嵌入式方向《單片機原理及應用》綜合實訓課題.doc

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嵌入式方向09班《單片機原理及應用》綜合實訓課題 課題一 環(huán)境溫度檢測與控制 1. 功能要求 實時檢測室內(nèi)環(huán)境溫度，并通過繼電器控制電加熱器的開關，保持所處監(jiān)測點溫度保持在設定溫度范圍內(nèi)。顯示器實時顯示實際溫度值。超過溫度設定值蜂鳴器報警與閃光三秒，并將超限值和超限時間保存在EEPROM中。溫度值可人工隨即設定并保存，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：實時溫度，當前時間的月、日和時、分，設定的超溫報警上限，設定的規(guī)定溫度，查詢報警參數(shù)及時間（時、分）。 2. 方案提示 該課題的難點是單總線溫度檢測，并且是自學研究性內(nèi)容； 溫度檢測可利用實驗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，但應易判斷。數(shù)字和功能鍵分區(qū)塊劃分； 繼電器接點容量為1A、28V，所以要通過購買適當?shù)闹虚g繼電器； 電加熱器可購買當前市面上廉價的電加熱器，兩檔控制，2000W之內(nèi)； 實驗過程可通過改變監(jiān)測點距離加熱器的位置，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. 實施過程 1）以小組為單位進行，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）運行觀測試驗 6）提交完整電子文檔（設計系統(tǒng)圖、設計方案、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 利用實驗板的基本資源，設計一個多功能紅外遙控器。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（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級音量） 5）可遙控打開防盜報警裝置，有人靠近報警并記錄時刻 2. 方案提示 該課題的難點是紅外接收及解碼與接收碼處理，屬于自學研究性內(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； 八級音量用LED燈模擬； 防盜報警傳感可利用光敏電阻。 3. 實施過程 1）以小組為單位進行，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）運行觀測試驗 6）提交完整電子文檔（設計系統(tǒng)圖、設計方案、各軟件模塊的工程文件、整體工程文件）。 課題三 家用防盜報警裝置 1. 功能要求 用單片機設計一個家用防盜報警器，具有各個報警實驗鍵、設防鍵、撤防鍵。設防時間區(qū)間內(nèi)自動設防。防盜功能有聲音報警、玻璃破損報警、開窗戶報警、熱紅外接近報警、穿越禁止區(qū)域報警、關鍵部位壓力報警等。記錄報警事件，可查閱歷史事件。聲光報警同步，留有適當控制功能。 2. 方案提示 該課題難點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； 開關量不夠時可斷開短路插件，重新布局資源； 聲音報警和紅外報警的傳感可采用聲控開關與紅外釋熱開關； 玻璃破損開關選用現(xiàn)成品，開窗戶開關利用成品化的磁接近開關； 穿越禁止區(qū)域用紅外線接收； 壓力開關可人為壓力模擬壓力按鈕； 聲光報警采用蜂鳴器和閃光燈代替即可。 3. 實施過程 1）以小組為單位進行，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）運行觀測試驗 6）提交完整電子文檔（設計系統(tǒng)圖、設計方案、各軟件模塊的工程文件、整體工程文件）。  課題四 具有遠傳功能的單相交流電壓表 1. 功能要求 在實驗板基礎上，設計一個遠傳電壓表。實時測量單相交流市電的電壓值，就地電壓顯示、超壓報警、超超壓斷電、串行通信到遠方顯示檢測值。每5分鐘記錄一次電壓值，便于繪制曲線。 2. 方案提示 該課題難點是雙機串行通信程序的編制與調(diào)試以及交流電檢測； 由于板上無A/D轉(zhuǎn)換，要檢測模擬電壓需要設計單A/D通道，首先應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際精度要求； 遠傳從理論上需要RS485總線，測試階段可用TTL電平進行串行通信，即遠傳通信可使用兩塊實驗板直接連接； 超壓和超超壓的設定值不同而已，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. 實施過程 1）以小組為單位進行，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）運行觀測試驗 6）提交完整電子文檔（設計系統(tǒng)圖、設計方案、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實驗系統(tǒng)設計 1. 功能要求 CPU用STC11F08X或STC12F系列通用，也兼顧STC89C52RD+芯片； 我們所用實驗板已有的資源均應具備； 設計一個標準RS232串行口，一個USB下載口，一個光電隔離的485串口； 一個光電隔離的CAN總線串行口； 6位LED數(shù)碼管顯示； 一個模擬的I2C總線，至少掛接一片EEPROM芯片AT24C02（或AT24C16）、一片實時時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驗板參數(shù)； 一路模擬量輸入通道； 其它功能可根據(jù)需要適當增加。 2. 方案提示 該課題難點是綜合分析與使用單片機的資源及多總線的擴展及其光電隔離； I/O資源引腳不夠時，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展方式（ALE的使用）； 盡量使用低功耗器件。 3. 實施過程 1）以小組為單位進行，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）運行觀測試驗 6）提交完整電子文檔（設計系統(tǒng)圖、設計方案、各軟件模塊的工程文件、整體工程文件）。