硬件实验报告
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智能硬件设计实验报告一、引言智能硬件是近年来兴起的一种新型产品,它结合了传统硬件与智能技术的优势,能够提供更加智能化、便捷化的服务。
本次实验旨在设计并制作一款智能硬件产品,通过实践操作了解智能硬件的设计过程和原理。
二、实验目的1. 了解智能硬件的概念和发展历程。
2. 掌握智能硬件设计的基本原理与方法。
3. 进行智能硬件产品的设计、制作与测试。
4. 分析实验结果,总结经验教训。
三、实验内容1. 硬件选择:选择合适的单片机芯片、传感器和其他元件。
2. 硬件设计:进行硬件电路的设计和连线。
3. 程序编写:编写单片机程序,实现智能功能。
4. 调试测试:对硬件和软件进行调试测试,确保产品正常运行。
四、实验步骤1. 硬件选择:根据设计需求选择适合的单片机芯片和传感器。
2. 硬件设计:根据电路原理图,进行硬件的连线和焊接。
3. 程序编写:使用合适的开发工具编写单片机程序。
4. 调试测试:将程序下载到单片机中,对硬件进行测试和调试。
五、实验结果经过一段时间的设计和调试,我们成功制作出一款智能硬件产品。
该产品集成了多种传感器和功能模块,能够实现智能控制和反馈功能。
经过实验测试,产品运行稳定,各项功能正常。
六、实验总结通过本次实验,我们深刻认识到了智能硬件设计的复杂性和挑战性。
在设计过程中,我们充分发挥团队协作的优势,克服了许多困难,取得了成功。
同时,我们也发现了一些不足之处,可以为今后的设计工作提供借鉴和改进方向。
七、展望与建议在未来的学习和实践中,我们将进一步深化对智能硬件设计原理的理解,提升设计能力和创新水平。
同时,也希望不断开拓创新,为智能硬件领域的发展做出更大的贡献。
结语:本次实验让我们深刻体会到了智能硬件设计的魅力和未来发展的潜力,希望通过不断努力和学习,为智能硬件行业的发展贡献自己的力量。
愿智能硬件设计之路越走越宽广,谱写属于自己的辉煌篇章。
一、实验目的本次硬件实习旨在通过实际操作,使学生了解和掌握基本的硬件组装、调试和维修技能,增强学生对计算机硬件系统的认识,提高动手能力和解决问题的能力。
通过本次实验,学生应能够:1. 熟悉计算机硬件的基本组成和功能。
2. 掌握计算机硬件的组装和拆卸方法。
3. 学会使用常用工具进行硬件调试。
4. 熟悉计算机硬件的故障诊断和维修流程。
二、实验器材1. 计算机主机箱(含电源、机箱风扇等)2. CPU及散热器3. 主板4. 内存条5. 硬盘驱动器6. 光驱7. 显卡8. 数据线、电源线等9. 常用工具(螺丝刀、镊子等)三、实验步骤1. 组装计算机(1)打开机箱,检查所有硬件是否完好。
(2)将主板放置在机箱底部,确保主板上的接口与机箱的螺丝孔对齐。
(3)安装CPU及散热器,注意CPU的安装方向和接口类型。
(4)安装内存条,将内存条插入主板上的内存插槽,确保内存条与插槽卡扣对齐。
(5)安装硬盘驱动器和光驱,将硬盘和光驱插入相应的接口,并连接数据线和电源线。
(6)安装显卡,将显卡插入主板上的PCI-E插槽,并连接电源线。
(7)连接电源线和数据线,确保所有硬件连接正确。
(8)安装机箱后盖,拧紧螺丝。
2. 硬件调试(1)接通电源,打开计算机。
(2)检查计算机启动过程,确保硬件正常工作。
(3)进入BIOS设置,检查硬件配置是否正确。
(4)调整BIOS设置,优化硬件性能。
3. 故障诊断与维修(1)如果计算机无法启动,检查电源线、数据线是否连接正确。
(2)检查CPU、内存条、显卡等硬件是否安装牢固。
(3)检查硬盘驱动器是否有坏道,使用磁盘检查工具进行修复。
(4)如果计算机运行不稳定,检查散热系统是否正常工作。
四、实验结果与分析通过本次实验,学生成功组装了一台计算机,并掌握了硬件调试和故障诊断的基本方法。
以下是实验结果和分析:1. 学生能够熟练组装计算机,掌握了硬件安装的顺序和注意事项。
