嵌入式方向《微控制器原理及應用》綜合實訓課題

2022-12-10 10:24:02 字數 3398 閱讀 1931

嵌入式方向09班《微控制器原理及應用》綜合實訓課題

課題一環境溫度檢測與控制

1. 功能要求

實時檢測室內環境溫度,並通過繼電器控制電加熱器的開關,保持所處監測點溫度保持在設定溫度範圍內。顯示器實時顯示實際溫度值。超過溫度設定值蜂鳴器報警與閃光三秒,並將超限值和超限時間儲存在eeprom中。

溫度值可人工隨即設定並儲存,查詢顯示功能。顯示器的顯示模式可通過鍵盤控制,顯示模式有:實時溫度,當前時間的月、日和時、分,設定的超溫報警上限,設定的規定溫度,查詢報警引數及時間(時、分)。

2. 方案提示

該課題的難點是單匯流排溫度檢測,並且是自學研究性內容;

溫度檢測可利用實驗板上的單匯流排溫度感測器18b20;

鍵盤功能可自行規定數字鍵與功能鍵,但應易判斷。數字和功能鍵分割槽塊劃分;

繼電器接點容量為1a、28v,所以要通過購買適當的中間繼電器;

電加熱器可購買當前市面上廉價的電加熱器,兩檔控制,2000w之內;

實驗過程可通過改變監測點距離加熱器的位置,模擬環境溫度的快速變化。

其他可能的人性化功能均可以考慮,使產品更具吸引力。

3. 實施過程

1)以小組為單位進行,首先討論主題方案,畫出系統原理圖及功能框圖

2)劃分功能模組,規劃配置資源(主要是cpu內部資源的分配及使用)

3)各功能模組的功能實現(主要軟體編制與除錯)

4)整體功能的組合與除錯

5)執行觀測試驗

6)提交完整電子文件(設計系統圖、設計方案、各軟體模組的工程檔案、整體工程檔案)。

課題二多功能紅外遙控器

1. 功能要求

利用實驗板的基本資源,設計乙個多功能紅外遙控器。遙控器具有以下功能:

1)可遙控多**教室的螢幕公升降;

2)可遙控單相220v交流電器的開關(適合各類家用電器);

3)可遙控選擇頻道(任選或遞增減)

4)可遙控改變音量(8級音量)

5)可遙控開啟防盜報警裝置,有人靠近報警並記錄時刻

2. 方案提示

該課題的難點是紅外置收及解碼與接收碼處理,屬於自學研究性內容;

遙控發射器提供成品,接收器利用板上紅外置收頭;

多**螢幕利用教室的改進為可遙控的;

各類家用電器可選擇1-2件,如電燈、加熱器等;

頻道數用數碼顯示器模擬代替;

八級音量用led燈模擬;

防盜報警感測可利用光敏電阻。

3. 實施過程

1)以小組為單位進行,首先討論主題方案,畫出系統原理圖及功能框圖

2)劃分功能模組,規劃配置資源(主要是cpu內部資源的分配及使用)

3)各功能模組的功能實現(主要軟體編制與除錯)

4)整體功能的組合與除錯

5)執行觀測試驗

6)提交完整電子文件(設計系統圖、設計方案、各軟體模組的工程檔案、整體工程檔案)。

課題三家用防盜報警裝置

1. 功能要求

用微控制器設計乙個家用防盜報警器,具有各個報警實驗鍵、設防鍵、撤防鍵。設防時間區間內自動設防。防盜功能有聲音報警、玻璃破損報警、開窗戶報警、熱紅外置近報警、穿越禁止區域報警、關鍵部位壓力報警等。

記錄報警事件,可查閱歷史事件。聲光報警同步,留有適當控制功能。

2. 方案提示

該課題難點是各種感測器的確定,且需要重新改接線路,規劃出i/o引腳;

開關量不夠時可斷開短路外掛程式,重新布局資源;

聲音報警和紅外報警的感測可採用聲控開關與紅外釋熱開關;

玻璃破損開關選用現成品,開窗戶開關利用成品化的磁接近開關;

穿越禁止區域用紅外線接收;

壓力開關可人為壓力模擬壓力按鈕;

聲光報警採用蜂鳴器和閃光燈代替即可。

3. 實施過程

1)以小組為單位進行,首先討論主題方案,畫出系統原理圖及功能框圖

2)劃分功能模組,規劃配置資源(主要是cpu內部資源的分配及使用)

3)各功能模組的功能實現(主要軟體編制與除錯)

4)整體功能的組合與除錯

5)執行觀測試驗

6)提交完整電子文件(設計系統圖、設計方案、各軟體模組的工程檔案、整體工程檔案)。

課題四具有遠傳功能的單相交流電壓表

1. 功能要求

在實驗板基礎上,設計乙個遠傳電壓表。實時測量單相交流市電的電壓值,就地電壓顯示、超壓報警、超超壓斷電、序列通訊到遠方顯示檢測值。每5分鐘記錄一次電壓值,便於繪製曲線。

2. 方案提示

該課題難點是雙機序列通訊程式的編制與除錯以及交流電檢測;

由於板上無a/d轉換,要檢測模擬電壓需要設計單a/d通道,首先應該電壓互感器降壓到5v範圍,然後再轉換;

交流電是50hz的,要考慮滿足取樣定理及實際精度要求;

遠傳從理論上需要rs485匯流排,測試階段可用ttl電平進行序列通訊,即遠傳通訊可使用兩塊實驗板直接連線;

超壓和超超壓的設定值不同而已,可選擇10%為超壓,30%為超超壓斷電值;

電壓值可取***. x格式。

3. 實施過程

1)以小組為單位進行,首先討論主題方案,畫出系統原理圖及功能框圖

2)劃分功能模組,規劃配置資源(主要是cpu內部資源的分配及使用)

3)各功能模組的功能實現(主要軟體編制與除錯)

4)整體功能的組合與除錯

5)執行觀測試驗

6)提交完整電子文件(設計系統圖、設計方案、各軟體模組的工程檔案、整體工程檔案)。

課題五功能豐富的多匯流排微控制器實驗系統設計

1. 功能要求

cpu用stc11f08x或stc12f系列通用,也兼顧stc89c52rd+晶元;

我們所用實驗板已有的資源均應具備;

設計乙個標準rs232序列口,乙個usb**口,乙個光電隔離的485串列埠;

乙個光電隔離的can匯流排序列口;

6位led數碼管顯示;

乙個模擬的i2c匯流排,至少掛接一片eeprom晶元at24c02(或at24c16)、一片實時時鐘晶元和一片其它功能的i2c晶元;

外接lcd顯示器介面插槽;

兩路1a繼電器驅動輸出;

一路8位dac轉換電路;

一路蜂鳴器,4路不同頻率的方波輸出如所用實驗板引數;

一路模擬量輸入通道;

其它功能可根據需要適當增加。

2. 方案提示

該課題難點是綜合分析與使用微控制器的資源及多匯流排的擴充套件及其光電隔離;

i/o資源引腳不夠時,可利用跳線改接線,分別使用不同電路的功能。也可考慮用外鎖存器擴充套件方式(ale的使用);

盡量使用低功耗器件。

3. 實施過程

1)以小組為單位進行,首先討論主題方案,畫出系統原理圖及功能框圖

2)劃分功能模組,規劃配置資源(主要是cpu內部資源的分配及使用)

3)各功能模組的功能實現(主要軟體編制與除錯)

4)整體功能的組合與除錯

5)執行觀測試驗

6)提交完整電子文件(設計系統圖、設計方案、各軟體模組的工程檔案、整體工程檔案)。

微控制器原理及應用

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