2、电子系统设计工程实训任务指导书hau.docx

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1、电子系统统设计工程实训训任务指指导书二一年二月月14前言电子设计计工程实实训任务务指导书书是为EDDP-MMCU-20000实验验平台编编写的实实训配套套参考书书之一。本本任务书书编写的的目的在在于为采采用EDDP-MMCU-20000实验验平台开开展实践践教学或或进行电电子设计计工程师师认证培培训的有有关院校校提供一一个参考考的教学学及培训训思路。本实训任任务指导导书的定定位为电电子系统统设计类类实践课课程的教教学，紧紧密结合合EDPP-MCCU-220000实验箱箱的资源源，以一一个个独独立又相相互关联联的系统统或者准准系统设设计任务务为内容容，将相相关知识识点融合合起来，达达到电子子工程

2、实实训的目目的。实实训任务务指导书书按照对对实验箱箱的使用用情况分分为三个个部分。第第一部分分的实训训可以完完全在EEDP-MCUU-20000实实验箱上上完成，第第二部分分是需要要利用EEDP实实验平台台的扩展展模块才才能完成成的实验验任务，第第三部分分则是需需要学生生自己设设计制作作扩展模模块才能能完成的的任务。各部分的任务相互独立，由易到难进行编排，尽量覆盖当前电子设计中所遇到的主要知识点。由于时间原因，先期编写第一部分的任务，后续再陆续给出第二部分和第三部分的参考任务。第一部分分包括99个实训训任务，计计划参考考培训学时时40学时，每每个培训训实验44-6学学时。依据具具体情况况，可以

3、以集中在在一周内内完成，也也可以分分散在半半个学期期甚至一一个学期期内完成成。每个个实验任任务的选选题既考考虑到侧侧重的知知识点，也也同时突突出实训训任务的的完整性性与综合合性，因因此需要要相关的的先修课课程如模模拟电路路、数字字电路、单单片机原原理、CC语言等等做铺垫垫。在开开发工具具选择问问题上，本本任务书书中的首首选工具具是Keeil和和Prooteuus，不不同院系系亦可依依据自己己的实际际情况酌酌情选用用。由于时间间紧迫，任任务书中中出现的的不妥之之处，敬敬请读者者批评指指正。电子设计计工程师师认证项项目办公公室二一年二月月 目录任务一EEDP电电子工程程实训的的硬件开开发1任务二E

4、EDP电电子工程程实训的的软件开开发3任务三字字符型LLCD接接口电路路设计及及应用55任务四简简易数字字钟设计计6任务五简简易数字字电压表表设计88任务六简简易温度度监控器器设计110任务七简简易正弦弦信号发发生器设设计122任务八简简易红外外数据传传输系统统设计114任务九简简易数据据采集与与传送系系统设计计15任务一EEDP电电子工程程实训的的硬件开开发1. 任务目的的(1) 熟悉EDDP-MMCU-20000实验验箱的结结构与使使用方法法；(2) 掌握线性性直流稳稳压电源源的设计计方法；(3) 熟悉Prroteeus软软件的基基本使用用方法；(4) 熟悉电子子工程实实训硬件件开发流流程

5、与方方法。2. 实验内容容(1) 下载并运运行实验验箱测试试程序，认认知实验验箱的主主要硬件件模块及及其功能能； (2) 按照实验验箱接口口要求，设计直流稳压电源电路。采用Proteus软件绘制并仿真其功能；(3) 测试电源源模块的的功能与与指标。3. 实训要求求(1) 掌握MCCU代码码的下载载过程，了了解实验验箱电源源模块、MMCU模模块、通通信及下下载模块块、8115扩展展模块、LLCD显显示模块块、键盘盘模块、AAD/DDA模块块、红外外模块、IIIC模模块、信信号调理理模块等等十个基基本模块块的功能能及其它它们之间间的连接接关系。(2) 直流稳压压电源设设计参数数，输入入2200V交

