《單片机原理及接口技术》课程设计指导书.doc

《单片机原理及接口技术》 课程设计指导书 李慧 白文峰 于微波 黄艳秋 长春工业大学电气与电子工程学院 2010年11月 目 录 前 言 1 第一章 基本设计题目及要求 2 1.1 多路温度采集控制系统设计070304 李慧 2 1.2 光照度检测控制系统设计 070302 于微波 2 1.3 直流电机调速系统设计 070303 白文峰 3 1.4 波形发生器的设计 070301 黄艳秋 3 第二章 选作题目一：步进电机控制系统 4 第三章 选作题目二：电阻炉温度控制系统 8 第四章 学生分组及课程设计报告要求 11 附 录 调试用硬件电路原理图 前 言 学习了《单片机原理及接口技术》后，专门安排一周时间运用本门课程所学到的知识，进行有实际意义的课程设计，通过完成一个课题的理论设计和实际的软硬件调试工作，既能加深对单片机及接口技术基础知识的理解，又能培养综合的实践技能，加深理解课程的重点及难点内容，重点内容包括A/D、D/A、键盘、显示等部分的单片机控制的软硬件实现，并结合理论教学进行所选题目完整的电路设计及编程，达到培养综合实践技能，提高分析问题和解决实际问题的能力。 从课程设计任务性质来看，课程设计有别于平时的习题和实验，设计的任务是实际题目，涉及的知识面较广，用到了传感器、执行器等其它课程的内容，需要综合运用所学知识，从实际出发，查找资料，得出合理的设计方案；更重要的是课程设计不是停留在理论设计和书面答案上，还需要结合硬件系统进行程序调试，并可自行动手焊接部分小电路并调试，课程设计的目的是让同学开始从理论学习的轨道逐渐引向实际设计应用上，培养工程实践能力，为后续的生产实习、综合实验、毕业设计等环节奠定基础。 第一章 基本设计题目及要求 1.1 多路温度采集控制系统设计 以单片机为控制器设计1-8路温度采集控制系统，设计出温度检测电路、A/D转换电路、键盘显示电路、加热电路等，可自行选择器件设计电路，测量温度范围为：15～150℃，温度误差不大于0.5％，温度用4位数码管显示，温度检测元件可选用AD590、热敏电阻等。 1.设计要求： 实现用行列式键盘输入温度值，用传感器实时检测温度变化并显示在数码管显示器上，同时根据设定温度调节加热装置或降温装置，达到设定温度值。 2.硬件调试基本要求： 可外接可调电位器模拟温度检测及放大后的输出电压，依次调节电位器将外部模拟信号输入ADC0809，用万用表检测A/D转化器的输入电压，观察仿真器中A/D转换后的数字量所在单元的数据变化，并把对应相应输入电压值的数字量显示在数码管上，最后进行标度变换把实际电压值显示在数码管上。 3.硬件调试发挥内容： 采用PT100热敏电阻或AD590等作为温度检测元件，设计出温度检测及放大电路，将温度值检测并转换为数字量，在显示器中显示出来；设计加热及降温电路，使其温度达到给定温度值。 1.2 光照度检测控制系统设计 设计环境光照度检测及控制系统，选用光照度检测元件检测光照度，设计信号放大电路输出0-5V电压值，该值经ADC0809转换为数字量，系统能够根据键盘设定的光照度值实时检测及调整光照度。 1.设计要求： 实现用行列式键盘输入给定光照度值，用传感器实时检测光照度变化并显示在数码管显示器上，同时根据设定光照度调节发光装置，达到设定光照度值。 2.硬件调试基本要求： 可外接可调电位器模拟光照度检测的输出电压，依次调节电位器将外部模拟信号输入ADC0809，用万用表检测A/D转化器的输入电压，观察仿真器中A/D转换后的数字量所在单元的数据变化，并把对应相应输入电压值的数字量显示在数码管上，最后进行标度变换把实际电压值显示在数码管上。 3.硬件调试发挥内容： 设计光照度检测及放大电路，实时检测光照度并显示在数码管上，系统能够根据键盘设定的光照度实时显示及调整光照度到给定值。 1.3 直流电机调速系统设计 设计一微型直流电机闭环调速系统，通过手动设定要求转速，系统电机自动实现要求转速。实时显示转速值。 1.设计要求： 能够用电位器和键盘设定要求速度，电动机实现该速度，设定的速度和实际的速度可以通过显示电路实时显示。 2.硬件调试基本要求： 通过外接可调电位器的电压信号经A/D转换器变成数字量输入单片机中，单片机把输入的数字量转换成对应的要求转速送到显示器上显示，同时控制电机实现要求转速，测量电动机的实际转速并把实际转速显示在显示器上。 3.硬件调试发挥内容： 通过按键切换速度设定方式，测试开环和闭环数据并比较测试结果。 1.4 波形发生器的设计 以单片机为主控制器扩展适