单片机设计任务书.doc

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1、单片机课程设计任务书一、基本情况学时：2周学分：2学分适应班级：电气工程及其自动化二、课程设计的意义、性质、目标、要求1．意义课程设计是单片机课程教学的最后一个环节，是对学生进行全面的系统的训练。进行课程设计可以让学生把学过的比较零碎的知识系统化，真正的能够把学过的知识落到实处，能够开发简单的系统，也进一步激发了学生再深一步学习的热情，因此课程设计是必不少的，是非常必要的。2．性质课程设计是提高学生单片机技术应用能力以及文字总结能力的综合训练环节，是配合单片机课程内容掌握、应用得的专门性实践类课程。3．目标通过典型实际问题的实际，训练学生的软硬件的综合设计、调试能力以及文字组织能力，建立系统

2、设计概念，加强工程应用思维方式的训练，同时对教学内容做一定的扩充。4．要求（1）课程设计的基本要求单片机课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。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，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。（2）课程设计的教学要求单片机课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训

3、教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间（两周）累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。课程设计的任务相对分散，每3—5名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。三、课程设计题目及设计过程（一）十字路口交通灯控制系统的设计利用单片机的定时器产生秒信号，控制十字路口的红绿黄灯交

4、替点亮和熄灭。要求能用按键设置两个方向的通行时间（绿灯点亮的时间）和暂缓通行时间（黄灯点亮的时间），系统的工作符合一般交通灯控制要求。（二）设计过程1、设计要求十字交叉路口的交通灯控制系统的结构如图1.1所示。往南和往北的信号一致，即红灯（绿灯或黄灯）同时亮或同时熄灭。实现红、绿、黄灯的循环控制。要实现此功能需要表示三种不同颜色的LED灯分别接在P1个管脚，用软件实现。往东和往西方向的信号一致，其工作方式与南北方向一样，也采用三种不同颜色的LED灯分别接在P1个管脚，用软件实现。当南北方向为绿灯和黄灯时，东西向的红灯点亮禁止通行；而东西方向为绿灯和黄灯时，南北向的红灯点亮禁止通行。图1.1十

5、字路口交通灯控制示意图假设南北方向为主干道，通行时间为20秒，东西方向是次干道，通行时间为20秒，黄灯点亮的时间均为5秒，则其工作方式如表1.1所示循环点亮信号灯。表1.1交通信号灯工作方式南北向绿灯亮20秒黄灯亮5秒红灯亮24秒东西向红灯亮24秒绿灯亮20秒黄灯亮5秒具体设计要求如下：1、设计一交通灯控制系统，其结构如图1.1所示，工作方式满足上述要求。2、主干道和次干道的通行时间及黄灯点亮的时间可以手动设置。3、在没有手动设置通行时间时，系统自动按表1.1的模式进行工作。2、设计要点（1）硬件设计：实现红、绿、黄灯的循环控制。要实现此功能需要表示三种不同颜色的LED灯分别接在P1个管脚，

6、用软件实现。要求东西车道和南北车道上的车辆交替运行，每次通行时间为20s；要求黄灯先亮5秒钟，才能变换车道。黄灯亮时要求每秒闪亮一次；要求绘出原理图；根据设计要求和技术指标设计好电路。（2）本系统的工作流程：1）接通电源时或系统复位后，系统按程序给定的时间工作，即南北向通行20秒，东西向通行20秒，黄灯亮5秒，工作模式如表1.1所示。首先南北向通行，然后东西向通行，如此循环。（3）软件设计：1）系统资源分配：为了便于程序的设计、阅读及修改，需要先对系统的存储器资源进行分配和说明。2）软件模块：根据上述工作流程和设计要求，软件设计可以分为以下几个功能模块：先了解实际交通灯的变化规律，假设一个十

7、字路口为东西南北走向。初始状态0为东西红灯，南北红灯；然后转状态1南北绿灯通车，东西红灯。过一段时间转状态2，南北绿灯闪几次转黄灯，延时几秒，东西仍然红灯。再转状态3，东西绿灯通车，南北红灯。过一段时间转状态4，东西绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒，南北仍然红黄灯，最后回到状态1，不断循环。（1）.当东西方向为红灯，此道禁止通行，东西到行人可通过；南北道为绿灯，此道车辆通过，行人禁止通行。市建委20秒。（2）.黄