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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
南北向绿灯亮黄灯亮红灯亮24秒
20秒5秒
东西向红灯亮24秒绿灯亮黄灯亮
20秒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
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