数码管显示虚拟仿真实验设计

数码管显示虚拟仿真实验设计
数码管显示虚拟仿真实验设计

2018年1月刊

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0 引言

虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容[1-3]。虚拟仿真实验与传统实验相比,具有很多优势。首先,虚拟仿真实验可以不受时间和地点限制,共享度高,只要学生接入网络,就可以进行实验。其次,在经费的消耗上,虚拟仿真实验一次性投入后,可以反复实验,实验的成本相对较低[4,5]。另外,对于那些高成本、高危险系数、高复杂度的实验,在实验室内一般很难完成,虚拟仿真实验则提供了很好的解决方案,不受复杂不利环境的影响。虚拟仿真实验与实验教学进行有机的结合,可以优势互补,发挥各自所长,使教学效果得到极大的提高[6,7]。

单片机综合设计型实验涉及的知识面广,使用的器件多,学生要完成设计,就要掌握实验中用到的相关器件的使用方法,如果所有的器件都

数码管显示虚拟仿真实验设计

崔承毅,王开宇,高庆华,孙?鹏,姜艳红,王?林

(大连理工大学电工电子国家级实验教学示范中心、 国家级虚拟仿真实验教学中心,辽宁 大连 116024)

【摘要】 在单片机综合设计实验中,学生要自己设计系统的硬件电路,显示功能是系统中很重要的一部分,为了让学

生更好地掌握显示器件的设计使用方法,笔者设计了基于AT89S52单片机的显示系统虚拟仿真实验。该虚拟仿真实验包括单片机最小系统、共阳数码管显示系统、四位一体数码管显示系统等硬件电路的设计,学生通过硬件电路的连接及编码的输入来掌握单片机显示系统硬件电路的具体设计方法,有助于学生对相关知识的掌握,可对实验教学起到很好的辅助作用。

【关键词】虚拟实验;AT89S52;数码管显示;综合设计

【中图分类号】G482 【文献标识码】 【文章编号】2095-5065(2018)01-0038-04

收稿日期:2017-10-18

作者简介:崔承毅(1974—),男,辽宁大连人,硕士,工程师,研究方向为单片机实验;

王开宇(1973—),男,辽宁大连人,硕士,副教授,研究方向为虚拟现实、混合电路设计;

高庆华(1980—),女,辽宁大连人,博士,高级工程师,研究方向为单片机、无线网络定位;

孙鹏(1976—),男,辽宁大连人,硕士,工程师,研究方向为虚拟仪器、嵌入式应用等;

姜艳红(1976—),女,辽宁大连人,硕士,工程师,研究方向为电路理论在电路实验教学中的应用、虚拟实验研发与设计;

王林(1961—),女,吉林长春人,高级工程师,研究方向为电工技术实验。

基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金资助项目“基于环保监控的远程软件无线电动态可重构研究”(项目编号:DUT16QY32);辽宁省自然基金资助项目“基于无线定位环境的基带处理可重构性研究”(项目编号:201602166)。

仿真实验报告

上海电力学院 本科课程设计 电路计算机辅助设计 院系:电力工程学院 专业年级(班级):电力工程与管理2011192 班 学生姓名:学号: 201129 指导教师:杨尔滨、杨欢红 成绩: 2013年07 月 06 日教师评语:

目录仿真实验一 仿真实验二仿真实验三仿真实验四仿真实验五仿真实验六仿真实验七仿真实验八仿真实验九节点电压法分析直流稳态电路..........................1 戴维宁定理的仿真设计................................5 叠加定理的验证.. (8) 正弦交流电路——谐振电路的仿真......................11 两表法测量三相电路的功率............................14 含受控源的RL 电路响应的研究........................18含有耦合互感的电路的仿真实验........................21 二阶电路零输入响应的三种状态轨迹....................27 二端口电路的设计与分析 (32)

实验一节点电压法分析电路 一、电路课程设计目的 ( 1)通过较简易的电路设计初步接触熟悉Multisim11.0 。 (2)学会用 Multisim11.0 获取某电路元件的某个参数。 (3)通过仿真实验加深对节点分析法的理解及应用。 二、实验原理及实例 节点分析法是在电路中任意选择一个节点为非独立节点,称此节点为参考点。其它独立节点与参考点之间的电压,称为该节点的节点电压。 节点分析法是以节点电压为求解电路的未知量,利用基尔霍夫电流定律和欧姆定律导出(n – 1)个独立节点电压为未知量的方程,联立求解,得出各节点电压。然后进一步求出 各待求量。 下图所示是具有三个节点的电路,下面以该图为例说明用节点分析法进行的电路分析方 法和求解步骤,导出节点电压方程式的一般形式。 图1— 1 首先选择节点③为参考节点,则u3 = 0 。设节点①的电压为u1、节点②的电压为u2,各支 路电流及参考方向见图中的标示。应用基尔霍夫电流定律,对节点①、节点②分别列出节点电 流方程: 节点①i S1i S2i1i 20 节点②i S2i S 3i 2i30 用节点电压表示支路电流: u1 i1G1u1 R 1 u1u2 i 2R G 2(u1u2 ) 2 u2 i3G 3u2 R 3

单片机课设(三篇课设均带带仿真图和源程序代码)

