单片机实训项目

单片机实训项目

本文档包含了一批实训项目，各种实训的安排由浅入深，学生可根据不同能力层次选择相应的实训项目。

采用开放式实训教学模式。所谓开放式实训教学,是指由学生自己根据实训题目的要求,独立拟定设计方案,设计电路,完成开发过程,辅导老师只负责对方案进行审查,在实训过程中给予必要的启发与引导,实训完成以后对结果和报告进行评价。实训内容及要求应具有开放性、探索性和创新性,让学生在“开放的空间”里自由开动脑筋,形成自由学习的氛围。

学生能在这种开放、宽松的实训环境下，充分发挥自己的主观能动性和聪明才智，将实训做得更好、收获更大。按照开放式实训教程建设的指导思想:加强基础、突出创新、开拓思维、培养能力、提高素质。构建以“基本技能培养→综合设计能力培养→创新设计能力培养”三个培养层次的开放式实训教学体系。在有效地保证大面积学生教学质量的同时, 使优秀学生能脱颖而出，使学生创新能力和实践动手能力得到一定程度的锻炼。

第一篇单片机中级实训项目 (4)

1.1 数控直流稳压电源设计 (4)

1.2 数字电压表设计 (5)

1.3 水温控制系统设计 (5)

第二篇单片机高级实训项目 (6)

2.1 简易电阻、电容和电感测试仪 (6)

2.2电表IC卡管理装置的设计 (6)

2.3无线环境监测模拟装置设计 (7)

第一篇单片机中级实训项目

1.1 数控直流稳压电源设计

一、设计任务：

设计并制作出有一定输出电压范围和功能的数控电源。其原理示意图如下：

图1-2 数控直流稳压电源系统组成框图

图1 数控电源框图

二、设计要求：

1．基本要求

（1）输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV；、

（2）输出电流：500mA；

（3）输出电压值由数码管显示；

（4）由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减；

（5）为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。

2．发挥部分

（1）输出电压可预置在0～9.9V之间的任意一个值；

（2）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V不变）；

（3）扩展输出电压种类（比如三角波等）；

1.2 数字电压表设计

一、设计任务

设计并制作一3位半数字电压表。

二、技术指标

直流电压测量范围（0～200）V，共分4档：200mV、2V、20V和200V；

测量速度（2～5）次/s任选；

分辨率0.1mV；

测量误差γ<±0.1%。

三、设计要求

1．基本要求：

（1）具有正、负电压极性显示。

（2）小数点显示。

（3）超量程显示。

（4）量程自动转换等。

2．扩展功能：

（1）拓展显示位数，如4位半等。

（2）增加测电流、电阻等功能，将电压表拓展为数字万用表。

1.3 水温控制系统设计

一、设计任务与要求

设计并制作一个水温控制系统。

二、技术指标及设计要求

1、一升水由1kW的电炉加热，要求水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动调整，以保持设定的温度基本不变。

2、温度设定范围：40～90℃，最小区分度为1℃；控制精度：温度控制的静态误差≤1℃；用十进制数码显示实际水温。

三、扩展功能

具有通信能力，可接收其他数据设备发来的命令，或将结果传送到其他数据设备；

第二篇单片机高级实训项目

2.1 简易电阻、电容和电感测试仪

一、任务

设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪，示意框图如下：

图1 电阻电容和电感参数测试仪原理图

二、要求

1．基本要求

（1）测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。

（2）测量精度：±5% 。

（3）制作4位数码管显示器（液晶显示亦可），显示测量数值，并用发光二极管分别指示所测元件的类型和单位。

2．发挥部分

（1）扩大测量范围。

（2）提高测量精度。

（3）测量量程自动转换。

2.2电表IC卡管理装置的设计

IC卡管理装置配置于用户电表中,用以接收用户交纳的电费,显示用户当前用电情况,对用户用电情况进行必要的管理。

1．基本设计要求

①用密码方式设置电费单价和最大用电量(由电力公司统一进行)。

②随时显示当月用电量、累计用电量、电费余款,最多可显示9999.9度电、999元余款。

③当余额不足3天电费时(当月平均值),每天早、晚各报警(声光)一次。当余款不足1天时,每小时报警一次,当电费出现赤字时,报警灯始终亮。

④电表最多允许欠费1天,超过1天,加倍收费,超过10天加3倍收费,最多允许欠费20天,20天以后停止供电。

2．发挥部分：通过电源线可以实行中央集中抄表。

2.3无线环境监测模拟装置

一、任务

设计并制作一个无线环境监测模拟装置，实现对周边温度和光照信息的探测。该装置由1个监测终端和不多于255个探测节点组成（实际制作2个）。监测终端和探测节点均含一套无线收发电路，要求具有无线传输数据功能，收发共用一个天线。

二、要求

1．基本要求

（1）制作2个探测节点。探测节点有编号预置功能，编码预置范围为00000001B～11111111B。探测节点能够探测其环境温度和光照信

息。温度测量范围为0℃～100℃，绝对误差小于2℃；光照信息仅要

求测量光的有无。探测节点采用两节1.5V干电池串联，单电源供电。

（2）制作1个监测终端，用外接单电源供电。探测节点分布示意图如图1所示。监测终端可以分别与各探测节点直接通信，并能显示当前能够

图1 探测节点分布示意图

通信的探测节点编号及其探测到的环境温度和光照信息。