单片机课程设计指导书1

《单片机原理与应用》

单片机课程设计指导书

专业：电子信息工程

指导教师：

2016．4

单片机课程设计指导书

一、课程设计目的

单片机课程设计作为独立的教学环节，学习完《单片机原理及应用》课程后，并在进行相关课程设计基础上进行的一次综合练习。

其目的在于加深对MCS-51单片机的理解，掌握单片机应用系统的设计方法；掌握常用接口芯片的正确使用方法；强化单片机应用电路的设计与分析能力；提高学生在单片机应用方面的实践技能和科学作风；培育学生综合运用理论知识解决问题的能力，力求实现理论结合实际，学以致用的原则。

学生通过查阅资料、接口设计、程序设计、安装调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能；熟悉单片机系统及程序的编制过程，为今后从事生产技术工作打下必要的基础；学会灵活运用已经学过的知识，并能不断接受新的知识，大胆发明创造的设计理念。

二、课程设计的要求：

1．根据应用系统的要求，初步掌握总体结构设计的方法和构思，从中选择一种最佳设计方案；

2．根据应用系统结构规模的要求，掌握单片机外部扩充系统硬件设计的基本过程；

3. 根据任务要求和硬件设计要求，首先画出程序的总体流程图，然后进行各控制模块

的程序设计；

4. 掌握如何应用单片机仿真器来开发应用系统及仿真调试的过程。

三、课程设计的步骤：

单片机系统的设计步骤，一般可以分为需求分析，总体方案设计、硬件设计与调试、软件设计与调试、系统功能调试与性能测试、产品验收和维护、文件编制和技术归档等。

1.需求分析：需求分析就是要明确所设计的单片机应用系统要“做什么”和“做的结

果怎样”。需求分析阶段的结果是形成可操作的设计需求任务书。任务书应包含单片机应用系统所应具有的功能特性和性能指标等主要内容。如果是自主开发产品，还应附有市场调研和可行性论证等内容；如果是委托开发，则应该与委托方讨论拟制的需求任务书是否满足对方的需求。

2.总体方案设计：总体方案设计就是要从宏观上解决“怎么做”的问题。其主要内容

应包括：技术路线或设计途径、采用的关键技术、系统的体系结构、主要硬件的选型和加工技术、软件平台和开发语言、测试条件和测试方法、验收标准和条文等。

如果是委托开发，设计需求任务书和总体方案设计的主要内容往往以技术文件的形

式附于合同书之后。

3.硬件设计：硬件设计的主要内容是基于总体方案设计，选择系统所需的各类元器件、

设计系统的电子线路图和印刷电路板、安装元器件的调试硬件线路。硬件设计应确

保功能设计和接口设计满足系统的需求，并且充分考虑和软件的协调工作关系，注

重选用高集成度的器件和采用硬件软化、软件硬化等设计技术。

4.软件设计：本阶段的主要任务是：基于软件工程的思想，拟制出本系统的软件设计

方案，划分出主要的软件模块、根据需要绘制部分软件模块的流程图、调试程序和

测试软件的基本功能。

5.系统功能调试与测试：本阶段的重点是：基于系统的设计需求，进行系统功能调试

和性能指标的测试，形成测试报告，核对用户需求或设计需求和系统现有功能、指

标的一致性程度，提出修改意见，循环上述某些步骤，直至满足需求。

6.结题答辩。

四、设计报告要求

课程设计报告是学生所作设计的说明文件，其目的是使学生在完成设计、安装、调试后，在归纳技术文档、撰写科学技术总结报告方面得到训练。通过撰写课程设计报告，不仅可以把设计、调试过程进行全面总结，而且还可以把实践内容提升到理论高度。必须独立完成，格式符合要求，文字（不含图形、程序）不少于2500字，图形绘制规范。

1．设计报告的格式：

1) 封面

2）摘要

3）目录

4）正文

正文按章节来撰写，应包含以下内容：

(1) 所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；

(2)方案选择：根据题目要求，写出总体初设方案并阐述理由；

(3) 硬件电路设计及描述：硬件原理电路图的设计及分析，各部分电路的设计思想、功能特性及硬件原理电路图的绘制；

(4) 软件设计流程及描述：设计出完整的程序框图和各模块程序的程序设计清单；

(5) 系统调试及评价：说明系统的调试过程和调试方法，对系统硬件设计、软件设计

及系统的实用价值、功能、精度、特点以及不足等方面进行分析与评价；

(6)心得体会：总结本人在设计、安装及调试过程中的收获和体会。

5）参考文献

参考文献包括参考书、资料、网站等，按统一格式列出主要参考文献。参考文献必须是学生在课程设计中真正阅读过和运用过的，文献按照在正文中的出现顺序排列。

6）附录

附录包括系统总体原理图及源程序。

五、课程设计时间及进度安排

课程设计集中在1周进行。为保证达到预计的教学任务及目的，以小组为单位分别进行

附件一、课程设计题目说明及要求

具体设计课题可根据实际情况选择，或在下列给出的题目任选一题。

题目一校园作息时间控制系统

设计要求：

(1)作息时间能控制电铃，可以按键设置时间，包括设置当前时间，显示闹铃设置时间，设定闹铃时间，闹铃的ON/OFF设置等。(2)利用单片机实现，方法自选。整个系统需自行设计电路，辅助电路及元件自选

题目二交通信号灯控制系统

设计要求：

(1)正常情况下交叉路口的轮流通行(主道3个LED红、黄、绿控制直行，支道3个LED红、黄、绿，切换时间自行设定)；

(2)特殊情况控制通行方式控制，用按键开关K1控制主道通行，支道禁行，K2控制支道通行，主道禁行，特殊情况控制通行放行。

(3)有紧急情况时用按键开关K0控制两道均为红灯；

(4)4位LED数码管能够显示双直行方向绿灯和红灯的等待时间。

题目三环境温度监测系统

设计要求：

(1)多路温度监测：温度范围0-1500℃，分辨率0.5℃，测量误差≤10℃

(2)能实时显示测量的温度值：xxxx.x，显示器每隔一分钟刷新一次温度值

(3)当温度值超过设定的报警限值时，可用蜂鸣器和发光管实现声光报警

题目四太阳能热水器自动控制系统

设计要求：实现温度和水位参数的实时显示，而且具有温度设定、水位设定与控制功能，停电后再来电时也不用重新设定，具有故障报警和故障自处理功能；能实现在用水时，若日晒水温达不到设定值，则电加热自动补温；良好的稳定性和抗干扰性能。

题目五 LED大屏幕滚动显示电子钟

设计要求：用LED点阵显示电子钟。工作时，先滚动显示“您好，今天是20＊＊年＊＊月＊日星期＊”，然后静止显示当前时间“＊＊：＊＊”3秒钟，如此循环。

题目六单片机脉搏测量仪

设计要求：

(1)接触式测量和非接触式测量脉搏；

(2)测量值显示

题目七八路智能抢答器

设计要求：