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《单片机系统设计及应用实验》指导书课程英文名称：Microcontrollersystemdesignandexperiment课程性质：学科基础实践性环节、必修总学时：2周先修课程：单片机原理及应用面向对象：机械电子工程浙江理工大学机控学院1课程教学目标单片机系统设计及应用实验是机械电子工程专业学生面向应用的设计训练，是单片机课程理论教学后进行的一个实践教学环节。（一）知识目标学习基于51系列单片机的嵌入式系统的软硬件设计。包括：1．完成一个简单控制系统的设计过程训练，能从系统的要求出发，制订设计方案，合理选择芯片和元件；并完成最终的设计与调试。2．掌握一种电路原理图和硬制板图绘制软件的应用方法；3．学习C语言在单片机程序设计的应用4．掌握单片机系统的调试方法（二）能力目标1．培养学生理论联系实际的设计思想，提高综合运用理论知识解决工程实际问题的能力；2．进行基本技能如：PCB绘图、查找相关元件芯片、进行经验估算和处理数据等多方面训练。3．实际工程应用中各种知识的综合应用及实际调试能力的提高。（三）素质目标鼓励学生自主学习及研究性学习，培养学生创新意识，使学生在导师的指导下，进行探索性学习过程，这样学生的探索和研究欲望将会得到激发；同时注意学生团队合作精神的培养和锻炼。2课程设计过程2．1任务分配及说明1．1-2人组成一个小组，拟定方案和具体分工，与老师讨论后确定。2．设计和调试场地在15幢楼202和204室，嵌入式实验室内进行。2．2硬件开发平台提供XL600单片机实验仪作为硬件开发平台。（）所属部份端口名简要说明１通信下载部份JP17编程/仿真方式选择，注意编程，实验时为弹起状态！仿真时为按下状态。K16复位键。按此键程序重新运行（仅对实验/仿真部份有效）JP2USB端口。用于系统供电和usb通信。JP23ISP下载头。可对其他芯片进行下载２电源部份JP33电源开关。按下电源开，电源指示灯D100亮。３Cpu仿真部份IC16实验卡座。实验时，插入AT89S51实验,仿真时，插入SST89E564进行仿真JP44P1口输出(P1.0—P1.7)JP53P3口输出(P3.0—P3.7)JP51P0口输出(P0.0—P0.7)JP52P2口输出(P2.0—P2.7)JP5940PIN外接仿真头，和标准8051的引脚排列一致，请注意其引脚排列的方向。４AD转换部份ADC0804J3ADC0804控制端。本套件例子中，WR,RD分别接P36,P37。JP35ADC0804数据端。本套件例子中，接CPU的P1口。JP30外部模拟信号输入端。JP60AD跳线。默认为闭合状态，如果需要外接信号则跳开，从AD输入口JP30输入。ADJ13Ad试验。用于AD试验时模拟信号，10K的可调整电阻。５DA转换部份DAC0832JP24DAC0832控制端。本套件例子中，WR,CS分别接P36,P27。JP27DAC0832数据端。本套件例子中，接CPU的P0口。J2DAC0832输出端。接示波器看输出波形。６液晶显示部份12864LCD1602LCDJP41液晶实验时。闭合此跳线，以接入液晶部份电源。注意：从上到下本套件一共设计了2组液晶插口，分别是12864液晶，1602液晶７8位数码管部份JP5数码管数据端，本套件例子中，接CPU的P0口。JP8数码管显示位控制，控制1---8位数码管的亮灭。本套件例子中，接CPU的P2口。８数码管译码部份(74LS47)JP1974LS47数据输入端可以直接实现在LED2单位数码管上解码显示数字。JP8874LS47数据输出端。９并入串出部份（74LS165）JP2874LS165数据输入端.JP2174LS165数据输出端.１０三八译码部份（74LS138）JP2274LS138数据输入端.JP2574LS138数据输出端。本套件例子中,接JP32八路指示灯观察输出情况。１１串入并出部份JP2074LS164数据输入端,本套件例子中,A/BCLK分别接CPU（74LS164）的P3.0,P3.1。