兰州交通大学自动化与电气工程学院实践类课程指导手册
专业：自动化
年级： 2014级
课程名称：微机原理与单片机系统设计
课程设计
学年： 2016-2017学年
学期：第一学期
日期： 2016年07月11日
自动化与电气工程学院
自动化2014级《单片机原理及系统设计》课程设计
计划及实施方案
课程代码：31020541
课程负责人：王思明
指导教师：王思明、苟军年、张鑫、董唯光、杨乔礼、汪莉娟、任冰、杨栋、侯涛、滕青芳、路小娟、魏文军、缪仲翠、杨剑锋、王秀华、赵珊
鹏、张廷荣、李强、林俊亭、赵斌
学时：1周
学分：1
考试方式：报告+答辩
一、课程设计目的
本课程设计是在学习先修课程《单片机原理与系统设计》之后，为加强对学生系统设计和应用能力的培养而开设的综合设计训练环节。本课程设计应结合《单片机原理与系统设计》课程的基础理论，重点强调实际应用技能训练，包括单片机系统设计的软件和硬件两部分。其课程设计任务是使学生通过应用单片机系统设计的基本理论，基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，初步掌握并具备应用单片机进行设备技术改造和产品开发的能力，培养学生的创新意识，提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、设计安排
1、课程设计教师培训
课程设计总负责人为王思明。
2016年12月4日上午9点在学院大会议室进行单片机原理及系统设计课程设计指导教师培训工作，参加人员为所有带课程设计教师，培训主讲教师为王思明。在培训前一天由总负责人通知教务办公室和督导办公室派人参加。
2、课程设计指导教师的安排
单片机原理及系统设计课程设计涉及自动化学院3个专业10个班，其中每班指定一名负责人。每位指导老师指导人数按学院要求带课教师不多于30名学生，不带本课程的老师不多于20名学生。答疑时间在课程设计开始后汇总到教务办以便检查。（请课程设计开始后报答疑时间）
具体班级负责人、指导教师和课程设计学生安排见分专业学生安排明细表。附录1自动化与电气工程学院单片机原理及系统设计课程设计安排表。
3、课程设计进度安排及要求
2016年12月2日上午9点在学院大会议室进行单片机原理及系统设计课程设计指导教师培训工作，参加人员为所有带课程设计教师，培训主讲教师为王思明。
单片机原理及系统设计课程设计安排在2015-2016学年第一学期15-18周进行，即2016年12月5 日至2016年12月30日共4周时间，即从第15周2016年12 月5日起执行。
2016年12月5日由教务办按专业统一安排时间及地点，由王思明负责给各专业学生统一讲解课程设计基本要求，然后根据分配的学生名单由指导教师给学生分配题目，并为学生串讲课程设计的主要知识点及扩展设计内容。
2016年12月7日至2016年12月30日由各指导教师安排答疑的具体时间及地点。每位老师在课程设计期间应积极主动为学生答疑，答疑次数不少于五次，并根据情况检查学生的完成情况。在课程设计开始前将各指导教师答疑的具体时间及地点汇总成电子表格打印后交教务办。
2016年12月5日～12月23日为学生理解题目，收集相关设计资料，制定设计方案等。
2016年12月26日系统软硬件总体设计；12月27日设计原理图、仿真及制作等；12月28日编写相应软件及系统软件调试等；2016年12月29~30日完成课程设计报告并参加课程设计检查和小组答辩。
2016年12月29日下午18点前各指导教师完成小组内答辩并收齐所有课程设计报告。报告按照统一格式完成，课程设计的最终成绩由各指导教师根据学生平时的学习情况、课程设计报告及答辩情况综合考虑给出。
2016年12月30日下午18点前指导教师将成绩提交给班级负责老师处，并将每组排名最后的同学上报专业负责人及教务办公室准备统一答辩工作。
2016年12月31日分进行答辩。答辩主席为自动化系主任，并指定一名答辩秘书，答辩委员会由7-10人组成。答辩时间地点通知教务办及督导办并请派人参加。
三、课程设计内容与要求
1．课程设计的基本内容
