单片机课程设计指导书

常州工学院

单片机

课程设计指导书

庄志红范力旻编制

电子信息与电气工程学院

2013年5月

目录

一、课程设计意义 (1)

二、课程设计目的 (1)

三、课程设计选题 (2)

三、课程设计要求 (3)

四、课程设计进程安排 (4)

五、课程设计成绩评定 (4)

六、设计说明书组成及装订顺序 (5)

七、设计说明书[正文]部分构成 (5)

八、其它说明 (8)

附录1：目录参考样式 (9)

附录2：相关附件参考样式 (10)

一、课程设计意义

单片机技术是一种应用非常广泛的实用性应用技术，主流机型有：51、PIC、MSP430、ST、AVR、DSP、ARM等几十种，各机型各有其优势和适用场合。选择其中一种作为入门机型，通过理论学习和大量实践，掌握单片机技术的一般学习方法和应用技巧，为从事项目开发和掌握其它机型的应用打下扎实基础。

《单片机课程设计》是《单片机原理及应用》的后续课程，是在学习和掌握单片机基本理论的基础上，通过基于“项目案例”式设计，期望一方面进一步提高学生对理论知识的掌握和巩固，另一方面强化学生动手能力，积累项目开发经验，培养工程设计理念，提高创新精神。

二、课程设计目的

《单片机课程设计》要求学生根据任务书的指标，通过参与“资料收集和消化、方案论证和拟定、硬件设计和绘制、器件选择和采购、线路板焊接和调试、资源分配和定义、程序流程图绘制和软件编写调试、系统联调和优化、设计说明书的规划和撰写”等整个过程，熟悉和熟练掌握各环节的要求，分析和解决各环节中存在的问题，在提高自身实践能力的同时，培养和提高合作和创新精神，积累硬件和软件开发经验，为今后毕业设计或就业打下扎实基本功。具体目标、能力要求如下：

1．提高收集和消化资料的能力，学会如何利用网站、论坛、馆藏图书等，收集相关资料和方案，并加以吸收和运用的能力；

2．熟练掌握相关工具软件的使用：编程工具KeilC、绘图工具Protel、仿真工具Proteus、烧写工具ISP、流程图工具Visio等；

3．熟悉元器件的采购流程，参与供货商的选择、器件价格的商定、物流运输、验货入库等交易环节；

4．掌握元器件布局、设计工艺等相关知识，提高自身焊接技术水平；结合硬件制作和调试过程中的各种现象，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力；

5．学会“系统资源分配和功能预定义、由粗到细进行系统规划、先流程图后编程、先虚拟仿真后在线运行、调试先模块再联调”等理念，掌握典型模块的编程方法，熟练运用各种调试技巧，积累软件开发经验；

6．学会资料整理、归纳，严守规范要求，撰写具体的设计说明书；

7．培养设计过程的团队合作、共同提高精神，树立做事细心、严谨的工作作风，克服毛糙、想当然等毛病，提高遇事有恒心、有毅力的素质；

8．树立正确的设计追求思想，提高“技术、能力属于自己”的追求理念，摒弃“要做而做、纯粹对付”的观念。

三、课程设计选题

根据专业和自身的实际水平，从以下类别中选择相关课题，并结合任务书所给的A、B或C类指标要求，进行具体内容的设计和创新。

编号类别题目

1

LED显示类1迷彩流水灯设计

22创意LED灯设计

33过道开关

44汽车灯光控制器设计

55十字路交通灯控制器设计

6

信号类1简易信号发生器

72数字信号发生器

83PWM信号发生器

94带显示信号发生器105函数信号发生器设计

11

时钟类1延时开关设计

122简易秒表设计133简易电子表设计144钟控器

155电子表设计

166打铃器设计

177作息时钟设计188电子万年历设计

19

显示类1双机通信设计

202点阵LED字符显示器设计213动态LED点阵显示器设计224显示屏设计

235简易示波器

24

音乐类1电子节拍器设计

252音乐盒设计

263简易电子琴设计274音乐播放器设计28控制类1交通信号灯控制器

292简易抢答器

303简易温度控制器

314简易直流电机控制器设计325简易步进电机控制器设计336步进电机驱动器设计

347直流电机驱动器设计

358语音播放器

36

测量类1遥控开关

372计数器

383速度表

394频率计

405数字温度计416温度计

427电压表

438电流表

449电阻表4510光强仪

46

系统类1电子抢答器

472多功能家用电子定时器设计

483电子密码锁

494电梯楼层指示器

505温控系统

516智能水塔水位控制器设计

527单片机红外遥控发射器设计

538单片机红外遥控器解码器设计

549自行车里程计/速度计的设计

5510出租车计费器

5611超声波测距仪设计

5712汽车倒车雷达设计

5813无线数传系统设计

5914模拟智能传送装置

6015智能小车控制系统

三、课程设计要求

1．一人一题，或同题名但采用不同方案或指标，独立完成；

2．课题内容分为“基本要求”和“创新”，“基本要求”是指完成任务书所规定的指标，“创新”是指从实用角度出发，进行相关方案、功能、效果等等创新，并实现其功能。“基本要求”是各课题必须实现的功能、完成的任务；“创新”不作强行规定，由作者在完成基本要求的基础上拓展思维、自由发挥；

