一、课程设计注意事项
(1)在以下课题中任选一个课题,完成课程设计。也可以自选题目,如:点阵式LED显示屏、公共汽车报站器、楼栋大门上安装的门铃系统、数据采集与处理系统等等,内容要求涵盖电子技术、单片机、FPGA等。
(2)对于自选题,要求将选题的设计内容与部分设计框图写成书面文档与老师讨论,经过老师同意后,作为本次课程设计。
(3)此次在“电子技术课程设计”实验教学中引入电子设计竞赛的机制,由ADI公司资助部分元器件和经费,鼓励同学们使用ADI公司的器件(如放大器、模数、数模转换器、单片机芯片及开发工具等)。
(4)参赛学生:从我校控制系09级本科生进行选择,要求参赛学生具有较强的实践动手能力,并且“电子线路设计与测试”实验课程的平均成绩要达到80分及以上,竞赛时3人组成一个参赛队,完成一个题目,由学生自主报名、自己组队。由于是第一次举行竞赛,初步打算参赛队数限制在20个队。
由班长负责推荐2个队,不参加竞赛的同学最高分不超过89分。完成基本功能但没有获奖的同学,成绩要视工作态度、表现以及完成情况给分。
(5)竞赛时间:第1周~第15周,即2012年2月13日~2012年5月25日
(6)完成竞赛时,要提交课程设计报告,并现场进行演示。在规定的时间内进行答辩,由教师组成答辩小组,评出相应奖项(特等奖、一等奖、二等奖),给予一定的奖励。
(7)上第二次课时,由班长统一将选题情况上交老师(最好用电子文档),题目确定后,中途不得随意更换。
二、 课设进度安排及成绩说明
A、常规题
第1次课:布置任务
第2次课:学生选题并查找资料、设计方案
第3次课:检查提交设计方案;学生开始实现设计
第4-6次课:主体功能基本实现并于第6次课进行阶段检查
第7-8次课:外围功能的实现、系统整体调试
第9-10次课:系统整体调试和验收、撰写课设报告
成绩构成:各阶段检查情况、验收实现功能和时间、回答问题情况、课设报告
B、竞赛题
第1次课:布置任务
第2次课:学生选题并查找资料、设计方案
第3次课:检查提交设计方案和元器件清单;学生开始实现设计
第6次课:进行阶段检查
第10次课:主体功能基本实现,进行阶段检查
5月20日前:自行预约实验室,进行系统设计和实现,完成外围功能的实现、系统整体调试、撰写课设报告
5月21日-25日:验收、竞赛答辩
成绩构成:各阶段检查情况、验收实现功能、答辩情况、课设报告
三、课程设计竞赛题目
任务1:LCD显示的数字电子秤设计 (罗杰)
设计内容与要求:
①设计一个高精度的数字电子秤,要求用LCD显示。
②电子秤的主要技术指标如下:
基本功能:
· 额定的最大称重量:3.0 kg;
· 精度:能分辨1g物体的重量;
· LCD能够分别显示物体的重量和ADC芯片转换后的数字代码。
扩展功能:
· 提高精度:分两档设计,即能分辨0.5g、1g物体的重量;
· 其他附加功能(如增加去皮按键、自动校准等);
②用C51语言对设计进行描述,并下载到实验板上调试成功。
③按照设计流程,写出设计性实验报告(包括设计环境、硬件电路框图、主要芯片介绍),画出程序流程框图,并打印有注释的源文件。 并谈谈此次实验的收获、感想及建议.
任务2:心电信号检测与放大电路(曾喻江)
心电图是心脏兴奋的发生、传播及恢复过程的客观指标,是医疗诊断的重要工具,而便携式的心电监测与监控装置是目前医疗电子设备的一个重要分支。本课题将要实现的便携无线心电监控系统以采集、分析、显示人体心电图为目标,整体可以划分为三大模块:心电前端模块、微控制器模块和PC端模块(可选)。具体设计内容与要求如下:
(1) 心电前端模块采用高共模抑制比的放大电路实现对人体心电电位信号的采集与放大;
(2) 微控制器模块利用模数转换模块实现对模拟信号的数字化转换,然后将心电波形/心率数值显示在LCD上。如果系统包括PC端,该模块还需要控制与PC的数据通信。
(3) PC端模块(可选)通过无线通信实现与微控制器模块的信息交互、数据存储及处理,实现对多个终端设备(默认是一个终端,多个终端也是可选项)的监控管理、日志记录以及存储回放功能。
任务3:基于DDS技术的的信号产生器(杨小献)
设计内容与要求:
①设计并实现一个由AD9850或AD9851为核心的DDS模块和单片机为核心的按键LCD显示控制模块、滤波模块等构成的DDS函数信号发生器。
基本功能:a、产生波形:正弦波、方波、三角波、锯齿波
b、频率范围:正弦波为1Hz~10MHz,其它波形为1Hz~1MHz
c、频率分辨率0.1Hz
d、幅度范围:20mVp-p~10Vp-p;
e、可测试外部输入信号的频率。频率测量范围:1 Hz~100 MHz;
输入信号幅度:100mVp-p~10Vp-p
扩展功能:a、方波可实现波形占空比可调
b、可实现其它更多波形;用户自定义波形的输入与产生
c、可实现波形的定频、扫频、2PSK、ASK和FSK等
d、提高所设计实现的波形发生器与频率计的量程与精度
e、其他功能与性能。
②用C51语言对设计进行描述,并下载到实验板上调试成功。
③按照设计流程,写出设计性实验报告(包括设计环境、硬件电路框图、主要芯片介绍),画出程序流程框图,并打印有注释的源文件。 并谈谈此次实验的收获、感想及建议
任务4:设计实现一个具有温度显示功能的电热壶控制系统(张林)
基本要求
实现加热、温度显示、90°C~100°C保温、沸腾自动断电等功能。
发挥部分
实现开始工作时间预设定、温度预设定、异常情况报警断电等功能。
说明:
1、需准备无控制功能的、功率不太大的最简单电热壶。
2、元器件选型:需要热敏元件测温,需要小型继电器控制强电。其它元器件视设计需要而定,但电路主要部分需选用ADI公司的元器件,若用单片机控制也需选用ADI的产品。
3、需设计制作印刷电路板(PCB),元器件安装在PCB上。
4、按要求完成设计报告
任务5:基于单片机的多路温度测量与巡检装置(龚军)
设计一个基于单片机的多路温度测量与巡检装置,要求用LCD显示。其组成框图如下:
基本要求:
1、测温范围:-30℃~100℃;
2、能显示各路温度值;
2、可以设定通道之间扫描速度;
3、传感器断线具有自动检测功能。
4、温度单位摄氏(℃)华氏(F)可以自动转换;
5、用C51语言对设计进行描述,并下载到实验板上调试成功。
发挥部分
1、可以设定任意一路温度上下限报警,也可以全部通道报警;
2、测试通道可以任意设定,满足测量和速度的要求;
3、各通道不均匀度:仪器分辩率为0.5度;
4、保存数据时间间隔可以设定。
其他自选题目:如计步器(用于记录人走路或跑步的步数)