根据选择的题目给出相应题目的整体设计方案，硬件电路设计，软件设计，仿真及实物调试，完成设计说明书等。
1)熟悉设计任务和要求，查阅相关设计资料；
2)系统软、硬件总体设计；
3)设计电原理图, 系统硬件调试；
4)系统软件设计，设计仿真及实物调试；
5)完成课程设计说明书；
6)课程设计答辩。
2．设计基本步骤
设计步骤的规范不但可以培养学生科学的工作方法和作风，而且还能有效地减少错误，提高工作效率。因此必须严格执行良好的设计规范。本课程设计的基本步骤是：1）问题分析及解决方案框架确定
充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么（What to do?）。在确定解决方案框架过程中（How to do?），综合考虑系统功能，考虑怎样使系统结构清晰、合理、简单和易于调试。最后确定每个模块的选择及设计方案。
2）详细设计
确定各个模块与单片机的接口方法，分配好单片机的资源，在此基础上进行程序设计。
3）上机调试
选择自己熟悉的单片机开发环境，或者利用实验室现有资源，检查、调试、验证自己所做系统设计的正确性。
4）完成课程设计说明书
课程设计说明书内容应有如下几部分组成：
（1）设计题目
（2）说明设计目的，要求和设计方法；
（3）设计方案及原理：给出设计项目总体设计方案，画出系统组成框图并说明系统原理组成和系统结构；
（4）硬件设计：根据设计方案选择系统芯片，硬件连接方法，给出设计原理图并对原理进行说明；
（5）软件设计：根据题目要求，结合硬件设计，分析软件结构，给出程序设计流程图，使用汇编语言或C编程语言编制程序，并给出调试结果；
（6）系统仿真及实际调试：根据设计利用仿真软件进行仿真并给出结果，或可以制作电路板在电路板上进行仿真调试，给出结果及问题分析；
（7）总结：对设计方法，结果等进行总结；
（8）参考文献：给出设计中主要参考的文献；
（9）附录：其它需要说明的图纸，源程序等。
3．设计说明书形式要求
1）设计说明书仅是对设计目的、设计任务及自己所做图纸的说明，不允许对原理内容描述过多，正文字数控制在3000字~5000字（3~5页）。
2）设计说明书形式
（1）纸型：A4纸，单面打印；
（2）封面填写内容格式：中文，宋体，四号；数字及英文字符，Times New Roman，四号。
（3）页边距：上2.5cm，下2.5cm，右2.5cm，左：3.5CM，左侧装订。
（4）页眉页码：页码居中，底部，Times New Roman，小五，正文起始页页码为1。封面不允许出现页眉页码。页眉页码由正文开始，一律用阿拉伯数字连续编页码。页码必须标注在每页页脚底部居中位置，宋体，小五。行距为最小值9磅，段前为30磅、段后为0。页眉宋体，五号，居中。填写内容是“单片机原理及系统课程设计报告”。行距为最小值9磅，段前为0、段后为30磅。
（5）正文格式：
(a) 章节标题格式：
一级标题：中文，宋体，加粗，英文，Times New Roman，加粗，小三，1.5倍行距，居左；
二级标题：中文，宋体，加粗，英文，Times New Roman，加粗，四号，1.5倍行距，居左。
(b) 正文格式：
中文：宋体，小四；
英文：Times New Roman，小四；
多倍行距 1.25，间距：段前、段后均为0行，取消网格对齐选项。设计（论文）中文字之间不允许有空行，文字与图之间不允许有多行空白。
(c) 源程序代码格式：Times New Roman，小四，单倍行距。
（6）参考文献格式
（a）作者姓前名后，作者间用“，”间隔。作者少于3人应全部写出，3人以上只列前3人，后加“等”或“etal”。
（b）标题“参考文献”设置：字体：黑体，居中，字号：小三，1.5倍行距，段后11磅，段前为0。
（c）参考文献正文汉字设置为字体：宋体，居左，字号：五号，多倍行距1.25行，段后、段前均为0。参考文献正文英文设置为字体：Times New Roman，居左，字号：五号，多倍行距1.25行，段后、段前为0。参考文献第二行起悬挂缩进2字符。
（d）按照引用文献类型不同使用不同的表示方法。
