《微机原理及应用》实训指导书19周

1、微机原理及应用实训指导书山东科技大学泰山科技学院1实训题目分配情况实训题目1室内温度检测与控制实训题目2反应测试仪实训题目3猜数字游戏实训题目4自动上水电加热太阳能控制器实训题目5家用报警器实训题目6全自动打铃器实训题目7计算机串行通信接口的设计与应用实训题目8数据传送显示实训题目9比赛抢答仪特别注意：首先，要总体分析所设计的系统，列出系统所需要的所有元器件的清单，详细说明你所选择的元器件的型号、生产厂家等信息。系统设计过程中，学生应该按照各自的题目和模块去设计，实训报告的书写过程中，同学应该按照自己的题目及所做的工作去书写，同组学生严禁出现雷同的段落、流程图、原理图及程序块等大量篇幅，均按不

2、及格处理。一、实训性质微机原理及应用实训教学是学生在完成微机原理及应用理论学习之后，为培养学生的动手能力而必须完成的实践性教学环节。在进行本教学环节之前，学生应具备微机原理及应用的理论基础知识。二、实训目标微机原理及应用实训的教学让学生通过接触客观实际，来了解和认识所学的专业知识，让学生了解和掌握所学知识在客观实际中的应用，通过实训课可以使学生了解解决实际问题的过程，并能亲自动手完成相关题目设计。让学生对实际课题设计的过程和方法有个很好的认识，又能亲自动手来锻炼提高专业技能，把所学的理论知识与实际能力紧密的结合在一起。在进行实训的同时，教师应培养学生具有初步的科研意识，培养学生查找资料、运用设

3、计资料，完成工程问题的能力，为后继课程的学习打下坚实的基础。三、实训基本要求为检验学生在原理与接口综合应用方面分析问题与解决问题的能力，同时亦给学生提供更多、更好的训练机会，本指导书给出了微机硬件应用综合测试题。大部分测试题，至少需要选用PC总线微机实验装置中3部分以上的硬件电路（还需将它们有机组合起来）并编制相应的应用软件。为了发挥每一个同学的创造能力，每一测试题除了题目外仅给出设计要求（又分基本要求与进一步要求两部分）及很少的设计提示。学生可根据设计要求，选择最合适的器件，构成最有效的硬件电路来完成。对于学有余力的学生，除了完成基本要求与进一步要求的内容外，还可对同一题选择不同的器件（而这

4、往往总是能做到的）构成不同的硬件电路，尽情发挥和创造。四、实训过程要求1软件部分对软件部分，建议按如下的步骤进行：（1）首先正确理解题意及题目要求，分析程序设计思想；（2）建立算法，绘制流程图；（3）再根据算法流程图编写程序；（4）上机调试修改源程序，直至能运行出正确的结果为止；（5）记录程序运行结果，将源程序按要求存盘，并抄写（或打印）源程序到实训报告上。2硬件部分对硬件部分，应写明设计的思路，画出详细完善的硬件设计连接图。建议画PCB图。设计过程按如下步骤进行：（1）检查实验设备（器件）的状况；（2）检查电源连接是否正确；（3）按拟定的连接方式，按顺序进行各端口（引脚）的连线；（4）进行各

5、器件的连线的操作时，手法要正确，用力不要过猛；（5）连线完毕，并进行检查后方能通电测试；（5）观察结果，判断是否与预期的结果一致，若正确，请记录下相应的结果；（6）若不正确，要进行分析判断，重新进行相关的连线，再次进行测试；（7）若出现异常现象，要及时切断电源，并及时通知实训指导老师进行相应的处理。五、实训题目实训1 室内温度检测与控制1. 功能要求 实时检测室内环境温度，并通过继电器控制电加热器的开关，保持所处监测点温度保持在设定温度范围内。显示器实时显示实际温度值。超过温度设定值蜂鸣器报警与闪光三秒，并将超限值和超限时间保存在EEPROM中。温度值可人工随时设定、保存、查询显示功能。显示器

6、的显示模式可通过键盘控制，显示模式有：实时温度，当前时间的月、日和时、分，设定的超温报警上限，设定的规定温度，查询报警参数及时间（时、分）。2. 方案提示 该课题的难点是单总线温度检测，并且是自学研究性内容；键盘功能可自行规定数字键与功能键，但应易判断。数字和功能键分区块划分；继电器接点容量为1A、28V，所以要通过购买适当的中间继电器；电加热器可购买当前市面上廉价的电加热器，两档控制，2000W之内；实验过程可通过改变监测点距离加热器的位置，模拟环境温度的快速变化。其他可能的人性化功能均可以考虑，使产品更具吸引力。3. 实施过程1）以小组为单位进行，首先讨论主题方案，画出系统原理图及功能框图

7、2）划分功能模块，规划配置资源（主要是CPU内部资源的分配及使用）3）各功能模块的功能实现（主要软件编制与调试）4）整体功能的组合与调试5）运行观测试验6）提交完整电子文档（设计系统图、设计方案、各软件模块的工程文件、整体工程文件）。实训2 反应测试仪1基本要求：设计1个能测试人的反应(响应)时间的仪器。按启动钮，测试开始,一旦看到灯亮，立即按测试钮，八段码显示反应时间xx.xx秒。要求：（1）编制1个随机数产生子程序，由随机数决定从按启动钮到4个LED亮的时间（如在3秒15秒之间内任意变动），使被测试者对LED亮的时间无法预见,以确保测试结果的可信。（2）必须在见到LED亮后按测试钮才有效，

