单片机系统课程设计-2011
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单片机系统 课程设计
课程设计任务布置
课程设计目的与意义 课程设计内容与要求 课程设计时间安排 课程设计报告格式 课程设计参考题目
课程设计目的与意义
科技文献的查阅方法和资料汇总能力 硬件、软件系统设计与开发的综合能力 电路设计方法、程序设计与调试方法 掌握相关测量仪器的使用方法 设计报告及科技写作的一般方法
10．锅炉水位控制系统
课题概述 （4）声光报警电路：由实验箱上的发光LED和蜂鸣器产生，
P1.5 和 P1.6分别输出满水（上限极限）和缺水（下限极限）报警信 号，P1.7接蜂鸣器电路参照本书第1部分第4章“图4.10响铃实
验 电路示意图”。 注意：应采用不同颜色的发光二极管分别代表满水和缺水报 警，并且报警的音响应不同。 （5）采用实验箱上的LED显示器显示水位状态，只需用1只数
用的新技术等）； （4） 硬件系统说明与电路原理图； （5） 软件主要模块流程图及源程序和程序注释； （6） 课程设计总结（包括自己的收获与体会；遇到的问题
和解决的方法；技术实现技巧和创新点；作品存在的 问题和改进设想等）。
课程设计报告格式
3、参考文献 至少要有5篇参考文献。
课程设计参考题目
课题1～9题见教材选题1～9。补充选题如下 10．锅炉水位控制系统 11．电子密码锁 12. 智力竞赛抢答器 13、汽车信号灯控制系统 14、多种波信号发生器 15、数字电压表 16、步进电机控制系统
在正常情况下，锅炉的水位应保持在正常水位上 限L1和正常水位下限L2之间，当水位超出了这个范围
10．锅炉水位控制系统
控制器应能自动声光报警。 L11和L22分别是水位的上下极限，当水位超出了
上下极限时，不但需要声光报警，还应紧急自动停止 电机工作，以保证绝对安全。
电机带动水泵向锅炉供水，电机和水泵运行、发 光LED和音响报警等操作，都是MCU通过采集水位状
课题概述
10．锅炉水位控制系统
课题概述 注意：另一种方案是通过实验箱的电位器输出不同电 压值模拟锅炉水位的不同位置，电位器上的电压由
ADC 0809采集并转化为数字信号送MCU处理（电位器与
ADC 0809的电路参照本书第1部分第4章“图4.12 ADC
0809 实验电路示意图”）。 （3）因实验箱上没有水泵电路，水泵驱动电路可以省 略。可用P1.4引脚输出控制信号驱动实验箱上直流电 机的启、停（直流电机的驱动电路参照本书第1部分
10．锅炉水位控制系统
为了确保锅炉的安全运行，防止发生满水、缺水 事故，提高自动化程度和减轻工人的劳动强度，基于 MCU的锅炉水位自动控制器系统便应运而生。 系统水位检测、控制的工作原理如下图所示。
在锅炉内部不同高度安装5个金属电极A、B、C、 D、E，电极A与电源低电平相连，B、C、D、E各串接 电阻后与高电平相连。
码 管，以数字1、2、3、4、5指示水位的5种状态。 注意：另一种方案是通过实验箱的5个发光二极管来指示5种水
10．锅炉水位控制系统
设计要求 （1）基本要求
锅炉水位控制器是一种简单的开关控制系统，系统涉及 的控制内容具有一定的代表性，类似的抽水、供水设备在 日常生活和生产企业十分多见，有较宽的推广应用面，但 作为课程设计课题工作量和复杂度稍显单薄。因此，本课 题要适当扩展设计任务，充实基本要求，使学生一样得到 较多锻炼、较大收获。
10．锅炉水位控制系统
课题概述 （2） 用实验箱控制模块AT89C51的P1口分别做水位
检测和控制端口，P1.0、 P1.1、 P1.3做水位检 测端口，分别接B、C、D、E端， B、C、D、E端 随水位变化时呈现的电平信号和表示的系统操作对 应关系如表所示。
10．锅炉水位控制系统
水 （电机紧急停止）；水泵停止供水后，水位开始下 降，当水位下降到下限L2位置时，电极C、D、E均与A 不通，都为高电平，只有电极B与A接通为低电平，此 时，开始下限声光报警；若水位继续下降到下限极限 L22位置时，电极B也与A不通，此时，MCU除了控制
