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《单片机课程实训》指导书

沈阳理工大学高等职业技术学院

《单片机课程实训》指导书
一、单片机课程实训的目的及意义
本课程实训是配合单片机课程的综合性实践环节，目的是使学生在掌握单片机基本知识的基础上加强动手实践及综合应用能力的培养，同时也是对教学内容做一定的扩充。本课程实训是锻炼、培养学生运用已学知识分析问题、解决问题及编写应用程序的能力。通过做一个综合性训练题目，达到对内容的理解、综合并提高分析、解决问题能力的目的。

二、课程实训要求
学生必须仔细阅读单片机课程实训任务书，选择合适的设计题目，选用软硬件环境认真完成设计，有问题及时主动与教师联系沟通。
学生要发挥自主学习的能力，充分利用时间，安排好设计计划，并在设计过程中不断检测自己的计划完成情况，及时向教师展示软硬件设计情况。
设计按照教学要求安排3周时间完成。
为了培养学生在软硬件开发过程中的团队协作能力，将所有学生进行分组，每组3--4名学生，分工协作，共同商议设计细则，对设计工作进行分配，随时进行沟通和交流。
每组要完成课题，每人要完成自己的实训报告。

三、设计任务
1、硬件原理图设计
2、流程图及程序设计
3、系统调试
4、编写设计报告
四、时间分配

序号
项 目
时 间
1
查阅资料，理解系统要求
1天
2
方案设计、硬件设计、调试
4天
3
编制程序并调试
3天
4
联机调试
3天
5
编写实训报告
2天
6
答辩，验收
2天

五、成绩评定标准
课程设计采取优、良、中、及格、不及格制，成绩包含三个部分：完成设计任务60％，报告质量及答辩情况30％，出勤10％。
缺席3次成绩不及格。迟到2次等同于1次缺席。
必须独立完成课程设计任务，不得抄袭或找人带做，否则成绩以不及格记，并视情节轻重给予相应纪律处分。

六、课程实训任务书
题目及要求见下面任务书

题目1：基于单片机的交通信号灯模拟控制设计与调试
内容及要求：
1、硬件设计
单片机主电路、交通灯接口电路、LED数码管显示电路，键盘接口电路。
2、软件设计
系统流程图、各功能程序
3、安装调试
设计环境：
Protel99SE 、WAVE仿真环境、H51/L仿真器、单片机多功能实验箱
实现目标：
（1）正常情况下交叉路口的轮流通行（有主道3个LED红、黄、绿控制直行2个红、绿控制左转、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2：基于单片机的简易数字电压表设计与调试
设计内容及要求：
1、硬件设计
单片机主电路、数据采集接口电路、LED显示电路
2、软件设计
系统流程图、各功能程序
3、安装调试
设计环境：
Protel99SE 、WAVE仿真环境、H51/L仿真器、单片机多功能实验箱
实现目标：
（1）能够对8个通道的电压值进行测量；
（2）能够显示当前被测路号及电压值；
（3）可以通过键盘选择循环显示8路的检测电压值和指定通道的检测电压值。

题目3：基于单片机的数字时钟设计与调试
设计内容及要求：
1、硬件设计
单片机主电路、按键及发光二极管提醒接口电路、LED数码管显示电路
2、软件设计
系统流程图、各功能程序
3、安装调试
设计环境：
Protel99SE 、WAVE仿真环境、H51/L仿真器、单片机多功能实验箱
实现目标：
（1）能够实现24小时的时、分、秒显示；
（2）能够进行整点提醒和定时提醒；
（3）可以通过按键进行时、分、秒值的设定。

题目4：基于单片机的数字温度计设计与调试
设计内容及要求：
1、硬件设计
单片机主电路、测温接口电路、LED显示电路
2、软件设计
系统流程图、各功能程序
3、安装调试
设计环境：
Protel99SE 、WAVE仿真环境、H51/L仿真器、单片机多功能实验箱
实现目标：
（1）温度测量范围-55度---125度；
（2）能够在数码管上显示温度值；
（3）能够实现上、下限报警温度设定。