12232 LCD PROTEUS仿真(51C) 12232在proteus 里模型用关键字P ,“12232”查不出LCD的,要用1232 查找。 好不容易得到模型,编写程序,一直不能成功。第一个字符正常,后面的就乱了。最后才明白:12232的模型和实物不一样,共4页(这和实物一样),每页只能从地址0开始,水平方向从左往右显示。另外,按实物的程序,仿真中显示是相反的,所以初始化时应改为反向显示,仿真显示才正常。 //12232LCD proteus仿真 //2012 01 20 E:\DPJ_C\12232\12232UV4\12232_2C.C #include #include #include"chr16.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define LCD_DB P0 sbit E2=P3^5; sbit E1=P3^6; sbit A0=P3^7; void WR_Mcom(uchar i) { E1=1; _nop_();

A0=0; _nop_(); _nop_(); LCD_DB=i; _nop_(); _nop_(); E1=0; _nop_(); _nop_(); } void WR_Mdat(uchar i) { E1=1; _nop_(); _nop_(); A0=1; _nop_(); _nop_(); LCD_DB=i; _nop_(); _nop_(); E1=0; _nop_(); _nop_(); } void WR_Scom(uchar i) { A0=0; _nop_(); _nop_(); E2=1; _nop_(); _nop_(); LCD_DB=i; _nop_(); _nop_(); E2=0; _nop_();

用单片机实现1位LED数码管显示0-9

单片机课程设计题目1位LED数码管显示0-9姓名陈益明 学号 班级 09电力 指导老师许丽汪厚新

目录 一:实验目的与任务…………………二:实验要求…………………………三:实验内容…………………………... 四:实验器材…………………………五:关于PLC控制LED介绍………. 六:原理图绘制说明…………………七:流程图绘制以及说明……………八:电路原理图与仿真………………九:源程序……………………………十:心得体会…………………………十一:参考文献………………………

一、实验与任务 结合实际情况,编程设计、布线、程序调试、检查与运行,完成一个与接近实际工程项目的课题,以培养学生的实际操作能力,适应生产一线工作的需要。做到能检查出错误,熟练解决问题;对设备进行全面维修。 通过实训对PLC的组成、工作原理、现场调试以及基于网络化工作模式的基本配置与应用等有一个一系列的认识和提高。 利用51单片机、1个独立按键及1位7段数码管等器件,设计一个单片机输入显示系统,要求每按一下独立按键数码管显示数据加1(数码管初始值设为0,计到9后再加1 ,则数码管显示0)。 本次设计采用12MHz的晶体振荡器为单片机提供振荡周期,外加独立按键,复位电路和显示电路组成。 二、实验要求 1掌握可编程序控制器技术应用过程中的一些基本技能。 2、巩固、加深已学的理论知识。 3了解可编程控制器的装备、调试的全过程。 4、培养我们综合运用所学的理论知识和基本技能的能力,尤其是培养我们 把理论和实际结合起来分析和解决问题的能力。适应世界生产的需要。 培养出一批既有理论知识又有动手能力的人才。 三、实验内容 1、练习设计、连接、调试控制电路; 2、学习PLC程序编程;

虚拟仿真实验方案设计

实用文档 虚拟仿真实验解决方案 华一风景观艺术工程 2017年8月

目录 第一章需求分析 (2) 一、项目背景 (2) 二、实验教学现状 (3) 三、用户需求 (3) 第二章建设原则 (5) 一、建设目标 (5) 二、建设原则 (6) 第三章系统总体解决方案 (7) 一、总体架构 (7) 二、学科简介 (8) 第四章产品优势 (14) 第五章产品服务 (16) 一、服务方式 (16) 二、服务容 (16) 三、故障响应服务流程 (17) 四、故障定义 (18) 五、故障响应时间 (18) 六、故障处理流程 (19) 七、应急预案 (19)

第一章需求分析 一、项目背景 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确指出:把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略,超前部署教育信息网络。到2020年,基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系,促进教育容、教学手段和方法现代化。加强优质教育资源开发与应用,建立数字图书馆和虚拟实验室。鼓励企业和社会机构根据教育教学改革方向和师生教学需求,开发一批专业化教学应用工具软件,并通过教育资源平台提供资源服务,推广普及应用。 在“十三五规划”方针政策指引下,各地陆续出台政策,强调数理化实验教学的重要性。 2016年,公布了中高考的新方案,强调义务教育阶段所有科目都设为100分,表示它们在义务教育与学生成长中同等重要,不再人为去区分主次,使学校、老师、家长、社会对每一门学科都很重重视,其中物生化实验部分占分比例为30%,高考不再文理分科。 继重磅发布此消息后,教育厅发布《关于2016年普通高中招生工作的意见》,其中明确要求理化生实验操作考试满分为30分;省初中毕业升学理化实验操作考试分数为15分,考试成绩计入考生中考录取总分;省理化实验操作10分。