四、课程设计的成绩评定
1．成绩构成
1）课程设计成绩分五部分：
（1）平时表现及考勤占10%（即10分），设计表现积极，参加设计各环节，积极参加答疑，每次设计点名计2分，5次共10分。
（2）纪律及答疑占10％（即10分），遵守设计纪律，按时完成各阶段任务，认真答疑，积极提问，每次答疑计2分，5次共10分。
（3）设计过程占30%（即40分，含报告的修改10分，报告无修改符合要求得10分，修改一次和修改的正确性扣2分，修改5次数以上得
0分；设计过程完成程度总计10分：方案设计2.5分，硬件设计2.5
分，软件设计2.5分，系统调试2.5分；老师提问10分，根据提问问
题及解答情况给分等）
（4）设计报告和图纸占30％（即30分）：(分值：30-27分)设计叙述清楚，
书写规范；设计方案合理，设计内容正确；掌握基础理论知识，具有较强
的分析问题和解决问题的能力。(分值：26-22分)设计叙述清楚，书写较
为规范；设计方案较合理，设计内容较正确；较好的掌握基础理论知识，
具有一定的分析问题和解决问题的能力。(分值：21-18分)设计叙述清楚，
书写较规范；设计方案基本合理，设计内容基本正确；掌握一定基础理论
知识，具有初步的分析、解决问题的能力。(分值：17-0分)设计叙述不清
楚，书写不规范；设计方案基本合理，设计内容不正确；不掌握基础理论
知识，不具备分析问题和解决问题的能力。
（5）答辩占20%（即20分，根据答辩情况综合评分）。
总成绩评定：满分为100分，成绩按百分制直接打到报告册上。
2）有下列情况之一者课程设计不及格：
（1）不能按时提交设计；
（2）设计报告有严重雷同者；
（3）图纸有严重雷同者；
（4）对老师的提问完全不能正确回答者。
（5）答辩不及格者获不按指定时间参加答辩者。
3）成绩优秀率（90分及以上）为≤15%，优良率（80分及以上）为≤40%，组内若突破此限制报主管院长审批。
2．答辩
1）小组答辩：组内由指导教师组织进行答辩
2）集体答辩
①每组的指导老师提交成绩汇总表并注明排在最后一名的原因，指定成绩排在本组内最后一名同学参加答辩。指导教师提交的成绩有一人或多于一人不及格者该学生成绩定为不及格本组不再派学生参加集体答辩。
②每组排在第一名的同学参加优秀课程设计答辩。
③答辩委员会根据答辩情况进行排序，并简要注明答辩存在问题情况。
④若参加答辩的同学成绩评定与原成绩有较大出入时，该组同学的成绩按答辩同学的情况相应降级或升级。
3）答辩组织
①各专业组成专业答辩委员会，对评定优秀课程设计和集体答辩同学的答辩工作。
②答辩委员会由系主任任答辩委员会主席，答辩委员由系主任和课程负责人共同
商定，答辩委员会成员由7～10人组成，指定一名老师为答辩秘书。
③ 2016年12月31日进行答辩，答辩题目为自己所做课程设计题目并提交自己的
设计报告。
答辩安排见附录2。
五、课程设计文档汇总及成绩提交
课程设计结束后，指导教师于2015年12月30日下午18点按照成绩评定方法给出每位同学的课程设计成绩并将成绩分别提交给各班课程设计负责教师处。
班级负责老师负责汇总负责班级的成绩，向各专业答辩委员会和课程负责人报答辩名单。
各答辩委员会秘书对参加答辩的同学汇总制表，准备相关答辩事宜。
各班负责人在成绩评定后完成对本班课程设计的文档汇总及成绩的提交，最后将文档提交到督导办进行检查评定。
评语按成绩评定给出相应评语，参加集体答辩学生的评语根据集体答辩结果填写。
具体班级负责人：
自动化2014，1班茅以升班王思明，2班任冰
信号2014，1班茅以升班李建国，2班李强，3班林俊亭，4班赵斌
电气工程2014，2班王秀华，3班赵珊鹏，4班张廷荣
六、装订顺序
1．封面
2．设计说明书
3．参考文献
附录3：设计报告封皮
封皮说明：
专业为：自动化、信号、电气工程及自动化
班级为：动20140X、信号20130X、电气20140X
七、课程设计参考题目
D11-基于单片机的智能小车设计
D84-基于单片机的退火炉温控系统设计（8031）
D85-基于单片机的电厂锅炉过热蒸汽温度监测系统设计(MCS-51) D86-基于单片机的摩托车里程表研制