8、即一直按着按钮或提前按下按钮无效。（3）反应时间显示xx.xx秒,准确到百分之一秒。2设计提示：（1）为确保从每次按启动按钮到LED亮时间是不同的（真正随机变化的），一开始可随机读取某100个RAM单元值求和作为初始值，以后由测试到的反应时间作为下一个随机初始值。（2）LED灯亮后立即按测试钮状态，若未按下有效（若已按下无效），然后不断读此按钮状态，直到按下代表“响应”动作。3进一步设计要求修改以上设计使进一步能测试人对不同事物的反应（响应）时间。如功能为：按启动钮，测试开始，一旦红灯亮，立即按红灯测试钮，一旦绿灯亮，立即按白测试钮，八段码显示反应时间xx.xx秒。若按错钮,则显示出错并响“嘟

9、”一声。要求：（1）编制2个随机数产生子程序，1个决定从按启动钮到LED亮的时间，另一个决定亮何种颜色灯。（2）同样要求在见到LED亮时按测试钮才有效。实训3 猜数字游戏1基本要求编制能产生099的两位随机数的子程序，随机产生被猜值（但不显示出来），然后可用09数字键输入099内的两位数（显示在八段码上），若输入数大于随机数则显示红灯，若小于则显示绿灯，两者均表示猜错从而猜次数增(初始值为零)并继续猜下去；若猜中则红、绿灯同时亮并将猜中的数字与猜的次数闪烁5次。要求确保被猜数的随机性（即未知性）。2设计提示为确保被猜数的随机性，一开始的初始值可随机读取某100个RAM单元值求和获得或由裁判手工

10、输入不同的数字作为初始值，以后将上次被猜值作为初始值。3进一步设计要求将产生的被猜数及每次猜的值、猜的次数在CRT上同步显示，以示“公正”。实训4自动上水电加热太阳能控制器功能要求1）用按键设定水温设定值，监测太阳能水位，低于设定水位自动启动水泵加水，水满停水泵。2）平时依靠太阳能加热。当室外温度低于25度且水温持续一小时低于设定水温时，启动电加热。达到设定水温则停止加热。3）故障上限（比设定水温要高）或下限（比设定水温要低）的限值参数可以报警并记录到EEPROM。统计记录每天的电加热总时间。故障参数及时间及故障次数记录要求停电不丢失，用于追查分析。4）高低水位的检测可用检测开关量的办法即可，

11、即只检测设定的4个位置的开关量。实训5 家用报警器1. 功能要求 设计一个家用防盗报警器，具有各个报警实验键、设防键、撤防键。设防时间区间内自动设防。防盗功能有声音报警、开窗户报警、热红外接近报警、穿越禁止区域报警。记录报警事件，可查阅历史事件。声光报警同步，留有适当控制功能。2. 方案提示该课题难点是各种传感器的确定，且需要重新改接线路，规划I/O引脚；开关量不够时可断开短路插件，重新布局资源；声音报警和红外报警的传感可采用声控开关与红外释热开关；开窗户开关利用成品化的磁接近开关；穿越禁止区域用红外线接收；声光报警采用蜂鸣器和闪光灯代替即可。3. 实施过程1）以小组为单位进行，首先讨论主题方

12、案，画出系统原理图及功能框图2）划分功能模块，规划配置资源（主要是CPU内部资源的分配及使用）3）各功能模块的功能实现（主要软件编制与调试）4）整体功能的组合与调试5）运行观测试验6）提交完整电子文档（设计系统图、设计方案、各软件模块的工程文件、整体工程文件）。实训6 全自动打铃器功能要求 利用实验板的基本资源，设计一个符合我校作息时间的全自动打铃器。铃声用蜂鸣器代替。1）规定不同的铃声用不同的蜂鸣声音予以区别。2）用PCF8563实时时钟芯片做时钟。停电不停钟。3）可键盘设定作息时间表，可校正时钟。实训7 计算机串行通信接口的设计与应用1基本条件有两个独立的微机系统A和B（含CUP，存储器，

13、I/O口等)，2设计要求将A系统中某一数据块及数据块结束标识、数据的累加和（1字节）通过RS-232接口传送到B系统中，B系统接收数据并累加数据和，在收到A系统发送的数据的累加和后，与本系统的累加和进行比较，若相等，则向A系统发送“Y”，否则向A系统发送“N”,要求A系统重发。直到发送数据无误为止实训8 数据传送显示1基本要求用8088/86CPU控制8259A可编程中断控制器，将单脉冲信号接到8259A的INT0脚。每次中断时实现从8255A的PB口读出开关状态，送PA口显示。8259A中断控制器和8255A并行接口的应用2设计提示（1）正确地设置可编程中断控制和工作方式。（2）必须正确地设置中断服务程序地址。（3）8259可外接8个中断源，本实验只响应INT0中断，8259也可以多级连接以响应多个中断源。（4）将单脉冲信号接到8259的INT0脚。（5）8255的CS/接地址译码/CS0，则命令字地址为8003H，PA口地址为8000H，PB口地址为8001H，PC口地址为8002H。PA0-PA7(PA口)接LED0-LED7(LED)，PB0-PB7(PB口)接K0-K7(开关量)。（6）数据线、读/写控制、地址线、复位信号板上已接好。（7）可编程通用接口芯片8255A有三个八位的并行I/O口，它有三种工作方式。本题采用的是方式0：PA，PC口输出，PB口输入。项目9 比