51单片机数码管时钟电路的设计_AT89C51

广东石油化工学院 《51单片机原理与实践》课程设计报告 学院计算机与电子信息学院 专业 班级 学号 姓名 指导教师 课程成绩 完成日期 2010年12月27日

数码管时钟电路的设计 一、设计目的: 通过这次课程设计掌握单片机系统的基本设计步骤及设计思路,掌握汇编语言的用法及各种指令的含义,比较熟练的运用指令进行单片机系统的设计的,熟悉用KEIL软件进行汇编语言的汇编,以及把代码写入实验板中,观测代码结合实际的运行结果后进行调整,体会到编程的分析问题、确定算法、画程序流程图、编写程序、程序功能模块化的优点的各各步骤。 二、设计要求: LED数码管时钟电路采用24h计时方式,时、分、秒用六位数码管显示。该电路采用AT89C2051单片机,使用3V电池供电,只使用一个按键开关即可进入调时、省电(不显示LED数码管)和正常显示三种状态。 三、设计实验内容: 1. 硬件的设计 其采用AT89C51单片机应用设计,LED显示采用动态扫描方式实现,P0口输出段码数据,P2口输出位码数据,P1.1、P1.2接按钮开关。为了提供LED数码管的驱动电流,采用6MHz晶振。 2. 系统总体分析 系统主要包含四大模块:显示模块、时间计时模块、模式切换模块和模式设置模块。 显示模块:主要由主循环负责。内存中开辟了一段8字节的内存空间,

用作数据显示的字符缓冲区。主循环不断将缓冲区中的字符呈现至数码管。 ● 时间计时模块:电子钟的核心模块,记录了时间的时、分、秒信息。 ● 模式切换模块(MODE ):切换电子钟的设置模式,包括时设置、分设置、秒设置、闹铃开关设置、闹铃时设置和闹铃分设置。相关数据被设置时将闪烁显示。 ● 模式设置模块(CONFIG ):通过判断设置模式(MODE ),执行相应的设置。如时、分、秒的增1以及闹铃开关的变换。 另外,主循环还负责扫描键盘,检测相应键是否被按下,若MODE 键被按下则在特定单元中登记该功能,并启动定时器1,然后返回继续执行显示功能。在定时器1中断时,被登记的功能正式执行。期间用时约10ms ,用以消除机械抖动。 主循环流程图大致如下: 图(一)主循环流程图 定时器1中断服务程序流程图如下: 开始 键被按下 登记相应功能 数码管显示 是 否

微波仿真实验报告(北邮)

北京邮电大学 微波仿真实验报告实验名称:微波仿真实验

姓名:刘梦颉 班级:2011211203 学号:2011210960 班内序号:11 日期:2012年12月20日 一、实验目的 1、熟悉支节匹配的匹配原理。 2、了解微带线的工作原理和实际应用。 3、掌握Smith图解法设计微带线匹配网络。 4、掌握ADS,通过SmithChart和Momentum设计电路并仿真出结果。 二、实验要求 1、使用软件:ADS 2、实验通用参数: FR4基片:介电常数为4.4,厚度为1.6mm,损耗角正切为0.02 特性阻抗:50欧姆 3、根据题目要求完成仿真,每题截取1~3张截图。

三、实验过程及结果 第一、二次实验 实验一: 1、实验内容 Linecal的使用(工作频率1GHz) a)计算FR4基片的50欧姆微带线的宽度 b)计算FR4基片的50欧姆共面波导(CPW)的横截面尺寸(中心信号线 宽度与接地板之间的距离) 2、相关截图 (a)根据实验要求设置相应参数

(b)根据实验要求设置相应参数 实验二 1、实验内容 了解ADS Schematic的使用和设置2、相关截图:

打开ADS软件,新建工程,新建Schematic窗口。 在Schematic中的tools中打开lineCalc,可以计算微带线的参数。 3、实验分析 通过在不同的库中可以找到想要的器件,比如理想传输线和微带线器件。在完成电路图后需要先保存电路图,然后仿真。在仿真弹出的图形窗口中,可以绘制Smith图和S参数曲线图。

实验三 1、实验内容 分别用理想传输线和微带传输线在FR4基片上,仿真一段特性阻抗为50欧姆四分之波长开路线的性能参数,工作频率为1GHz。观察Smith圆图变化。 2、相关截图 (1)理想传输线

Multisim仿真实验报告

Multisim仿真实验报告 实验课程:数字电子技术 实验名称:Multisim仿真实验 姓名:戴梦婷 学号: 13291027 班级:电气1302班 2015年6月11日

实验一五人表决电路的设计 一、实验目的 1、掌握组合逻辑电路——五人表决电路的设计方法; 2、复习典型组合逻辑电路的工作原理和使用方法; 3、提高集成门电路的综合应用能力; 4、学会调试Multisim仿真软件,并实现五人表决电路功能。 二、实验器件 74LS151两片、74LS32一片、74LS04一片、单刀双掷开关5个、+5V直流电源1个、地线1根、信号灯1个、导线若干。 三、实验项目 设计一个五人表决电路。在三人及以上同意时输出信号灯亮,否则灯灭,用8选1数据选择器74LS151实现,通过Multisim仿真软件实现。 四、实验原理 1、输入变量:A B C D E,输出:F;

3、逻辑表达式 F= ABCDE+ABCDE+ABCDE+ABCDE+ ABCDE+ ABCDE+ABC DE+ABCDE+ ABCDE+ ABCDE+ABCDE+ABCDE+ ABCDE+ABCDE+ABCDE+ABCDE =ABCDE+ ABCDE+ABCDE+ ABCD+ABCDE+ABCDE+ABCD+ABCDE+ ABCD+ABCD+ABCD 4、对比16选1逻辑表达式,令A3=A,A2=B,A1=C,A0=D,D3=D5=D6=D9=D10=D12=E, D 7=D 11 =D 13 =D 14 =D 15 =1,D =D 1 =D 2 =D 4 =D 8 =0; 5、用74LS151拓展构成16选1数据选择器。 五、实验成果 用单刀双掷开关制成表决器,同意开关打到上线,否则打到下线。当无人同意时,信号指示灯不亮,如下图:

