- •Микропроцессорные системы
- •Введение
- •Проектирование микропроцессорных систем
- •Понятие системы
- •Цикл проектирования системы
- •Задание на курсовой проект
- •Содержание и оформление курсового проекта
- •Защита курсовых проектов
- •Требования пользователей и функциональная спецификация
- •Проектирование системы
- •Проектирование аппаратных средств микропроцессорного устройства
- •Типовая структура мпу
- •Система питания мпу
- •Питание от аккумуляторов
- •Комбинированный источник питания
- •Расчет потребляемой мощности
- •Модуль сброса и синхронизации
- •Расчет схемы сброса и синхронизации
- •Организация памяти микроэвм
- •Блок связи с оператором (пульт управления)
- •Подключение клавиатуры
- •Подключение индикатора
- •Расчет пульта оператора
- •Организация ввода данных
- •Ввод аналоговой информации
- •Расчет входных схем
- •Ввод цифровой и дискретной информации
- •Организация вывода данных
- •Цифровые выходы
- •Аналоговые выходы
- •Управление силовыми цепями
- •Стандартные последовательные интерфейсы
- •Гальваническая развязка
- •Выбор микроконтроллера
- •Проектирование программных средств микропроцессорных устройств
- •Технология разработки программного обеспечения
- •Технология задачи/состояния
- •Взаимодействие между задачами
- •Программная реализация типовых модулей мпу
- •Сопряжение с клавиатурой
- •Сопряжение с жки-модулем
- •Сопряжение с памятью по интерфейсу i2c
- •Сопряжение с последовательным асинхронным интерфейсом
- •Сопряжение с датчиком температуры
- •Пример проектирования микропроцессорного устройства
- •Требования пользователя и построение функциональной спецификации
- •Проектирование системы
- •Проектирование аппаратной части устройства
- •Проектирование программной части
- •Void init(void) // инициализация контроллера
- •Варианты заданий
- •Приложение а
- •1. Основание для разработки
- •2. Назначение разработки
- •3. Требования к разработке
- •3.1Требования к функциональным характеристикам
- •3.2Требования к надежности
- •3.3 Требования к условиям эксплуатации
- •3.4 Требования к составу и параметрам технических средств
- •3.5. Требования к программной и информационной совместимости
- •Приложение в
- •Приложение г
- •Библиографический список
Варианты заданий
В вариантах заданий преподавателем могут варьироваться различные параметры и, в частности, параметры, помещенные в скобках.
Разработать контроллер кодового доступа:
на базе микроконтроллера AVR(PIC,MК51,Motorola, ….);
электронный ключ на базе touch-memory;
наличие звуковой и светодиодной индикации;
питание от внешнего источника +12В;
обеспечить возможность внутрисхемного программирования;
обеспечить управление электромагнитным замком;
разработать общую структуру программного обеспечения;
разработать процедуру привязки ключей (включения в базу доступа);
написать программу процедуры привязки на языке С (Ассемблере);
написать программу инициализации контроллера.
Разработать контроллер цифрового диктофона:
на базе микроконтроллера AVR, . . . .
запись речевого сообщения во Flash-память (сменнуюFlash-карту);
обеспечить возможность связи с компьютером по СОМ-порту;
обеспечить дополнительную функцию электронной (через ЖКИ) записной книжки;
длительность записи – более 2 часов (1 часа …);
питание от встроенного аккумулятора;
разработать общую структуру ПО;
разработать процедуру передачи сообщения на компьютер;
разработать формат передаваемого кадра;
написать программу процедуры передачи на одном из языков.
Разработать цифровой измеритель температуры и давления промышленной установки:
на базе микроконтроллера AVR. . . ;
диапазон измеряемых температур +50°С . . . +750°С ( или др.), с точностью 0.1°С ( или др.);
тип температурного датчика – термопара (термосопротивление платиновое, медное, …);
датчик давления – тензорезистивный преобразователь;
наличие встроенного пульта – дисплей (ЖКИ, светодиодный, …), клавиатура на 4 (8, 16, …) клавиш;
связь с центральным постом по интерфейсу RS485 (RS422, …);
разработать общую структуру ПО;
разработать структуру процедуры съема данных;
разработать формат кадра обмена с центральным постом;
написать программу процедуры съема данных.
