嵌入式方向《單片機(jī)原理及應(yīng)用》綜合實(shí)訓(xùn)課題.doc

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嵌入式方向09班《單片機(jī)原理及應(yīng)用》綜合實(shí)訓(xùn)課題 課題一 環(huán)境溫度檢測(cè)與控制 1. 功能要求 實(shí)時(shí)檢測(cè)室內(nèi)環(huán)境溫度，并通過繼電器控制電加熱器的開關(guān)，保持所處監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度保持在設(shè)定溫度范圍內(nèi)。顯示器實(shí)時(shí)顯示實(shí)際溫度值。超過溫度設(shè)定值蜂鳴器報(bào)警與閃光三秒，并將超限值和超限時(shí)間保存在EEPROM中。溫度值可人工隨即設(shè)定并保存，查詢顯示功能。顯示器的顯示模式可通過鍵盤控制，顯示模式有：實(shí)時(shí)溫度，當(dāng)前時(shí)間的月、日和時(shí)、分，設(shè)定的超溫報(bào)警上限，設(shè)定的規(guī)定溫度，查詢報(bào)警參數(shù)及時(shí)間（時(shí)、分）。 2. 方案提示 該課題的難點(diǎn)是單總線溫度檢測(cè)，并且是自學(xué)研究性內(nèi)容； 溫度檢測(cè)可利用實(shí)驗(yàn)板上的單總線溫度傳感器18B20； 鍵盤功能可自行規(guī)定數(shù)字鍵與功能鍵，但應(yīng)易判斷。數(shù)字和功能鍵分區(qū)塊劃分； 繼電器接點(diǎn)容量為1A、28V，所以要通過購(gòu)買適當(dāng)?shù)闹虚g繼電器； 電加熱器可購(gòu)買當(dāng)前市面上廉價(jià)的電加熱器，兩檔控制，2000W之內(nèi)； 實(shí)驗(yàn)過程可通過改變監(jiān)測(cè)點(diǎn)距離加熱器的位置，模擬環(huán)境溫度的快速變化。 其他可能的人性化功能均可以考慮，使產(chǎn)品更具吸引力。 3. 實(shí)施過程 1）以小組為單位進(jìn)行，首先討論主題方案，畫出系統(tǒng)原理圖及功能框圖 2）劃分功能模塊，規(guī)劃配置資源（主要是CPU內(nèi)部資源的分配及使用） 3）各功能模塊的功能實(shí)現(xiàn)（主要軟件編制與調(diào)試） 4）整體功能的組合與調(diào)試 5）運(yùn)行觀測(cè)試驗(yàn) 6）提交完整電子文檔（設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖、設(shè)計(jì)方案、各軟件模塊的工程文件、整體工程文件）。 課題二 多功能紅外遙控器 1. 功能要求 利用實(shí)驗(yàn)板的基本資源，設(shè)計(jì)一個(gè)多功能紅外遙控器。遙控器具有以下功能： 1）可遙控多媒體教室的屏幕升降； 2）可遙控單相220V交流電器的開關(guān)（適合各類家用電器）； 3）可遙控選擇頻道（任選或遞增減） 4）可遙控改變音量（8級(jí)音量） 5）可遙控打開防盜報(bào)警裝置，有人靠近報(bào)警并記錄時(shí)刻 2. 方案提示 該課題的難點(diǎn)是紅外接收及解碼與接收碼處理，屬于自學(xué)研究性內(nèi)容； 遙控發(fā)射器提供成品，接收器利用板上紅外接收頭； 多媒體屏幕利用教室的改進(jìn)為可遙控的； 各類家用電器可選擇1-2件，如電燈、加熱器等； 頻道數(shù)用數(shù)碼顯示器模擬代替； 八級(jí)音量用LED燈模擬； 防盜報(bào)警傳感可利用光敏電阻。 3. 實(shí)施過程 1）以小組為單位進(jìn)行，首先討論主題方案，畫出系統(tǒng)原理圖及功能框圖 2）劃分功能模塊，規(guī)劃配置資源（主要是CPU內(nèi)部資源的分配及使用） 3）各功能模塊的功能實(shí)現(xiàn)（主要軟件編制與調(diào)試） 4）整體功能的組合與調(diào)試 5）運(yùn)行觀測(cè)試驗(yàn) 6）提交完整電子文檔（設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖、設(shè)計(jì)方案、各軟件模塊的工程文件、整體工程文件）。 課題三 家用防盜報(bào)警裝置 1. 功能要求 用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)家用防盜報(bào)警器，具有各個(gè)報(bào)警實(shí)驗(yàn)鍵、設(shè)防鍵、撤防鍵。設(shè)防時(shí)間區(qū)間內(nèi)自動(dòng)設(shè)防。防盜功能有聲音報(bào)警、玻璃破損報(bào)警、開窗戶報(bào)警、熱紅外接近報(bào)警、穿越禁止區(qū)域報(bào)警、關(guān)鍵部位壓力報(bào)警等。記錄報(bào)警事件，可查閱歷史事件。聲光報(bào)警同步，留有適當(dāng)控制功能。 2. 