Перечень 3аданий для курсовых проектов
ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ
КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Курсовой проект должен состоять из пояснительной записки (текстовая часть) и чертежа принципиальной схемы (графическая часть проекта). Пояснительная записка к курсовому проекту оформляется на листах белой бумаги формата А4 (210 х 297). Чертеж курсового проекта должны быть выполнены на листах форматов АЗ (420 х 297) или А4 (210 х 297) в соответствии с правилами ЕСКД. Спецификации на аппаратное обеспечение проектируемой системы выполняются на листах формата А4 и включаются в пояснительную записку.
Пояснительная записка к курсовому проекту должна содержать:
а) задание на курсовое проектирование с описанием требований к функционированию проектируемой системы;
б) описание и блок-схему алгоритма функционирования системы;
в) разбиение реализуемых микропроцессорной системой (МПС) функций на программно-реализуемые и аппаратно-реализуемые, формулировку требований к аппаратному и программно-алгоритмическому обеспечению проектируемой МПС, описание структурно-алгоритмического разбиения системы;
г) разработку аппаратного обеспечения микропроцессорной системы:
– обоснование и выбор микроконтроллера, наиболее подходящего для решения поставленной задачи;
– краткое описание структуры микроконтроллера и назначение его выводов;
– проектирование периферийных блоков системы (при отсутствии их в структуре микроконтроллера);
д) разработку программно-алгоритмического обеспечения;
– разработку и описание полной блок-схемы алгоритма;
– разработку П0, описание его структуры, описание и характеристики подпрограмм и других программных модулей;
– краткое описание элементов процесса отладки программного обеспечения МПС (ввод и трансляция) и представление ее результатов;
е) краткую инструкцию для пользователя разработанной микропроцессорной системы, где указать назначение кнопок и различных индикаторов разработанного устройства (если они есть), порядок работы с ними.
Пункты г и д пояснительной записки должны включать в себя таблицы назначения используемых выводов для однокристальных микроконтроллеров), описания форматов используемых в программах данных, листинги трансляции разработанного П0.
В конце пояснительной записки помещается список используемой при работе над курсовым проектом научно-технической литературы.
Все принятые в курсовом проекте инженерные решения, касающиеся как аппаратной, так и программной части проектируемой системы, должны быть технически и логически обоснованы.
При защите курсового проекта необходимо:
1) знать основные этапы и специфику проектирования МПС как систем саппаратно-программной реализацией;
2)хорошознать структуру и архитектуру используемого в курсовом проекте микроконтроллера, основные технические характеристики, функциональное назначение выводов;
3) четко представлять принципы функционирования и построения аппаратной и программной частей МПС системы, а также их взаимосвязь и совместную работу;
4) уметь обосновать принятые в курсовом проекте технические (аппаратное обеспечение) и алгоритмические (программное обеспечение) инженерные решения и их взаимосвязь.
5) в зависимости от типа используемого контроллера продемонстрировать работу разработанного ПО в графической среде универсального отладчика UMPS или интегрированной среды AVR Studio.
ПЕРЕЧЕНЬ 3АДАНИЙ ДЛЯ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ
Примечание. Сложность задания на курсовой проект оценивается в баллах (3–5), что соответствует оценке при успешном выполнении и защите курсового проекта.
1. Программный формирователь аналоговых сигналов (сложность 5 баллов).
Программный формирователь аналоговых сигналов сложной формы представляет собой устройство, вырабатывающее в течение заданного времени на одном аналоговом выходе требуемое значение аналогового сигнала (напряжения) изменяющегося по заданной программе. Аналоговый выходной сигнал, управляет исполнительным устройством, регулирующим физический параметр (температуру в помещении, давление в котле и т.д.).
На рис.1−4 представлены различные формы напряжений, которые требуется сформировать системой на основе микроконтроллера. Для реализации этой задачи необходим ЦАП, система индикации, индицирующая время, оставшееся до окончания процесса. Время работы задается программно. Необходимые параметры и варианты курсовых заданий представлены в табл.1.
Рис.1
Рис.2
Рис.3
Рис.4
Таблица 1.
| Вариант | Рис | t1(мин) | t2(мин) | tп(мин) | Uмакс(В) | Uмин(В) | ЦАП | tработы |
| 10,24 | 5,12 | 572ПА1 | ||||||
| 5,12 | 2.56 | 594ПА1 | ||||||
| 8.96 | 1.28 | 572ПА1 | ||||||
| 10,24 | 594ПА1 | |||||||
| 9,6 | 0,64 | 572ПА1 | ||||||
| 8.32 | 594ПА1 | |||||||
| 8,32 | 0,64 | 572ПА1 | ||||||
| 10,24 | 1,28 | 594ПА1 | ||||||
| 5,12 | 572ПА1 | |||||||
| 9,64 | 594ПА1 |
2. Программный измеритель аналоговых величин с индикацией результата измерения (сложность 5 баллов).
Подобные системы представляют собой цифровые вольтметры, в которых входное напряжение пропорционально измеряемому параметру. Для ввода аналоговой величины необходимо использовать АЦП, масштабный усилитель для обеспечения необходимой точности и цифровой индикатор результата измерения с заданной точностью.
