生物医学工程学院硬件设计说明书
年级：2015级
专业：生物医学工程
学生姓名：陆俊林
学号：2015 201521121032 20152
学生姓名：张慧
学号：201521120132
2017 年 5 月26 日
一．实习目的
（1）学习并掌握常用电子元件的辨识及其使用；
（2）学习并掌握MSP430单片机基本原理、IAR for MSP430开发软件的使用；
（3）按照图纸使用电烙铁焊接电子元件，组装一台单片机系统，并掌握其调试方法。
（4）提高实践操作能力，动手能力。
（5）学习并掌握MSP430单片机C程序设计方法。
二．实习器材和材料（常用工具及器件）
1.核心板器材及焊接顺序
2.扩展板器材及焊接顺序
三．实习内容
1．电子实训用电安全及常识
（1）安全用电知识是关于如何预防用电事故及保障人身、设备安全的知识。在电子装焊调试中，要使用各种工具、电子仪器等设备，同时还要接触危险的高电压，如果不掌握必要的安全知识，操作中缺乏足够的警惕，就可能发生人身、设备事故。
因此，必须在了解触电对人体的危害和造成触电原因的基础上，掌握一些安全用电知识，做到防患于未然。
（2）人体触电，当通过电流的时间越长，愈易造成心室颤动，生命危险性就愈大。
据统计，触电1-5min内急救，90%有良好的效果，10分钟内60%救生率，超过15分钟希望甚微。
（3）触电保护器的一个主要指标就是额定断开时间与电流乘积小于30mAs。实
际产品一般额定动作电流30 mA，动作时间0.1s，故小于30 mAs可有效防止触电事故。
（4）双相触电是指当人体同时接触电网的两根相线，电流从一相导体通过人体流入另一相导体，构成一个闭合回路，从而发生触电，这种触电形式称为双相触电，如图2-2所示。两相触电加在人体上的电压为线电压(380V) ，因此不论电网的中性点接地与否，其触电的危险性都最大。
（5）目前我国触电保护装置有电压型和电流型两大类。触电保护装置在对人身安全的保护作用方面远比接地、接零保护优越，并且效果显著，已得到广泛应用。
（6）电压型:用于中性点不直接接地的低压供电系统中
（7）电流型:用于中性点直接接地的低压供电系统中
2．焊接基本步骤及安装注意事项（以贴片焊接练习板和直流稳压电源焊接组装为例）
(1)、右手持电烙铁。根据情况左手持焊锡丝或者用尖嘴钳或镊子夹持无件或导线。焊接前，电烙铁要充分预热,烙铁头刃面上要带一定量焊锡。
(2)、将烙铁头刃面紧贴在焊点处。电烙铁与水平面大约成45度角左右。左手向下送锡，右手送烙铁。送锡时间决定锡量大小，烙铁停留时间决定加热时间。当焊锡、烙铁头在无件引脚根部焊盘处相接触后，烙铁头在焊点处停留的时间应根据焊盘大小拄制在0.5～2秒钟。
(3)、抬开烙铁头。待焊点处的锡冷却凝固。
3．认识MSP430单片机系统的主要硬件资源
MSP430单片机AD输入接口电源
JIAG接入口复位按钮IO扩展口
CR1220 3V电池RS232串口USB接口
LED灯（8个）LED数码管（4个）一个蜂鸣器
4*4矩阵键盘红外遥控接口24C16串行EEPROM DS1320时钟芯片DS18B20单总线数字温度氧传感器
nR905接口nRF24101接口SD卡接口
LCD1602字符型液晶接口LCD12864图形液晶接口步进电机接口
4．MSP430单片机的调试步骤和方法
使用IAR软件调试，首先建立一个工程，再把改写好的程序文件导入进来，接着就编译和下载调试，再用BSL软件将程序烧入核心板中，就可以接通电源调试各个开关按钮进行观察。
5．焊接和调试过程中碰到的主要问题及解决途径
焊接中的主要问题：不小心将芯片引脚焊在一起
解决途径：用电枪将锡融化并清除，重新焊
调试过程的主要问题：液晶显示屏不显示，或编译失败，连接端口错误解决途径：检查相关电路，检查程序是否正确，查看连接端口是否一致。
6．IAR开发环境的使用及程序下载步骤和方法
（1）运行“IARID.EXE”文件，得到你的Host-ID，并记下；
（2）右键单击“key.cmd”文件，选择编辑，将里面的“0x00000”替换为第一步获得的Host-ID，保存并关闭；
（3）双击运行“key.cmd”文件，则会在相同目录下生成“key.txt”文件；
（4）打开“key.txt”文件，找到含有"EW430-EV" version "1.12_WIN" 字样的那一段，就是你的安装序列号和key
（5）IAR开发环境的使用
1）点击IAR Embedded Workbench图标，运行软件；
2）先新建一个工作空间（Workspace）,File->New->Workspace；
3）创建工程，Project->Create New Project…；
4）按下图选择，点击OK；
5）选择一个存放工程的文件夹，并给工程命名，点击保存，注意工程名不要包含中文；
6）在创建完工程之后，就可以在右边的编辑框中进行编程；
7）在对工程进行编译之前需要对工程进行设置，在左边工作空间的工程名上右键，点击Option；
8）需要选择正确的器件，这里以MSP430F5438A为例，点击General Options，在Device中点击，MSP430x5xx
Family->MSP430F5438A；
9）点击Debugger->FET Debugger，然后点击OK；
10）保存工作空间，点击save all ，在文件名中填上合适的工作空间名称，注意不要包含中文，选择用一个工作空间包含一
个工程这种简单的操作方式，可以将工作空间的名称与工程名
称取成一致。
以上步骤完成了创建新工程，并进行正确配置的任务。在完成
以上步骤之后，可以进行代码编辑。在完成代码编辑之后，需
要进行编译，生成，运行操作，主要用到以下几个控件。
点击进行编译，编译通过
四．实习小结
通过这几次实验课的学习，让我认识了MSP430的一些用途，并且通过自己焊接，从中提升了焊接技术和认识了一些单片机的组成部件。自己安装并使用IAR和BSL软件，修改程序，虽然自己在编程上还不是很好，但这增强了自己的动手能力和学习能力。
五．学习MSP430单片机技术的计划与时间安排
New Project 1: 详细设计说明书
1. 前言 2. 摘要 3. 系统详细需求分析 3.1. 详细需求分析 3.1.1. 详细功能需求分析 3.1.2. 详细性能需求分析 3.1.3. 详细信息需求分析 3.1. 4. 详细资源需求分析 3.1.5. 详细组织需求分析 3.1.6. 详细系统运行环境及限制条件需求分析3.1.7. 信息要求 3.1.8. 性能要求 3.2. 接口需求分析 3.2.1. 系统接口需求分析 3.2.2. 现有软、硬件资源接口需求分析