6、流流市电，输输出+55V、+12VV和-112V三三路直流流电压。要要求输出出纹波电电压不大大于100mV，稳稳压系数数小于00.5%，输出出内阻小小于0.1欧。这一部分可在Proteus下完成。(3) 实际测试试电源模模块的上上述3点点参数，并并记录测测试结果果。(4) 撰写实验验报告。4. 发挥部分分(1) 按照实验验箱母版版接口标标准，自自己设计计电源模模块PCCB板并并焊接好好电路，替替换原有有模块。(2) 增加一路路0+10V连续续可调的的直流稳稳压电源源电路。5. 训练过程程(1) 课前学生生依照任任务书自自行预习习。(2) 4个课内内计划教教学学时时，先简简要讲解解并演示示，后由

7、由学生验验证与测测试。可可以安排排在一次次连续的的时间单单元内完完成。(3) 分散教学学时，要要求写出出实验报报告，在在下次实实验时上上交。任务二EEDP电电子工程程实训的的软件开开发1. 任务目的的(1) 熟悉Keeil uViisioon3集成开开发环境境的使用用方法；(2) 熟悉80051最最小系统统的构成成； (3) 掌握Keeil C511开发流流程；(4) 熟悉Keeil与与Prooteuus的联联合调试试方法。2. 实验内容容(1) 采用Prroteeus绘绘制单片片机最小小系统；(2) 编写一个个简单的的C511程序，控制P2.1端口的输出电平，在Keil中完成编译链接后，在K

8、eil中仿真运行并查看其结果；(3) 采用Keeil和和Prooteuus联合合调试的的方法开开展调试试，逐步查查看调试试过程及及其结果果；(4) 将编程代代码通过过STCC-ISSP程序序下载到到MCUU Fllashh中运行行，用万万用表测测量P22.1口口的输出出电平。3. 实训要求求(1) 掌握80051时时钟电路路与复位位电路的的设计，熟熟悉80051最最小系统统的构成成，在PProtteuss中完成成最小系系统的绘绘制；(2) 掌握在KKeill集成开开发环境境下开发发C511程序的的一般方方法，编编写的简简单程序序能够在在Keiil中成成功编译译、链接接及模拟拟仿真与与调试；(3

9、) 完成Keeil与与Prooteuus的联联合调试试，记录录实验过过程；(4) 下载代码码到EDPP实验箱箱上，测测试实际际运行结结果，并并与前两两种仿真真结果进进行对比比； (5) 撰写实验验报告。4. 发挥部分分(1) 请思考如如何开展展80551单片片机的系系统仿真真调试功功能；(2) 了解其它它C511的开发发环境与与开发工工具，并并比较各各自的异异同；(3) 为单片机机的复位位电路增增加看门门狗功能能，提高高系统的的稳定性性。5. 训练过程程(1) 课前学生生依照任任务书自自行预习习。(2) 4个课内内计划教学学学时，先先简要讲讲解并演示，后后由学生生验证与与测试。可可以安排排在一

10、次次连续的的时间单单元内完完成。(3) 分散教学学时，要要求写出出实验报报告，在在下次实实验时上上交。任务三字字符型LLCD接接口电路路设计及及应用1. 任务目的的(1) 掌握81155并并行I/O口的的扩展方方法及其其使用；(2) 掌握字符符型LCCD的使使用；2. 实验内容容(1) 显示子系系统电路路的绘制制。采用用Prooteuus绘制制80551的II/O扩扩展电路路，并通通过81155驱驱动字符符型LCCD；(2) 编写C551程序序，在LLCD上上显示字字符串“Helllo,Worrld！”；(3) 采用Keeil和和Prooteuus联合合调试代代码，查看仿真真结果；(4) 将编

11、程代代码通过过STCC-ISSP程序序下载到到MCUU Fllashh中运行行，并观观察运行行结果。3. 实训要求求(1) 依照EDDP实验验箱的接接口设计计，在PProtteuss中完成成80551显示示子系统统电路模模块的绘绘制，可以仿仿真EDDP实验验箱的相相应硬件件模块；(2) 编写代码码能够在在LCDD上显示示特定字字符串； (3) 程序可以以在Prroteeus仿仿真硬件件上和EEDP实实验箱上上正常运运行；(4) 撰写实验验报告。4. 发挥部分分(1) 增加LCCD字符符的现实实效果； (2) 如果采用用串行通通信方式式，如何何实现MMCU与与字符型型LCDD接口；(3) 编制显

