《基于项目的单片机综合课程设计立项指南》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于项目的单片机综合课程设计立项指南（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单片机原理与应用综合课程设计II项目申请指南机电工程学院2012年度综合课程设计II是单片机原理与应用的实验教学环节，目的是 培养学生进行单片机控制系统项目设计的能力。本指南的目的是提供选题和立项的指导。2 .项目选题内容及预期指标选题范围：基于单片机的控制系统，单片机推荐选用PIC18系列的8位单片 机，其它如8051/AVR单片机也可以选用，但目前单片机实验室仅能 提供PIC18系列单片机的开发系统和软件支持。单片机控制系统的内容可以是机电控制及白动化领域的各种智 能仪表和设备：温度、压力、噪声、电压、频率、速度、位移、转速、 振动和扭矩等物理量的测量和控制。项目可以来源于实际的课题，也可
2、以是根据指南的内容选择。项 目的内容必须满足项目设计内容的规定要求。每个老师指导学生不多于10人，每个老师指导的学生题目不能 相同。项目设计内容：单片机控制系统的内容为：电源部分的设计、传感器及信号处理 电路设计、单片机及其外围电路设计（复位、时钟和存储器等扩展电 路等）；通信接口电路、人机界面（键盘和 LED/LCDS示）。主要指标：测量范围和精度指标：各种物理量的测量必须在立项时指定测量 范围精度指标，对温度测量仪表来说，其测量范围可以设计为-20 C -+85 C , 0.5%FS工作条件指标：规定了单片机系统的工作技术条件， 包括供电电 源(如AC220V,50Hz均池供电12V, 2
3、200mA ,系统适用的温度(-20 C -+85 C)和湿度(0-99%RH范围等。其它技术指标：根据系统功能的不同还应该提供不同的设计指 标，如对于数据记录仪类的系统应该提供数据记录时间间隔和数据记 录时间总长度；需要与外部设备进行通信的系统需要提供通信速率和 通信距离等指标。3. 项目需求分析根据立项指南选定了合适的项目内容后， 需要对项目进行需求分 析并确定系统的功能。单片机应用系统的任务比较单一，其主要功能 为某一对象的测量和控制、人机接口，另外根据系统的特点还需要具 有数据通信、存储等功能。如对于一个用于室外温湿度记录仪的单片 机系统，其具备的功能应该包括：温湿度的测量、实时时钟、
4、数据存 储、数据传输、电池充电等。3.项目总体方案设计确立了项目的基本功能以后，就可以绘制出系统的基本结构框图。对于项目立项来说，有了系统的基本结构框图只是解决了要做什 么的问题。项目总体方案设计就是要对每个功能模块进行分析，解决怎么做的问题。譬如传感器的选型、信号调理和控制电路的设计方案， 芯片的选择等等。继续以上述的室外温湿度记录仪为例， 根据其功能分析我们画出 了其功能框图如下：对于室外温湿度记录来说，在东北地区其温度测量范围为-40 C-+40C,测量精度设为0.5 C已能满足测量要求。在这个测量范围之 内我们可以选用钳电阻或者集成的半导体温度传感器。选用时除了要综合考虑成本、设计的难
5、易程度等因素外，还要考虑到所选用的芯片 或者器件是否容易购买，不要选用一些停产或者片冷门的器件。对于实时时钟来说，其作用是为系统产生一个年月日时分秒的时 间，系统将时间和当时测量的温湿度一起记录。这部分电路的设计和选型必须主要考虑成本及与单片机的接口。用单片机本身也可以用软 件实现一个实时时钟，这样节省了硬件成本但增加了软件的复杂性（系统需要处理时钟设置、校准和停电时的时钟保存等）；如果我们 选用一个集成的RTC时钟电路如PCF8563那么这些功能完全由硬件 实现，单片机只需要通过I2C接口从PCF858菠取时钟数据即可。对于数据存储器，在这个系统中需要的容量很大，比对EEPRQMNOR Fl
6、ahs和 NAND Flash后我们选用 NAND Flasho电源是这个系统设计的难点，野外工作的仪表只能由电池供电，在需要长时间工作时，除了降低系统的功耗还需要使用太阳能/风能等能源来对电池进行充电。通信接口，将数据从记录仪中读取到计算机中有许多的方式可以 选用。串口通信最简单，红外和无线通信可以免连线，USB 口的通信速度最快。在立项过程中，项目的总体设计方案是最关键的一个环节， 在这 个阶段要说明个部分功能电路的实现方案， 也就是要解决怎么做的问 题。对于系统框图中的个部分功能电路，总会有不止一个的解决方案。 对于立项阶段来说，就是要从这些不同的方案中选择出最合适的一个，选择时需要综合考量系统的功能、成本、实现的难易程度、设计 周期等等。立项阶段不需要对各部分功能电路进行详细的设计，只需说明各部分电路的技术思路即可。4. 项目进度安排立项中解决了要怎么做的问题以后，需要对项目的进度进行规划。对于单片机应用系统来说，其进度主要分为以下几个阶段：1. 项目总体方案设计2-3天2. 各功能单元具体设计和原理图绘制一周3. 系统原理图的绘制1天4. PCE图设计2-3天5. PCEEffl工及系统组装6. 软件编程及调试一周5. 项目关键技术及解决方案实现该项目需要解决的技术难点或者对系统性能有重大影响的 内容。6. 撰写立项报告和设计任务书参考设计任务书模板