声 光报警外，电机启动运行，恢复水泵供水。
10．锅炉水位控制系统
课程设计内容与要求
课题要求及课题分组
设计题目可以在给出的参考题目中选择，也可 以自己选择设计题目，但难度不应低于参考题 目，自选设计题目需经指导教师(王琼、吴从中) 审查后方可确认。
每个班最多4人选择同一设计题目，但要求 每个同学都要自己动手独立设计完成课题任务。
课程设计内容与要求
课程设计任务流程
（1） 2～3天完成初步设计方案，交电 路图初稿（作为评分依据之一）。
（2） 课题编程、调试。 （3） 答辩、验收所设计的系统（作为评
分依据之一），提交课程设计报告。
课程设计内容与要求
课程设计成绩评定
课程设计成绩评定由3部分组成： （1）作品＋出勤等40％； （2）答辩30％； （3）设计报告30％。
态 后进行控制处理的。水泵供水时（电机启动运行）， 水位上升，当水位上升到上限L1位置时，由于水的导 电作用，电极B、C、D均与A接通，都为低电平，
10．锅炉水位控制系统
此时，开始上限声光报警；若水位继续上升到上 限极限L11位置时，电极E也与A接通，为低电平，此 时，MCU除了控制声光报警外，水泵停止工作不再供
10．锅炉水位控制系统
课题概述 在实验室里，当然没有真正的锅炉，有条件的可以通 过改造一容器来代替，若进一步简化，不用容器，也 不用电极，而是采用实验箱上的拨位开关的通断动作 模拟水位传感器A、B、C、D、E表示的水位状态。 具体安排如下： （1） 使用实验箱上的拨位开关与发光二极管实验模
块（参照本书第1部分第4章“图4.4 开关与指示灯 实验电路示意图”）中的4个拨位开关（K0～K3）， 分别模拟AB、AC、AD、AE电极间的通、断状态；
课程设计成绩分为优、良、中、及格 和不及格五等。
课程设计报告格式
课程设计报告包括电子文档及纸制 文档，报告的基本内容至少包括 封面、正文、参考文献三部分。 课程设计报告要求统一格式，字体 工整规范。
课程设计报告格式
1、封面
教务处网站下载。
课程设计报告格式
2、正文 （1） 课程设计题目； （2） 课程设计任务与要求； （3） 设计方案（包括方案论证、设计原理、创新点以及采
课程设计任务布置
课程设计目的与意义 课程设计内容与要求 课程设计时间安排 课程设计报告格式 课程设计参考题目
课程设计目的与意义
科技文献的查阅方法和资料汇总能力 硬件、软件系统设计与开发的综合能力 电路设计方法、程序设计与调试方法 掌握相关测量仪器的使用方法 设计报告及科技写作的一般方法
10．锅炉水位控制系统
课题概述 （4）声光报警电路：由实验箱上的发光LED和蜂鸣器产生，
P1.5 和 P1.6分别输出满水（上限极限）和缺水（下限极限）报警信 号，P1.7接蜂鸣器电路参照本书第1部分第4章“图4.10响铃实
验 电路示意图”。 注意：应采用不同颜色的发光二极管分别代表满水和缺水报 警，并且报警的音响应不同。 （5）采用实验箱上的LED显示器显示水位状态，只需用1只数
用的新技术等）； （4） 硬件系统说明与电路原理图； （5） 软件主要模块流程图及源程序和程序注释； （6） 课程设计总结（包括自己的收获与体会；遇到的问题
和解决的方法；技术实现技巧和创新点；作品存在的 问题和改进设想等）。
课程设计报告格式
3、参考文献 至少要有5篇参考文献。
课程设计参考题目
课题1～9题见教材选题1～9。补充选题如下 10．锅炉水位控制系统 11．电子密码锁 12. 智力竞赛抢答器 13、汽车信号灯控制系统 14、多种波信号发生器 15、数字电压表 16、步进电机控制系统
在正常情况下，锅炉的水位应保持在正常水位上 限L1和正常水位下限L2之间，当水位超出了这个范围
10．锅炉水位控制系统
控制器应能自动声光报警。 L11和L22分别是水位的上下极限，当水位超出了
上下极限时，不但需要声光报警，还应紧急自动停止 电机工作，以保证绝对安全。
电机带动水泵向锅炉供水，电机和水泵运行、发 光LED和音响报警等操作，都是MCU通过采集水位状
课题概述
10．锅炉水位控制系统
课题概述 注意：另一种方案是通过实验箱的电位器输出不同电 压值模拟锅炉水位的不同位置，电位器上的电压由