2. 学生学会了使用BIOS进行硬件设置,优化了计算机性能。
汽车产品硬件实验报告模板1. 实验目的本实验的目的是测试汽车产品的硬件性能,包括但不限于发动机、悬挂系统、制动等部件的性能指标。
通过实验评估汽车产品的安全性、稳定性和可靠性。
2. 实验装置与方法2.1 实验装置本实验所使用的实验装置包括汽车产品样车、动力测量设备、悬挂系统测试设备、制动力测试设备等。
2.2 实验方法1. 首先对汽车产品进行外观检查,确保外观无明显损坏。
2. 进行发动机动力测试,使用动力测量设备测量发动机的最大功率和最大扭矩。
3. 进行悬挂系统测试,使用悬挂系统测试设备测试汽车在不同路况下的悬挂性能。
4. 进行制动力测试,使用制动力测试设备测量汽车在不同速度下的制动性能。
5. 对实验数据进行分析和处理,评估汽车产品的硬件性能。
3. 实验过程与结果3.1 外观检查对汽车产品进行外观检查,未发现外观明显损坏,各部件安装正常。
3.2 发动机动力测试使用动力测量设备对汽车产品的发动机进行测试,得到如下结果:- 最大功率:200马力- 最大扭矩:250Nm3.3 悬挂系统测试使用悬挂系统测试设备对汽车产品的悬挂性能进行测试,得到如下结果:- 清障能力:通过2英寸高的障碍物时无明显顿挫感- 高速行驶稳定性:达到60mph时无明显抖动和不稳定感3.4 制动力测试使用制动力测试设备对汽车产品的制动性能进行测试,得到如下结果:- 制动距离:60mph时制动距离为30m- 制动力平衡性:前后制动力平衡性良好4. 实验分析与讨论根据实验结果和数据分析,可以得出以下结论:- 汽车产品的发动机动力表现良好,具备足够的马力和扭矩。
- 悬挂系统在通过障碍物和高速行驶时表现稳定,具备良好的悬挂性能。
- 制动系统在制动距离和制动力平衡性方面符合标准要求。
5. 实验结论根据实验结果和分析,可以得出如下结论:汽车产品在硬件方面的性能表现良好,符合安全、稳定和可靠的要求。
6. 参考文献[1] 实验装置使用手册[2] 汽车产品技术规格说明书以上是一份汽车产品硬件实验报告模板,根据实际情况和实验要求,具体内容可以做适当的调整和修改。
一、实验名称XXX实验二、实验目的XXX三、实验时间XXX四、实验地点XXX实验室五、实验仪器及设备1. 主机(1)品牌:XXX(2)型号:XXX(3)配置:CPU:Intel XXX GHz,内存:XXX GB,硬盘:XXX GB 2. 显示器(1)品牌:XXX(2)型号:XXX(3)分辨率:XXX3. 键盘(1)品牌:XXX(2)型号:XXX4. 鼠标(1)品牌:XXX(2)型号:XXX5. 外部存储设备(1)品牌:XXX(2)型号:XXX(3)容量:XXX GB6. 电源(1)品牌:XXX(2)型号:XXX(3)功率:XXX W7. 其他设备(1)网络设备:路由器、交换机等(2)传感器:XXX、XXX等(3)实验台、实验架等六、实验环境1. 实验室环境(1)温度:保持在20-25℃之间(2)湿度:保持在40%-70%之间(3)噪音:控制在60分贝以下2. 网络环境(1)网络类型:有线/无线(2)网络速率:XXX Mbps(3)IP地址:XXX.XXX.XXX.XXX 3. 软件环境(1)操作系统:Windows XXX(2)编程语言:XXX(3)数据库:XXX(4)开发工具:XXX七、实验数据及结果1. 实验数据(1)实验过程中所使用的实验数据,如实验步骤、参数设置等(2)实验过程中所收集的数据,如实验结果、测量值等2. 实验结果(1)实验过程中所得到的结果,如实验现象、数据变化等(2)实验过程中所遇到的问题及解决方法八、实验结论根据实验数据及结果,得出以下结论:1. 实验达到了预期目标,验证了XXX2. 实验过程中发现XXX问题,并提出了相应的解决方案3. 实验结果具有一定的参考价值,为XXX提供了理论依据九、实验心得通过本次实验,我掌握了XXX方法,了解了XXX原理,提高了XXX能力。
