正式单片机课程设计课程教学大纲

1、单片机应用课程设计教学大纲开课学院:机电工程学院适用专业:电子科学与技术课程编号:2009404课程英文名称:Single-chip Microcomputer Application System Design实验课程总学时:36 实验课程总学分:1一、课程性质和目的:单片机原理及应用是一门技术性、应用性很强的学科,实验教学是它的一个极为重要的教学环节,除实验教学环节,单片机课程设计也是重要的实践教学环节,通过这一环节可使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实践应用结合起来,而且能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识,同时在软件编程、排错调试、相关仪器设备的使用技能

2、等方面得到较全面的锻炼和提高,为今后能独立进行单片机应用系统的开发设计工作打良好的基础。二、单片机课程设计的具体要求1、原则上每生一项设计,不能重复设计。2、项目大的可多人从事,但每人必须承担足够的设计任务。3、项目结题需要提供电路图、程序清单、设计说明书等资料,还要提供实物作品,运行照片等。4、参加科技节展出及评奖的作品,要给与适量的加分。优秀的设计人员优先推荐参加省机电大赛或电子大赛。5、整个课程设计过程中,严格执行考核制度,对于无故旷课、扰乱课堂秩序、玩游戏、玩手机、不从事设计和制作的行为给予严肃处理。6、对于课堂表现好的同学,进行加分奖励。三、课程设计的实施方案1、基本开发工具的使用电

3、路设计及仿真运行工具Proteus软件、编程及编译环境Keil uVision软件、程序烧写器的使用及驱动程序的安装。2、单片机应用系统的搭建方法电源的设计、振荡电路参数的选择、复位电路的设计、内置及外置程序程序存储器的选择,各端口的驱动能力及接口方法。3、学生实践能力的摸底测试通过简单的单片机应用设计,如:流水灯、数码显示、键盘控制等,进行软环境编程测试及硬环境测试。软环境测试:利用Proteus、Keil C51 进行仿真测试。硬环境测试:搭建具体电路,利用编程器烧写程序,进行调试。4、选择设计题目学生可根据自身能力和爱好,选择或自拟设计题目,并进行系统的分析和调研、可行性分析、性价比分析

4、,形成设计任务书。指导教师处备案。5、确定实施方案经过方案论证,找出最优化的实施方案。以此评价开发思路。6、加强指导指导教师对学生的共性问题进行集中指导,对零散问题进行分别指导。7、硬件电路设计根据实施方案,利用Proteus软件设计原理图。原理图的质量作为考核依据。8、软件设计根据系统工作过程画出各部分流程图,根据流程图编写程序并进行整合,程序和流程图的质量作为考核依据。9、仿真调试编译后的程序加载到原理图上进行仿真,调试,调试成功后的仿真图片作为考核的依据。10、电路搭建根据电路原理图设计,进行布线图设计。购买电子元件,焊接线路板,线路板的焊接质量作为考核依据。11、系统调试系统调试成功之

5、后,考察功能实现情况,作为考核依据。12、撰写课程设计论文要求从选题、论证、设计、仿真、调试、形成作品到感想写入论文内,要符合正规论文格式。四、单片机原理及应用课程设计指导书1、课程设计的基本任务:着重提高学生在单片机应用方面的实践技能,树立严谨的科学作风,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。学生通过单片机和硬件和软件设计、安装、调试、整理资料等环节,初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。2、课程设计的基本要求:1根据应用系统的要求,初步掌握总体结构设计的方法和构思,从中选择一种最佳设计方案;2根据应用系统结构规模的要求,掌握单片机外部扩充系统硬件

6、设计的基本过程;3根据任务要求和硬件设计要求,首先画出程序的总体流程图,然后进行各控制模块的程序设计;4掌握如何应用单片机仿真器来开发应用系统及仿真调试的过程。3、课程设计的步骤:单片机系统的设计步骤,一般可以分为需求分析,总体方案设计、硬件设计与调试、软件设计与调试、系统功能调试与性能测试、产品验收和维护、文件编制和技术归档等。1需求分析:需求分析就是要明确所设计的单片机应用系统要"做什么"和"做的结果怎样"。需求分析阶段的结果是形成可操作的设计需求任务书。任务书应包含单片机应用系统所应具有的功能特性和性能指标等主要内容。如果是自主开发产品,还应附有市

7、场调研和可行性论证等内容;如果是委托开发,则应该与委托方讨论拟制的需求任务书是否满足对方的需求。2总体方案设计:总体方案设计就是要从宏观上解决"怎么做"的问题。其主要内容应包括:技术路线或设计途径、采用的关键技术、系统的体系结构、主要硬件的选型和加工技术、软件平台和开发语言、测试条件和测试方法、验收标准和条文等。如果是委托开发,设计需求任务书和总体方案设计的主要内容往往以技术文件的形式附于合同书之后。3硬件设计:硬件设计的主要内容是基于总体方案设计,选择系统所需的各类元器件、设计系统的电子线路图和印刷电路板、安装元器件的调试硬件线路。硬件设计应确保功能设计和接口设计满足系统