JP2674LS164数据输出端，本套件例子中,接JP32八路指示灯观察输出情况。１２反向器部份(74LS14)JP2974LS14数据输入端。JP3474LS14数据输出端,信号由此处理后，高电平变低点平，低电平变高电平。１３步进电机部份JP31步进电机控制信号输入端JP36步进电机输出。１４93C46部分JP4693C46控制。本套件例子中，DO,DI,SK,CS分别接单片机的P34,P35,P36,P37１５24C02部分JP3824C02控制。本套件例子中，SLC,SDA分别接CPU的P36,P37１６小喇叭部份JP16JP16是小喇叭信号输入。本套件例子中，接单片机的P3.3口１７遥控部份JP45JP45是红外线接收头的信号输入。本套件例子中，接单片机的P3.7口１８18B20部分JP39本套件例子中，接单片机的P3.0口（xl600此为选购件）１９拨动开关部份JP40JP40分别对应J00---J07八个拨动开关。２０八路指示灯部份JP32JP32分别对应D00---D07八个指示灯。灯亮时，表示对应端口状态为低电平。２１矩阵按键部份JP50JP50对应4*4键盘的4行和4列。本套件例子中，接在CPU的P1口。２２继电器JP18可以引出信号控制其它的电器２３ｄｓ１３０２JP83实时时钟芯片２４ｎｅ５５５JP80这里是一个硬件的震荡器，用于提供脉冲信号做相关试验２５ｐｓ２键盘可以做PC机电脑键盘的解码试验２６晶体选择S1可以用来选择用户晶体，只要插上您想要的晶体即可２８独立按键JP374个独立的按键开关按下为低电平！2．3设计的基本要求2．3．1选题的要求设计方案中需要至少包括：1．人机界面：可以进行人机参数交流2．根据设置完成某个特定的功能启发式的题目：(1)各种电机的应用监测或/与控制(2)自动生产线的工序监测或/与控制(3)专用设备的某个功能实现（4）复杂的通信与人机界面设计课程设计难度与成绩等级：A.基本要求：设计一个简单的应用系统建议的课题：（1）十字路口的红绿灯控制（2）马路上自动路灯控制（3）楼道上感应及自动熄灭灯控制（4）教室自动打铃系统（5）自动抢答系统（6）简易的电子节拍器………………………………B.中等和良好的要求：设计一个包含简单人机界面的应用系统（1）第一级的题目上加上简单的设置功能或显示等功能（2）可设置和显示的电子节拍器（3）密码锁………………………………C.优秀要求：功能相对复杂的应用系统（1）在上面的题目上，提高控制的智能性（2）智能电风扇（设置，及自动调速等功能）（3）家庭的防盗系统（4）出租车自动计价系统………………………………2．3．2设计步骤课程设计指导小组将安排1天的时间进行单片机设计基本技能的训练，然后根据以下的安排进行课程设计。1．选题每个小组根据实验室提供的硬件平台进行选题，其间与指导老师进行沟通，最后需得到指导老师认可后，才能开始进行进一步的设计工作。2．设计方案确定根据选题完成方案设计，包括硬件方案和软件思路的设计。3．完成硬件原理图设计4．编程5．利用PROTEUS进行仿真调试或利用实验装置进行调试6．撰写设计报告7．设计成果演示及答辩2．4设计报告撰写要求2．4．1正文内容根据具体的情况进行调整，一般可以从以下几个方面进行撰写：1．设计的目标和实现的主要功能；2．硬件电路设计及描述；（整体功能模块图，各功能模块的详细介绍）3．软件设计流程及描述；4．源程序代码（要有注释）；5．调试结果。2．4．2课程设计总结1．设计中碰到的主要问题，最终如何解决；2．通过这次设计，哪些方面得到了提高。2．4．3装订顺序1．封面（见后）2．摘要3．目录4．正文5．课程设计总结5．参考文献7．附录8．评语表（见后）2．5考核及成绩评定平时成绩20%调试情况30%设计报告40%答辩10%浙江理工大学《单片机系统设计及应用实验》设计报告题目：专业：班级：姓名：学号：指导教师：机械与自动控制学院年月日评语表课程设计题目设计者学号班级课程设计指导小组评语课程设计成绩签字