3．实物作品：设计一件完整的、能独立运行的实物作品，实现相关具体功能，并能进行演示和说明；

4．设计说明书：完整表达“设计要求、系统结构、硬件设计(器件工作原理、作用、功能等)、软件设计（资源分配、功能定义、流程图[主程序和重要子程序]、程序设计说明等）、系统调试（硬件和软件）、设计小结”等内容，文字、图、表等规范；

5．电子稿：所有材料电子稿压缩文件，其中原理图、程序要源文件(即DDB 或SCH、DSN、C 等)。

四、课程设计进程安排

第

1

天：下达任务书、课题需求分析，收集和消化相关资料；

第2-3天：方案论证、比较和拟定，具体方案设计，元器件采购；第4-5天：硬件原理图绘制、实物制作和调试；第6-7天：软件流程图绘制、程序编制和调试；第8天：系统联调和优化；第9

天：撰写设计说明书；

第

10天：作品演示、答辩。

五、课程设计成绩评定

成绩＝平时20%+答辩30%+报告50%，分优、良、中、及格和不及格五档。根据任务书中的“指标类型”（注：“指标类型”相当于课题的难易程度），起评分按：A 及格、B 中等、C 良好评价（综合优秀提高一档，整体不佳降低一档），主要立足“实际能力、作品效果、报告质量”等方面进行综合评价，具体标准如下表所示，若创新效果佳，成绩可提高一档次。

成绩评定指标、标准

序号指标标准

分值归类1到课情况准时参加设计，不迟到、早退

10平时

2设计态度积极参与设计，按时完成任务，主动性好103动手能力硬、软件分析和解决问题的能力强10答辩４焊接水平布局、直线合理，焊接可靠10５实物作品实现相关功能、演示成功10６

答辩情况

回答正确、介绍完整

10

７上交资料齐全、规范

5报告

８硬件成本成本合理、选用适当，有工程理念5９软件设计数量及质量恰当、可维护性佳

1010报告质量图、表、流程图规范，过程介绍具体，条理清楚，表达清晰3011

创新状况

功能实现、合理且实用

+10

六、设计说明书组成及装订顺序

1.封面

2.目录

3.正文

4.附录

①元器件清单②原理图③程序清单④实物图5.任务书

注：“目录”中“页码”用Ⅰ,Ⅱ…编码（“页码”在目录“页脚”居中）；

“正文”中“页码”用1,2…编码（“页码”在正文“页脚”居中）；其它均无页码

七、设计说明书[正文]部分构成

1、设计内容和要求

2、系统总体结构

3、硬件设计

4、软件设计

5、系统调试

6、设计小结

7、参考文献

正文有关事项说明：

论文打印用A4纸（210mm×297mm）,页边距为上25.4mm，下25.4mm，左31.7mm，右31.7mm。页码在页面底端居中放置；页眉为“单片机课程设计说书”、居中放置。正文用小四宋体，1.5倍行距。

①“设计内容和要求”说明：

详细介绍本课题设计的意义、目的，要实现的功能、要达到的性能指标、希望实现的创新功能、所采用的技术方法等。

②“系统总体结构”说明：

要求画出系统的总体结构框图，详细介绍各框

图要实现的功能、相互间关系等。

③“硬件设计”说明：

主要围绕“输入”、“输出”、“CPU”，具体画出

硬件各部分原理图，详细描述元器件参数的计算、

功能、作用等。比如：“键盘”，各键起何功能？操作过程等；“显示”：显示什么内容？“电源”：如何得到5V工作电源？（注：禁用USB作为电源！）“测量电路”、“控制电路”等等。

④“软件设计”说明：

主要包含：资源分配、功能定义、流程图、程序设计说明等，要求详细描述具体设计过程。流程图要求给出主程序和重要子程序流程图（注：主循环是while(1)结构、子程序最后必须“返回”）。比如：

⑤“系统调试”说明：

主要包含：硬件调试、软件调试，要求表述调试过程中各种故障、存在现象，分析具体原因，所采用的相关解决办法，调试技巧等。

⑥“设计小结”说明：

分析存在问题，提出改进设想，结论、设计心得体会、致谢等

⑦“参考文献”说明：

参考文献类型：专著［M］，论文集［C］，报纸文章［N］，期刊文章［J］，学位论文［D］，报告［R］，标准［S］，专利［P］，论文集中的析出文献［A］A：专著、论文集、学位论文、报告

［序号］主要责任者.文献题名［文献类型标识］.出版地：出版者，出版年:起止页码（可选）.例如：

［1］刘国钧，陈绍业.图书馆目录［M］.北京：高等教育出版社，1957.15-18.