3.2.3. 引进软、硬件资源接口需求分析 4. 总体方案设计 4.1. 系统总体结构 4.1.1. 系统组成、逻辑结构 4.1.2. 应用系统结构 4.1.3. 支撑系统结构 4.1.4. 系统集成 4.1. 5. 系统工作流程 4.2. 分系统详细界面划分 4.2.1. 应用分系统与支撑分系统的详细界面划分 4.2.2. 应用分系统之间的界面划分 5. 应用分系统详细设计 5.1. XX分系统详细需求分析 5.1.1. 功能详细需求分析 5.1.2. 性能详细需求分析
5.1.3. 信息详细需求分析 5.1.4. 限制条件详细分析 5.2. XX分系统结构设计及子系统划分5.3. XX分系统功能详细设计 5.4. 分系统界面设计 5.4.1. 外部界面设计 5.4.2. 内部界面设计 5.4.3. 用户界面设计 6. 数据库系统设计 6.1. 设计要求 6.2. 信息模型设计 6.3. 数据库设计 6.3.1. 数据访问频度和流量 6.3.2. 数据库选型 6.3.3. 异构数据库的连接与数据传递方式
1引言 (2) 1.1编写目的 (2) 1.2背景 (2) 1.3定义 (2) 1.4参考资料 (2) 2总体设计 (2) 2.1需求规定 (2) 2.2运行环境 (2) 2.3基本设计概念和处理流程 (3) 2.4结构 (3) 2.5功能器求与程序的关系 (3) 2.6人工处理过程 (3) 2.7尚未问决的问题 (3) 3接口设计 (3) 3.1用户接口 (3) 3.2外部接口 (3) 3.3内部接口 (4) 4运行设计 (4) 4.1运行模块组合 (4) 4.2运行控制 (4) 4.3运行时间 (4) 5系统数据结构设计 (4) 5.1逻辑结构设计要点 (4) 5.2物理结构设计要点 (4) 5.3数据结构与程序的关系 (4) 6系统出错处理设计 (5) 6.1出错信息 (5) 6.2补救措施 (5) 6.3系统维护设计 (5)
概要设计说明书 1引言 1.1编写目的 说明编写这份概要设计说明书的目的，指出预期的读者。 1.2背景 说明： a.待开发软件系统的名称； b.列出此项目的任务提出者、开发者、用户以及将运行该软件的计算站（中心）。 1.3定义 列出本文件中用到的专门术语的定义和外文首字母组词的原词组。 1.4参考资料 列出有关的参考文件，如： a.本项目的经核准的计划任务书或合同，上级机关的批文； b.属于本项目的其他已发表文件； c.本文件中各处引用的文件、资料，包括所要用到的软件开发标准。列出这些文件的 标题、文件编号、发表日期和出版单位，说明能够得到这些文件资料的来源。 2总体设计 2.1需求规定 说明对本系统的主要的输入输出项目、处理的功能性能要求，详细的说明可参见附录C。 2.2运行环境 简要地说明对本系统的运行环境（包括硬件环境和支持环境）的规定，详细说明参见附录C。
任务书——电脑时钟(带定时启闹功能) 一、课程设计题目： 电脑时钟的设计与制作 二、课程设计要求： 要求设计制作的电脑时钟具有以下功能： 1.自动计时,由6位LED显示器显示时、分和秒; 2.具备校准功能,可以直接由0-9数字键设置当前时间; 3.具备定时启闹功能。 三、设计任务概述： 通过设计一个电脑时钟，掌握Protel 设计单片机应用系统硬件线路图的方法，掌握使用Dais集成开发环境开发单片机应用系统控制程序的基本步骤和方法。 任务涉及的知识面包括MCS-51汇编程序语言、MCS-51 单片机I/O 应用、中断与定时器应用、人机接口应用技术等。 四、工作计划及安排： ①布置任务、分析任务、学习汇编语言、单片机的功能程序设计（3 天） ②方案设计、使用Protel 设计和绘制电脑时钟的硬件原理图（2 天） ③电脑时钟控制程序设计和调试（4 天） ④撰写实习报告（1 天） 五、考核及成绩评定方式： 设计结果占40 %；实习报告占40％；平时抽查(含半小时抽查)：20％； 课程程设计的成绩可为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级； 考勤：迟到扣5 分/次，旷课扣10 分/次
设计说明书目录 0、前言 单片机的应用介绍 1、课程设计的目的和要求 1.1课程设计的目的 1.2课程设计的基本要求 2、总体设计 2.1、总体方案 2.1.1、计时方案 2.1.2、键盘/显示方案 2.2、硬件总体设计 2.2.1、系统组成方案 2.2.2、扩展单元编址 2.2.3、键盘、显示功能的定义 2.3、软件总体设计 2.3.1、存储单元的分配、标志位的定义 2.3.2、主程序框图及清单（带有注释） 3、硬件设计 本系统所选用的各种芯片的功能、引脚、相应的命令控制字格式等。 4、软件设计 本系统的主要子程序、中断服务程序的框图及程序清单（带有注释） 5、总结 课程设计的收获、体会以及对本教学环节的意见和建议 6、参考文献 7、系统原理图 A3图纸绘制 摘要:用8051单片机CPU及接口电路设计电压检测报警系统并实现。包括企划,设计，运行.调试等过程。用到8051,8255两种芯片。 前言
SUCHNESS 硬件设计文档 型号：GRC60定位终端 编号： 机密级别：绝密机密内部文件 部门：硬件组 拟制：XXXX年 XX月 XX日 审核：年月日 标准化：年月日 批准：年月日
文档修订历史记录
目录 1系统概述 (3) 2系统硬件设计 (3) 2.1硬件需求说明书 (3) 2.2硬件总体设计报告 (3) 2.3单板总体设计方案 (3) 2.4单板硬件详细设计 (3) 2.5单板硬件过程调试文档 (3) 2.6单板硬件测试文档 (4) 3系统软件设计 (4) 3.1单板软件详细设计 (4) 3.2单板软件过程调试报告 (4) 3.3单板系统联调报告 (4) 3.4单板软件归档详细文档 (4) 4硬件设计文档输出 (4) 4.1硬件总体方案归档详细文档 (4) 4.2硬件信息库 (5) 5需要解决的问题 (5) 6采购成本清单 (5)