同时,我也认识到实验过程中需要注意以下几点:1. 实验前应充分了解实验原理和步骤2. 实验过程中要严格按照操作规程进行,确保实验安全3. 实验数据要准确记录,以便后续分析4. 遇到问题时要积极思考,寻求解决办法5. 实验结束后要及时总结经验,提高实验技能十、实验报告附件1. 实验原理图2. 实验数据表格3. 实验结果图表4. 实验步骤图5. 其他相关资料注:本实验报告仅供参考,具体内容请根据实际实验情况进行修改。
一、实验目的1. 熟悉电脑硬件的组成和功能。
2. 掌握电脑组装的基本步骤和技巧。
3. 提高动手实践能力,培养团队协作精神。
二、实验器材1. 电脑主机箱2. 中央处理器(CPU)3. 主板4. 内存条5. 硬盘6. 光驱7. 电源8. 显卡9. 散热器10. 数据线11. 钳子、螺丝刀等工具12. 稳压器13. 操作系统安装光盘三、实验步骤1. 准备工作(1)将所有硬件器材整理好,确保所有螺丝、数据线等配件齐全。
(2)检查电源、显示器等外设是否正常工作。
2. 组装电脑(1)打开主机箱,观察内部结构,了解各个部件的安装位置。
(2)安装主板:将主板放入主机箱,将主板与机箱后板连接,确保主板上的I/O 接口与机箱背板对应。
(3)安装CPU:将CPU插入主板CPU插槽,确保CPU与插槽紧密贴合。
(4)安装散热器:将散热器固定在CPU上,确保散热器与CPU接触良好。
(5)安装内存条:将内存条插入主板内存插槽,确保内存条与插槽紧密贴合。
(6)安装硬盘:将硬盘插入主机箱硬盘位,连接硬盘数据线和电源线。
(7)安装光驱:将光驱插入主机箱光驱位,连接光驱数据线和电源线。
(8)安装显卡:将显卡插入主机箱PCI-E插槽,连接显卡电源线。
(9)连接电源:将电源线连接到主板、硬盘、光驱、显卡等设备上。
(10)连接数据线:将数据线连接到硬盘、光驱等设备上。
3. 操作系统安装(1)将操作系统安装光盘放入光驱,启动电脑。
(2)按照屏幕提示进行操作系统安装。
4. 测试与调试(1)开机测试,确保电脑硬件运行正常。
(2)安装驱动程序,使硬件设备充分发挥性能。
(3)检查网络连接,确保网络正常使用。
四、实验结果与分析1. 实验结果:成功组装一台电脑,并安装操作系统。
2. 分析:通过本次实验,掌握了电脑组装的基本步骤和技巧,提高了动手实践能力。
在组装过程中,注意以下几点:(1)确保各个部件接触良好,避免出现接触不良导致设备无法正常工作。
(2)在安装过程中,注意保护主板、CPU等易损部件,避免损坏。
计算机硬件实习报告一、实习单位概况我所实习的单位是一家知名的计算机硬件公司,总部位于中国的主要城市之一。
该公司是一家专注于计算机硬件设计和制造的企业,拥有先进的研发设施和先进的制造工艺。
公司成立多年来一直致力于为客户提供高品质的计算机硬件产品,并在行业内享有很高的声誉。
二、实习岗位及任务我在实习期间担任的岗位是硬件工程师助理,主要负责协助高级硬件工程师完成各种任务。
我的主要任务包括:1. 参与硬件设计和开发项目,负责制定设计方案和进行相关的实验和测试。
2. 协助高级硬件工程师进行硬件性能测试和故障排除,并提供解决方案。
3. 参与硬件产品的生产和测试,确保产品的质量符合标准。
4. 跟踪和记录硬件设计和开发过程中的问题和进展,并向高级硬件工程师汇报。
三、实习过程及收获在实习期间,我通过参与实际的硬件设计和开发项目,深入了解了计算机硬件的工作原理和设计方法。
我学会了使用各种硬件设计和测试工具,并在实践中不断提升自己的技能。
在参与硬件设计和开发项目时,我学会了如何制定设计方案并进行实验和测试。
我通过自己的实践,掌握了硬件设计的常用原理和方法,如布线、电路设计和封装等。
我还学会了如何分析硬件设计中的问题,并提出解决方案。
在协助高级硬件工程师进行硬件性能测试和故障排除时,我学会了如何使用各种硬件测试工具和设备,并进行数据分析和处理。
通过这一过程,我对硬件的性能和故障排除方法有了更深入的了解。
在参与硬件产品的生产和测试时,我学会了如何进行产品的组装和测试,并确保产品的质量符合标准。