B:期刊文章

［序号］主要责任者.文献题名［J］.刊名，年，卷（期）：起止页码.例如：［1］何龄修.读南明史［J］.中国史研究，1998,(3):167-173.

⑧“公式”说明：

公式原则上应居中书写。若公式前有文字（如“解”、“假定”等），文字空两格写，公式仍居中写,公式末不加标点。

公式序号按章编排，如第1章第一个公式序号为“(1-1)”，附录2中的第一个公式为(2-1)等。文中引用公式时，一般用“见式(1-1)”或“由公式(1-1)”。

⑨“表格”说明：

表格不加左、右边线。每个表格均应有表题（由表序和表名组成）。表序一般按章编排，如第1章第一个插表的序号为“表1-1”等。表序与表名之间空一格，表名中不允许使用标点符号，表名后不加标点。表题置于表上，居中排写，要求用五号字。比如：

表1同步策略(五号宋体)

数据库B数据库A

新增删除更新已同步新增C C C C 更新C C C B

已同步C D A=

⑩“插图”说明：

插图应与文字紧密配合，文图相符，内容正确。选图要力求精练。每个图均应有图题（由图号和图名组成）。图号按章编排，如第1章第一个插图的图号为“图1-1”等。图题置于图下，用中文文字居中书写，用五号字。

插图之前，文中必须有关于本插图的提示，如“见图1-1”、“如图1-1所示”等。

八、其它说明

1.所有连线均将放置在线路板背面(原则上禁用杜邦跳线、适当使用排线可以！)

2.说明书中有关最小系统(单片机的性能和引脚、复位电路、振荡电路)介绍限一页。

3.说明书不是资料集，不建议过多介绍芯片资料，要介绍芯片在本系统中具体如何使用。

附录1：目录参考样式

（空2行）

目录（4号黑体，居中）

1、设计内容和要求（作为正文第1章，小四号宋体，1.5倍行距） (1)

2、系统总体结构（正文第2章） (2)

2.1××××××（正文第2章第1条） (2)

2．2××××××（正文第2章第2条） (5)

2．3××××××（正文第2章第X条） (6)

3、××××××（正文第3章） (10)

....................................................................................（略）X××××××（正文第X章） (20)

7、参考文献 (30)

附录1××××

附录2××××

注：目录中的内容一般列出“章”、“条”二级标题即可。

附录2：相关附件参考样式

附件1.元器件清单

序号名称型号、参数备注价格数量1CPU STC89C52DIP40封装1 2管座DIP-401 3晶振11.0592MHz49S型1 4整流桥2W102A圆桥1 5稳压IC LM7805TO-2201 6元片电容30pf2 7电解电容1000uf/16V1 8电解电容470uf/16V1 9电解电容10uf/16V1 10独石电容0.47uf2 11按钮6*6按钮-4P6mm×6mm1 12自锁开关8*8自锁开关-6P8mm×8mm1 13接线端子XH2.54-4P 2.54mm1 14电阻10K/0.25W金属膜1/4W1 15排阻A10-103或A09-103直插1 16单排排针直针1*40 2.54mm1 17双排排针直针2*40 2.54mm1 18短路子跳线帽 2.54mm若干19

20

成本总价元

CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY

设计说明书

项目名称：

二级学院：电子信息与电气工程学院

专业：电气工程及其自动化班级：10电卓

学生姓名：学号：

指导教师：庄志红职称：副教授

起止时间：20年月日—20年月日

单片机课程设计任务书

二级学院：电子信息与电气工程学院班级：10电卓

姓名：学号：

指导教师：庄志红职称：副教授

项目名称电子万年历设计

起止时间2013年5月27日—2013年6月7日指标类型C

课题内容及其目标(指标)要求

电子万年历是应用广泛的民用电子设备，其原理是：在单片机控制下，通过读取时钟芯片中的时间数据，利用数码管显示具体的时间信息；时间不准确时，可利用按键进行修改。具体指标要求是：

指标1：利用四只数码管，采用分组显示方法，分别显示：年、月、日、星期、时、分、秒等时间信息；利用“按”键选择显示方法，按一下显示一组；指标2：采用三键调时方法，其中一键选择功能，另两键分别代表＋—功能。本系统设计在“节能”方面进行创新，其功能是：

创新1：连续1分钟中无键操作，暂时熄灭，直到有任意键按下；

创新2：声控显示功能，当周围有声音时显示时间，否则熄灭。

进程安排

第1天：下达任务书、课题需求分析，收集和消化相关资料；

第2-3天：方案论证、比较和拟定，具体方案设计，元器件采购；

第4-5天：硬件原理图绘制、实物制作和调试；

第6-7天：软件流程图绘制、程序编制和调试；

第8天：系统联调和优化；

第9天：撰写设计报告；

第10天：作品演示、答辩。

设计地点秋白楼五楼

注：限一页