12、示示子程序序函数库库（二进进制），供供后续实实验程序序调用。5. 训练过程程(1) 课前学生生依照任任务书自自行预习习。(2) 4个课内内计划教教学学时时，先简简要讲解解并演示示，后由由学生验验证与测测试。可可以安排排在一次次连续的的时间单单元内完完成。(3) 分散教学学时，要要求写出出实验报报告，在在下次实实验时上上交。任务四 简易数数字钟设设计1. 任务目的的(1) 掌握Keeil C511中断服服务程序序的编写写方法； (2) 掌握80051单单片机中中断及定定时器的的使用方方法；(3) 掌握矩阵阵键盘的的扩展及及使用方方法；(4) 掌握数字字钟的设设计方法法。2. 实验内容容(1) 在

13、任务三三电路图图的基础础上，通通过81155扩扩展一块块44矩阵键键盘；(2) 用C511编写代代码，实实现一个个数字钟钟的基本本功能；(3) 采用Keeil和和Prooteuus联合合调试代代码，查查看仿真真结果；(4) 将编程代代码通过过STCC-ISSP程序序下载到到MCUU Fllashh中运行行，并观观察运行行结果。3. 实训要求求(1) 依照EDDP实验验箱的接接口设计计，在任任务三的的基础上上补充键键盘电路路模块的的绘制，可可以仿真真EDPP实验箱箱的相应应硬件模模块；(2) 准确计数数，以数数字形式式在LCCD上显显示时、分分、秒的的时间。小小时计时时要求为为“24翻翻1”，分

14、和和秒的计计时要求求为600进位；(3) 具备校时时功能，时时、分、秒秒可以独独立校对对，校时时时计数数停止；(4) 程序可以以在Prroteeus仿仿真硬件件上和EEDP实实验箱上上正常运运行；(5) 撰写实验验报告。4. 发挥部分分(1) 为数字钟钟增加年月月日数字字显示功功能；(2) 为数字钟钟增加星星期的显显示功能能；(3) 增加农历历的显示示功能；(4) 在Prooteuus中将将自己画画的44矩阵阵键盘封封装成一一个独立立的仿真真模块，直直接使用用。5. 训练过程程(1) 课前学生生依照任任务书自自行预习习。(2) 4个课内内计划教教学学时时，先简简要讲解解并演示示，后由由学生验验

15、证与测测试。可可以安排排在一次次连续的的时间单单元内完完成。(3) 分散教学学时，要要求写出出实验报报告，在在下次实实验时上上交。任务五 简易数数字电压压表设计计1. 任务目的的(1) 熟悉SPPI接口口协议；(2) 掌握TLLC15543 A/DD转换器器的工作作原理及及使用方法法；(3) 熟悉掌握握TL4431基基准电压压源的工工作原理理；(4) 掌握直流流电压表表的工作作原理与与实现方方法。2. 实验内容容(1) 参考EDDP实验验箱ADD模块电电路，在在Prooteuus中采采用TLLC15543和和TL4431设设计一个个AD采采样电路路；(2) 用C511编写代代码，实实现一个个数

16、字式式直流电电压测量量表，将将测量到到的直流流电压值值在LCCD上显显示；(3) 采用Keeil和和Prooteuus联合合调试代代码，查查看仿真真结果；(4) 将编程代代码通过过STCC-ISSP程序序下载到到MCUU Fllashh中运行行，并观观察运行行结果。3. 实训要求求(1) 依照EDDP实验验箱的接接口设计计，在任任务三、四四的基础础上补充充AD采采集电路路的绘制制，可以以仿真EEDP实实验箱的的相应硬硬件模块块；(2) 直流电压压测量范范围为00-5VV，测量量结果在在LCDD上用33位数码码显示，显示分分辨率为为0.001V，测测量误差差不大于于5%+1字；(3) 程序可以以