我通过实践中的不断调试和改进,提高了自己的组装和测试技巧。
在跟踪和记录硬件设计和开发过程中的问题和进展的过程中,我锻炼了自己的沟通和汇报能力。
我学会了如何向高级硬件工程师汇报问题和进展,并获得他们的指导和建议。
通过这次实习,我不仅加深了对计算机硬件的了解,还提高了自己的硬件设计和开发能力。
我学会了如何分析和解决硬件设计和开发中的问题,并在实践中不断提升自己的技能。
实验报告硬件电路设计一、引言本实验旨在通过设计硬件电路来实现特定功能,并验证电路设计的正确性和可行性。
本实验选择了某款电子产品的核心功能进行设计与实现。
二、设计原理本实验设计的硬件电路包括输入接口、中央处理器、输出接口等多个模块,其工作原理如下:1. 输入接口:负责接收用户输入的指令或数据,例如按钮、触摸屏等。
2. 中央处理器:接收输入接口传入的指令或数据,根据预设的算法进行计算、逻辑判断等操作,将计算结果保存到存储器中,并控制输出接口的工作状态。
3. 存储器:用于存放中央处理器计算的结果以及其他需要保存的数据。
4. 输出接口:负责将存储器中的数据进行输出,例如显示屏、声音输出器等。
三、设计步骤1. 根据电子产品的需求和功能,确定硬件电路的整体架构和模块划分。
2. 选择合适的元器件,例如电阻、电容、晶体管等,并进行元器件的布线和连线设计。
3. 按照设计的电路原理图,进行电路板的布局设计,确保各个元器件的位置合理,以及连线的长度、走向等因素。
4. 制作电路板原型,喷锡、焊接元器件,并进行连接测试。
5. 调试并修改电路设计中的问题,确保硬件电路的正确和可靠性。
6. 验证设计的电路是否满足预期功能,检查电路的功耗、稳定性等指标,以及其与其他系统的兼容性。
7. 进行电路板的大规模生产,并进行质检,保证产品的质量和可靠性。
四、实验结果经过多次调试和修改,本实验设计的硬件电路稳定运行,成功实现了特定功能。
根据测试结果显示,电路运行良好,没有出现异常情况。
同时,电路设计满足了产品的要求,功能达到预期。
五、总结与展望本实验通过设计硬件电路,成功实现了特定功能,并验证了电路设计的正确性和可行性。
电路设计经过多次调试和修改,达到了预期效果。
然而,仍有一些改进的空间,如进一步优化电路的功耗、增加系统的稳定性等。
在未来的研究中,可以考虑使用更先进的元器件,提升电路的性能,以及进一步优化电路布局,减小电路的体积。
六、参考文献1. 电路设计与实践,XXX,XXX出版社,XXXX年。
计算机硬件实验报告计算机硬件实验报告引言:计算机硬件是计算机系统的重要组成部分,对于计算机的性能和功能起着至关重要的作用。
在本次实验中,我们对计算机硬件进行了一系列的测试和评估,以了解其性能和稳定性。
本报告将详细介绍实验过程、测试结果和分析。
实验目的:1. 了解计算机硬件的基本构成和工作原理;2. 测试计算机硬件的性能和稳定性;3. 分析测试结果,评估计算机硬件的优劣。
实验过程:1. 硬件组装:我们首先按照指导手册,将各个硬件组件进行正确的组装。
这包括主板、CPU、内存、硬盘、显卡等部件的安装和连接。
通过仔细组装,确保硬件的稳定性和兼容性。
2. 硬件测试工具:为了测试硬件的性能和稳定性,我们使用了一系列的硬件测试工具。
例如,我们使用了CPU-Z来测试CPU的频率和核心数量,使用AIDA64来测试内存的带宽和延迟,使用CrystalDiskMark来测试硬盘的读写速度等。
3. 性能测试:我们对计算机硬件进行了一系列的性能测试。
这包括CPU的计算能力测试、内存的读写速度测试、硬盘的传输速度测试等。
通过这些测试,我们可以了解硬件在不同负载下的表现,并评估其性能优劣。
4. 稳定性测试:为了评估硬件的稳定性,我们进行了一系列的稳定性测试。
例如,我们运行了多个CPU密集型任务,以测试CPU的温度和稳定性。
我们还进行了长时间的内存测试,以检测内存是否存在错误。
通过这些测试,我们可以判断硬件在长时间运行下的稳定性和可靠性。