8、的需求,并且充分考虑和软件的协调工作关系,注重选用高集成度的器件和采用硬件软化、软件硬化等设计技术。4软件设计:本阶段的主要任务是:基于软件工程的思想,拟制出本系统的软件设计方案,划分出主要的软件模块、根据需要绘制部分软件模块的流程图、调试程序和测试软件的基本功能。5系统功能调试与测试:本阶段的重点是:基于系统的设计需求,进行系统功能调试和性能指标的测试,形成测试报告,核对用户需求或设计需求和系统现有功能、指标的一致性程度,提出修改意见,循环上述某些步骤,直至满足需求。4、设计报告要求1写出设计的基本步骤及方案;2绘制硬件设计原理图及电路图;3设计出完整的程序框图和程序清单;4说明硬软件的调试

9、过程和调试方法;5设计者的心得体会。五、考核方案1、考核分四部分进行:实物作品、课程设计论文、平时成绩、课堂表现2、实物作品从实现功能和焊接质量进行评分,占总成绩的40%。3、课程设计论文从论文的规格、要求进行评分,占总成绩的30%。4、平时成绩就是平时阶段性的检查成绩,占总成绩的20%。5、课堂表现指出勤、课堂纪律,占总成绩的10%。6、科技节加分:一等奖5分、二等奖4分、三等奖3分、参展2分。六、单片机课程设计题目(备选1、基于单片机的智能电压表设计2、基于单片机的LED流水灯系统设计3、基于单片机的智能船模设计4、基于单片机的电梯控制模型设计5、基于单片机的水位控制系统设计6、基于单片机

10、的多路数据采集系统设计7、基于单片机的抢答器设计8、基于单片机的数字温度计设计9、基于单片机的智能小车设计10、基于单片机的遥控器设计11、基于单片机的串行通信发射机设计12、基于单片机的简易智能电动车设计13、基于单片机的太阳能热水器控制器设计14、MCS-51单片机温度控制系统的设计15、直流电动机的转速检测与脉宽调速16、基于单片机的智能机器人的设计17、基于单片机的简易无线竞赛系统的设计18、基于单片机的车辆闯红灯监控系统设计19、基于单片机控制的井下瓦斯监控系统设计20、基于单片机的煤气泄漏检测报警装置设计21、基于单片机的井式渗碳炉控制系统设计22、基于单片机的蔬菜大棚温湿度智能控

11、制系统设计23、基于单片机的电子钟设计24、基于单片机的液位控制器设计(805125、基于单片机的点阵电子显示屏设计26、基于单片机的智能寻迹避障小车设计27、基于单片机的热敏电阻测温系统设计 28、基于单片机的智能型电话远程遥控器设计 29、基于单片机的数控直流电源设计 30、基于单片机的电子万年历设计 31、基于单片机的红外防盗报警器设计 32、基于单片机的花卉温室控温系统设计 33、基于单片机的焊机温度控制系统设计 34、基于单片机的路灯控制器设计 35、基于单片机的车床刀架控制系统设计 36、基于单片机的电机智能综合保护装置设计 37、基于单片机的太阳能热水器控制器设计 38、基于单片

12、机的智能型矿用磁力启动器设计 39、基于单片机的无氧退火炉温控系统设计 40、基于单片机的电厂锅炉过热蒸汽温度监测系统设计 41、基于单片机的摩托车里程表研制 42、基于单片机的自动车库门的设计 43、基于单片机的自动滴灌控制系统的设计 44、基于单片机的预付费电度表设计 45、基于单片机的智能电子秤设计 46、基于单片机的油井巡视定位系统设计 47、基于单片机的照明控制系统 48、基于单片机的锅炉液位控制系统设计 49、基于单片机的洗衣机设计 50、基于单片机的锅炉汽包水位控制系统设计 51、基于单片机的多功能秒表设计 52、基于单片机的无线监护系统的设计 53、基于串行通信的红外线智能家电

13、控制系统 54、基于单片机的智能遥控器设计 56、基于单片机的公用电话网远程控制器的设计 57、基于单片机的多功能节能微波炉控制器设计 6 58、基于单片机的多功能数显表设计（气压、冲击频率） 59、基于单片机的仓库温湿度测量仪设计 60、基于单片机的自动加料系统 62、基于单片机的远程温度显示系统 63、基于 89C51 单片机的传感器水位测量系统 64、基于 51 单片机的广告灯设计 65、基于单片机的水箱水位控制系统设计 66、动态电子秤设计 67、基于单片机的非接触式热量测量系统设计 68、基于单片机的非接触式位移传感器设计 69、基于单片机的非接触式温度测试仪设计 70、基于单片机的工业电加热炉的微机控制系统设计 71、基于单片机的户用超声波热量表设计 72、基于单片机的火灾自动探测报警系统设计 73、基于单片机的住宅智能化险情报警系统设计 74、基于单片机的数字温度测量及显示系统设计 75、火灾自动报警系统设计 76、基于 GSM 短信模块的家庭防盗报警系统 77、基于 GSM 模块的车载防盗系统设计 78、