单片机综合设计PROTEUS多功能数字电子钟设计.docVIP

单片机综合设计指导书 计算机学院 一、综合设计目的： 学习单片机的目的是能把它应用到实时控制系统以及仪器仪表和家用电器等各个领域，单片机应用技术这门课程的实验课、综合设计和毕业设计是既相互联系又有区别的三大实践性教学环节，而且是循序渐进的。实验课是穿插在讲课过程中进行的，每讲完一部分内容，跟上一个实验，及时巩固加深学过的理论知识；综合设计是针对单片机应用技术课程结束后的一个总结，让学生自己设计出一个简单的单片机应用系统，用PROTUES完成系统仿真，然后独立搭出硬件线路，编写出相应的软件应用程序，经过调试，运行出结果。目的是初步培养学生综合运用所学单片机理论知识的能力和应用学过的单片机理论知识解决实际问题的能力，也为最后的毕业设计打下一定的基础。学生应提交相应的电子和打印规范文档，实验结果、程序源代码和原理图等。通过综合设计的训练，培养学生实际分析问题、编程和动手能力，最终目标是想通过综合设计的形式，帮助学生系统掌握该门课程的主要内容，更好地完成教学任务。 二、综合设计题目： 1.十字路口交通灯的设计与功能实现 （1）设计内容 设计用单片机控制的十字路口交通灯及撞红灯报警控制系统，并实现这些功能。 （2）设计要求 1用8255驱动三种颜色的十二只发光二极管，用软件使它们模拟十字路口交通灯的功能。 2当某一方向的红灯亮时，若该方向有车辆通过，则发声报警。 3根据时段调整路口通行和禁止通行的时间。 2.温度检测与上限报警系统的设计与实现 （1）设计内容 设计并实现能检测温度等模拟信号，并能产生上限报警信号的系统。 （2）设计要求 1能对输入的0~5V模拟电压信号进行检测。 2.能判断所检测的信号是否越界，界限通过单片机进行设计。 3若信号越界则进行声、光报警。 3.电子钟的设计及定时系统的实现 （1）设计内容 利用单片机开发装置完成显示时，分，秒的时间显示功能，可通过键盘的任意设定，修改显示时间和闹钟时间。 （2）设计要求 1能在LED上实时显示时，分，秒。 2可通过键盘或开关设置报时时间并能实现报时。 3可进行对时操作，通过发光二极管配合提示相应操作状态。 4.频率及持续时间自动控制的数据采集系统的设计及实现 （1）设计内容 设计一个每秒采样次数和采样持续时间能用软件自动控制的数据采集系统。 （2）设计要求 1A/D转换器采集的数据由8255 A读入并送去存储。 2通过单片机可选择不同的采样频率。 三、考核办法： 采用五级分制进行考查，通过以下几个方面进行考核： 1．功能实现 要求现场说明软、硬件的设计思路，并演示各种功能，考核对设计功能的实现程度。 2. 完成作品的数量（PROTUES仿真、试验箱的硬件实现、开发板的焊接和调试） 3．设计报告 内容包括：设计题目、设计要求、所用设备与器材、硬件方案、软件方案、方案论证、调试过程、运行结果及收获体会。 注：元器件可在一定范围报销 预习要求：学习 利用ＰＲＯＴＵＥＳ　ＩＳＩＳ进行原理图的绘制、仿真运行。 材料：ＰＲＯＴＵＥＳ参考书、王心明等视频（网上下载）、综合设计指导书、ＰＲＯＴＵＥＳ　ＩＳＩＳ软件 附 基于PROTEUS的多功能数字电子钟的设计 前 言 单片机技术是现代电子工程领域一门迅速发展的技术，它的应用已经渗透到各种嵌入式系统中。可以毫不夸张地说：掌握单片机技术是电子信息类专业学生就业的一个重要条件。同时单片机技术又是一门实践性很强的学科。课程设计教学环节的设计和实施，在很大程度上决定了学生对单片机技术的掌握程度。 为了更好地完成课程设计这一重要教学环节，我们采用Proteus软件与Keil软件整合构建单片机虚拟实验平台。学生首先在PC上利用Proteus软件自己搭建硬件电路，并利用系统提供的功能完成电路分析、系统调试和输出显示的硬件设计部分；同时在Keil软件中编制程序，进行相应的编译和仿真，完成系统的软件设计部分。当系统的设计工作完成后，学生可以在PC上看到最终的运行效果。 采用以上方案具有以下优势：有利于促进课程和教学改革，更有利于人才的培养；从经济性、可移植性、可推广性角度讲，建立这样的课程设计平台是非常有意义的；利用仿真系统，可以节约开发时间和开发成本；利用仿真系统，具有很大的灵活性和可扩展性。 第一章 概述 Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是：①实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