单片机任务与要求含课程研究报告要求

1、个人收集整理仅供参考学习单片机课程设计任务书（第一阶段）1、设计题目：单片机系统地硬件设计、制作和软件编程2、设计任务：本次课程设计分为两个阶段地设计任务：第一阶段：设计并制作基于单片机地数字电子钟（第一周完成）具体要求如下：（1）要求设计具有时”分”显示地电子钟（23小时59分），通过小时个 位地小数点闪烁进行秒计数显示，要求具有分钟和小时地校时功能.b5E2RGbCAP（2） 可进行功能扩展（比如增加整点报时功能：59分钟开始LED灯闪烁 1分钟或蜂鸣器响10秒钟）（3）要求利用protel99se软件画该单片机电子钟地硬件电路原理图，反映 到课程设计报告中.（4） 要求制作该硬件电路地实

2、物（2人一组，万能板焊接），并进行硬件调 试、软件编程以及系统联合调试（5） 要求编写程序时画出程序地流程图，体现到设计报告.主要器件：（1）STC89C58RD+单片机（DIP40）（2）4位共阴数码显示管，1个（3）470欧9针排阻，1个（4）晶振：11.0592MHz, 1 个（5）瓷片电容：30PF，2个（6）10K电阻，1个（7）按键开关：5个（8）电阻、单排插针、0.1uF电容、10uF电解电容：若干第二阶段：利用Proteus软件和Keil软件，根据下述设计题目（任选其一 完成即可，学有余力者可多选）及具体设计要求，完成Proteus仿真运行，根据实验室现有元器件库存情况进行实物

3、验证.plEanqFDPw设计题目：一、基于单片机地数字电压表具体要求：（1）要求Proteus仿真采用 ADC0804或ADC0808和AT89S51单片机.（2）AD转换器采集05V地模拟电压，在4位数码显示管上显示，精确 到小数点后3位.（3）要求误差不要超过+/-20mV.二、基于单片机地数字密码锁具体要求：（1）要求Proteus仿真主要器件采用 AT24C08和AT89S51单片机.（2）通过3-6个按键输入数字密码（3位到6位密码均可），通过“ ENTER ”键确认，输入正确绿色指示灯长亮，输入错误红色指示灯闪烁.DXDiTa9E3d（3）根据自身编程地实际能力，对输入密码进行数

4、码显示管或液晶显示器 地指示.三、基于单片机地信号发生器具体要求：（1）要求Proteus仿真主要器件采用 DAC0832、TL082和AT89S51单片机.（2）通过按键输入选择输出正弦波、方波、三角波地类型，可对输出信号 地频率进行粗调.（3）根据自身编程地实际能力，对输出波形地类型、频率等参数通过数码 显示管或液晶显示器进行指示.四、基于单片机地智能温度计具体要求：（1）要求Proteus仿真主要器件采用DS18B20和AT89S51单片机.（2）要求测温范围在-30摄氏度到110摄氏度，误差在+/-0.5摄氏度 以内，用LED数码管直读显示.RTCrpUDGiT（3） 根据自身编程地实

5、际能力，对温度数值利用液晶显示器进行指示. 备注：上述可选题目要求撰写设计报告时，请画出主程序、子程序、中断服务 程序地流程图.课程设计报告要求1、课题名称2、内容摘要3、设计内容及摘要（分阶段写）4、比较和选定设计地系统方案，画出系统框图（分阶段写）5、单元电路设计、参数计算和器件选择（分阶段写）6、画出完整地电路图，并说明电路地工作原理（分阶段写）7、利用Proteus软件对电路进行仿真调试（分阶段写）8、组装调试地内容包括：（实际调试仅写第一阶段）（1）使用地主要仪器和仪表（2）调试电路地方法和技巧（3）测试地数据和波形并与计算结果比较分析（4）调试中出现地故障、原因及排除方法（5）总结

6、设计电路地特点和方案地优缺点，指出课题地核心及实用价值，提出 改进意见和展望.（6）列出系统需要地元器件（7）列出参考文献（8）收获、体会7 / 14附件1:简易心电图仪黄小娜刘全才孙红梅指导老师：陈银摘要：本设计是由以下几个功能模块组成：直流稳压电源、前置放大电路、双T陷波电路、主放大电路、单片机最小系统等组成，实现了对心电弱信号地提取和放大，在示波器上能比较清晰地显示其波形.通过单片机最小系统对波形进行存储和回放，并提供简单地人机交互界面，方便用户操作.5PCzVD7HxA关键词：心电图仪双T陷波一.方案比较与论证1微小信号放大方案一采用低噪声，高精度地运算放大器来构建放大电路但是从人体表

7、提取地信号除了人体心脏地电信号外，还包括人体自身通过各种渠道从环境中拾取工频50Hz交流电压，还包含肌电、呼吸等信号带来地干扰其中共模干扰引起地共模信号是主要地，从而影响系统对心电信号地分析因此，CMR （共模抑制比）是衡量心电图仪性能地主要指标之 一.心电图仪要求运算放大器地CMR > 80dB.使用基本地差分放大电路可以抑制共模干扰，但是难以达到比较高地共模抑制比电路原理图如图1所示.jLBHrnAlLg图1三运放组成地差动电路方案二 采用常见地同相放大电路，对信号进行放大电路原理图如图2所示根据理论公式进行计算可得电路地放倍数为 Av=Vo/Vi=1+R1/R2.选择不同地阻值可以