automod仿真实验设计

1. 实验设计 对于库存系统,管理者往往比较关心供应链的成本和产品满足率的问题。因此将年总成本和产品满足率作为该系统的响应。其中: 产品满足率= 出库总量/订单总量 供应链总成本= 总库存成本+总订货成本 = 年平均库存*单位库存持有成本+单次订货成本*年订货次数 上式中,产品满足率是指以库存来满足的那部分市场需求所占的比率。供应链总成本的计算中,认为供应链不存在缺货损失,因而不考虑缺货成本。 根据上述目标绩效,对模型的输入进行分析可知,参数K,H可能会对绩效指标产生影响。 Q 从上式可以看出,K,H会对最优订货量Q产生影响,则选取K/H来分析。 类型 因子K/H 响应供应链总成本,产品满足率 (正交实验设计) 2. 输出数据分析 该库存系统仿真为非终止型仿真,则选取批均值法进行分析。仿真运行2500天,删除前730天的数据,将剩下的数据分成4批,每批长度为365天。 统计数据 统计项批次粮食销售点企业储备库销区储备库产区储备库 库存均值1 137.5 321.1350.8393.4 2 131.8 312.0 345.7 389.1 3 136.7 320.6 355.8 398.0 4 133.9 308.6 345.4 394.1 订货次数1 58 51 43 35 2 61 5 3 46 39 3 60 52 4 4 36 4 62 5 5 48 40 区间估计

估计项 95%置信区间 均值下限上限 库存均值 销售点135.0 130.8 139.1 企业储备库315.6 305.6 325.5 销区储备库349.4 341.6 357.3 产区储备库393.7 387.8 399.5 订货次数 销售点60 58 63 企业储备库53 50 55 销区储备库45 42 49 产区储备库38 34 41 供应链总成本= 总库存成本+总订货成本=159265 估计项 95%置信区间 均值下限上限 出库量16295 15856 16734 需求16420 15914 16926 产品满足率=99.2%

(整理)较为全面的基于PROTEUS仿真51单片机动态数码管课程设计(WORD版)

单片机课程设计 题目动态数码管显示 学院机电工程学院 专业班级电子信息工程12-1班 姓名 组员 指导教师张、王老师 2015 年 5 月30 日

课程设计量化评分标准

目录 一、概述 (1) 1. 单片机简介 (1) 2. Proteus简介 (2) 3. 设计任务与要求 (3) 二、硬件设计 (3) 1. 单片机最小系统设计 (1) 2. 数码管显示部分 (4) 3. 数码管驱动部分 (5) 三、软件设计 (6) 1. 仿真原理图 (6) 2. 仿真参数设置 (6) 3. 仿真结果 (7) 4. 程序流程图 (8) 5. 程序代码.................................................... .9 四、心得体会............................................... (11) 五、参考文献 (12)

精品文档 一、概述 1. 单片机简介 如图1.1和图1.2分别为PDI P封装的AT89C52引脚图和实物图 图1.1 引脚图图1.2 实物图 AT89C52是一个低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。 AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2 个读写口线,AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。 AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。本课程设计中使用的是PDIP封装的AT89C52单片机。 2.Proteus简介 如图1.3为Proteus7.0的工作界面图