实验结果:1. CPU性能:经过测试,我们发现CPU的频率和核心数量与其规格相符,并且在不同负载下表现良好。
CPU的温度在正常范围内,稳定性较好。
2. 内存性能:通过测试,我们发现内存的带宽和延迟与其规格相符,并且在读写速度方面表现出色。
内存的稳定性也经过了长时间的测试。
3. 硬盘性能:经过测试,我们发现硬盘的读写速度较快,传输速度稳定。
硬盘的性能在满足我们的需求的同时,也有一定的提升空间。
分析和评估:1. 性能分析:通过测试结果,我们可以看出硬件在不同负载下的性能表现。
计算机硬件实习报告一、引言计算机硬件是现代计算机系统中不可或缺的重要组成部分。
通过参与计算机硬件实习,我对计算机硬件的组成原理、工作原理以及性能优化等方面有了更深入的了解。
本文将对我在计算机硬件实习中的所学所感进行总结和回顾。
二、实习背景与目的在实习过程中,我加入了一家计算机硬件研发公司,并参与了他们的硬件产品开发与测试。
实习的目的是熟悉计算机硬件的工作原理,掌握相关测试方法和技术,并通过实践提升自己的实践能力和团队合作意识。
三、实习内容与收获在实习期间,我主要参与了以下几个方面的工作:1. 硬件原型设计与制作:与团队成员合作,根据产品需求进行硬件原型设计,包括电路设计、PCB制作以及硬件组装调试等。
通过这一过程,我深入了解了硬件设计流程以及各种电子元器件的工作原理。
2. 硬件测试与性能优化:通过使用各种专业的测试仪器和设备,对硬件产品进行功能测试和性能评估。
针对测试结果,我与团队成员一起进行性能优化,提高产品的稳定性和性能。
3. 问题排查与解决:在硬件测试的过程中,经常会遇到一些问题和故障。
我需要通过分析硬件电路和信号调试,找出问题的根源并提出解决方案。
这个过程让我锻炼了自己的问题解决能力和逻辑思维能力。
4. 文档撰写与技术交流:在实习期间,我积极参与团队内部的技术交流会议,并撰写了一些技术文档,记录了硬件的设计思路、测试方法及结果等内容。
这不仅提升了自己的沟通表达能力,还加深了对所学知识的理解。
通过这些实习内容,我对计算机硬件的工作原理与设计流程有了更深入的认识与掌握,并提升了自己的动手能力和问题解决能力。
四、实习心得与体会在实习期间,我深切体会到了计算机硬件实践的重要性。
理论知识只是我们学习的基础,只有通过实际动手操作和实践,才能真正理解计算机硬件的运作原理。
而且,在团队中的合作也是十分重要的,只有良好的协作能力才能完成复杂的硬件开发工作。
实习过程中,我也遇到了一些挑战与问题。
例如,在硬件测试和性能优化过程中,有时候会遇到较为复杂的问题,需要耐心和细心进行排查和解决。
一、实验目的1. 理解和掌握数字电路设计的基本原理和方法。
2. 学会使用FPGA(现场可编程门阵列)进行硬件设计。
3. 提高实际动手能力和问题解决能力。
4. 熟悉硬件描述语言(HDL)VHDL或Verilog的使用。
二、实验环境1. 开发平台:Xilinx Vivado 2022.22. 硬件设备:Xilinx Zynq-7000 SoC 开发板3. 软件工具:VHDL/Verilog 编辑器、仿真工具ModelSim、FPGA 编译器三、实验内容本次实验以设计一个简单的数字信号处理系统为例,包括以下模块:1. 数据输入模块2. 数据处理模块3. 数据输出模块四、实验步骤1. 需求分析根据实验要求,设计一个能够对输入数据进行简单处理的数字信号处理系统。
具体要求如下:- 输入数据为8位二进制数。
- 处理模块为简单的加法运算。
- 输出数据为处理后的结果。
2. 模块设计根据需求分析,将系统分为三个模块:- 数据输入模块:负责读取输入数据。
- 数据处理模块:负责执行加法运算。
- 数据输出模块:负责输出处理后的数据。
3. 代码编写使用VHDL或Verilog语言编写各模块代码。