ADC 0809采集并转化为数字信号送MCU处理（电位器与
ADC 0809的电路参照本书第1部分第4章“图4.12 ADC
0809 实验电路示意图”）。 （3）因实验箱上没有水泵电路，水泵驱动电路可以省 略。可用P1.4引脚输出控制信号驱动实验箱上直流电 机的启、停（直流电机的驱动电路参照本书第1部分
10．锅炉水位控制系统
为了确保锅炉的安全运行，防止发生满水、缺水 事故，提高自动化程度和减轻工人的劳动强度，基于 MCU的锅炉水位自动控制器系统便应运而生。 系统水位检测、控制的工作原理如下图所示。
在锅炉内部不同高度安装5个金属电极A、B、C、 D、E，电极A与电源低电平相连，B、C、D、E各串接 电阻后与高电平相连。
码 管，以数字1、2、3、4、5指示水位的5种状态。 注意：另一种方案是通过实验箱的5个发光二极管来指示5种水
10．锅炉水位控制系统
设计要求 （1）基本要求
锅炉水位控制器是一种简单的开关控制系统，系统涉及 的控制内容具有一定的代表性，类似的抽水、供水设备在 日常生活和生产企业十分多见，有较宽的推广应用面，但 作为课程设计课题工作量和复杂度稍显单薄。因此，本课 题要适当扩展设计任务，充实基本要求，使学生一样得到 较多锻炼、较大收获。
10．锅炉水位控制系统
课题概述 （2） 用实验箱控制模块AT89C51的P1口分别做水位
检测和控制端口，P1.0、 P1.1、 P1.3做水位检 测端口，分别接B、C、D、E端， B、C、D、E端 随水位变化时呈现的电平信号和表示的系统操作对 应关系如表所示。
10．锅炉水位控制系统
水 （电机紧急停止）；水泵停止供水后，水位开始下 降，当水位下降到下限L2位置时，电极C、D、E均与A 不通，都为高电平，只有电极B与A接通为低电平，此 时，开始下限声光报警；若水位继续下降到下限极限 L22位置时，电极B也与A不通，此时，MCU除了控制
声 光报警外，电机启动运行，恢复水泵供水。
10．锅炉水位控制系统
课程设计内容与要求
课题要求及课题分组
设计题目可以在给出的参考题目中选择，也可 以自己选择设计题目，但难度不应低于参考题 目，自选设计题目需经指导教师(王琼、吴从中) 审查后方可确认。
每个班最多4人选择同一设计题目，但要求 每个同学都要自己动手独立设计完成课题任务。
课程设计内容与要求
课程设计任务流程
（1） 2～3天完成初步设计方案，交电 路图初稿（作为评分依据之一）。
（2） 课题编程、调试。 （3） 答辩、验收所设计的系统（作为评
分依据之一），提交课程设计报告。
课程设计内容与要求
课程设计成绩评定
课程设计成绩评定由3部分组成： （1）作品＋出勤等40％； （2）答辩30％； （3）设计报告30％。
态 后进行控制处理的。水泵供水时（电机启动运行）， 水位上升，当水位上升到上限L1位置时，由于水的导 电作用，电极B、C、D均与A接通，都为低电平，
10．锅炉水位控制系统
此时，开始上限声光报警；若水位继续上升到上 限极限L11位置时，电极E也与A接通，为低电平，此 时，MCU除了控制声光报警外，水泵停止工作不再供
10．锅炉水位控制系统
课题概述 在实验室里，当然没有真正的锅炉，有条件的可以通 过改造一容器来代替，若进一步简化，不用容器，也 不用电极，而是采用实验箱上的拨位开关的通断动作 模拟水位传感器A、B、C、D、E表示的水位状态。 具体安排如下： （1） 使用实验箱上的拨位开关与发光二极管实验模
块（参照本书第1部分第4章“图4.4 开关与指示灯 实验电路示意图”）中的4个拨位开关（K0～K3）， 分别模拟AB、AC、AD、AE电极间的通、断状态；
课程设计成绩分为优、良、中、及格 和不及格五等。
课程设计报告格式
课程设计报告包括电子文档及纸制 文档，报告的基本内容至少包括 封面、正文、参考文献三部分。 课程设计报告要求统一格式，字体 工整规范。
课程设计报告格式
1、封面
教务处网站下载。
课程设计报告格式
2、正文 （1） 课程设计题目； （2） 课程设计任务与要求； （3） 设计方案（包括方案论证、设计原理、创新点以及采