题目5：基于单片机的步进电机转速控制器设计与调试
设计内容及要求：
1、硬件设计
单片机主电路、电机接口电路、LED显示电路、按键接口电路。
2、软件设计
系统流程图、各功能程序
3、安装调试
设计环境：
Protel99SE 、WAVE仿真环境、H51/L仿真器、单片机多功能实验箱
实现目标：
（1）能够实现转速控制；
（2）能够进行正反转等控制；
（3）能够显示运行参数（四位LED）。

题目6：基于单片机的消毒衣柜控制器模拟设计与调试
设计内容及要求：
1、硬件设计
单片机主电路、按键电路、输出电路、LED显示电路
2、软件设计
系统流程图、各功能程序
3、安装调试
设计环境：
Protel99SE 、WAVE仿真环境、H51/L仿真器、单片机多功能实验箱
实现目标：
（1）能够实现四种消毒模式控制，时间分别为2分、4分、6分、10分；
（2）每种消毒模式都有模式指示和剩余时间显示，时间到有声音提醒；
（3）开门时停止消毒，门灯点亮，消毒灯、门灯用12V供电。

题目7：基于单片机的简易温度控制器设计与调试
设计内容及要求：
1、硬件设计
单片机主电路、测温接口电路、LED显示电路、继电器接口电路、按键接口电路。
2、软件设计
系统流程图、各功能程序
3、安装调试
设计环境：
Protel99SE 、WAVE仿真环境、H51/L仿真器、单片机多功能实验箱
实现目标：
（1）温度测量范围-55度---125度；
（2）能够在数码管上显示温度值；
（3）温度温度低于设定值时加热处理，红灯亮，否则，绿灯亮。

题目8：单片机的4*4矩阵键盘软硬件设计与调试
设计内容及要求：
1、硬件设计
单片机主电路、LED显示电路、键盘接口电路。
2、软件设计
系统流程图、各功能程序
3、安装调试
设计环境：
Protel99SE 、WAVE仿真环境、H51/L仿真器、单片机多功能实验箱
实现目标：
（1）对于数字键能够显示按键的数值；
（2）具备启动和停止键的功能。

题目9：单片机8*8点阵LED显示器设计与调试
设计内容及要求：
1、硬件设计
单片机主电路、LED显示电路、按键接口电路。
2、软件设计
系统流程图、各功能程序
3、安装调试
设计环境：
Protel99SE 、WAVE仿真环境、H51/L仿真器、单片机多功能实验箱
实现目标：
（1）在点阵LED上显示柱形，先从左到右平滑移动三次，其次从右到左平滑移动三次，再次从上到下平滑移动三次，最后从下到上平滑移动三次，如此循环下去；
（2）具备启动和停止键的功能。

七、课程实训说明书的编写规范
说明书（论文）是体现和总结实训成果的载体，一般不应少于3000字。
1、说明书（论文）基本格式
说明书（论文）A4纸打印。打印稿的版式设置参见系内模版。
2、说明书（论文）结构及要求
（1）封面
由系统一模式。
（2）任务书
（3）摘要（仅适合于论文）
摘要要求对论文内容进行简短的陈述，一般不超过300字。“摘要”字样（三号黑体），字间空一个字符，“摘要”二字下空一行打印摘要正文（小四号宋体）。
（4）关键词应为反映论文主题内容的通用技术词汇，一般为3—5个，一定要在摘要中出现。摘要正文后下空一行打印“关键词”三字（小四号黑体），其后为关键词（小四号宋体）
（5）目录
要求层次清晰，给出标题及页次。其最后一项是“参考文献”。
（6）正文
正文应按照目录所定的顺序依次撰写，要求计算准确，论述清楚、简练、通顺，插图清晰，书写整洁。文中图、表及公式应规范地绘制和书写。正文字体为小四号宋体。
正文层次的编排和代号要求统一。
一级标题：1 第一层次(章)题序和标题，用三号宋体字。题序和标题之间空两个字符，不加标点，下同。段前、段后均为1行。
二级标题：1.1第二层次(节)题序和标题， 用四号宋体字。段前、段后均为12磅。
三级标题：1.1.1第三层次(条)题序和标题， 用小四号宋体字。段前、段后均为6磅。
层次用到哪一层次视需要而定。
八、课程实训报告书写作参考
（一）摘要举例
摘 要