Разработать универсальный модуль ввода/вывода:
на базе микроконтроллера AVR. . . ;
количество аналоговых входов – 2 (4, 8, …);
максимальная частота аналоговых сигналов – 1кГц (10кГц, …100кГц, … 1МГц);
динамический диапазон по аналоговым входам – 4В…+4В (0В…10В; – 10В…+10В; …);
разрядность АЦП – 12 (14, 16, …);
количество аналоговых выходов – 2 (4, 8, …);
максимальная частота смены сигнала на аналоговых выходах – 10кГц ( 100кГц, … 1Мгц);
разрядность ЦАП – 8, (10, 12, …);
динамический диапазон выходного аналогового напряжения –5В…+5В (0В…+5В; – 10В…+10В);
количество цифровых входов – 4 (8, 16,…);
уровни цифровых входов – 0/+5В, 0/+10В,…;
количество цифровых выходов – 4(8, 16, …);
наличие гальванической развязки по водам/выходам – есть (нет);
связь с центральным компьютером по интерфейсу – RS-485 (RS-232,…);
разработать общую структуру ПО;
разработать процедуру съема данных аналоговых сигналов;
написать программу процедуры съема;
написать программу инициализации модуля ввода/вывода.
Разработать универсальный регулятор температуры промышленных устройств:
на базе микроконтроллера …….;
тип термопреобразователя – термопара ТХК (термометр сопротивления ТПП 100, …);
температурный диапазон измерений +50°С …+400°С (+1400°С);
точность измерения 0.1°С (1°С);
периодичность измерения не реже 10мс (100мс, 1с);
управление нагревателем через электромагнитное реле (транзисторные оптроны, симисторные оптроны);
напряжение, подаваемое на нагреватель ~220В;
мощность нагревателя - 500Вт (1кВт, 10 кВт);
наличие пульта управления: клавиатура 16 клавиш, дисплей 2 х 16;
связь с центральным пультом по гальванически развязанному интерфейсу RS-485;
разработать общую структуру ПО;
разработать процедуру связи с центральным пультом;
разработать формат кадра посылки;
написать программу инициализации;
написать программу процедуры связи с центральным пультом;
питание устройства от сети ~220В.
Разработать контроллер технологического многоканального измерителя:
на базе микроконтроллера AVR, …;
количество цифровых входных каналов с токовым входом 4мА/20мА – 2(4); с токовым входом 0мА/5мА – 2(4); с уровнями напряжения 0В/10В – 4 (8);
количество аналоговых входов – 4(8);
диапазон входных напряжений по аналоговым входам –5В…+5В (0В…10В; …);
разрядность АЦП – 12 (10, 14, 16, …);
быстродействие АЦП – 10кГц (100кГц, …) на канал;
наличие пульта управление – клавиатура (12, 16, … клавиш), индикатор (ЖКИ, светодиодный, люминесцентный, … с характеристиками 2х16, …);
интерфейс связи с компьютером – RS-232C;
питание от сети ~220В;
разработать общую структуру ПО измерителя;
разработать процедуру обслуживания пульта управления;
написать программу процедуры обслуживания пульта;
написать программу инициализации измерителя.
Разработать контроллер АСУ точки торгового центра:
на базе микроконтроллера AVR, …;
связь с контрольно-кассовой машиной по интерфейсу RS-232C;
связь с Proxi– считывателем по интерфейсуWiegand;
связь с центральной машиной по интерфейсу RS-485;
индикатор алфавитно-цифровой 4х20;
память на произведенные операции в течение дня;
питание от источника +12В;
разработать общую структуру ПО контроллера;
разработать процедуру обмена с центральной машиной;
разработать протокол и формат обмена с центральной машиной;
написать программу обмена и программу инициализации контроллера.
Другие, возможные, темы курсовых проектов:
Разработать контроллер охранной сигнализации автомобиля.
Разработать контроллер охранной системы офиса.
Разработать контроллер измерителя артериального давления [49].
Разработать считыватель системы контроля за персоналом [50].
Разработать систему управления бытовым инкубатором.
Разработать систему управления бытовой стиральной машиной.
Разработать систему управления бытовым холодильником.
Разработать систему управления электронными весами.
Разработать систему управления бытовой СВЧ-печью.
Разработать систему управления бытовым кондиционером.
Разработать систему управления газовой горелкой агрегата автономного водяного отопления коттеджа.
Разработать систему управления экологическим микроклиматом аквариума.
Разработать систему управления микроклиматом в приусадебной теплице.
Разработать систему управления сервисным оборудованием в салоне автомобиля.
Разработать мобильное устройство сбора, хранения и передачи информации о прохождении ж/д вагонов через сортировочный узел.
Разработать контроллер спортивного тренажера.
Разработать контроллер дистанционного управления гаражной дверью.
Разработать систему управления вертушкой на проходной предприятия с контролем времени входа/выхода.
Разработать систему управления бытовой электроплитой.
Разработать систему контроля энергосбережения.
Разработать систему управления имитатора стрелкового оружия с фиксацией поражения цели.
Разработать устройство для доступа к компьютеру по личной электронной карте.
Разработать систему навигации для штурмана экипажа авторалли.