单片机课程设计指导书(freescale)

单片机课程设计指导书
机械工程学院机械电子工程教研室
王晓峰
一、课程设计目的与要求
（一）课程设计目的
随着半导体技术的不断发展，各种微处理芯片的性价比越来越高，在各个领域的应用也越来越广泛，MCU作为嵌入式系统的核心控制器在工业控制、航天航空、民用家电、医疗设备等方面占有十分重要的地位,。

低端的8位MCU它具有价格低、适配器件成熟种类多等优势，因此尽管现在32位、16位MCU不断发展，但8位的MCU仍占有大约50%的市场份额，同时它也是我们学习MCU的必要的入门途径，本课程设计就是应用飞思卡尔8位单片机进行一次实际项目设计，要经过硬件设计、软件设计、实验电路调试、软件调试直至最后项目完成，这对学生所学习的理论知识进行进一步的巩固、深化及综合应用，同时学习以MCU为控制核心的应用的实际设计流程及基本的实践动手能力，为学生进行嵌入式应用工程设计奠定基础。

（二）课程设计要求
1、熟悉AW60内部结构、各模块应用方法
2、掌握codewarrior集成开发环境的使用
3、掌握C语言及HCS08汇编指令
4、熟悉温度传感器、光敏传感器及红外传感器的原理及应用
5、熟悉电子技术相关知识
二、课程设计题目
（一）直流电机控制模块
1．设计内容：
运用实验室提供的飞思卡尔嵌入式实验系统、小直流电机、红外传感器设计具有转速设定、检测、控制的直流电机控制器。

2．设计要求：
直流电机控制模块具有人机交互功能，键盘实现电机的启动、停止、加速、减速、及速度设置，用LED数码块或LCD液晶屏显示电机转速及设置状态；
3．设计步骤及方法
1）调试红外传感器，检测其性能；
2）利用已经测试好的红外传感器检测小直流电机的性能（最大转速、死区电压、PWM 频率）；
3）系统硬件设计，设计键盘及LED或LCD与MCU的接口、电机驱动控制接口等硬件电
路，用Pretel画出系统硬件电路图；
4）系统软件设计，在硬件设计的基础上进行直流电机控制模块的总体软件设计，画出程序流程图；
5）按系统软件设计方案，设计各模块程序、调试，各模块程序调试通过后，进行系统联调（编写程序中要注意存储定义、程序注释等，养成良好的编程习惯）；
6）根据调度中发现的问题对设计进行修改、完善至达到设计要求。

（二）步进电机控制器
运用实验室提供的飞思卡尔嵌入式实验系统、两相步进电机、设计具有步进电机运动设置与控制的控制器。

1．设计内容：
运用实验室提供的飞思卡尔嵌入式实验系统、两相步进电机、设计具有步进电机运动步数设置、启动、停止等功能的步进电机控制器。

2．设计要求：
步进电机控制器具有人机交互功能，键盘实现步进电机的启动、停止、运动步数设置；，用LED数码块或LCD液晶屏显示运动状态及设置状态；
3．设计步骤及方法
1）调试红外传感器，检测其性能；
2）利用已经测试好的红外传感器检测步进电机的性能（启动频率、运行频率）；
3）系统硬件设计，设计键盘及LED或LCD与MCU的接口、步进电机驱动控制接口等硬件电路，用Pretel画出系统硬件电路图；
4）系统软件设计，在硬件设计的基础上进行步进电机控制器的总体软件设计，画出程序流程图；
5）按系统软件设计方案，设计各模块程序、调试，各模块程序调试通过后，进行系统联调（编写程序中要注意存储定义、程序注释等，养成良好的编程习惯）；
6）根据调度中发现的问题对设计进行修改、完善至达到设计要求。

（三）具有环境检测功能的电子钟
1．设计内容：
运用实验室提供的飞思卡尔嵌入式实验系统、热敏电阻、光敏电阻、设计具有温度、光照检测功能的电子钟。

2．设计要求：
运用热敏电阻、光敏电阻检测环境温度及光照，用AW60的定时器模块设计电子钟，并在LED数码块或LCD液晶屏交替显示时间、温度及光照度，并可用按钮调整时间及选择当前LED（或LCD）所显示的内容。

3．设计步骤及方法
1）热敏电阻：检测其性能，确定用该传感器的检测信号可作为检测信号还是开关信号；
2）光敏电阻：检测其性能，确定该传感器检测信号与光照的对应关系；
3）系统硬件设计，设计键盘及LED或LCD与MCU的接口、传感器检测信号与MCU的接口、按键方式及接口，用Pretel画出系统硬件电路图；
4）系统软件设计，在硬件设计的基础上进行总体软件设计，画出程序流程图；
5）按系统软件设计方案，设计各模块程序、调试，各模块程序调试通过后，进行系统联调（编写程序中要注意存储定义、程序注释等，养成良好的编程习惯）；
6）根据调度中发现的问题对设计进行修改、完善至达到设计要求。

三、课程设计成果
1．根据所选课目，在AW60实验箱上按设计进行调试，演示所做设计运行状态。

2．提交设计报告，设计报告中应该包含总体设计方案、硬件电路设计方案及原理图、软件设计方案及程序、调试与检测结果、总绫与体会等。