本文主要叙述了用单片机开发步进电机转速调节器的设计过程。设计以两相四线步进电机为控制对象，以MCS-51单片机为控制核心，进行了软硬件的设计。硬件电路主要设计了LED显示、步进电机按键控制和步进电机接口三部分。软件设计在伟福开发平台上用汇编语言编写，程序采用模块化设计方法，主要编写了速度显示、步进电机正反转、步进电机加速和按键接口程序四部分。经过软件和硬件的综合调试，最终实现了步进电机的正反转、四级调速和速度在LED上的显示。
本文主要由方案设计、硬件电路设计、软件设计和系统调试四部分组成。全文以步进电机转速调节器的设计过程为主线展开叙述，介绍了从步进电机转速调节器的方案论证到电路图的设计，从调速系统的要求到软件功能编写的设计过程。

关键字:步进电机；单片机；速度控制；显示

摘 要
本文结合实际使用需求及课题的要求，论述了一种实现多路温度测量显示屏幕系统的设计方案。该方案以AT89C51单片机、温度传感器为基础，重点对测量及显示系统的硬件、软件的设计组成进行了分项、模块化逐步分析设计。
本系统主要包括三大模块：温度采集模块、主控模块、显示模块。绘制电路原理图与制作电路板，并安装与调试，最终设计完成了该系统的硬件电路。在软件编程上，采用了汇编语言进行编程，开发环境使用WAVE集成开发环境。开发了显示模块程序、通道切换程序、A/D转换程序。在软件设计上根据硬件电路和测量系统所需要实现的功能，系统经过反复的模拟运行、调试、修改，最终完成了该测量及显示系统的软件设计。通过硬件与软件的密切配合，达到了题目所要求的8路温度模拟量的采集和显示功能。

关键词：单片机；温度传感器；温度测量

摘 要
数字图像处理与图像测量技术在工业生产中的自动检测环节得到了广泛的应用，它包括自动视觉检测及工业零件的自动识别等。生产过程中，自动化程度较高的生产线的许多工位都对外螺纹提出了零缺陷的要求，而人工和检测工具进行检测存在许多人为因素的误差，同时也存在效率低、有接触损伤、漏检等问题。因此，本文提出了一种基于图像处理技术的外螺纹参数非接触检测技术。
首先，确立了炮弹引信外螺纹参数检测系统的硬件组成结构。该系统的硬件部分主要由照明光源、CCD摄像机、图像采集卡以及计算机构成，并给出了一些设备的型号和主要参数，为图像数据的输入、处理、输出提供了硬件支撑。
其次，阐述了对采集到的外螺纹图像预处理的内容，包括图像平滑、锐化、方案比较分析、方案选择等，并在此基础上，通过分析、实验，确定了外螺纹图像边缘提取的算法，给出了边缘轮廓跟踪结果。
最后，阐述了外螺纹几何参数的检测原理与方法。具体包括牙型角的测量、螺距的测量、中经的测量，并对测量数据进行了误差分析。同时，指出了系统存在的不足之处。

关键词：图像处理；图像分割；外螺纹；检测

（二）写作提纲参考
1． 方案论证
1．1 系统的设计任务
1．2 设计方案
大体的相关思路；系统总体方案结构图
1．3 软硬件开发环境
2． 系统硬件设计
2．1 单片机主电路设计
单片机选型；复位、晶振电路；原理与设计；电路图
2．2 测量、转换电路设计
原理分析；应用设计；电路图
2．3 按键电路设计
原理分析；应用设计；电路图
2．4 显示电路设计
原理分析；应用设计；电路图
2．5 输出、驱动电路设计
原理分析；应用设计；电路图
3． 软件设计
3．1 主程序设计
总体工作流程思想、流程图；存储空间定义安排
3．2 （各功能模块程序设计 如：定时；显示；转换；测量；按键；报警等）
思路；方法； 流程图
4． 系统调试与分析
4．1 调试内容及问题解决
4．2 系统进一步改进方案
附录1：硬件原理图
附录2：程序清单

附：沈阳理工大学高等职业技术学院信息工程系《实训报告》模版

课程实训报告

课程名称：
专业： 班级：
姓名： 学号：

指导教师： 成绩：

完成日期： 年 月 日

任 务 书
题目：
设计内容及要求：
设计环境：
实现目标：

摘 要

关键词：

目 录

（以下为正文）

学生姓名

学生班级

学生学号

课设题目

指导教师评语：