Материал: Методические указания к курсовому проекту по дисциплине Электроника и микропроцессорная техника для студентов направления Приборостроение. Кондусов В.А

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

Кафедра конструирования и производства

радиоаппаратуры

527-2015

Методические указания

к курсовому проекту по дисциплине"Электроника и микропроцессорная техника" для студентов направления 12.03.01 «Приборостроение» (профиль«Приборостроение») очной и заочной форм обучения

Воронеж 2015

Составитель канд. физ.-мат. наук В.А.Кондусов

УДК 681.323

Методические указания к курсовому проекту по дисциплине" Электроника и микропроцессорная техника " для студентов направления 12.03.01 «Приборостроение» (профиль «Приборостроение») очной и заочной форм обучения /ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост.В.А. Кондусов. Воронеж, 2015. 33 с.

Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Электроника и микропроцессорная техника» включают общие указания по выполнению, цели и задачи проектирования, содержание и объем задания, а также этапы выполнения курсового проекта. Определен порядок выбора темы и формирования технических требований к устройству, даны методические рекомендации по выбору типа микропроцессора и разработке программного обеспечения. Приведен примерный перечень тем для курсового проекта.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2003 и содержатся в файле Кондусов КП ЭиМПТ. doc.

Библиогр.: 5 назв.

Рецензент канд. техн. наук, доц. Е.Б.Алперин.

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. А.В. Муратов

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВПО «Воронежский

государственный технический

университет», 2015

Введение

Объем производства цифровых интегральных схем (ЦИС), микропроцессоров (МП) и микроконтроллеров (МК) постоянно возрастает, улучшаются их технические характеристики и снижается стоимость. Микропроцессоры и МК, благодаря реализации в них программной настройки, обладают свойствами универсальных устройств цифрового управления. Всё это способствует массовому применению МП и МК в приборостроении, для цифровой обработки данных и управления различными объектами и процессами [1].

Реализация задач управления и обработки информации с использованием МП и МК осуществляется путем аппаратного сопряжения управляющего устройства с датчиками, исполнительными устройствами, органами управления (переключатели, кнопки, реле и др.), а так же программной реализацией алгоритмов сбора, обработки информации и формирования управляющих воздействий. Одной из областей применения МК является автоматизация технологических процессов производства радиоэлектронных средств (РЭС). Разработка средств автоматизации возможна только квалифицированными инженерно-техническими работниками, в равной степени владеющими современными методами микропроцессорной схемотехники и программирования на уровне Ассемблера и машинных кодов. В то же время разработчик должен обладать знаниями в области технологии изготовления РЭС. Таким образом на современном этапе к инженеру, как к разработчику микропроцессорных систем, предъявляются следующие требования [1] :

- профессиональные знания особенностей работы РЭС;

- знания специфики применения МП и МК в РЭС;

- обладание арсеналом современных средств программирования и отладки программ;

-знания приемов совместной настройки аппаратной и программной частей МПС.

В рамках курсового проекта по дисциплине «Электроника и микропроцессорная техника» предполагается более глубокое осознание и получение первичных практических навыков по разработке цифровых устройств и приборов на базе ЦИС и микропроцессорных средств вычислительной техники. Методические указания в сжатой форме содержит характеристику и последовательность процесса проектирования технических систем (ТС) и приборов, основные общие понятия и методологию проектирования, особенности технических систем на базе микропроцессоров, а также библиографию по затрагиваемым вопросам.

Следует отметить [1], что темпы роста сложности технических систем над развитием формальных методов их проектирования преобладают в настоящее время и эта тенденция сохранится в будущем. Из этого вытекает, что при практической работе инженеру не удаётся найти единственное пособие, в котором будут содержаться ответы на все, стоящие перед ним вопросы. Еще более убедительным данное утверждение становится, если определить процесс проектирования как информационную подготовку некоторого технического решения.

С учётом того, что новое техническое решение всегда базируется на новой информации, реальное проектирование гармонично объединяет научные методы синтеза и анализа с изобретательностью инженеров, неожиданные технические решения которые порой «переворачивают» установившиеся теоретические воззрения.

  1. Общие указания по выполнению курсового проекта

    1. Цель курсового проектирования

Основной целью курсового проекта по дисциплине «Электроника и микропроцессорная техника». является развитие и закрепление у студентов навыков и умений в формализации, алгоритмизации и прог­раммировании задач, связанных с применением ЦИС и микропроцессорных устройств (МПУ) при проектировании приборов а также для комплексной автоматизации технологических процессов производства РЭС при выборе технических средств и оформлении документации.

В результате выполнения курсового проекта студенты должны приобрести опыт и навыки:

  • в формализации поставленной задачи, в переходе от физичес­кой модели (интерпретации) задачи к математической, логической и алгоритмической;

  • в определении параметров технологического оборудования и процессов, подлежащих контролю и управлению;

  • в разработке требований к техническим средствам сопряжения технологического оборудования с МПУ;

  • в разработке протокола обмена информацией между МПУ и технологическим оборудованием с учетом заданных временных соотноше­ний и быстродействия МПУ, датчиков и исполнительных устройств;

  • в выборе элементной базы – микропроцессорных комплектов (МПК), памяти и микросхем общего применения с учетом требуемых, производительности, объема памяти, разрядности, специфики связи с объектами управления;

  • в оформлении программной документации.