17、在Prroteeus仿仿真硬件件上和EEDP实实验箱上上正常运运行；(4) 撰写实验验报告。4. 发挥部分分(1) 增加低频频交流电电压的测测量功能能，能在EDDP实验验箱上实实现；(2) 增加电流流测量功功能，在在Prooteuus中仿仿真实现现。5. 训练过程程(1) 课前学生生依照任任务书自自行预习习。(2) 4个课内内计划教教学学时时，先简简要讲解解并演示示，后由由学生验验证与测测试。可可以安排排在一次次连续的的时间单单元内完完成。(3) 分散教学学时，要要求写出出实验报报告，在在下次实实验时上上交。任务六 简易温温度监控控器设计计1. 任务目的的(1) 熟悉IIIC接口协协议；(2)

18、 掌握典型型IICC接口芯芯片ATT24CCXX、PPCF885744的使用用；(3) 掌握PTTC热敏敏电阻测测温的工工作原理理；(4) 掌握温度度信号采采集及调调理电路路的设计计方法。2. 实验内容容(1) 参考EDDP实验验箱，在在Prooteuus中设设计一个个模拟温温度采集集电路，温度采集的模拟量可以通过任务五的AD采集电路模数转换；(2) 参考EDDP实验验箱，在在Prooteuus中设设计基于于IICC接口的的EEPPROMM存储电电路和并并行扩展展LEDD指示灯灯电路，用用于保存存及指示温温度等相相关信息息；(3) 针对EDDP实验验平台，编写C51程序，实现环境温度的实时监控

19、；(4) 采用Keeil和和Prooteuus联合合调试代代码，查查看仿真真结果；(5) 将编程代代码通过过STCC-ISSP程序序下载到到MCUU Fllashh中运行行，并观观察运行行结果。3. 实训要求求(1) Protteuss下的硬硬件设计计可以参参考EDDP实验验箱电路路，要求求能与之之兼容； (2) 实时温度度监控要要求，每每一秒钟钟采用一一次实时时温度，温度的监控范围为0-50，监控结果在LCD上显示，显示分辨率为0.1，测量误差不大于0.5。监控器可以预置监控报警温度，报警温度要求也在LCD屏上同时显示。温度升高达到报警温度后，系统点亮LED灯报警，同时将本次超温报警过程的最

20、高温度在EEPROM中保存。LCD上能同时显示最近3次高温的记录值。(3) 程序可以以在Prroteeus仿仿真硬件件上和EEDP实实验箱上上正常运运行；(4) 撰写实验验报告。4. 发挥部分分(1) 如果采用用数字温温度传感感器，如如何设计计扩展电电路及应应用编程程； (2) 完成一个个闭环水水温控制制系统的的设计，如如何改进进电路及及编程应应用。5. 训练过程程(1) 课前学生生依照任任务书自自行预习习。(2) 6个课内内计划教教学学时时，先简简要讲解解并演示示，后由由学生验验证与测测试。可可以安排排在12个实实验单元元时间内内完成。(3) 分散教学学时，完完成实验验后要求求写出实实验报告

21、告，在下下次实验验时上交交。任务七 简易正弦弦信号发发生器设设计1. 任务目的的(1) 掌握DAAC的工工作原理理及使用用方法；(2) 掌握滤波波器的计计算机辅辅助设计计方法；(3) 掌握DDDS的工工作原理理；2. 实验内容容(1) 参考EDDP实验验箱，在在Prooteuus中扩扩展TLLC56615 DACC转换电电路；(2) 采用滤波波器辅助助设计软软件，设设计一低低通滤波波器，滤滤除DAAC输出出的高频频分量；(3) 采用DDDS技术术，输出出常用信信号波形形； (4) 采用Keeil和和Prooteuus联合合调试代代码，查查看仿真真结果；(5) 将编程代代码通过过STCC-ISS

