课程设计(论文)任务书
信息工程学院物联网专业2014-2 班
一、课程设计(论文)题目基于Ucos 的多通道数据采集系统
二、课程设计(论文)工作自2017 年06 月26 日起至2017 年06 月30 日止。三、
课程设计(论文) 地点:嵌入式系统实验室
四、课程设计(论文)内容要求：
1.本课程设计的目的
（1）使学生掌握嵌入式开发板（实验箱）各功能模块的基本工作原理；
（2）培养嵌入式系统的应用能力及嵌入式软件的开发能力；
（3）使学生较熟练地应用嵌入式操作系统及其API 开发嵌入式应用软件；
（4）培养学生分析、解决问题的能力；
（5）提高学生的科技论文写作能力。
2.课程设计的任务及要求
1）基本要求：
（1）分析所设计嵌入式软件系统中各功能模块的实现机制；
（2）选用合适嵌入式操作系统及其API；
（3）编码实现最终的嵌入式软件系统；
（4）在实验箱上调试、测试并获得最终结果。
2）创新要求：
在基本要求达到后，可进行创新设计，如改善嵌入式软件实时性能；扩展嵌入式软件功能及改善其图形用户界面。
3）课程设计论文编写要求
（1）要按照书稿的规格打印誊写课程设计论文。
（2）论文包括目录、正文、小结、参考文献、谢辞、附录等（以上可作微调）。
（3）课程设计论文装订按学校的统一要求完成。
4)课程设计评分标准：
（1）学习态度：20 分；
（2）回答问题及系统演示：30 分
（3）课程设计报告书论文质量：50 分。
成绩评定实行优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级。不及格者需重做。
5）参考文献：
（1）罗蕾.《嵌入式实时操作系统及应用开发》北京航空航天大学出版社
（2）Jean brosse. 《嵌入式实时操作系统uC/OS-II》北京航空航天大学出版社
（3）王田苗.《嵌入式设计与开发实例》.北京航空航天大学出版社
（4）北京博创科技公司. 《嵌入式系统实验指导书》
6)课程设计进度安排
（1）准备阶段（4 学时）：选择设计题目、了解设计目的要求、查阅相关资料。
（2）嵌入式软件设计分析阶段（4 学时）：程序总体设计、详细设计。
（3）嵌入式软件代码编写调试阶段（8 学时）：程序模块代码编写、调试、测试。
（4）撰写论文阶段（4 学时）：总结课程设计任务和设计内容，撰写课程设计论文。
7)课程设计题目具体要求：
本题的具体任务是设计多任务的嵌入式软件——，通过分析、设计、编程、调试、测试等步骤，形成一个基于ucos 可稳定运行的嵌入式多任务软件系统。
学生签名：
2017 年6 月26 日
课程设计(论文)评审意见
（1）考勤（10 分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；
（2）系统设计（20 分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；
（3）编程调试（10 分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；
（4）回答问题（15 分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；
（5）论文撰写（35 分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；
（6）创新思想（10 分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；综合评定等级：
评阅人：职称：副教授
2017 年6 月30 日
目录
一、课设目的及内容 (1)
1.1课设目的 (1)
1.2课设内容 (1)
二、设计的原理 (2)
2.1总体设计原理 (2)
2.2A/D 转换器原理 (2)
2.3基于uc/os2II 的系统程序流程 (3)
三、环境搭建及开发环境 (5)
四、主要程序代码设计 (7)
五、运行测试结果 (20)
六、心得体会 (22)
七、参考文献 (23)
一、课设目的及内容
1.1课设目的
在二十一世纪的今日，人们生活在一个信息的的时代，各种各样不同的信息给予我们很多不同的选择。对于信息的需求,各类人有着不同的需求,但是肯定的是,对于信息的重要性大家已经有了认识。数据采集已经成为一种专业的技术，在各个领域得到了广泛的应用。数据采集系统起源于 20 世纪50 年代，并当即就获得了初步的认可，在很多的地方得到了运用。在 60 年代前后，国外就有了用于专业数据采集的系统。20 世纪 70 年代后期，随着微型机的发展，诞生了采集器、仪表同计算机溶为一体的数据采集系统。由于这种数据采集系统的性能优良，超过了传统的自动检测仪表和专用数据采集系统，因而获得了惊人的发展。到了现在,经过更长久的发展,嵌入式系统已经走进千家万户,嵌入式的数据采集系统不仅功耗低，而且操作简单，正适合应用于在家中,路上或者生活中的各处。
1.2课设内容
一、基本要求（必做）
（1）求出四路通道的平均值，并绘制在显示屏上（平均值应该象其他通道的值一样，可以根据实时采集值的变化而变化）。
（2）报警，在超出阈值时报警一次，如果此后此通道的值不变则不再报警，若此通道的值被调小为小于阈值而后又被调为大于阈值，则再次报警
一次。
（3）设置时间和日期初值，并实时显示在 LCD 上（同各通道的值同屏显示）。并能够在整点的时候发声提示。
二、提高要求（选做）
在一的基础上利用四路通道平均值的大小控制电机的转动速度，使电机实时转动。
二、设计的原理
2.1 总体设计原理
本系统由硬件和软件两部分组成。硬件以AT89C51 和12 位ADC芯片AD574A为核心, 具有键盘控制和液晶显示功能,并有一路数模转换输出。该系统还具有实时时间显示和看门狗功能,可以通过RS232 和GPIB接口以便与外部(微机)通信。系统的软件以实时嵌入式操作系统uc/os2 为基础,采用多任务机制,通过任务调度和任务监视,系统具有较好的实时性和安全性。uc/os2II是源码公开的实时嵌入式操作系统,采用优先级调度算法完成任务间的调度,并支持抢占式调度。uc/os2II具有可裁减的体系结构,并具有内存管理、中断管理和任务控制块(TCB)扩展的功能。
uc/os2II还提供很多系统服务,例如邮箱、消息队列、信号量等等。
2.2A/D 转换器原理
主要介绍以下三种方法：逐次逼近法、双积分法、电压频率转换法
1）逐次逼近法
逐次逼近式A/D是比较常见的一种A/D转换电路，转换的时间为微秒级。
采用逐次逼近法的A/D转换器是由一个比较器、D/A转换器、缓冲寄存器及控制逻辑电路组成，如图所示。
基本原理是从高位到低位逐位试探比较，好像用天平称物体，从重到轻逐级增减
砝码进行试探。
逐次逼近法的转换过程是：初始化时将逐次逼近寄存器各位清零；转换开始时，先将逐次逼近寄存器最高位置 1，送入D/A转换器，经D/A转换后生成的模拟量送入比较器，称为 Vo，与送入比较器的待转换的模拟量Vi进行比较，若Vo位1 被保留，否则被清除。然后再置逐次逼近寄存器次高位为 1，将寄存器中新的数字量送D/A转换器，输出的 Vo再与Vi比较，若Vo数字量送入缓冲寄存器，得到数
字量的输出。逐次逼近的操作过程是在一个控制电路的控制下进行的。