В качестве тем для курсового проекта студентам могут быть предложены темы из перечня согласно приложению 1, а

также другие темы по выбору преподавателя (или студента по согласова­нию с преподавателем).

Работа выполняется и защищается индивидуально или в соста­ве бригады (для комплексной темы). В последнем случае роли членов бригады должны быть четко распределены и оговорены в пояснительной записке во введении.

2 . Содержание и объем задания курсового проекта

2.1Задание на курсовой проект

2.1.1 Разработать технические требования (ТТ) на цифровое устройство.

      1. Разработать структурную и электрическую принципиальную схемы устройства.

      2. Выбрать технические средства и при необходимости тип МП или МК и другие компоненты устройства.

      3. Составить инструкцию по эксплуатации изделия и методику проверки его работоспособности.

    1. Содержание и объем курсового проекта

2.2.I Пояснительная записка должна содержать: титульный лист; задание на курсовой проект; лист: замечания руководителя; содержание с указанием номеров страниц и разделов: Введение; 1.Постановка и анализ задачи; 2.Выбор технических средств , структурная и принципиальная схемы цифрового устройства. Описание работы; Заключение; Список используемых источников;

Объём пояснительной записки: 10-15 страниц включая приложения.

Графическая часть: схема электрическая структурная -1 лист, (формат А4); схема электрическая принципиальная -1 лист, (формат А4); чертёж печатной платы -1 лист, (формат А4); сборочный чертёж -1 лист, (формат А4).

2.3. Этапы выполнения курсового проекта

Для осуществления контроля текущей успеваемости и обеспечения ритмичности, выполнение работы условно разбивается на 3 этапа:

I этап - формализация задачи, разработка технических требований к устройству (25 % объема работы);

2 этап – выбор технических средств, разработка структурной и принципиальной схем (50% объема работы);

3 этап – оформление пояснительной записки (25% объема работы).

3. Порядок выбора темы и формирования технических требований к устройству

В качестве темы курсового проекта студентом может быть выбрана тема, связанная с разработкой измерительного прибора, автоматизацией технологического про­цесса изготовления прибора или детали, разработанных студентом ранее, в рамках научной работы или курсового проекта по курсу "Технология деталей". Тема также может быть предложена преподавателем (или выбрана студентом) из числа тем, приведенных в приложении, с учетом уровня подготовки и специализации студента. Выбранная тема может стать частью будущего дипломного проекта.

Технические требования к МПУ разрабатываются (формируются) самим студентом на основе анализа физических (физико-химических) процессов для выбранного технологического процесса с учетом выбранного студентом технологического оборудо­вания.

Выбранное технологическое оборудование и разработанные технические требования на блок МПУ должны быть согласованы с преподавателем в рамках I этапа выполнения курсового проекта.

4. Организация выполнения курсового проекта

В начале семестра проводится вводное занятие, на котором преподаватель разъясняет студентам цели и задачи курсового проектирования, устанавливается порядок выполнения проекта, дается расписание консультаций. Каждый студент выбирает и согласовывает с преподавателем тему курсового проекта.

Посещение консультаций каждым студентом, независимо от хода выполнения проекта, обязательно. График выполнения курсового проекта каждым студентом индивидуально согласовывается с преподавателем.

5 Требования к оформлению пояснительной записки и графических материалов

Графические материалы оформляются в соответствии с требованиями Государственных стандартов ЕСКД, а программная документация – в соответствии с требованиями ЕСПД.

Текстовые материалы должны быть оформлены в соответствии с СТП.

6. Порядок защиты курсового проекта

До защиты курсовой проект отдается руководителю на проверку, по результатам которой могут быть сформулированы замечания.

На защите студент делает сообщение по содержанию и результатам работы. Работа оценивается с учетом результатов проверки и замечаний преподавателя, сообщения разработчика и ответов на вопросы при защите.

7. Методические указания по выполнению курсового проекта

Работа над курсовым проектом должна начинаться с анализа задания на проектирование устройства или технологического процесса (ТП), подлежащего автоматизации. В случае выбора темы проекта проектирования технологического процесса для этого следует выбрать типовое технологическое оборудование ТП и изобразить условную структурную схему технологической установки. Далее необходимо последовательно, поэтапно, пооперационно описать ТП, попутно отмечая все числовые параметры, характеристики и допуски на них, подлежащие контролю и регулированию в процессе работы и в готовой продукции. Обратите внимание на логическую последовательность всех операций ТП и возможные аварийные или тупиковые ситуации.

На основе анализа ТП следует определить процедуры и операции, подлежащие автоматизации и приступить к формулировке технических требований (ТТ) к МПУ. Этот этап является весьма ответственным, так как от полноты и качества ТТ напрямую зависит качество МПУ. ТТ должны включать в себя не только числовые параметры и допуски, подлежащие контролю, но и последовательность действий МПУ по контролю и управлению ТП. По существу ТТ должны представлять словесный алгоритм работы МПУ.

При выборе технических средств (элементной базы) для аппаратурной реализации устройства следует прежде всего ориентироваться на отечественную элементную базу и современные микроконтроллеры (МК), позволяющие минимизировать аппаратную часть [2-5]. В большинстве практических случаев реализации устройств автоматизации ТП производительности и объема внутренней памяти МК оказывается достаточно, а наличие в МК дополнительных блоков (таймеров, АЦП, портов ВВ и др.) резко упрощает аппаратную часть МПУ.

Источник: https://studfile.net/preview/16567338/