智能控制与高级应用课程设计实施方案
一、目的：
通过课程设计，主要达到以下目的：
  1、使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解。
  2、使学生掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、串行口通讯等。掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的特性，控制方法。
  3、通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术，了解相关电路参数的计算方法。
  4、通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。
  5、通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。
二、课程设计内容和基本要求：
  设计内容课任选一项，自选题目需经指导教师同意：
1、音乐播放系统设计              2、交通灯系统设计
    3、计时器系统设计              4、出租车计价器系统设计
5、频率计系统设计                6、温度控制系统设计
7、单片机数字时钟设计            8、基于PCF8583RTC芯片的数字时钟设计
9、基于DS1302的数字时钟设计    10、数字电压表设计
11、自行车里程表设计            12、多功能时间控制器设计
13、单片机智能充电器设计        14、小区公用路灯用电量分配装置
基本要求：课程设计的主要内容包括，理论设计、调试及写出总结报告等。其中理论设计又包括选择总体方案，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图。程序设计是课程设计的关键环
节，通过调试进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标，使理论设计更接近于实际产品。课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把理论设计内容，调试的过程及性能指标的测试结果进行全面的总结，把实践内容上升到理论高度。
三、实验任务书（附件一）和课程设计报告写作要求（附件二）
四、地点：5－1、5－2
五、时间安排：第7－18周
六、分组与指导老师：根据学生选题情况分组；指导教师：张俊芳
七、考核办法及成绩：
1、考核办法：演示所设计的系统；回答教师所提出的问题；查看课程设计报告；考勤情况。
2、考核成绩：分为优、良、中、及格和不及格。
 八、必要说明
1、衡量课程设计质量的标准是：理论设计正确无误；能达到所要求的性能指标；电路设计性能价格比高，便于生产、测试和维修；设计总结报告翔实，数据完整可靠等。
2、 教学参考书：
冯建华  单片机应用系统设计与产品开发    人民邮电出版社
附件一：            课程设计任务书
 
1、音乐播放系统设计
      主要方法和要求：利用单片机的定时器产生乐谱的各种频率方波，信号经过放大后由喇叭发出声音。选取某段音乐令单片机连续播放。
2、交通灯系统设计
    主要方法和要求：利用单片机的定时器定时，令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭，并且用LED数码管显示时间。
3、计时器系统设计
主要方法和要求：利用单片机的定时器/计数器定时和计数，用LED数码管显示计时的时间；某键按下去计时，再按一下停止计时；另一键按下去时间清0。   
4、出租车计价器系统设计
    主要方法和要求：原理是，价格=速度*时间*单价，总价等于其和；利用单片机的定时器/计数器定时和计数，用LED数码管显示总价和时间。
5、频率计系统设计
    利用单片机的定时器/计数器定时和计数，或用定时器8254，计算出频率，用LED数码管显示出来。
6、温度测量系统设计
    主要方法和要求：利用热敏电阻和电桥电路测量温度变化信号，经过放大后送到ADC0809转换成数字信号，计算后在LED数码管显示其温度值。或者用数字温度传感器。
7、单片机数字时钟
利用单片机的定时器/计数器定时和计数，利用LED或液晶显示器显示时间，利用按键修改时间，要求显示时、分、秒，24、12小时制；12小时制要求显示AM/PM。
8、基于PCF8583RTC芯片的数字时钟设计
    利用实时时钟芯片PCF8583制作时钟，要求掉电可恢复功能，显示用LED或字符液晶，按键修改系统时钟，要求显示年、月、日、时、分、秒和星期，实现可只显示时、分、秒。
9、基于串行实时时钟芯片DS1302的数字时钟
    利用串行时钟芯片DS1302制作时钟，要求有掉电可恢复功能，按键修改当前时间，利用串行通讯协议读取当前时间，在LED或字符液晶上显示。
10、数字电压表
用AT89C51和ADC0809设计一个数字电压表；要求能够测量0－5v之间的直流电压；
四位显示
11、自行车公里计：
用.霍尔元件检测自行车圈数，里程=圈数*周长；显示要求精确到十米；关机后重启行程保持关机时数值。
12、多功能时间控制器：
（1） 可单机工作也可通过一台上微机进行多机集中控制
（2） 单机可按设定的时间表进行相应的动作
（3） 单机时间表通过上微机设定，存放在串行EEPROM中
（4） 显示时钟
（5） 双休日可以自动停止报警
13、智能电池充电器：
利用单片机控制电源管理芯片对电池进行充电，要求充满自停功能；多种充电方式选择功能
（快充、慢充，可以通过控制充电电流实现）；充完显示功能
14、住宅公用路灯电量分配装置：
单片机利用内部定时器实现定时，接通与否可利用晶闸管，分时接到不同路灯用电量在各用户均分；路灯亮否取决于光照度（利用光敏电阻实现），显示当前接通的用户表号，及以运行的时间。
备选题：
1、 红外报警器设计
单片机控制红外二极管发射红外信号，芯片0038检测有无返回红外信号，若有，蜂鸣器报警。
2、 夜间值班人员防睡和睡眠时间统计装置
上位机给装置发信号，蜂鸣器响；工作人员按下按键，重新开始计时；否则1分钟后蜂鸣器响频率更高，黄灯亮，继续计时，每过10分钟，计数值加一。60min，急促报警，红灯亮，
显示时间，显示格式：分 秒
附件二：        课程设计报告写作要求
 
一、封面                 
二、内容提要
三、目录
四、正文
1、概述所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；
2、硬件电路设计及描述；
软件设计流程及描述； 
3、 源程序代码（要有注释）。
五、课程设计体会       
六、参考文献
程设计具体要求
a）原理图设计。
1． 原理图设计要符合项目的工作原理，连线要正确，端口有标号。
2． 图中所使用的元器件要合理选用，电阻，电容等器件的参数要正确标明。
3． 原理图要完整，CPU，外围器件，扩展接口，输入/输出装置要一应俱全。
模块化设计的目的
b) 程序调试
1． 根据要求，将总体功能分解成若干个子功能模块，每个功能模块完成一个特定的功能。
2． 根据总体要求及分解的功能模块，确定各功能模块之间的关系，设直出完整的程序流程图。
c) 程序调试将设计完的程序输入，汇编，排除语法错误，生成*BIN文件。
1． 按所设计的原理图，制作线路板并焊接元件。
2． 将汇编后生成的*BIN文件传送到试验板，执行该程序，检查该程序、是否达到设计要求，若未达到，修改程序，直到达到要求为止。
d) 设计说明书
1． 原理图设计说明
简要说明设计目的，原理图中所使用的元器件功能及在图中的作用，各器件的工作过程及顺序。
2． 程序设计说明
对程序设计总体功能及结构进行说明，对各子模块的功能以及各子模块之间的关系作较详细的描述。
3． 画出工作原理图，程序流程图并给出程序清单。
课程设计体会写自己在设计过程中遇到什么问题，如何排除，及在排除问题中学到的知识和经验。

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