通过实验设计培养能力

通过实验设计培养能力 发表时间:2011-08-19T12:29:39.827Z 来源:《学习方法报教研周刊》2011年44期作者:吕美儿 [导读] 有些实验成功率又不高,更抑制了学生学习科学的兴趣和积极性。 浙江省永康市第三中学吕美儿 培养学生能力是现代教育的主要标志和根本任务。科学成为未来世纪的中心学科,更应重视对学生能力的培养。科学实验是科学教学的主要内容,是科学老师常用的教学手段,也是学生学好科学的有效方法。所以,以科学实验为突破口,探索一条培养学生能力的有效途径是必要的,也是可行的。在我国,现行中学教材中的科学实验大多是照方抓药式的验证性实验,启发性、探索性不强,影响了对学生能力的培养。有些实验成功率又不高,更抑制了学生学习科学的兴趣和积极性。 一、传统实验与设计实验 中学生所做过的绝大多数科学实验都是教材中预先设计好的实验。学生只是通过实际操作,观察一下实验现象,得出事先已确定的结论。这种实验,我们称之为传统实验。现行传统科学教材中安排的实验对学生形成、理解、巩固所学的科学知识有一定的作用,但由于实验安排始终处于概念理论的领队地位,实验仅仅作为验证科学知识的手段,而缺乏对知识信息作纵向和横向的反馈,因此会阻碍学生创造思维的发展,不利于能力的培养。 与传统实验相对应的是自己设计实验,这种实验只给出实验目的,要求学生自己设计实验方案、选择实验器材、药品、确定实验步骤、分析实验结果。设计性实验是传统实验的延续和发展,是克服学生普遍存在的理论高分、实验低能的有效手段。实验设计是一个动手动脑、培养学生多方面能力的过程,是寻方治病的过程。在实验设计过程中常常会有别有天地的实验现象和心理感觉,学生兴趣盎然。同时学生也会遇到挫折和失败,这也是对学生进行挫折教育、发展学生非智力因素的一种有效手段,这也是我们现代教育中所必须的。 二、实验设计的定义界定和作用 实验设计是根据实验课题所提出的实验目的,让学生在学得的科学知识和实验技能技巧的基础上,选择恰当的实验方案来解决问题的过程。实验设计的课题一旦提出,学生作为认识主体必定要经历思考步骤(想法)和操作步骤(做法)两个科学认识过程。首先需要分析课题所要得到的科学事实是什么,再依次选取欲得到这些事实应采取的正确方法,所使用的仪器设备,应控制的外界条件,对实验结果的分析评估等等,这一系列的思考步骤为认识主体指明和制定了正确的认识方向和道路,是主体顺利达到科学认识目的的主观手段和工具。作为操作步骤则是为主体提供具体的行为方法途径,是主体顺利达到科学目的的现实手段和工具。因此,实验设计这一方法的实施恰恰就是借助于问题情境下,思考步骤和操作步骤两方面的强化实践,使学生在科学知识的学习中有效地提高解决问题的能力,从而也就有效地落实中学科学教学大纲中所提出的“要重视能力培养和科学方法教育”的要求。 三、实验设计能力的培养目标 1. 对实验原理、方法、装置的进一步完善,会提出改进意见; 2. 对于给出的各种方案,能分析和优选出最佳实验方案; 3. 综合运用已学过的科学基础知识和实验基本技能,根据确定的实验目的,自行设计科学实验方案,验证结论,得出规律,探索新知识,解决新问题。 四、实验设计实验的几点说明 1.在平行班中进行试验,结果是试验班与对照班相比,试验班学生的自学能力、思维能力、观察能力、动手能力及意志品质等方面均强于对照班。中考时试验班学生实验题失分率明显降低。 2.实验设计给学生创造了一个良好的学习氛围和最佳的学习心境,大大提高了学习效率。尤其是设计“失败实验”,经过“失败—成功”的多次反复,对学生的震撼力深刻、持久。在这一过程中,学生获得了科学知识,培养了能力,促进了身心发展,培养了良好的意志品质和实事求是勇于探索的精神。同时使学生受到科学研究方法的训练,对他们以后的工作和学习都打下一定的基础。 3.在实验设计过程中,寻找了许多生活及工业废旧物资,如废塑料瓶、废干电池等,来代替科学仪器和药品,这样既减少了环境污染,又做了科学实验,变废为宝,一举两得。这一做法对改善偏远、落后的农村中学的办学条件和实验条件,提高实验的开课率,无疑是一条可行的路子。 可见,在中学科学教学中,加强实验设计,是培养学生能力的有效途径,我们应予以重视、研究和发展,以培养更多的既掌握一定科学知识,又具备一定能力的社会主义建设人才,使科学教育更好地为祖国的科学事业和经济建设服务。

哈工大 计算机仿真技术实验报告 仿真实验四基于Simulink控制系统仿真与综合设计

基于Simulink 控制系统仿真与综合设计 一、实验目的 (1) 熟悉Simulink 的工作环境及其功能模块库; (2) 掌握Simulink 的系统建模和仿真方法; (3) 掌握Simulink 仿真数据的输出方法与数据处理; (4) 掌握利用Simulink 进行控制系统的时域仿真分析与综合设计方法; (5) 掌握利用 Simulink 对控制系统的时域与频域性能指标分析方法。 二、实验内容 图2.1为单位负反馈系统。分别求出当输入信号为阶跃函数信号)(1)(t t r =、斜坡函数信号t t r =)(和抛物线函数信号2/)(2t t r =时,系统输出响应)(t y 及误差信号)(t e 曲线。若要求系统动态性能指标满足如下条件:a) 动态过程响应时间s t s 5.2≤;b) 动态过程响应上升时间s t p 1≤;c) 系统最大超调量%10≤p σ。按图1.2所示系统设计PID 调节器参数。 图2.1 单位反馈控制系统框图

图2.2 综合设计控制系统框图 三、实验要求 (1) 采用Simulink系统建模与系统仿真方法,完成仿真实验; (2) 利用Simulink中的Scope模块观察仿真结果,并从中分析系统时域性能指标(系统阶跃响应过渡过程时间,系统响应上升时间,系统响应振荡次数,系统最大超调量和系统稳态误差); (3) 利用Simulink中Signal Constraint模块对图2.2系统的PID参数进行综合设计,以确定其参数; (4) 对系统综合设计前后的主要性能指标进行对比分析,并给出PID参数的改变对闭环系统性能指标的影响。 四、实验步骤与方法 4.1时域仿真分析实验步骤与方法 在Simulink仿真环境中,打开simulink库,找出相应的单元部件模型,并拖至打开的模型窗口中,构造自己需要的仿真模型。根据图2.1 所示的单位反馈控制系统框图建立其仿真模型,并对各个单元部件模型的参数进行设定。所做出的仿真电路图如图4.1.1所示。

单片机实验四 I O显示控制实验(数码管显示实验)