1系统概述 2系统硬件设计 2.1、硬件说明书 硬件需求说明书是描写硬件开发目标，基本功能、基本配置，主要性能指标、运行环境，约束条件以及开发经费和进度等要求，它的要求依据是产品规格说明书和系统需求说明书。它是硬件总体设计和制订硬件开发计划的依据，具体编写的内容有：系统工程组网及使用说明、硬件整体系统的基本功能和主要性能指标、硬件分系统的基本功能和主要性能指标以及功能模块的划分等 2.2、硬件总体设计报告 硬件总体设计报告是根据需求说明书的要求进行总体设计后出的报告，它是硬件详细设计的依据。编写硬件总体设计报告应包含以下内容：系统总体结构及功能划分，系统逻辑框图、组成系统各功能模块的逻辑框图，电路结构图及单板组成，单板逻辑框图和电路结构图，以及可靠性、安全性、电磁兼容性讨论和硬件测试方案等 2.3、单板总体设计方案 在单板的总体设计方案确定后出此文档，单板总体设计方案应包含单板版本号，单板在整机中的位置、开发目的及主要功能，单板功能描述、单板逻辑框图及各功能模块说明，单板软件功能描述及功能模块划分、接口简单定义与相关板的关系，主要性能指标、功耗和采用标准 2.4、单板硬件详细设计 在单板硬件进入到详细设计阶段，应提交单板硬件详细设计报告。在单板硬件详细设计中应着重体现：单板逻辑框图及各功能模块详细说明，各功能模块实现方式、地址分配、控制方式、接口方式、存贮器空间、中断方式、接口管脚信号详细定义、时序说明、性能指标、指示灯说明、外接线定义、可编程器件图、功能模块说明、原理图、详细物料清单以及单板测试、调试计划。有时候一块单板的硬件和软件分别由两个开发人员开发，因此这时候单板硬件详细设计便为软件设计者提供了一个详细的指导，因此单板硬件详细设计报告至关重要。尤其是地址分配、控制方式、接口方式、中断方式是编制单板软件的
嵌入式课程设计电子词典硬件设计
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
上海电力学院 嵌入式系统 课程设计报告 题目：电子词典的设计 姓名： 学号： 院系： 专业年级： 同组成员： 年月日
一、实验内容及要求 在LCD屏幕左侧绘制出单词输入框和释义显示框以及一个搜索键，右侧绘制4*4键盘按钮，模拟出简易电子词典的功能，按钮操作用触摸屏或键盘实现均可。 实现功能： （1）LCD屏幕上显示4*4键盘，显示单词及其翻译、例句。 （2）一个键可完成2个英文字母的输入，如左上角第一个键可实现输入a,b两个字母，第一次按下时为输入a，如果需输入b，只需连续快速按键两次即可。 （3）在输入完单词后，点击搜索键，即可在释义显示框中显示该单词的词性、中文解释、示例词组和句子等。 （4）当发现输入的单词在库中不存在时，可实现将该单词添加入库的操作。 二、设计思路 （1）通过LCD显示模块画出电子词典操作界面。 （2）对应界面中各键的位置设置键盘对应键值。 （3）设定功能键，实现以下3个功能：①退格键：删除最后一位字母；②搜索∕保存键：对输入框的单词进行判断，若单词存在于词库中，则显示单词词性、词义、例句；若单词不存在则自动进行保存；③转换键：按下后，字母键输出对应的第二个字母。 （4）按键后赋值并显示。 三、软件构架 开 LCD模块 键盘 结
四、模块分析 （1）键盘模块 流程图： 源代码：/********************************************************************************************* * File ： keyboard.c * Author: embest * Desc ： keyboard source code * History: *********************************************************************************************/ /*--- include files ---*/ 开键盘初始键盘是Y 读取是否是功Y N 执行赋显结束 N
FTU硬件详细设计说明书 产品线：配电终端 产品类别： 产品型号： 产品版本： 文件状态文档版本 作者 完成日期 编制部门硬件开发部
批准：审核：初审：编写：
1.引言 (4) 1.1.前言 (4) 1.2.文档术语 (4) 1.3.参考文档 (4) 2.开发环境 (4) 3.硬件详细设计 (5) 3.1.系统架构 (5) 3.2.主板 (5) 3.2.1.主板硬件框图 (6) 3.2.2.模块1：CPU核心板 (6) 3.2.3.模块2：时钟模块 (18) 3.2.4.模块3：无线通讯 (19) 3.2.5.模块6 以太网接口 (24) 3.2.6.RS232/RS485电路 (26) 3.2.7.SD卡模块电路 (27) 3.2.8.直流量采集模块 (28) https://www.doczj.com/doc/2017873758.html,B HOST接口 (30) 3.3.遥控遥信板 (31) 3.3.1.硬件框图 (31) 3.3.2.遥信电路模块 (31) 3.3.3.遥控电路模块 (33) 3.4.遥测板 (34) 3.4.1.遥测板框图 (34) 3.4.2.遥测电路模块 (34) 3.4.3.电源模块 (38) 3.4.4. (40) 3.4.5.元器件总成本： (40) 3.5.硬件测试方法 (40) 4.FPGA逻辑设计 (41) 4.1.子板逻辑 (41) 4.1.1.架构概述 (41) 4.2.主板逻辑 (44) 5.结构工艺设计 (44) 5.1.外观设计................................................................................. 错误！未定义书签。 5.1.1.外形结构......................................................................... 错误！未定义书签。 5.1.2.铭牌................................................................................. 错误！未定义书签。 5.1.3.终端内部结构................................................................. 错误！未定义书签。 5.2.组屏方案................................................................................. 错误！未定义书签。 5.3.其他......................................................................................... 错误！未定义书签。 5.4 (44)
项目名称： 项目编号： 文件名称： 文件编号： 版本号： 拟制：年月日审核：年月日会签： 批准：年月日 XXXXXXXXXX公司