```verilog// 数据输入模块module data_input(input clk, // 时钟信号input reset, // 复位信号output reg [7:0] data_in // 输入数据);always @(posedge clk or posedge reset) begin if (reset) begindata_in <= 8'b0;end else begin// 读取输入数据,此处省略具体实现endendendmodule// 数据处理模块module data_process(input [7:0] data_in, // 输入数据output reg [7:0] data_out // 输出数据);always @(data_in) begindata_out = data_in + 8'b1; // 简单的加法运算 endendmodule// 数据输出模块module data_output(input clk,input reset,input [7:0] data_out,output reg [7:0] data_display // 显示输出数据);always @(posedge clk or posedge reset) beginif (reset) begindata_display <= 8'b0;end else begindata_display <= data_out;endendendmodule```4. 仿真验证使用ModelSim进行仿真,验证各模块功能。
综合实验报告( 2013-- 2014年度第 二 学期)名 称: 硬件设计与实践 题 目: 智能风扇程序设计 院 系: 班 级: 学 号: 学生姓名: 指导教师: 设计周数: 2成 绩:日期:2014年7月11日硬件设计与实践任务书一、目的与要求1.掌握8255/8253工作方式,掌握8255/8253集成电路芯片的接口电路硬件设计与连接方法。
2.掌握A/D和D/A转换的基本原理。
3.巩固和加深对微机原理基本知识的理解,学会查找资料、设计方案、以及单元电路等,进一步提高学生综合运用学过的相关软件、硬件知识,分析解决实际问题的能力。
4.要求:(1)用4个按键来实现对“风速”、“风种”、“定时”、“停止”的不同选择。
(2)用三个发光二极管来表示风速的弱、中、强三种状态;用三个发光二极管来表示风种的正常、自然、睡眠三种状态;用二个发光二极管来表示定时30分或30分。
(3)在停止状态时,只有按风速键才有效,按其余三键无效。
(4)用8段数码管显示定时时间。
二、主要内容设计一个电风扇,具有以下功能1.电风扇处于停转状态时,所有指示灯不亮,此时只有按“风速”键电扇才会响应,其初始工作状态为“风速”——弱,“风种”——正常,“定时”——连续状态,且相应指示灯亮。
2.电扇一经启动后,再按动“风速”键可循环选择弱、中或强三种状态中的任意一种状态。
弱、中、强对应电扇转速由慢到快。
3.按动风种键可循环选择正常、自然或睡眠三种状态中的某一种状态。
“风种”在正常位置是指电扇连续运转,在“自然”位置,是表示电扇模拟产生自然风,即运转5秒,间断5秒;在:“睡眠”位置,是产生轻柔的微风,此时风速被设为弱,电扇运转10秒,间断10秒。
4.按动定时键可循环选择连续、30分钟、60分钟、90分钟四种定时方式中的某一种。
其两指示灯全灭表示连续状态;全亮表示90分钟定时。
5.在电扇任间工作状态下,按停止键,电扇停止工作,所有指示灯熄灭。
三、进度计划四、设计成果要求1.完成实验的主要内容,设计方案优化。
2.完成综合实验报告,要求格式规范,内容具体而翔实,应体现自身所做的工作,注重对实验思路的归纳和对问题解决过程的总结。
3.实验报告中应包括硬件连线图,程序设计流程图,实验数据,软件程序,运行结果和结论等。
五、考核方式1.平时成绩+验收答辩+实验报告;2.五级分制:优、良、中、合格、不合格。
学生姓名:指导教师:2014年6月30日一、综合实验的目的与要求1.掌握8255/8253工作方式,掌握8255/8253集成电路芯片的接口电路硬件设计与连接方法。