电子信息工程学系实验报告 课程名称:单片微型计算机与接口技术Array 实验项目名称:实验四 I/O显示控制实验实验时间: 班级: **** 姓名:**** 学号:******** 一、实验目的: 1、熟悉keil仿真软件、proteus仿真软件、软件仿真板的使用。 2、了解并熟悉一位数码管与多位LED数码管的电路结构、与单片机的连接方法及其应用原理。 3、学习proteus构建LED数码管显示电路的方法,掌握C51中单片机控制LED数码管动态显示的原理与编程方法。 二、实验环境: 1、Windows XP系统; 2、Keil uVision2、proteus系列仿真调试软件 三、实验原理: 1、LED数码管的结构和原理 LED显示器是由发光二极管显示字段的显示器件。在单片机应用系统中通常使用的是七段LED,这种显示器有共阴极与共阳极两种。 (a)共阴极LED显示器的发光二极管阴极共地,当某个发光二极管的阳极为高电平时,该发光二极管则点亮; (b)共阳极LED显示器的发光二极管阳极并接。 2、七段显示器与单片机接口:只要将一个8位并行输出口与显示器的发光二极管引脚相连即可。8位并行输出口输出不同的字节数据即可获得不同的数字或字符,如下表所示。通常将控制发光二极管的8位字节数据称为段选码。 八段选码(显示码)的推导(以共阳数码管显示C为例): 要显示C则a、f、e、d四个灯亮2.为是共阳数码管,则a、f、e、d应送0时亮3.dp-a为11000110B 3、多位数码管的显示:电路结构、动态静态两种实现原理: LED显示器有静态显示与动态显示两种方式。 (1) LED静态显示方式 各位LED的位选线连在一起接地或接+5V;每位LED的段选线(a-dp)各与一个八位并行口相连; 在同一时间里每一位显示的字符可以各不相同。

单片机数码管显示系统课程设计

数码管显示与键盘扫描系统 摘要: 现如今已经跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机,这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,就可进行简单运算和控制。因为它体积小,通常都是放置在一个机械装置的内部。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。数码管显示与键盘扫描系统是单片机系统中十分典型的应用,可将4×4键盘的按键对应显示在数码管上。 关键词:单片机数码管 一、绪论 1. 研究意义 用单片机驱动LED数码管有很多方法,按显示方式可分静态显示和动态(扫描)显示;按译码方式可分硬件译码和软件译码。静态显示数据稳定,占用很少的CPU 时间。动态显示需要CPU时刻对显示器件进行数据刷新,显示数据有闪烁感,占用的CPU时间多。LED数码管的外围电路一般需要一个限流电阻和加大驱动电流的晶体管。 LED数码管是由发光二级管显示字段组成的显示器,有“8”字段和“米”字段之分,这种显示器有共阳极和共阴极两种。实际上不用驱动电路即可达到正常亮度,为了可靠性设计可采用晶体管构成驱动电路。 2. 设计目的 在单片机的产品设计中,人机界面是非常重要的部分,而且随着系统的日益复杂,以及人们对产品的人机交互能力的要求不断提升,常握单片机系统中的人机界面基础设计能力成为了学习单片机的基础课程,而4X4键盘的操作和LED数码管的动态显示是人机界面设计的基础内容,掌握这些基础设计能力,加深对人机界面的认识,同时提高人机界面系统设计能力。

大学物理仿真实验报告概要

大学物理仿真实验报告 姓名: 学号: 班级:

实验-----利用单摆测量重力加速度 实验目的 利用单摆来测量重力加速度 实验原理 单摆的结构参考图1单摆仪,一级近似的周期公式为 由此通过测量周期摆长求重力加速度 实验仪器 单摆仪、摆幅测量标尺、钢球、游标卡尺 实验内容 一.用误差均分原理设计一单摆装置,测量重力加速度g. 设计要求: (1)根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法. (2)写出详细的推导过程,试验步骤.

(3)用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g < 1%. 可提供的器材及参数: 游标卡尺、米尺、千分尺、电子秒表、支架、细线(尼龙线)、钢球、摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制)、天平(公用). 假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s; 米尺精度△米≈0.05cm;卡尺精度△卡≈0.002cm;千分尺精度△千≈0.001cm;秒表精度△秒≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△人≈0.2s. 二.对重力加速度g的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实验结果是否达到设计 要求. 三.自拟实验步骤研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素 的关系,试分析各项误差的大小. 四.自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律. 实验数据 摆线长+小球直径L=91.50cm

D(平均)=(1.750+1.752+1.744+1.740+1.749+1.748)÷6=1.7 47m R=D/2=0.850cm l=L-R=91.05cm t=95.91s,周期数n=50,周期T=1.92s 所以g=9.751 2ΔT/t=0.0022,ΔL/l=0.0005,所以Δg/g=0.27%,Δg=0.026 所以: g=(9.751±0.026) 实验结论与误差分析: 结论:g=(9.751±0.026),Δg/g=0.27%<1%,所以达到设计要求。 误差分析: 1.若θ>5°(即角度过大)因为T 与θ相关,当θ越大时T也越大,所以θ偏大,测量 值比值偏小。

单片机课设-数码管显示滚动控制

《单片机设计与实训》 设计报告 题目:数码管滚动显示控制 姓名:王伟杰 班级:自动化四班 学号: 2014550430 指导老师:莹 提交日期: 2016年10月29日

目录 一、设计题目与要求 (3) 1.1设计题目 (3) 1.2设计要求 (3) 二、系统方案设计 (3) 2.1硬件电路设计 (3) 1.单片机最小系统简介 (3) 2.数码管显示电路 (6) 2.3硬件选型及说明 (6) 1. ST89C51单片机 (6) 2. 四位一体七段共阴极显示数码管 (8) 三、系统原理图设计与仿真 (9) 3.1系统仿真图 (9) 3.2系统仿真结果 (10) 四、程序设计 (11) 4.1程序设计 (11) 4.2程序流程图 (12) 五、系统调试 (14) 5.1系统硬件调试 (14) 5.2系统软件调试 (14) 六、总结与体会 (14) 附录一 (16) 附录二 (17) 附录三 (27)