修订页
目录 1设计依据 (1) 2参考文档 (1) 3定义、符号、缩略语 (1) 4产品功能 (1) 5技术指标 (1) 6接口说明 (2) 6.1连接器定义 (2) 6.2指示灯定义 (2) 7硬件原理说明 (2) 7.1硬件原理框图 (2) 7.2元件选型 (2) 7.2.1元器件选型基本原则 (3) 7.2.2电容选型 (3) 7.2.3电感选型 (3) 7.2.4过压防护器件选型 (3) 7.2.5连接器选型 (3) 7.3原理分析 (4) 7.4时序分析 (4) 7.5EMC设计分析 (4) 7.6可编程逻辑设计说明 (4) 7.7降额设计 (4) 7.8MTBF计算 (4) 7.9FMEA分析 (4) 8测试点 (4) 9配套明细表 (4) 10电路原理图 (4) 11制版文件光绘图 (5) 12附录 (5)
1设计依据 2参考文档 3定义、符号、缩略语 4产品功能 5技术指标 表1 技术指标
6接口说明 6.1连接器定义 表2 连接器信号定义 6.2指示灯定义 7硬件原理说明 7.1硬件原理框图 7.2元件选型 包括元器件的选型分析和选用的说明和电路分析。
7.2.1元器件选型基本原则 （1）所有元器件均为工业级。 （2）所有元器件的选用最少需满足GJB/Z 35-93《元器件降额设计准则》中降额等级的要求。 7.2.2电容选型 表？电容型号列表 7.2.3电感选型 表？电感选型列表 7.2.4过压防护器件选型 表？过压防护器件列表 7.2.5连接器选型 表？欧式连接器性能指标
[天泰投资集团办公自动化] 概要设计说明书 王伟 2013年7月
概要设计说明书 引言 1.1编写目的 信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势。推进办公系统的信息化建设，对于提高现代化管理水平，提高工作效率，都具有重要意义。为了适应国际形势和公司发展的需要，必须加快办公系统信息化的发展。 对于天泰投资集团，如何充分、快捷、有效地利用企业外的大量信息，为企业的发展服务，提高企业的工作效率，是企业需要充分考虑的问题之一。随着企业规模的扩大以及服务容和办公设施的现代化，这种情况日益突出。同时为了提高单位的日常办公效率，减轻手工劳动强度，使单位的日常运营纳入高效而快捷的轨道，就必须利用现代的信息手段。现代的信息技术优势在于对信息的处理高效而精确，可以充分实现信息的共享和传输，及时地反映企业办公的变动情况，完善办公调度，提高企业服务质量，进而实现企业经营管理的信息化、科学化。 充分利用现代的信息技术，是提高企业竞争力的必要手段。天泰投资集团计划建设的办公自动化系统将以先进的信息技术为依托，通过建立全局八个部门的信息网络，全面提高办公效率，并做到信息传输自动化、公共服务远程化、公文交换无纸化、管理决策网络化，实现全局办公系统全面信息化。 本说明书给出天泰公司办公自动化系统的设计说明，包括最终实现的软件必须满足的功能、性能、接口和用户界面、附属工具程序的功能以及设计约束等。 目的在于： ?为编码人员提供依据；
?为修改、维护提供条件； ?项目负责人将按计划书的要求布置和控制开发工作全过程； ?项目质量保证组将按此计划书做阶段性和总结性的质量验证和确认。 本说明书的预期读者包括： ?项目开发人员，特别是编码人员； ?软件维护人员； ?技术管理人员； ?执行软件质量保证计划的专门人员； ?参与本项目开发进程各阶段验证、确认以及负责为最后项目验收、鉴定提供相应报告的有关人员。 ?合作各方有关部门的负责人；项目组负责人和全体参加人员。 1.2定义 本项目开发的软件，约定： 中文全称：天泰投资集团办公自动化系统 中文别称： OA 英文全称： OA 本报告用到的术语符合国家标准《软件工程术语（GB/T11475-1995）》。 参考资料 与本文直接相关的国家标准包括：（中国标准 1996年） GB8566-1995 软件生存期过程 GB8567-88 计算机软件产品开发文件编制指南 GB9385-88 计算机软件需求说明编制指南
1、功能与技术指标： a.时基电路U1与电容，电阻组成暂态时间T的单稳态触发器，平时U1处于稳态，其3引脚输出低电平，晶体三极管Q1截止,Q2导通，不对电容C3，电阻R5组成充放电电路充电，控制时基电路U2的6引脚为高电平，3引脚输出低电平，从而使报警声集成电路CK9561不工作，扬声器无声, LED不发光。 b.当有人开锁时，U1感应人体杂波的负半周(实验中可用按键开关S0产生负脉冲来模拟)加至U1的触发端2引脚，使其进入暂态，3引脚输出高电平，此时对电容C3充电，随着充电时间的延长，U2的2脚电位不断下降，当超过指定时间T1=1.1*C3*R5（时间可调），U2翻转，其3脚输出由低电平变为高电平，使得多谐振荡器U3开始工作，从而使CK9561得电工作而报警。如果开门时间在正常的指定时间以内，则U2的3脚保持为低电平，电路不会报警(实验中可用按键开关S0断开模拟)。报警声响持续时间可由U1的暂态时间T2=1.1*C1*R2（时间可调）决定，T2时间后，U1的3脚输出低电平，U2的3引脚输出低电平, CK9561失电，报警声会停止。如果再次触碰门锁超过指定时间，电路又能重新报警。 c．二极管D1时亮时灭，其发光的时间为t1=（R6+R7）*C5*ln2，不发光的时间为t2=R7*C5*ln2，CK9561发出的声音时间与二极管D1发光时间相同 d．第一个测试点是U1的3脚，当开关触发时,其电压下降约约2/3电源电
压，第二个测试点为U2的2脚，即测试电容放电时电压变化曲线，第三个测试点是U2的3脚输出波形，为方波 ２、设计方案与方案比较 查询资料可知，这种声光报警器有多种不同的电路： 参考电路图一: 这种电路特点是：当开光被触发时，二极管D1和CK9561会在持续时间内一直发出光和声音，因此这可能会导致电路耗电量较大，不利于省电
[项目名称] [模块名称] (详细设计说明书) [V1.0(版本号)] 编写单位：______________________ 拟制人：______________________ 审核人：______________________ 批准人：______________________ 编写日期：xxxx年xx月xx
