《嵌入式系统二课程设计方案》.docx
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《嵌入式系统二课程设计方案》
嵌入式系统
(二)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、使学生增进对嵌入式系统的感性认识,加深对嵌入式系统理论方面的理解。
2、使学生掌握以ARM为嵌入式系统基础的处理器工作状态、处理器工作模式和内部功能模块的应用,如定时器/计数器、中断、I/O口、串行口通讯、DMA、PWM、LCD、A/D、RTC、I2C、IIS、SIO和看门狗等。
3、使学生了解和掌握嵌入式应用系统的软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现嵌入式应用系统打下良好基础。
二、课程设计内容
(一)指定可选题目
1、音乐播放系统设计2、交通红绿灯
3、计时器系统设计4、电子钟
5、出租车计价器系统设计6、频率计系统设计
7、温度测量系统设计8、水塔水位控制
9、步进电机正逆转及转数控制10、输液报警器
11、函数图形发生器的设计与制作统12、抢答器
13、电风扇转速测量与控制系14、时序控制装置
15、串口通讯16、电子锁
17、实验指导书中的综合性、设计性实验部分内容
(二)自选题目
设计题目、内容自选,其设计难度不低于指定可选题目
三、实验任务书(附件一)和课程设计报告写作要求(附件二)
四、上机调试地点及时间:
信计2实验室
第18周
周一
周二
周三
周四
周五
8:
30-11:
30
14:
00-17:
00
8:
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00
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00
五、课程设计时间
周一至周五全天
六、指导老师
武狄黄喜云陶贵丽李永新
七、考核办法及成绩
1、考核办法:
①想成绩为优,需演示所设计的完整系统;回答教师所提出的问题;查看课程设计报告;
②对其他同学,需演示所设计的系统;回答教师所提出的问题;查看课程设计报告。
2、考核成绩:
分为优、良、中、及格和不及格。
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ARM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ARM连续播放。
2、交通红绿灯
设计要求:
模拟十字路口交通灯(红、绿、黄),并在数码管显示倒计时,并且要有紧急事件处理功能(急救车,警车优先)。
电路设计:
使用发光二极管、LED显示,独立式按键。
总体要求:
原程序+原理图+实际通过。
3、计时器系统设计
主要方法和要求:
利用ARM的定时器/计数器定时和计数,用LED数码管显示计时的时间;某键按下计时,再按一下停止计时;另一键按下时间清0。
4、电子钟
设计要求:
用实验台上的提供的键盘电路、数码显示电路,设计一个电子钟,用小键盘控制电子钟的启停及初始值的预置。
显示格式如下:
XX-XX-XX(时、分、秒)
另外,①C键:
清零。
②G键:
启动。
③D键:
停止。
④P键:
设初值且可判正误。
⑤E键:
退出。
电路设计:
键盘、显示接口。
总体要求:
原程序+原理图+实际通过。
5、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ARM的定时器/计数器定时和计数,用LED数码管显示总价和时间。
6、频率计系统设计
利用ARM的定时器/计数器定时和计数,计算出频率,用LED数码管显示出来。
7、温度测量系统设计
主要方法和要求:
利用电位器来模拟温度变化信号,经过放大后送到A/D转换成数字信号,计算后在LED数码管显示其温度值。
8、水塔水位控制
主要方法和要求:
水塔由电机带动水泵供水,ARM控制电机转动以达到对水位控制的目的。
①供水时,水位上升,当达到上限时,应停止电机和水泵的工作,不再给水塔供水。
②当水位下降到下限时,应启动电机,带动水泵工作,给水塔供水。
③当水位处于上下限之间时,无论是电机已在带动水泵给水塔加水,水位在不断上升;或者是电机没有工作,用水使水位在不断下降,都应继续维持原有的工作状态。
9、步进电机正逆转及转数控制
主要方法和要求:
①送电时,设定为正转,显示器为“00”。
②输入转数,显示器将显示输入的转数。
③按“A”键设定正逆转,D1204亮表示逆转;
