单片机与嵌入式实验室

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    单片机与嵌入式实验室是计算机专业实验室,拥有面积420平,电脑120台套。实验室有专职实验技术人员3人,高工一人,工程师2人。实验室主要承担《嵌入式系统》和《单片机控制与应用》实验。

    一、嵌入式系统实验

    嵌入式系统实验2005年开设,实验学时32学时。它是一门实践性很强的专业实验课,是计算机专业本科生必选课。要求学生应具备数字逻辑电路、C语言程序设计、LINUX操作系统、微机应用技术等方面的预备知识,比较熟悉课程介绍的各类接口芯片的功能,通过课程实验,可以加深对嵌入式系统原理的理解,加强动手能力,激发学习积极性,熟悉嵌入式实时系统开发环境及其流程,掌握嵌入式系统的基本分析和设计方法,培养学生开发嵌入式系统的能力。

嵌入式系统实验

序号

实验项目

内容提要

实验

类型

学时

分配

主要仪器

设   备

实验

地点

1

嵌入式系统软硬件开发环境

 

 

本实验介绍ARM2200实验箱硬件结构,了解ADS 1.2集成开发环境的使用方法,编写C应用文件进行工程建立、调试。

验证性

4

嵌入式系统教学实验平台

单片机与嵌入式实验室

2

汇编语言程序设计

了解ARMulator软件仿真,掌握ARM汇编指令用法,实现结构化编程。

验证性

设计性

4

嵌入式系统教学实验平台

单片机与嵌入式实验室

3

GPIO特性实验

理解GPIO特性,正确使用GPIO功能进行应用系统测试与控制。

验证性

4

嵌入式系统教学实验平台

单片机与嵌入式实验室

4

定时器与外部中断

定时器的设置与应用,查询控制方式,外部中断函数编写、工作模式设置。

验证性

设计性

4

嵌入式系统教学实验平台

单片机与嵌入式实验室

5

UART实验

了解串行通信原理,掌握嵌入式系统与PC机的串行通信方法。掌握UART各个控制寄存器的设置,编写通信程序。

验证性

设计性

4

嵌入式系统教学实验平台

单片机与嵌入式实验室

6

A/D、D/A实验

掌握模数转换器、数模转换器的应用设置,完成A/D、D/A的编程控制。

验证性

4

嵌入式系统教学实验平台

单片机与嵌入式实验室

7

触摸屏实验

了解液晶屏和触摸屏的工作原理和驱动方法,掌握触摸屏的控制过程,学习采样数据的后期处理。

验证性

4

嵌入式系统教学实验平台

单片机与嵌入式实验室

8

嵌入式LINUX平台构建与内核配置

构建嵌入式LINUX开发软硬件基础平台,熟悉LINUX调试方法,掌握LINUX内核配置方法。

验证性

综合性

4

嵌入式系统教学实验平台

单片机与嵌入式实验室

 

 

    二、单片机控制与应用实验

    单片机控制与应用实验共48学时,是为计算机专业高年级本科生所设置的综合性、实践性、充分发挥学生自主动手能力的实验课程。实验接口模块全部都是实验室自行开发研制的,是教师们多年的科研成果的实际化。通过本课程的学习,可以使学生对使用计算机进行控制的基本方法有所了解,掌握使用单片机和微机组成控制应用系统的常用方法,综合复习学生所学过的计算机组成原理和其他硬件知识,进一步培养学生的汇编语言和高级语言的程序设计能力。同时增加了电路图和线路板的分析与制作,使学生亲手掌握实际硬件制作技术与流程。本课程的课程安排和教学方式上,突出强调培养学生的创新性,在前提知识预习,实验设计等方面都由学生自主完成。

单片机控制与应用实验项目

序号

实验项目

内容提要

实验

类型

学时

分配

1

电路图分析与设计

(1)分析给定的示例文件电路图。(2)设计一个8031基本应用电路的原理图。

设计性必做实验

6学时

2

电路制版图设计

按照在实验一中设计的8031 基本应用电路原理图,进行制版图的设计。

设计性必做实验

4学时

3

数码管显示

使用MCS-51汇编语言编写程序,用三个数码管显示十进制数值每隔一定时间增1,到999后归零继续。当开关S1按下时,暂停计数;松开时,恢复计数。

设计性必做实验

4学时

4

步进电机控制

编制MCS‐51 程序使步进电机按照规定的转速和方向进行旋转,并将步数显示在数码管上。当按下S1 开关时,进行快速旋转;当松开开关时,慢速旋转。当按下S2 开关时,按照顺时针旋转;当松开时,按照逆时针旋转。

设计性必做实验

4学时

5

直流电机脉宽调速

使用脉宽调制的方法,动态调整向P1.3 输出的内容,使得电机转速能够稳定在一个预定值附近,同时实时显示当前转速。根据输入修改电机转速目标值。每隔一秒钟读取两个开关的状态。同时动态调整输出,使得电机转速能够稳定到目标值附近。交替显示目标值和当前转速值。

设计性必做实验

4学时

6

I2C总线与时钟芯片

通过I2C总线协议控制时钟芯片,设置和读取当前日历信息并显示。通过开关设置闹钟时间并进入休眠模式,时间到达后自动唤醒CPU并重新显示。

设计性必做实验

4学时

7

超声波测距

利用单片机产生方波脉冲,产生超声波。接受到回波信号,通过外部中断接收超声波的返回信息。同时利用内部定时器进行计时,通过计算得到准确距离并显示。

设计性必做实验

6学时

8

液晶显示

在点阵液晶显示屏上显示实验者的姓名,并显示出外边框。并设计和实现某种形式的动画,如位置变化、隐藏显示等。

设计性必做实验

6学时

9

闭环温度控制

通过温度传感器测量出当前温度,并显示在屏幕上。通过控制热电阻稳定到预先设定的目标温度。对热电阻的控制采取PWM方法。同时绘制温度变化曲线。

综合性必做实验

6学时

10

重量测量

通过压力传感器测量待测物体重量。并进行校正,包括零点校正和比例校正。

综合性必做实验

4学时

11

LED点阵显示

使用按行或者按列扫描方式,在LED点阵显示屏上显示实验者姓名。多个汉字轮流显示

综合性必做实验

4学时

12

光照度测量

通过光照度传感器测量当前光照度值并显示。

设计性选做实验

4学时

13

湿度测量

通过湿度传感器测量空气湿度,并在液晶显示屏上输出值。

设计性选做实验

4学时

14

颜色识别

通过颜色传感器测量不同的颜色值,并在液晶显示屏上输出。

设计性选做实验

4学时

15

蓝牙通信

通过蓝牙通信器件使单片机与微机通信。从微机中向单片机发送数据,在单片机上显示。

研究性选做实验

4学时

 

 

 


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