目录 1引言 ..................................................................................................................................... - 3 - 1.1编写目的.................................................................................................................. - 3 - 1.2背景.......................................................................................................................... - 3 - 1.3定义.......................................................................................................................... - 3 - 1.4参考资料.................................................................................................................. - 3 -2硬件设计.............................................................................................................................. - 3 - 2.1功能.......................................................................................................................... - 3 - 2.2性能.......................................................................................................................... - 3 - 2.3输入.......................................................................................................................... - 4 - 2.4输出.......................................................................................................................... - 4 - 2.5电路模块设计.......................................................................................................... - 4 - 2.5.1模块A........................................................................................................... - 4 - 2.5.2模块B........................................................................................................... - 4 - 2.5.3模块C........................................................................................................... - 4 - 2.6各个模块之间的关系图.......................................................................................... - 4 - 2.7完整电路图................................................................................. 错误！未定义书签。3单片机软件设计.................................................................................................................. - 4 - 3.1需求概述.................................................................................................................. - 4 - 3.2软件结构.................................................................................................................. - 4 -4程序描述.............................................................................................................................. - 5 - 4.1功能.......................................................................................................................... - 5 - 4.2性能.......................................................................................................................... - 5 - 4.3输入项...................................................................................................................... - 5 - 4.4输出项...................................................................................................................... - 5 - 4.5算法.......................................................................................................................... - 5 - 4.6流程逻辑.................................................................................................................. - 5 - 4.7接口.......................................................................................................................... - 5 - 4.8存储分配.................................................................................................................. - 5 - 4.9注释设计.................................................................................................................. - 5 - 4.10限制条件.................................................................................................................. - 5 - 4.11测试计划.................................................................................................................. - 5 - 4.12尚未解决的问题...................................................................................................... - 5 -
目录 1.课程设计项目及意义 (2) 2.设计题目具体技术要求和功能 (2) 3.方案比较与确定 (2) 3.1单片机的发展与现状 (2) 3.2单片机应用系统简介 (3) 3.3总体设计方案 (4) 3.3.1 功能系统 (4) 3.3.2需求分析 (4) 3.3.3控制系统设计（附图） (4) 4.可行性分析 (6) 4.1 技术可行性 (6) 4.2经济可行性 (6) 4.3操作可行性 (7) 5. 硬件电路设计 (8) 5.1在画图的时候应该注意的 (8) 5.2完整的电路原理图 (8) 5.3 元器件说明（简单介绍） (9) 5.4 硬件相关图例 (12) 5.4.1 真值表 (12) 5.4.2自动售货机的平面示意图 (12) 5.4.3硬件结构图 (13) 5.4.4 I/O地址分配 (14) 5.4.5 总体硬件构成 (15) 6.软件设计................................................................................................................................. - 16 - 6.1 程序主要说明............................................................................................................... - 16 - 6.1..1 软件结构设计分为系统定义及软件结构设计方面 (17) 6.1.2程序设计的步骤................................................................................................. - 17 - 6.2 程序流程图................................................................................................................... - 18 - 6.3 子程序流程图 (20) 6.4 中断程序流程图........................................................................................................... - 20 - 6.5 汇编程序源代码........................................................................................................... - 20 - 6.6 仿真调试现象及结果................................................................................................... - 23 - 7.设计总结 ................................................................................................................................ - 23 - 8.参考资料 ................................................................................................................................ - 23 - 致谢 ........................................................................................................................................... - 25 -