再按,D1204灭为正转。
再按,D1204亮又逆转。
④按“*”键,步进电机开始运转。
⑤步进电机每转一转,显示器减1,直至00,
步进电机停止运转。
10、输液报警器
设计要求:
①问题提出:
医院给病人输液通常是利用托马氏管进行。
在给病人输液过程中护士和病人家属必须经常注意输液进行情况,观察液体是否快输完了,以便及时换液或拔出针头,防止空气进入血管中。
②硬件说明:
模拟检测探头[计液滴数,16滴液滴为1ml,计数16初始容液量数减1,至零启动报警器]。
电路设计:
检测探头(可模拟),控制部分(键盘,显示,报警)。
总体要求:
原程序+原理图+实际通过。
11、函数图形发生器的设计与制作
设计要求:
从键盘输入函数表达式(如:
),输出其波形。
电路设计:
D/A,键盘,显示。
总体要求:
原程序+原理图+实际通过。
12、抢答器
设计要求:
用独立式键盘模拟按键,并在LED上显示抢中选手的编号。
电路设计:
键盘,LED。
总体要求:
原程序+原理图+实际通过。
13、电风扇转速测量与控制系统
设计要求:
模拟电风扇,测量并计数出其转速显示在LED上(如:
32p.s),
通过键盘控制风扇转速。
电路设计:
LED,键盘,步进电机。
总体要求:
原程序+原理图+实际通过。
14、时序控制装置
设计要求:
编写程序模拟一时序控制装置:
第1秒钟D1204亮,第2秒钟D1205亮,第3秒钟D1206亮,第4秒钟D1207亮,第5秒钟D1204和D1205亮,第6秒钟D1205和D1206亮,第7秒D1206和D1207亮,第8秒钟D1204、D1205和D1206亮,第9秒钟D1205、D1206和D1207亮,第10秒钟全亮,第11秒钟全灭;以后又从头开始,……循环下去。
电路设计:
ARM内部定时器,I/O口。
总体要求:
原程序+原理图+实际通过。
15、串口通讯
设计要求:
PC机与ARM通讯,全双工方式。
ARM首先给PC机发送“ARMISREADY!
”,之后PC机给ARM发送数据(键盘输入),传送给ARM并在数码管上显示。
电路设计:
使用LED,ARM的串口管理单元。
总体要求:
编写PC机通讯程序+ARM原程序+原理图+实际通过。
16、电子锁
设计要求:
编程模拟电子锁。
密码的位数及内容固定(也可以做成可修改的),用户输入密码正确的话显示“WELCOME”(或是其它的)提示信息,否则在数码管上显示“ERROR!
”(或是其它的)提示信息,若三次都不正确的话就禁止输入并且产生报警。
电路设计:
键盘输入,LED显示,外部中断。
总体要求:
原程序+原理图+实际通过。
17、实验指导书中的综合性、设计性实验部分内容
所选题目要求见实验指导书。
附件二:
课程设计报告写作要求
一、封面
封面内容:
1、嵌入式系统
(二)课程设计(宋体1号加粗);
2、设计题目(宋体2号加粗);
3、专业、班级、姓名(宋体3号加粗);
4、指导教师(宋体3号加粗)。
二、内容要求:
1、任务书
2、设计论文摘要与关键词
1)摘要
摘要应扼要叙述本论文的主要内容特点,文字要精炼,是一篇具有独立性和完整性的短文,一般须重点说明设计或研究工作的目的,设计或实验方法、结果和最终结论。
中文摘要一般为200字左右,摘要的文字部分用小四号宋体字。
2)关键词
关键词是供检索使用的,是从论文中选出的用以表示全文主题内容的单词或术语,不得自选关键词,关键词一般为3—5个。
关键词和摘要的文字部分要隔行书写。
3、正文
三、正文内容提要
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;
3、软件设计流程及描述;
4、源程序代码(要有注释)。
四、课程设计体会
五、参考文献
六、
(二)格式要求
1、采用A4纸张排版,左侧装订。
页边距上、下边距2厘M,左边距3厘M,右边距2厘M。
网格:
每页33行,每行33字。
2、标题四号字、宋体加粗,正文小四号字、宋体。
3、图和表要有图注和表注;图表中文字用五号字宋体,图注和表注的字体为五号字宋体加粗、居中。
图注在图的下面,表注在表的上面。
源程序代码采用宋体五号字
正文不允许有空页和空行,图必须标注图号及对应名称(使用小五黑体,图中文字使用小五宋体)。
《嵌入式系统二》课程设计报告
XXXX的设计
班级:
控制09-1班
学号:
XX
姓名:
XXX
指导教师:
XXX
设计日期:
2012年06月25日至2012年06月29日
设计题目:
设计的主要内容:
指导教师:
2012年7月2日
教师评阅意见书:
评阅教师:
2012年月日