22、P程序序下载到到MCUU Fllashh中运行行，并观观察运行行结果。3. 实训要求求(1) Protteuss下的硬硬件设计计可以参参考EDDP实验验箱电路路，要求求能与之之兼容； (2) 低通滤波波器只需需要在PProtteuss中实现现；(3) 采用DDDS技术术，输出出1Hzz1kkHz正正弦波信信号，频频率分辨辨率为1HHz。输输出频率率误差小小于1%，频率率稳定度度小于00.0001；(4) 程序可以以在Prroteeus仿仿真硬件件上和EEDP实实验箱上上正常运运行；(5) 撰写实验验报告。4. 发挥部分分(1) 实现三角角波与方方波的输输出；(2) 实现任意意波形的的输出；(3

23、) 提高频率率分辨率率；(4) 提高频率率稳定度度。5. 训练过程程(1) 课前学生生依照任任务书自自行预习习。(2) 4个课内内计划教教学学时时，先简简要讲解解并演示示，后由由学生验验证与测测试。可可以安排排在1个个实验单单元时间间内完成成。(3) 分散教学学时，完完成实验验后要求求写出实实验报告告，在下下次实验验时上交交。任务八 简易红红外数据据传输系系统设计计1. 任务目的的(1) 熟悉红外外通信的的工作原原理；(2) 掌握红外外收发器器件的使使用方法法；2. 实验内容容(1) 两台EDDP实验验箱构成成一组，一台发发射，一一台接收收，熟悉悉相应的的红外收收发电路路模块；(2) 设计简单

24、单的通信信协议；(3) 编写相应应的收发发代码，实实现数据据的红外外传输； (4) 将收发代代码分别别下载到到相应的的EDPP实验箱箱中运行行，观察察运行结结果。3. 实训要求求(1) 自定的红红外通信信协议应应简单可可靠；(2) 发射机通通过键盘盘输入欲欲发送的的字符串串，并在在LCDD上显示示；(3) 接收机将将接收到到的字符符串在LLCD屏屏上显示示；(4) 测试时，依依据实际际情况，收收发实验验箱应保保持一定定的距离离；(5) 撰写实验验报告。4. 发挥部分分(1) 实现两台台实验箱箱的全双双工红外外通信；(2) 提高通信信的传输输码率；(3) 利用EDDP红外外模块，设设计一个个自学

25、习习型万能能遥控器器。5. 训练过程程(1) 课前学生生依照任任务书自自行预习习。(2) 4个课内内计划教教学学时时，先简简要讲解解并演示示，后由由学生验验证与测测试。可可以安排排在1个个实验单单元时间间内完成成。(3) 分散教学学时，完完成实验验后要求求写出实实验报告告，在下下次实验验时上交交。任务九 简易数数据采集集与传送送系统设设计1. 任务目的的(1) 掌握LMM75数数字温度度传感器器的使用用；(2) 熟悉RSS2322C串口口通信协协议标准准；(3) 掌握80051串串行接口口的使用用方法。2. 实验内容容(1) 熟悉EDDP实验验箱的LLM755数字温温度采集集电路；(2) 编写

26、C551程序序，将LLM755采集到到的温度度在LCCD上显显示；(3) 编写C551程序序，将采采集到的的温度数数据通过过RS2232CC串口传传至上位位机(PPC机)显示；(4) 将编程代代码分别别下载到到相应的的EDPP实验箱箱中运行行，观察察运行结结果。3. 实训要求求(1) 温度采集集周期为为每秒钟钟1次；(2) 上位机一一般采用用PC机机，显示示终端可可以直接接用超级级终端等等软件查查看显示示结果；(3) 撰写实验验报告。4. 发挥部分分(1) 采用RSS-4885协议议通信，以以提高通通信的传传输距离离；(2) 自己编写写上位机机接收与与显示程序序；(3) 利用Laabviiew进进行串口口编程，将设计一个温度监控窗口，以监视单片机采集到的实时温度。5. 训练过程程(1) 课前学生生依照任任务书自自行预习习。(2) 6个课内内计划教教学学时时，先简简要讲解解并演示示，后由由学生验验证与测测试。可可以安排排在12个实实验单元元时间内内完成。(3) 分散教学学时，完完成实验验后一周周内要求求写好实验报报告并上交。