方案提示 該課題難點(diǎn)是各種傳感器的確定，且需要重新改接線路，規(guī)劃出I/O引腳； 開關(guān)量不夠時(shí)可斷開短路插件，重新布局資源； 聲音報(bào)警和紅外報(bào)警的傳感可采用聲控開關(guān)與紅外釋熱開關(guān)； 玻璃破損開關(guān)選用現(xiàn)成品，開窗戶開關(guān)利用成品化的磁接近開關(guān)； 穿越禁止區(qū)域用紅外線接收； 壓力開關(guān)可人為壓力模擬壓力按鈕； 聲光報(bào)警采用蜂鳴器和閃光燈代替即可。 3. 實(shí)施過程 1）以小組為單位進(jìn)行，首先討論主題方案，畫出系統(tǒng)原理圖及功能框圖 2）劃分功能模塊，規(guī)劃配置資源（主要是CPU內(nèi)部資源的分配及使用） 3）各功能模塊的功能實(shí)現(xiàn)（主要軟件編制與調(diào)試） 4）整體功能的組合與調(diào)試 5）運(yùn)行觀測(cè)試驗(yàn) 6）提交完整電子文檔（設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖、設(shè)計(jì)方案、各軟件模塊的工程文件、整體工程文件）。  課題四 具有遠(yuǎn)傳功能的單相交流電壓表 1. 功能要求 在實(shí)驗(yàn)板基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一個(gè)遠(yuǎn)傳電壓表。實(shí)時(shí)測(cè)量單相交流市電的電壓值，就地電壓顯示、超壓報(bào)警、超超壓斷電、串行通信到遠(yuǎn)方顯示檢測(cè)值。每5分鐘記錄一次電壓值，便于繪制曲線。 2. 方案提示 該課題難點(diǎn)是雙機(jī)串行通信程序的編制與調(diào)試以及交流電檢測(cè)； 由于板上無A/D轉(zhuǎn)換，要檢測(cè)模擬電壓需要設(shè)計(jì)單A/D通道，首先應(yīng)該電壓互感器降壓到5V范圍，然后再轉(zhuǎn)換； 交流電是50Hz的，要考慮滿足采樣定理及實(shí)際精度要求； 遠(yuǎn)傳從理論上需要RS485總線，測(cè)試階段可用TTL電平進(jìn)行串行通信，即遠(yuǎn)傳通信可使用兩塊實(shí)驗(yàn)板直接連接； 超壓和超超壓的設(shè)定值不同而已，可選擇10%為超壓，30%為超超壓斷電值； 電壓值可取XXX. X格式。 3. 實(shí)施過程 1）以小組為單位進(jìn)行，首先討論主題方案，畫出系統(tǒng)原理圖及功能框圖 2）劃分功能模塊，規(guī)劃配置資源（主要是CPU內(nèi)部資源的分配及使用） 3）各功能模塊的功能實(shí)現(xiàn)（主要軟件編制與調(diào)試） 4）整體功能的組合與調(diào)試 5）運(yùn)行觀測(cè)試驗(yàn) 6）提交完整電子文檔（設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖、設(shè)計(jì)方案、各軟件模塊的工程文件、整體工程文件）。  課題五 功能豐富的多總線單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1. 功能要求 CPU用STC11F08X或STC12F系列通用，也兼顧STC89C52RD+芯片； 我們所用實(shí)驗(yàn)板已有的資源均應(yīng)具備； 設(shè)計(jì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)RS232串行口，一個(gè)USB下載口，一個(gè)光電隔離的485串口； 一個(gè)光電隔離的CAN總線串行口； 6位LED數(shù)碼管顯示； 一個(gè)模擬的I2C總線，至少掛接一片EEPROM芯片AT24C02（或AT24C16）、一片實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片和一片其它功能的I2C芯片； 外接LCD顯示器接口插槽； 兩路1A繼電器驅(qū)動(dòng)輸出； 一路8位DAC轉(zhuǎn)換電路； 一路蜂鳴器，4路不同頻率的方波輸出如所用實(shí)驗(yàn)板參數(shù)； 一路模擬量輸入通道； 其它功能可根據(jù)需要適當(dāng)增加。 2. 方案提示 該課題難點(diǎn)是綜合分析與使用單片機(jī)的資源及多總線的擴(kuò)展及其光電隔離； I/O資源引腳不夠時(shí)，可利用跳線改接線，分別使用不同電路的功能。也可考慮用外鎖存器擴(kuò)展方式（ALE的使用）； 盡量使用低功耗器件。 3. 實(shí)施過程 1）以小組為單位進(jìn)行，首先討論主題方案，畫出系統(tǒng)原理圖及功能框圖 2）劃分功能模塊，規(guī)劃配置資源（主要是CPU內(nèi)部資源的分配及使用） 3）各功能模塊的功能實(shí)現(xiàn)（主要軟件編制與調(diào)試） 4）整體功能的組合與調(diào)試 5）運(yùn)行觀測(cè)試驗(yàn) 6）提交完整電子文檔（設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖、設(shè)計(jì)方案、各軟件模塊的工程文件、整體工程文件）。