一、设计题目与要求 单片机课程设计是一门实践课程,要求学生具有制作调试单片机最小系统及外设的能力,能够掌握单片机部资源的使用。单片机课程设计容包括硬件设计、制作及软件编写、调试,学生在熟练掌握焊接技术的基础上,能熟练使用单片机软件开发环境Keil C51编程调试,并使用STC ISP调试工具采用串口下载方式联调制作的单片机最小系统。单片机课程设计题目包含基本部分及扩展部分,基本部分即单片机最小系统部分,扩展部分是对单片机部资源及外部IO口的功能扩展,使制作的单片机系统具有一定的功能。 1.1设计题目 数码管滚动显示控制 1.2设计要求 自制一个单片机最小系统,包括串口下载、复位电路,采用两个四位一体数码管作为显示器件,通过按钮选择实现四种滚动显示模式,例如从左至右,从右至左,缩,外扩等,滚动信息可以是数字或有意义的英文字符。 二、系统方案设计 2.1硬件电路设计 本设计的硬件电路主要包括的模块有:单片机最小系统、七段数码管显示模块、 1.单片机最小系统简介 单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路。结构图如下:

单片机设计(流水灯、矩阵键盘、数码管倒计时)

单片机结业作业 1.电路图 2.程序: #include sbit P1_6=P1^6; sbit P1_7=P1^7; unsigned char code led[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; unsigned char clock[2]={59,59}; //60秒倒计时缓冲数组 unsigned char *dis_p; unsigned char keytest(); //键盘检测函数 unsigned char search(); //查键值函数 void display(unsigned char *p); //显示函数 void main() { unsigned char i,a,c; TMOD=0x01; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; EA=1; ET0=1; TR0=1; dis_p=clock;

while(1) { P0=0x80; c=P0; for(i=0;i<8;i++) { c>>=1; P0=c; a=keytest(); if(a==0x0f) display(dis_p); else { display(dis_p); a=keytest(); if(a!=0x0f) { P3=0x00; a=search(); switch(a) { case 0x00:P2=0x3f;break; case 0x01:P2=0x06;break; case 0x02:P2=0x5b;break; case 0x03:P2=0x4f;break; case 0x04:P2=0x66;break; case 0x05:P2=0x6d;break; case 0x06:P2=0x7d;break; case 0x07:P2=0x07;break; case 0x08:P2=0x7f;break; case 0x09:P2=0x6f;break; case 0x0a:P2=0x77;break; case 0x0b:P2=0x7c;break; case 0x0c:P2=0x39;break; case 0x0d:P2=0x5e;break; case 0x0e:P2=0x79;break; case 0x0f:P2=0x71;break; default:break; } while((a=keytest())!=0x0f); } } } } }

怎样培养学生是实验设计能力

怎样培养学生是实验设计能力 科学探究包括“七个环节”,根据教学目标提出一个有价值的问题,会引发许多的猜想;猜想仅停留在主观层面。要验证猜想,就得制定计划和设计实验。如果没有制定计划和设计实验这一环节,一切问题无法解决;一切猜想无法验证。只有合理设计试验这一环节,才能进行实验、搜集数据;从而进行分析论证,进而交流和评估。因此,设计实验在科学探究中就像一根栋梁,承上启下。如何养学生设计实验能力;笔者认为可以从以下几个方面尝试: 一、在筛选猜想中设计实验 根据生活经验或创设物理情景中,引发学生提出问题后;学生会从不同角度、不同认知、不同经历,提出种种猜想;这是一个发散思维过程。我们不可能对所有猜想都一一用实验验证。例如;探究电阻大小与什么因素有关;学生猜想有长度、密度、体积、横截面积、质量、材料等有关。那么,我就与学生一起分析考虑长度、横截面积,实际上考虑了体积;考虑材料实际上考虑了密度;考虑了体积、密度,实际上考虑了质量。经过分析,学生才明白为何只考虑材料、长度、横截面积以及温度。这样也大大节省进行实验时间。但这不能走向极端;有时探究某些物理量难以分析而试验又容易做,还是依猜想设计实验。比如,探究摩擦力大小与什么因素有关?学生猜想除了与压力、接触面粗糙程度有关外;还涉及压力的作用点、运动方向、运动速度、接触面面积等等,可以做实验给学生看,并不占有教学时间。

二、在明确实验原理中设计实验 物理教材中涉及物理量之间的定量关系常常用公式表示。例如:V=S/t、ρ=、I=U/R 等等;往往将这些公式作为原理设计实验。测运动物体的平均速度,只要测运动物体的路程以及通过这段路程的时间,围饶测这两个物理量,选用器材和仪器设计实验。有时为了减小误差,还要考虑先测什么,后测什么,选用器材和仪器的规格。在测定电功率实验中,实验 设计思路是:根据实验原理,明确要测物理量是电流和电压;根据所测物理量设计电路图,从电路图中体现选用器材和仪器的规格,然后连接实物电路(提醒注意事项、实验步骤),根据所测物理量设计表格。设计思路清晰,给学生程序性知识,学生设计实验能力就会在 潜移默化中提高。 三、在比较实验方案中设计试验 在探究欧姆定律实验中,我让学生根据实验原理上台板画设计电路图。甲同学画设计电路图没带滑动变阻器元件符号;乙同学画设计电路图带滑动变阻器元件符号。针对这种情况, 让全班同学展开讨论取得共识:甲同学画设计电路图只能测一组电流和电压值,乙同学画设计电路图能测多组电流和电压值,可做到保持R两端的电压不变,且操作方便。比较实验方案虽然费时,但在以后设计测电功率电路费时较少,非常值得。比如在测液体密度时, 是直接测量法还是用剩余法好?让学生进行比较,从而培养学生改进实验的意识,到达提高 设计实验能力。 四、在明确实验方法中设计实验