D87-基于单片机的IC卡智能水表设计
D88-基于单片机的自动车库门的设计
D89-基于单片机的自动滴灌控制系统的设计
D90-基于单片机的预付费电度表设计
D91-基于单片机的智能电子秤设计
D92-基于单片机的太阳能热水器智能控制器设计
D93-基于单片机的油井巡视定位系统设计
D94-基于单片机的照明控制系统
D95-基于单片机的水位测试系统中数据采集电路设计
D96-基于单片机的锅炉液位控制系统设计
D97-基于单片机的洗衣机设计
D98-基于单片机的锅炉汽包水位控制系统设计
D99-基于单片机的多功能秒表设计
D100-基于单片机的GSM网数据传输设计与实现
D101-锅炉燃烧微机DDC控制系统（含组态）
D102-在单片机上实现USB移动存储
D103-基于GPRS无线网络的数据监控采集终端的实现
D104-基于单片机的模糊控制算法温度控制系统设计
D105-基于单片机的GPRS-GSM网数据传输
D106-基于单片机的无线监护系统的设计
D107-基于串行通信的红外线智能家电控制系统
D108-基于单片机的智能遥控器设计
D109-基于单片机的公用电话网远程控制器的设计
D110-基于单片机的多功能节能微波炉控制器设计
D111-基于单片机的多功能数显表设计（气压、冲击频率）
D1-基于单片机的数字电压表设计
D2-基于单片机的智能电压表设计(温度检测器)
D3-基于单片机的LED流水灯系统设计
D5-基于单片机的电梯控制模型设计
D7-基于单片机的水位控制系统设计
D8-基于单片机的多路数据采集系统设计
D9-基于单片机的抢答器设计
D10-基于单片机的数字温度计设计
八．设计说明书评阅要求及评语要求
学生提交的设计说明书指导教师应认真评阅，根据学生考勤、纪律、设计过程、设计报告、答辩等情况给出客观公正的评价。
参考评语如下：
1．优（90～100）：
（具体设计题目在具体方面具有的意义）。课程设计工作表明作者工作态度端正，平时认真答疑，能按老师的要求进行修改，很好地掌握了本课程的基础理论和知识，具有较强的分析问题和解决问题的能力。设计叙述清楚，书写规范。
2．良（80～89）：
（具体设计题目在具体方面具有的意义）。课程设计工作表明作者工作态度端正，平时认真答疑，能按老师的要求进行修改，较好掌握了一定的本课程的基础理论和知识，具有一定的分析问题和解决问题的能力。设计叙述清楚，书写较为规范。
3．中（70～79）：
（具体设计题目在具体方面具有的意义）。课程设计工作表明作者工作态度端正，平时认真答疑，能按老师的要求进行修改掌握了一定的本专业的基础理论和知识，具有一定的分析问题和解决问题的能力。设计叙述清楚，书写较规范。
4．及格（60～69）：
（具体设计题目在具体方面具有的意义）。课程设计工作表明作者工作态度端正，平时认真答疑，能按老师的要求进行修改掌握了一定的本专业的基础理论和知识，具有初步分析问题和解决问题的能力。设计叙述基本准确，书写较规范。
5．不及格（<60）：
（具体设计题目在具体方面具有的意义）。课程设计工作表明作者工作态度不端正，平时不认真答疑，不能按老师的要求进行修改，没有掌握本专业的基础理论和知识，不具备初步分析问题和解决问题的能力。设计叙述不准确，书写不规范。
九、附录
附录：1.自动化与电气工程学院2013级单片机课程设计安排
2.单片机原理与系统设计课程设计集体答辩及评分标准
3. 设计报告封皮
附件1 自动化与电气工程学院2014级单片机课程设计安排
附录2
单片机原理与系统设计课程设计答辩
答辩委员会主席：张斌
答辩委员会成员：选定的答辩委员
答辩项目：单片机原理及系统设计课程设计
答辩时间：2016年12月31日上午8:00～12:00
地点：自动化学院（根据分组情况定地点）
课程设计集体答辩评分标准
附录3：设计说明书封皮
单片机原理及系统课程设计
专业：
班级：
姓名：×××
学号：×××
指导教师：×××
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2016 年 12 月 30 日