项目内容
2、智能机器人 运动控制系统
1、智能机器人 车显示系统
情境项 目内容
5
进行软 件设计 和编写
6
对所设 计的软 件和硬 件联调
7
进行产 品制作 及测试
二、课程的整体设计1---设计理念
以职业工作过程导向 突出培养的能力目标
1、课程 教学设计 的理念 以项目和任务为载体
教学以学生们为主体
知识理论实践一体化
二、课程的整体设计2---理论知识点 必 修 1
开发工 具的使 用
建 设 团 队
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
题目要求（2）
利用点阵型12864LCD（控制芯片为ST7920），在 LCD屏幕上实现打点（画曲线）的功能。
实例（1）---小车循迹
实例2---转速测量仪
测量仪实时非接触测 量一个转动圆盘的转 速，转速范围为 100~600转/分。圆盘 用覆铜板（材质FR4， 厚度1.5mm）制作， 直径为50mm，圆盘保 留一半覆铜，圆心处 钻一个孔用于固定在 直流电机的转轴上。 圆盘表面与测速传感 器的距离L可在210mm之间调整，转速 测量仪示意如图1所示， 圆盘测量结构如图2所 示。
方案设计 （2）
将测速传感器的ＬＭＶ７２５５比较器的输出信号经数据处 理与显示电路中的比较器比较后输入一个单稳态电路，使得 没有铜片靠近时从单稳态电路输出的总是为高电平，有铜片 靠近时输出低电平。然后通过测量有无铜片靠近时单稳态输 出的脉冲周期即可得到圆盘的转速。圆盘的转速数据通过单 片机处里后送往12864中文液晶显示器实时显示。测速传感器 模块的功耗通过0.5欧电阻对单片机输出的脉冲进行取样，再 经过精确调整Ａ／Ｄ的正负基准电压，测出电阻两端的电压， 从而求出通过传感器模块的电流，再求出传感器模块所消耗 的功率，同时送往中文液晶显示。
Atmel公司：AT89C5x，已被S系列替代；AT89S5x，支持ISP 下载
SST公司：SST89E5x，带有监控程序，可以实现简单的仿真 调试
PHILIPS公司：LPC系列 Winbond(华邦)公司：W78系列 宏晶公司： STC单片机 ，支持串口下载
PIC单片机---主流
要求
1、基本要求 （1）测量圆盘的转速，测量误差的绝对值小于1%； （2）测速传感器功耗PC ≤ 2mW（600转/分状态下测量）； （3）显示实时转速数据；（测量项目名称用中文显示） （4）实时显示测速传感器功耗。（测量项目名称用中文显
示） 2、发挥部分 （1）测速传感器功耗PC ≤ 0.2mW（600转/分状态下测量）； （2）L=10mm时，转速测量仪能够正常工作； （3）具有检测圆盘转动方向的功能； （4）具有检测并用曲线显示圆盘转速变化的规律（20秒时
定时/计数器---PWM波---低通滤波器 外接PCF8591（IIC接口，内部具有A/D，
D/A的功能）
四、单片机技术方面应掌握的知识
I/O口 定时/计数器 中断 A/D D/A（PWM） LCD显示 各种串行通信接口（异步，SPI，IIC）
题目要求（1）
如下图，要求进行两路A/D转换，一路计数，并将它们的 结果显示在字符型1602LCD上。
电子设计竞赛中的单片机
---福建江夏学院 董建怀
要点
一、单片机在电子设计竞赛中的地位 二、主流单片机简介 三、单片机最小系统及外围电路
51单片机最小系统及外围电路 AVR单片机最小系统及外围电路
单片机技术方面应掌握的知识
题目1 题目2
实例
小车循迹
一、单片机在电子设计竞赛中的地位
空闲模式 <1.3ma 掉电模式 <0.1 μA
0.35 mA <1 μA
0.8ua <0.1 μA
三、单片机最小系统及外围电路
3.1 51单片机及外围电路
键盘及LED电路
LCD电路
LED控制背光
液晶字符显示屏 液晶图形点阵显示屏
声音输出电路
3.2 AVR单片机最小系统及外围电路
AVR单片机D/A的实现方法
输入部分
输出部分
数字
显示
信号
部分
输入
单片机
（数据处理）
模拟 信号 输入
A/D 转换
D/A 转换
信号 输出
输入部分：一般由开关，按钮，各类传感器及其转换电路组成。 输出部分：一般由显示部分（LED灯，数码管，LCD）和信号 （数字、模拟）输出部分组成。
二、目前主要单片机简介
MCS-51单片机---经典
1989年Microchip推出 速度快 抗干扰好 系列齐全
AVR单片机---主流 1997年ATMEL推出 速度快 性能好
MSP430单片机---主流
1996年 美国德州仪器(TI)1996年推出 16位 低功耗
三种单片机功耗比较
工作模式 STC
AVR
MSP430
正常模式 2ma-7ma 1.1 mA 250 μA (3v)
间内改变2-5次转速）。 （5）其他
方案设计 （1）
传感器模块的LC串联阻尼振荡电路的电感采用漆包线自制， 由于LC回路消耗功率非常少，还有我们采用了低功耗的比 较器ＬＭＶ７２５５所以测速传感器的功耗非常低，达到 了题目要求的低功耗目的。数据处理与显示电路中的单片 机的一个引脚输出一个频率为400HZ、占空比为1：10的脉 冲信号，在传感器端该信号一方面为LC振荡回路提供脉冲 信号，另一方面经整流滤波后作为比较器的电源。当有铜 片靠近电感时LC回路阻尼振荡的波形幅度会大幅降低，所 以通过设定比较器的基准电压可以判断出是否有铜片靠近， 当没有铜片靠进时比较器会输出多个峰峰值超过1.5V的脉 冲，有铜片靠近时比较器会输出低电平。
设计框图
实例3---无线环境监测模拟装置