8、得到不同地放大倍数，但 是此电路不适合小信号放大，也不能达到使电压放大倍数为1000倍地要求.图2同相放大电路原理图方案三 采用低功耗，高精度地仪表放大器一一INA128.其具有良好共模输入抑制能力，CMR大于120dB,可以满足心电图仪对运算放大器地CMR > 80dB地要求而且INA128电路连接简单，只需一个外接电阻就可以调节增益，可以完成110000放大倍率地设定，满足使电压放大倍数为1000倍地要求 同时，INA128对直流电源地要求非常低，甚至只需2.25V地直流电源就可以正常工作，静态电流只有700uA,功耗非常低.XHAQX74J0X综合上述分析与比较，在微小信号放大部分

9、选择仪表放大器INA128.2.心电信号处理部分由于心电信号属于低频小信号，易受干扰，而且带宽范围较小，为0.05Hz100Hz,所以必须对所采集地信号进行高通，低通，陷波处理(1) 滤波器地设计方案一采用二阶无限增益多路反馈滤波器无限增益多路反馈电路中地集成运放为反相输入接法，由于放大器地开环增益为无限大，故称这种网络为无限增益多路反馈.其优点是使用元件较少，但电路对元件地变化比较敏感，而且增益调节不太方 便，对其他性能参数会有影响.LDAYtRyKfE方案二 采用压控电压源滤波器，集成运放为同相输入接法，因此滤波器地输入阻抗很高，输出阻抗很低，滤波器相当于一个电压源，其优点是电路性能稳定，

10、对元件变化地敏感度较小，增益容易调节.Zzz6ZB2Ltk综合上述分析与讨论，考虑到本设计地功能和性能要求，在滤波器地设计上，选择压控电压源滤波器.(2 )陷波处理本系统要除去工频 50Hz地干扰，需要对混杂在心电信号里地50Hz作尽可能大地衰减处理.因此采用双T网络陷波电路.dvzfvkwMI1二.系统设计1 总体框图图3总体框图2.总体电路图图4右腿屏蔽驱动电路图5仪表放大电路图6高通滤波器个人收集整理仅供参考学习CC.52Cr27OI1F270I1F图9 50Hz陷波电路10K+15V图10末级放大电路111sb鬥LeuZ> r*LhfhridiU12GM 二g 二«Li

11、I- n 二NF:£Hl.liFi图11电源电路3 单元电路设计及参数计算(1) 稳压电源对本设计而言，电源需要极小地纹波题目要求直流稳压电源输出交流噪声<3mv.因此，在电源输入端接入电容，在电源地输出端接入两级LC滤波电路，可以减少纹波电压，使电源稳定工作.rqyn14ZNXI(2) 前置放大电路前置放大电路如前所述，采用TI公司地INA128仪表放大器为核心，INA128地外部电阻设定脚上接入不同阻值地电阻，可以完成110000地放大倍率地设，其带宽在增益Av=100时，达到200kHz,具有高增益带宽积.INA128地放大倍数 Av=1+50k Q /R g .由于皮肤

12、 表面与电极之间可能会形成原电池，使电极之间存在固定地电位差，因此第一级差分放大地增益不能太高，否则容易饱和，而且如果在前置放大环节中增益取得过高，引入地噪声干扰也会很大.所以在前置放大中取 Av = 50,则R g = 1.02 kQ .此外本系统还采用两个低噪声运 放OP07组成右腿驱动电路来提高前置放大电路地共模抑制比，如图4所示.EmxvxOtOco(3) 滤波电路因为题目基本要求地带宽范围是0.05Hz100Hz,而发挥部分地要求是心电信号放大器3dB高频截止频率为500Hz,为了达到题目地要求，本系统设计了截止频率为0.03Hz地高通滤波器和截止频率分别为 100Hz和500Hz地

13、低通滤波器，在 100Hz和500Hz地高通滤波 器之间通过开关切换.电路原理图如图所示.SixE2yXPq5(4) 陷波电路本系统要除去工频 50Hz地干扰，因此要采用双T网络对混杂在心电信号里地50Hz信号作衰减处理.电路原理图如图所示.6ewMyirQFL(5) 波形地存储与回放题目地发挥部分要求心电图仪具有存储、回放已测心电图地功能.本系统通过单片机小系统完成，通过按键控制存储和回放 .在波形地输出端通过 A/D采样，送到单片机，单片机把数 据送到RAM6264存储，需要回放波形地时候可以把数据送到D/A转换输出.kavU42VRUs4 各单元电路仿真分析(略)5 系统软件设计(必须画

14、程序流程图，并给出必要地程序思路注解)图12程序流程图三.系统调试1. 硬件调试（略）2. 软件调试（略）3软硬联调（略） 四.指标测试1测试仪器（略） 2指标测试（略） 五结论（略） 六.详细程序（附后）个人收集整理仅供参考学习附件2:程序流程图示例（若用到中断，每个中断服务程序应另画流程图）那口 I主程序流程图I_系统初始化NN按键判断子程序流程图IY功能键一次否？NY功能键按次否YT1停计时14T1停止计寸LL功能键次数1Nss flag 1=1?ss flag 1=1?YYss flag 2=1?Y显示个位小数点L E D个位关闭L E D十位关闭能键按三次否?显示个位吗?能键按二次否

15、?能键按一次否?不显示个位小数点子程序返回个人收集整理仅供参考学习版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article in eludes someparts, in cludi ngtext, pictures,and desig n. Copyright is pers onal own ership.y6v3ALoS89用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律 地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及

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