基于51单片机的LED数码管动态显示

基于51单片机的LED数码管动态显示 LED数码管动态显示就是一位一位地轮流点亮各位数码管,对于每一位LED数码管来说,每隔一段时间点亮一次,利用人眼的“视觉暂留"效应,采用循环扫描的方式,分时轮流选通各数码管的公共端,使数码管轮流导通显示。当扫描速度达到一定程度时,人眼就分辨不出来了。尽管实际上各位数码管并非同时点亮,但只要扫描的速度足够快,给人的印象就是一组稳定的显示数据,认为各数码管是同时发光的。若数码管的位数不大于8位时,只需两个8位I/O口。 1 硬件设计 利用51单片机的P0口输出段码,P2口输出位码,其电路原理图如下所示。 在桌面上双击图标,打开ISIS 7 Professional窗口(本人使用的是v7.4 SP3中文版)。单击菜单命令“文件”→“新建设计”,选择DEFAULT模板,保存文件名为“DT.DSN”。在器件选择按钮中单击

“P”按钮,或执行菜单命令“库”→“拾取元件/符号”,添加如下表所示的元件。 51单片机AT89C51 一片 晶体CRYSTAL 12MHz 一只 瓷片电容CAP 22pF 二只 电解电容CAP-ELEC 10uF 一只 电阻RES 10K 一只 电阻RES 4.7K 四只 双列电阻网络Rx8 300R(Ω) 一只 四位七段数码管7SEG-MPX4-CA 一只 三极管PNP 四只 若用Proteus软件进行仿真,则上图中的晶振和复位电路以及U1的31脚,都可以不画,它们都是默认的。 在ISIS原理图编辑窗口中放置元件,再单击工具箱中元件终端图标,在对象选择器中单击POWER 和GROUND放置电源和地。放置好元件后,布好线。左键双击各元件,设置相应元件参数,完成电路图的设计。 2 软件设计 LED数码管动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管的,因此要考虑每一位点亮的保持时间和间隔时间。保持时间太短,则发光太弱而人眼无法看清;时间太长,则间隔时间也将太长(假设N位,则间隔时间=保持时间X(N-1)),使人眼看到的数字闪烁。在程序中要合理的选择合适的保持时间和间隔时间。而循环次数则正比于显示的变化速度。 LED数码管动态显示的流程如下所示。

实验设计报告心得体会大全

实验设计报告心得 体会大全

实验心得体会 这个学期我们学习了测试技术这门课程,它是一门综合应用相关课程的知识和内容来解决科研、生产、国防建设乃至人类生活所面临的测试问题的课程。测试技术是测量和实验的技术,涉及到测试方法的分类和选择,传感器的选择、标定、安装及信号获取,信号调理、变换、信号分析和特征识别、诊断等,涉及到测试系统静动态性能、测试动力学方面的考虑和自动化程度的提高,涉及到计算机技术基础和基于LabVIEW的虚拟测试技术的运用等。 课程知识的实用性很强,因此实验就显得非常重要,我们做了金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较,回转机构振动测量及谱分析,悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试三个实验。刚开始做实验的时候,由于自己的理论知识基础不好,在实验过程遇到了许多的难题,也使我感到理论知识的重要性。可是我并没有气垒,在实验中发现问题,自己看书,独立思考,最终解决问题,从而也就加深我对课本理论知识的理解,达到了“双赢”的效果。 实验中我学会了单臂单桥、半桥、全桥的性能的验证;用振动测试的方法,识别一小阻尼结构的(悬臂梁)一阶固有频率和阻尼系数;掌握压电加速度传感器的性能与使用方法;了解并掌握机械振动信号测量的基本方法;掌握测试信号的频率域分析方法;还有了解虚拟仪器的使用方法等等。实验过程中培养了我在

实践中研究问题,分析问题和解决问题的能力以及培养了良好的工程素质和科学道德,例如团队精神、交流能力、独立思考、测试前沿信息的捕获能力等;提高了自己动手能力,培养理论联系实际的作风,增强创新意识。 实验体会 这次的实验一共做了三个,包括:金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较;回转机构振动测量及谱分析;悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试。各有特点。 经过这次实验,我大开眼界,因为这次实验特别是回转机构振动测量及谱分析和悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试,需要用软件编程,而且用电脑显示输出。能够说是半自动化。因此在实验过程中我受易非浅:它让我深刻体会到实验前的理论知识准备,也就是要事前了解将要做的实验的有关质料,如:实验要求,实验内容,实验步骤,最重要的是要记录什么数据和怎样做数据处理,等等。虽然做实验时,指导老师会讲解一下实验步骤和怎样记录数据,可是如果自己没有一些基础知识,那时是很难作得下去的,惟有胡乱按老师指使做,其实自己也不知道做什么。 在这次实验中,我学到很多东西,加强了我的动手能力,而且培养了我的独立思考能力。特别是在做实验报告时,因为在做

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