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01模块一 单片机系统硬件设计1210

来源:网络收集 时间:2018-12-05 下载这篇文档 手机版
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浙江工业职业技术学院实习教案

课题名称 授课班级 模块一:单片机系统硬件设计 10电子信息工程技术2 课题号 授课日期 No.1 12.10 目的与要求: 1. 理解任务书要求 2. 学会相关资料查阅方法 3. 综合学习和练习单片机系统的设计方法 课时安排: 123节下达任务、查阅资料,讲解知识点及操作关键点 456节 上机练习 检测手段: 1. 上机操作结果 2. 上交的电子文档 安全与注意事项: 1. 正确操作电脑 2. 注意数据的及时保存 3. 注意机房的卫生 课后分析: 复习: 1. 单片机系统工作原理 2. 电子系统基础结构 新课导入: 本课时综合介绍电子创新设计基本知识,课程设计基本方法,及课程设计资料查阅方法,设计文档书写技巧等。 课题一单片机系统硬件设计 知识点: 1. 任务单 2. 关于创新设计 3. 关于制作要点 电子创新设计指人们应用各种电子技术设计在功能、性能、组成或结构等方面具有一定创新性的电子设备或产品的过程。电子创新设计是一个非常广义的概念,只要在某一个方面有一定的创新性,就可以称之为创新设计。电子创新设计包含于各门课程学习、课程设计、毕业设计和课余活动等过程中。 一. 任务单 接受任务时间 完成任务时间 (一)任务描述 1.内容: 设计一个基于单片机的电动小车控制器。 a) 熟悉电动小车控制器的工作机制、控制原理等相关知识。 b) 复习电子电路,传感器、单片机或FPGA相关知识。 c) 设计功能需求分析和设计方案,详细分析出可能涉及并需要实现的功能模块,并给出各功能点的实现细节。 d) 根据整个设计过程的相关资料和经验,做出设计报告(含原理图、PCB、程序或流程图)。 2.要求: a) 能设计并控制电动小车控制器模块工作。 b) 能设定展示电动小车控制效果。 c) 设计硬件线路板或仿真,并调试,验证。 d) 系统功能改进。 (二)任务/设计准备 一、软硬件准备 1. 计算机(已安装KEIL软件\\proteus 7仿真软件)2.电动小车及控制板 二、资讯准备 1.在开始任务/设计之前,你通过哪些渠道,收集了哪些资料,解决了哪些问题? 资料名称 渠道(网站/论坛等) 获取到的信息或解决的问题 : 2.通过查阅资料,请你独立思考并回答下列问题: 1)你设计的具有创新意义的方案或作品的创新特点是什么? 2)原理图的创建、PCB布局布线有什么规则,要注意什么问题? 3)单片机小系统如何搭建?其程序的下载、操作方法是怎样的? 4)怎样控制电动机的转动方向、转动速度(加速、减速、匀速运动)?如何使用光敏电阻、红外、或触须等探测环境条件? (三)项目行动及设计方案(计划、决策) 1. 方案、方法 2.步骤、时间分配 3.小组成员分工 4.思路 (请另附纸或实训报告中说明) (四)项目实施 各步骤详细描述(请另附纸或实训报告中说明) (五)检查与评价 出勤10 纪律10 参与10 技能10 团队10 作品20 报告20 创新10 合计 二. 电子产品的基本结构 传感器数据存储器锁存器打印机接口键盘单片机程序存储器A/D采样/保持驱动接口D/A分配器…… 驱动接口开关量输入M…… M多路开关TP…… …… L工作对象显示器地址译码器接口开关量输出 三. 涉及的知识 序号 内容名称 主要内容 1 CPU技术 单片机、FPGA、DSP、ARM等CPU,RAM、E2PROM、FLASH等存储器件。 仪用放大器、变送器与滤波器、A/D转换器、V/F变换器、光电隔离技术等, D/A转换器、功率放大器、继电器驱动、步进电机驱动等 键盘输入、拨码盘、LED显示、LCD显示、触摸屏等 RS232、RS422、RS485、I2C、SPI、USB、等总线技术 编码器、霍尔传感器、温度传感器、压力传感器等 原理图、印制板图的设计,线路板的安装和调试,机壳加工和改造,产品外形设计等。 2 3 4 5 6 7 输入技术 输出技术 人机界面技术 数据传输接口技术 (总线技术) 传感技术 线路设计、安装和调试方法 四. 原理图/PCB的设计及相应程序的设计 1. 基本模块 (1) 主控板 (2) 键盘板及其驱动程序 (3) 显示板及其驱动程序 (4) A/D转换板及其驱动程序 (5) D/A转换板及其驱动程序 (6) 直流电机控制板 (7) 步进电机驱动板及其驱动程序 (8) 各种直流电源板 2. 原理图/PCB的设计 1) 印制板设计的基本步骤 2) 原理图设计的注意事项 3) 元器件的布局要求 4) 特殊元件位置的确定 5) 印制板的布线 6) 印制板中的接地线布置方式 7) 电源线的布置 8) 其它注意事项 3. 相应程序设计 五. 举例 ES11Vin7812+5V3+12XS1122PINGNDC11000uGNDR13KGNDT1C30.1uC522uR33kC70.1u+12GND-12XS2123HT5.08-312BR1RS206C6GNDC21000uR23KC420.1uVin22u3R43kC80.1u-12V7912ES2-12 1234VD1LM385-2.5D32R22k+5+5KCOL0KCOL1KCOL2KCOL3SCAN0SCAN1SCAN2SCAN3P3.3P3.28765+5ADOADCS2P3.5P3.4+5C1EO120pDATCLKDACSOUTAD6TLV56181234DINCLKCSOAVDDOBREFAGND8765+5C2REF20p24MP3.7P3.691716D11234567813121514311918P10P11P12P13P14P15P16P17INT1INT0T1T0EA/VPX1X2RESETRDWRRM1AT89C51P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P2739383736353433322122232425262728P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7DPADCS1ADCS2DACSCLKDATATSCLATSDA123456789P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.720kD1REFD41234REFIN+IN-GNDADS7816VCCCLKDOCS8765+5+5CLKDATXS26PIN123456ADCS1IN1IN2OUTAOUTB+5GNDD51234REFIN+IN-GNDADS7816VCCCLKDOCSXS1C12HT3.96-2+5CRXDTXDALE/PPSEN10113029RXD-ATTXD-ATXS412345678910KEYBOARDBKCOL0KCOL1KCOL2KCOL3SCAN0SCAN1SCAN2SCAN3RST+5D2+5OUTBRSTR1100C022uR01KAT24C161234A0A1A2GNDVCCWPSCLSDA8765+5ATSCLATSDATXDOXS51234567891011121314LED-PORTSCAN0SCAN1SCAN2SCAN3P3.4P3.5P3.6P3.7DPC521233PINTXDRXDGND1u/16V+5XS3JP1JP3C71u/16VD3C31u/16V12345678C61u/16VTitleC1+V+C1-C2+C2-V-T2OUTR2INMAX232VCCGNDT1OUTR1INR1OUTT1INT2INR2OUT1615TXDO14RXDI1312RXD-ATTXD-AT111091P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5+5GNDXS626PIN1234567891011121314151617181920212223242526B3TXD-ATRXDI+5GND23JP2JP3C41u/16VAANumberRevision1RXD-ATSizeA4Date:File:12310-Jun-2008J:\\dz07\\dz07.DdbSheet of Drawn By:4 XP6KH11KH22KH33KH44KL15KL26KL37KL489KRST10S11S12S13S14S21S22S23S24DC3-10+5S31S32S33S34RSTS41S42S43S44

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