硬件设计流程 一、硬件设计 １．1单板设计需求 单板设计之前需要明确单板的设计需求。单板的功能属性。单板的设计目的，使用场合,具体需求包括: 1.单板外部接口的种类，接口的数量，电气属性即电平标准。 2.单板内部的接口种类，电气属性。 3.单板外部输入电源大小 4.单板的尺寸 5.单板的使用场合,防护标准 若设计中需要用到CPU，需要确定设计中需要用到的FLASH大小和需求的内存的大小和ＣPU的处理能力。单板设计需求中需要明确单板的名字和版本并且要以文档的形式表现出来，是后续单板设计和追溯的主要依据。 单板设计需求完成之后,需要召开项目评审会，需要对设计需求说明中各类需求逐个确认。当各类需求均满足设计需要时则进入下一步。 １.2 单板设计说明 单板需求明确后,需要开始编写单板设计说明。其中需要包括单板设计所需要的各种信息如： 1.单板设计详细方案，需要具体到用到什么芯片,什么接口。 2.器件选型，器件选型需要满足设计的需求。 3.单板功耗、单板选型之后需要确定单板的功耗，为单板散热和电源设计提供依据 4.电源设计、电源设计需要包含单板中需要用到的各类电源。若相同的电源需要做隔离 的需要做需要详细指出。 5.时钟设计，单板若是用到多种时钟，则需要描述时钟的设计方法，时钟拓扑。 6.单板的实际尺寸 7.详细描述各个功能模块给出详细的设计方法 8.详细描述各接口的设计方法和接口的电气属性。 若设计模块有多种设计方法,选择在本设计中最佳的设计方案。若软件对单板中用到的器件有独特的要求，需要明确指出（如对某些制定管脚的使用情况）。除了各个功能模块之外单板设计说明中需要详细描述接口的防护方法。设计说明需要以文档的形式给出，是单板设计过程中重要的文档,其中需要包括单板的名称和单板的版本。如果有条件单板设计说明完成后项目中进行评审。 1.3原理图设计 设计说明完成之后就要开始单板的原理图设计,单板设计说明是单板原理图设计的重要依据。原理图设计之气需要确定单板设计用用到的各个器件原理图库中是否具有原理图符号,如果没有需要提前绘制。新绘制的原理图符号需要反应器件的电气属性,器件型号，最好包含品号信息，绘制完成之后将其放到相应的库中,原理图设计需要包含: 1.各个器件接口的正确电气连接。 2.原理图中的各个器件需要有单独的位号。 3.原理图中需要包含安装孔和定位孔。 4.原理图中的兼容设计或者在实际应用中不需要焊接的器件需要在原理图中明确标出。 原理图的名字需要和单板的名字一致。考虑到单板上所用器件可能会有较长的采购周
XXX项目 概要设计说明书 文档修订记录 1. 引言 术语和缩写 本文用到的术语符合国家标准《软件工程术语( GB/T11475-1995)?与本文直接相关的国家标准包括：(中国标准出版社1996年) GB8566-1995软件生存期过程 GB8567-88 计算机软件产品幵发文件编制指南
GB8567-88 计算机软件数据库设计说明编制指南 GB/T11457-1995 软件工程术语 参考资料 设计约束 （1）需求约束 本系统应当遵循的标准或规范。 硬件、操作系统、数据库等基础架构条件描述，如能在普通PC机、windows 操作系统上运行。 页面简单、操作方便快捷。 具有较高的正确性、健壮性、可靠性、效率（性能）、易用性、清晰性、 安全性、可扩展性、兼容性、可移植性。 （2）隐含约束 用户必须具备一定的计算机使用能力 IE版本在或之上 中央处理器CPU主频800MHZ^上，内存最小128MB硬盘最小10G,以及必要的 网络设备。 设计策略 1. 扩展策略 XXX系统的软件设计采用模块化体系结构，新功能的引入不影响原有的功能模块，具有良好的可扩展性。 2. 复用策略 信息查询、统计汇总设计考虑部分通用化设计，便于复用。 3. 安全性
系统中涉及到敏感信息，系统应具备统一、完善的多级安全机制，以保证系统的安全性。 4 ?易用性 系统应提供友好的操作界面，便于用户的操作和管理。 5.灵活性 业务本身具有较多的灵活性，在系统设计时，设计上要充分考虑到灵活性。 2. 总体设计 设计规定 1、所有的数据库命名都是以模块的缩写加上具体表的英文词汇组成，这样能够统一数据库表的命名，也能够更好的规范数据库表命名。 2、所有数据库的设计，都采用Ratio nal Rose进行，并且采用面向对象的设计方法，首先进行对象实体的设计，最后将对象持久化到数据库中，所有的表和表之间的关联（ER图）都采用标准的Rose设计工具进行，这样能够将整个系统的设计和数据库设计有机的结合起来。 3、界面风格：管理界面做到美观大方、风格统一，并有一些提示信息指导用户操作使用。尽量使用选择框、下拉框等选择操作界面，方便用户的使用。 4、消息提示：中文提示，言简意赅。 运行环境 服务器操作系统：UNIX DB服务器 数据库软件的名称：Oracle 数据库软件的版本：9i 客户端操作系统：Microsoft Windows 2000/ XP ; CPU 1G;内存：256M硬盘：剩余＞1G
课程设计工作内容与基本要求(设计要求、设计任务、工作计划1．设计要求 查阅资料，了解单片机控制单音喇叭发声原理；设计基于单片机的电子音乐盒；通过按钮可选择不同的音乐。 创新设计： 1、安装复位键，暂停、播放键; 2、有6首不同的音乐用程序编出可供选择。 2. 设计任务与要求 2.1系统硬件电路设计 根据该系统设计的功能要求选择所用元器件，设计硬件电路。要求用Proteus绘制整个系统电路原理图。 2.2软件设计 根据该系统要求的功能进行软件设计，绘制整个系统的软件流程图；根据流程图编写程序并汇编调试通过；列出软件清单，软件清单要求逐条加以注释。 2.3 Proteus仿真 用Proteus对系统进行仿真并进行软硬件调试。 2.4 编写设计说明书 内容包括任务书、设计方案分析、硬件部分设计、软件部分设计、调试结果整理分析、设计调试的心得体会等，字数不少于4000字；硬件部分设计要绘制整个系统电路原理图，对各部分电路设计原理做出说明；软件设计部分要绘制整个系统及各部分的软件流程图，列出程序清单，逐条加以注释，并在各功能块前加程序功能注释。