2.掌握A/D和D/A转换的基本原理。
3.巩固和加深对微机原理基本知识的理解,学会查找资料、设计方案、以及单元电路等,进一步提高学生综合运用学过的相关软件、硬件知识,分析解决实际问题的能力。
4.要求:(1)用4个按键来实现对“风速”、“风种”、“定时”、“停止”的不同选择。
(2)用三个发光二极管来表示风速的弱、中、强三种状态;用三个发光二极管来表示风种的正常、自然、睡眠三种状态;用二个发光二极管来表示定时30分或30分。
(3)在停止状态时,只有按风速键才有效,按其余三键无效。
(4)用8段数码管显示定时时间。
二、综合实验正文2.1设计内容设计一个电风扇,具有以下功能1.电风扇处于停转状态时,所有指示灯不亮,此时只有按“风速”键电扇才会响应,其初始工作状态为“风速”——弱,“风种”——正常,“定时”——连续状态,且相应指示灯亮。
2.电扇一经启动后,再按动“风速”键可循环选择弱、中或强三种状态中的任意一种状态。
弱、中、强对应电扇转速由慢到快。
3.按动风种键可循环选择正常、自然或睡眠三种状态中的某一种状态。
“风种”在正常位置是指电扇连续运转,在“自然”位置,是表示电扇模拟产生自然风,即运转5秒,间断5秒;在:“睡眠”位置,是产生轻柔的微风,此时风速被设为弱,电扇运转10秒,间断10秒。
4.按动定时键可循环选择连续、30分钟、60分钟、90分钟四种定时方式中的某一种。
其两指示灯全灭表示连续状态;全亮表示90分钟定时。
5.在电扇任间工作状态下,按停止键,电扇停止工作,所有指示灯熄灭。
风速弱中强风种2.2 设计原理2.2.1键盘扫描本实验仪提供了一个6×4的小键盘,向列扫描码地址(0X002H)逐列输出低电平,然后从行码地址(0X001H)读回。
如果有键按下,则相应行的值应为低,如果无键按下,由于上拉的作用,行码为高。
这样就可以通过输出的列码和读取的行码来判断按下的是什么键。
在判断有键按下后,要有一定的延时,防止键盘抖动。
2.2.2点阵LED显示16x16点阵需要32个驱动,分别为16个列驱动及16个行驱动。
每个行和每个列可以选中一个发光二极管,共有256个发光二极管,采用动态驱动方式。
每次显示一行,10ms 后再显示下一行。
2.3设计方案(1)用可编程并行接口芯片8255A 的PA口控制8个状态指示灯(即8个发光二极管),分别表示弱、中、强、正常、自然、睡眠、30分钟、60分钟。
(2)用实验箱上的直流电动机作为电风扇,其转速可有D/A转换芯片0832来产生不同的电压来控制电风扇。
8位D/A转换器的输入数据与输出电压的关系为U(-5V~5V)=2Uref/256*N-5V(Uref为+5V)(3)风种及定时的时间控制可由自定义变量计数器来实现。
每次触发中断计数器加一或做相应改变。
实验箱的时钟为1MHZ ,为了降低频率,将频率输出接8253计数器0的clk ,将out0接计数器1的clk ,out1作为中断触发源接到8259的INT0上。
2.4设计步骤 2.4.1流程图中断服务程序流程图:返回2.4.2子程序说明(1)QIANGRUO子程序用于根据当前设置将刷新后的风速、风种以及定时显示在LED屏上,这样便于了解风扇当前的运行状态;(2)TESTKEY及GETKEY子程序分别用于判断是否有键按下及具体哪个键被按下,相应被按下的键码存到AL寄存器中,以便在GETMODE子程序中用于比较判断具体哪个键被按下是应执行哪个相应的子程序;(3)SETFENGSU子程序是根据NUM1的值来对风速进行设置:0-弱风、1-中风、2-强风,同时在LED屏上显示当前风速,并通过8255PA口输出来控制相应指示灯的亮灭.(4)SETFENGZHOGN子程序则是根据NUM2的值来对风种进行判断:0-连续、1-自然、2-睡眠,分别调用相关子程序,ZIRAN和SHUIMIAN,当NUM2为不同值时在LED屏上显示不同风种名字同时控制对应的LED灯。