В системе необходимо предусмотреть область ОЗУ (например 60 ячеек) для хранения результатов измерения. Когда выделенная область заполняется, то она выводится через параллельный порт, и измерения начинаются снова. Индикация результата измерения обновляется после выборки и измерения входного сигнала.
В табл.2 представлены варианты заданий данного типа.
Таблица 2
| Вариант | Диапазон входных напряжений (В) | Точность измерения (%) | Частота выборки (число/минута) | Общее время измерения (час) | АЦП |
| 0.1-10 | 1113ПВ1 | ||||
| 0,05-5 | 1113ПВ1 | ||||
| 0.02-2 | 1113ПВ1 | ||||
| 1-10 | 1113ПВ1 | ||||
| 1-2 | 0.5 | 1113ПВ1 |
В качестве АЦП может быть использован импортный аналог.
3. Программный счетчик числа продукции за определенное время с индикацией результата измерения (сложность 4 балла).
Подобный тип МПС применяется для подсчета продукции за определенное время. Система должна включать датчик единицы продукции, гальванически развязанный от МК, индикацию, отражающую состояние счетчика в каждый момент времени. Необходимый объем счетчика определяется исходя из времени работы устройства и частоты появления продукции. Начальное состояние счетчика – нулевое.
В табл.3 представлены варианты заданий данного типа.
Таблица 3
| Вариант | Время работы счетчика(час) | Частота появления продукции (число/секунда) | Тип счетчика |
| регистр | |||
| регистр | |||
| 0,5 | таймер | ||
| таймер | |||
| таймер |
4. Программный измеритель длительности импульса (сложность 4 балла).
Подобный тип МПС применяется для измерения временных интервалов с заданной точностью. Причем, импульс, длительность которого необходимо измерить, может быть различной полярности (активная 1, и активный 0). Система должна включать, индикацию, отражающую результат измерения с заданной точностью в течение заданного времени. Если за это время поступает новый импульс, индикатор обновляется и отсчет времени индикации начинается с этого времени.
В табл.4 представлены варианты заданий данного типа.
Таблица 4
| Вариант | Диапазон длительностей входных импульсов (мС) | Точность измерения (%) | Активный уровень импульса | Время индикации (с) |
| 0,1-1 | ||||
| 0,05-5 | ||||
| 1-100 | ||||
| 1-10 | 0.5 | |||
| 10-200 | ||||
| 100-1000 | ||||
| 0.2-0.8 | 0.5 |
5. Программный суммирующий счетчик (сложность 4 балла).
Исходное состояние программного счетчика равно нулю. При нажатии кнопки, подключенной к выводу порта микроконтроллера состояние счетчика увеличивается на единицу, после чего в течение времени задержки tзад осуществляется блокировка кнопки. По истечении времени задержки процесс может повторяться. При достижении счетчиком значения N происходит его сброс в ноль. Состояние счетчика индицируется двух разрядным цифровым табло. В табл.5 представлены варианты заданий данного типа.
Таблица 5
| Вариант | Порт для подключения кнопки | N | tзад, с |
| P0 | 0,2 | ||
| P1 | 0,3 | ||
| P2 | 0,15 | ||
| P3 | 0,35 |
6. Программный реверсивный счетчик (сложность 4 балла).
Исходное состояние программного счетчика равно N. При нажатии кнопки, подключенной к выводу порта микроконтроллера, состояние счетчика уменьшается на единицу, после чего в течение времени задержки tзад осуществляется блокировка кнопки. По истечении времени задержки процесс может повторяться. При достижении счетчиком значения 0 происходит его загрузка числом N. Состояние счетчика индицируется двух разрядным цифровым табло. В табл.6 представлены варианты заданий данного типа.
Таблица 6
| Вариант | Порт для подключения кнопки | N | tзад, с |
| P0 | 0,1 | ||
| P1 | 0,18 | ||
| P2 | 0,22 | ||
| P3 | 0,55 |
7. Программный суммирующий счетчик с ручной начальной загрузкой (сложность 4 балла).
При начальном старте исходное состояние программного счетчика равно нулю и выполняется опрос состояния кнопки SV2. При нажатии кнопки SV2 осуществляется загрузка программного счетчика с определенной частотой Fзагрузки до значения N. Состояние счетчика индицируется двух разрядным цифровым табло. При значении N кнопка SV2 блокируется, и начинается опрос кнопки SV1, каждое нажатие на которую увеличивает состояние счетчика на единицу и формирует время задержки tзад. При достижении значения 99 счетчик сбрасывается в ноль, после чего осуществляется опрос кнопки SV2 и процесс можно повторить(занесение числа N, и т.д.). В табл.7 представлены варианты заданий данного типа.
Таблица 7
| Вариант | Порт для подключения кнопки SV1 | Порт для подключения кнопки SV2 | N | Частота загрузки Fзагрузки, Гц | tзад, с |
| P0 | P1 | 0,2 | |||
| P1 | P0 | 0,3 | |||
| P2 | P1 | 0,15 | |||
| P3 | P2 | 0,35 |