电子音乐盒 1设计任务和要求 (1) 2总体方案设计 (1) 3硬件设计 (2) 3.1 硬件电路 (2) 3.2 系统总框图 (2) 3.3器件选择 (2) 3.4 原理图设计 (3) 3.5 原理说明 (6) 4软件设计 (7) 5仿真、安装和调试 (8) 收获与体会 (10) 参考文献 (11) 附件1：元件清单 (12) 附件2: 总电路图 (13) 附件3：音乐程序 (14)
1设计任务和要求 1.利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演 乐曲(内存六首乐曲)。 2.采用七段数码管显示当前播放的歌曲序号。 3.可通过功能键选择乐曲，包括暂停和播放，上一曲，下一曲，复位。 2 总体方案设计 1. 要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期(1/音频),然后将此周期除以2,即为半周期的时间,利用定时器计时这个半周期时间,每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相,然后重复计时此半周期时间再对I/O口反相,就可在I/O脚上得到此频率的脉冲 2. 利用8051的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下,改变记数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。例如频率为523HZ,其周期T=1/523=1912微秒,因此只要令计数器定时956/1=956在每记数9次时将I/O口反相,就可得到中音D0(523HZ)。 记数脉冲值与频率的关系公式如下： N=Fi/2/Fr N：记数值 Fi：内部计时一次为1微秒．故其频率为1MHZ Fr；要产生的频率 3. 起记数值的求法如下： T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr 例如：设K＝65536，F＝1000000＝Fi＝1MHZ，求低音D0（523HZ），高音的D0（1046HZ）的记数值。 T＝65536－N＝65536－Fi／2／Fr＝65536－1000000／2／Fr＝65536－500000／Fr 低音D0的T＝65536－500000／262＝63627 中音D0的T＝65536－500000／523＝64580 低音D0的T＝65536－500000／1047＝65059
实用文档 文档名称文档范围 硬件需求说明书内部公开 文档编号共12 页 DD301 硬件需求说明书 拟制焦少波日期2016-12-01 评审人日期 批准日期 免费共享
标准文案
实用文档 修订记录 日期修订版本描述作者2016-12-01 1.0.0 初稿完成焦少波
实用文档 目录 硬件需求说明 书 .............................................................................. . (1) 1 引 言 ........................................................................... (6) 1.1 文档目 的 ...................................................................... (6) 1.2 参考资 料 ...................................................................... (6) 2 概 述 ........................................................................... (7) 2.1 产品描 述 ...................................................................... (7) 2.2 产品系统组 成 ...................................................................... (7) 2.2.1 XXX 分系 统 .................................................................... (7) 2.2.2 XXX 分系 统 .................................................................... (7) 2.3 产品研制要 求 ...................................................................... (7) 3 硬件需求分 析 .......................................................................... (7) 3.1 硬件组 成 ...................................................................... (7) 3.1.1 XXX 分系 统 .................................................................... (8) 3.1.2 XXX 分系 统 .................................................................... (8) 3.2 系统硬件布 局 ...................................................................... (8) 3.2.1 XXX 设备布 局 ................................................................... (8) 3.2.2 XXX 设备布 局 ................................................................... (8) 3.3 系统主要硬件组 合 ...................................................................... (8) XXX 硬件模块需