(5)ZIRAN子程序为在SETFENGZHONG子程序中NUM2为1是调用的程序,使用SECONDNUM1的值来控制风种的定时,将其与5来比较分别设置不同的风速值从而实现风扇转5s停5s 的状态。
(6)SHUIMIAN子程序为在SETFENGZHONG子程序中NUM2为2是调用的程序,使用SECONDNUM2的值来控制风种的定时,将其与10来比较分别设置不同的风速值从而实现风扇转10s停10s且风速为弱的状态。
(7)SETDINGSHI子程序则是根据NUM3的值来对定时进行判断:0-连续、1-30分钟定时、2-60分钟定时、3-90分钟定时,当NUM2为不同值时在LED屏上显示不同风种名字同时控制对应的LED灯,如当NUM3为1时为定时30分钟,同时在LED灯上相应显示并且用数码管显示计时。
(8)STARTFENGSHAN子程序为根据STARTNUM的值来判断执行风扇开启还是关闭,主要在定时子程序及睡眠和自然子程序中调用。
(9)GETMODE子程序是在调用了TESTKEY和GETKEY子程序后根据键码的值来跳转到相应的编号执行相应子程序,如当键1按下时,为风速键,此时NUM1加1并转到SETFENGSU 子程序中执行改变。
(10)INIT为8259初始化程序,IENTER为中断服务程序,利用8253定时功能实现1s 钟产生一次中断,同时实现相应变量SECONDNUM1、SECONDNUM2、SECONDNUM5以此来实现对自然风、睡眠风以及定时时间的控制和改变,并且在定时是调用定时子程序且在数码管上显示定时时间。
2.4.3工作流程测试<1>用四个键分别控制风速、风种、定时、停止采用实验箱上的键盘上的一列的4个按键(0,1,4,7)分别表示停止、风速、风种、定时。
编写的程序中每次中断都检测键盘输入,调用GETMODE子程序根据不同按键执行不同操作。
如果检测到风速键按下,就转到风速状态(即弱、中、强三种状态)设置子程序,以便能够通过风速键控制这三种状态(用LED矩阵显示)。
如果没有检测到按下,则继续进行下面的风种键的检测,以此类推。
这样就可以实现四个键分别控制风速、风种、定时、停止。
<2>风速、风种、定时状态设置因为要实现风速、风种、定时3个按键对风速(弱、中、强)、风种(正常、自然、睡眠)、定时(30min、60min、90min、连续)共8个状态的控制,就需要对这8个状态进行设置,其风速状态设置方法如下:因为风速的3状态要保存,所以要在数据段声请一个地址来存放。
这里用风速键按下的次数来实现三种状态的变换,初始状态为按第一下表示弱状态,再按一次表示中状态,再按一次表示强状态,再按一次表示又返回到弱状态,这样依次循环下去。
当检测到风速键按下时,使用GETMODE子程序判断后转到风速风速状态设置子程序并根据判断当前NUM1的值来设置风速大小通过0832输出并在LED上显示,同时每次调用GETMODE 子程序是NUM值都会发生改变,一次来实现循环改变状态。
<3>时间的控制风种及定时的时间控制可由可编程计数器/定时器 8253来实现。
因为实验箱上的时钟为1MHZ,可以使用两个计数器级联将定时时间设为1s。
用由8253的0计数器和1计数器,使0计数器为工作方式3,把1MHZ的时钟变为1KHZ,通过OUTO输出到CLK1,使1计数器为工作方式3,改变计数器1的系数,在这种方式下,当CPU输入控制字后,输出将为方波,在写入计数值后计数器将立即自动对输入时钟CLK计数,计数器减为1时,方式3时8253不可用重新设置计数值就能连续工作,保证了定时的精确。
这样就可以将定时时间设为1s。
由于要定时30min、60min、90min、5s、10s ,所以需要多次调用延时子程序,所以可以写成一个DELAY程序,每次调用的时候配合CALL和RET就能往返于子程序和主程序之间从而可以很方便的实现定多个时间了。
<4>中断中断要用8259,可将8253定时器的输出信号与8259中断控制器的中断请求信号相连,每个定时周期可产生一次中断响应作为风种和定时的时间基准。