专业综合实训报告模板.docx
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专业综合实训报告模板
沈阳工学院
专业综合实训
题目：
基于PSTN电话网的智能家居
控制系统的设计与实现
院系：
信息与控制学院（黑三）
专业：
通信工程（黑三）
班级学号：
09304107（黑三）
学生姓名：
张三（黑三）
指导教师：
刘莹（黑三）
成绩：
2015年01月15日
专业综合实训任务书
一、专业综合实训的目的
专业综合实训的目的是：
培养学生知识的综合应用能力；基于单片机硬件系统的的设计能力；基于单片机系统软件的设计能力；系统的综合联调能力
二、专业综合实训题目
1
（1）基于ADC0808芯片的简单采集系统设计，
（2）100000s以内的计时程序
2
（1）单片机实现数字钟（六位LED显示小时.分.秒）
（2）数码管显示4X4矩阵键盘按键号
3选座系统设计
4以8051单片机为核心，设计一个节日彩灯控制器
5应用AD0809设计简易的数字电压表
6设计模拟交通灯控制系统（12盏模拟交通灯）
7LED点阵广告设计
8应用1602LCD和16个按键设计简易的计算器
9LED彩灯控制器
10
（1）单片机实现数字钟（八位LED显示小时--分--秒）
（2）4X4矩阵键盘控制条形LED显示
11
（1）8X8点阵LED电路设计
（2）LED模拟交通灯
三、专业综合实训的内容与进度安排
1、单片机软件程序的编写（16学时）
2、单片机硬件protel原理图及PCB图的设计（8学时）
3、答辩及报告撰写（16学时）
四、技术参数和设计要求
1、技术参数：
单片机系统的组成:
1电源部分；
2MCU及控制部分；
3数码管及按键部分；
4时钟电路。
2、设计要求：
1单片机系统电路图；
2说明单片机系统组成结构，论述清楚工作原理。
3计算满足要求的各元器件的数值及选择的实际元件的型号。
4完成课题提出的研究内容，提交完整的调试数据。
5写出实训设计说明书。
二、专业综合实训的实施方法
本专业综合实训利用单片机系统设计行设计训练。
（一）、设计课题完成的标准是：
1、研究射单片机系统的工作原理。
包括元件的作用、电路的工作状态、单片机系统工作过程等。
2、了解用元器件设计单片机系统，并调试成功。
3、完成课题提出的研究内容，提交完整的测试数据。
4、写出实训说明书。
5、通过验收答辩。
（二）、专业综合实训的成绩评定
电路图的绘制与电路印制电路板的设计部分的成绩占总成绩的30%，proteus制作程序部分占总成绩的30%，实训说明书的撰写水平和答辩成绩占总成绩的40%，三部分成绩综合为总成绩。
总成绩按优秀、良好、中等、及格与不及格五个等级评定。
成绩评定的依据：
1、设计方案的正确性与合理性；
2、元件的计算与选择的正确性；
3、单片机系统设计与调试能力；
4、课题的完成情况；
5、实训过程中的学习态度、工作作风与合作精神。
6、实训说明书的撰写水平和答辩成绩；
四、参考资料
1、单片机实训邹振春高等教育出版社
2、单片机原理及应用冯东旭机械工业出版社
3、单片机原理与应用朱兆优电子工业出版社
4、单片机实训教程李雅轩北京航空航天大学出版社
学生姓名：
班级：
学号：
最后成绩：
指导教师签字：
专业技术负责人签字：
系主管主任签字：
目录
1硬件部分设计1
1.1硬件结构设计2
1.2硬件电路设计3
1.2.1硬件模块选择3
1.2.2硬件模块设计3
1.2.3控制计算公式5
2软件部分设计6
2.1开发环境7
2.2主体程序设计7
2.2.1主程序设计7
2.2.2中断程序设计7
3系统测试8
3.1软件测试8
3.2硬件测试8
结论9
参考文献10
1硬件部分设计
目前，远程控制家电的方法主要有以下几种：
1．遥控技术控制
遥控技术是通过一定的手段对被控物体实施一定距离的控制。
遥控家电方式有无线电遥控、有线遥控、红外线和超声波遥控等。
遥控最大的缺点是受距离所限。
（1）无线电遥控既是利用无线电信号对被控物体实施远距离控制。
无线电遥控不可避免的须占用一定的无线电频率资源，造成电磁污染。
①红外遥控方式
②超声波遥控方式
③无线电遥控方式
a.电源开启遥控
b.电源关闭遥控
（2）常规的有线遥控需进行专门的布线，增加了投入。
而红外线、超声波遥控则受距离所限。
……（略）
2．智能家居远程控制图
图1.1智能家居远程控制图
插图说明：
插图与其图题（说明文字）为一个整体，不得拆开排写于两页。
插图应编排在正文提及之后，插图处的该页空白不够时，则可将其后文字部分提前排写。
图中禁止出现网址等信息。
1.1硬件结构设计
系统工作的过程是；当用户需要通过电话进行远程控制时，拨打相应的电话号码，此时电话线上出现振铃信号。
振铃检测单元检测到这个铃流信号，由中央控制单元中的单片机（MCU）或其它微控制器进行计数。
振铃次数达到设定值后，MCU控制继电器实现自动摘机，并启动语音提示电路与用户交互。
用户通过电话按键与系统进行通信。
系统执行命令之前首先进行身份确认，即要求用户输入密码。
画出硬件结构框图……（略）
正文格式说明：
正文是报告的核心部分，要求做到客观真切，准确完备，合乎逻辑，层次分明，简练可读。
本科学生报告字数在4000-5000字；
报告正文分章节撰写,每章应另起一页。
每章标题以三号黑体居中打印，章下空一行为节，以四号黑体左起打印，换行后以小四号宋体打印正文。
节下空一行为条，以小四号黑体左起打印，换行后以小四号宋体打印正文。
各章标题要突出重点、简明扼要。
字数一般在15字以内,不得使用标点符号。
标题中尽量不采用英文缩写词，对必须采用者，应使用本行业的通用缩写词。
层次以少为宜，根据实际需要选择。
正文层次的编排和代号要求统一。
一级标题：
1第一层次（章）题序和标题，用三号黑体字。
题序和标题之间空两个字符，不加标点，下同。
段前、段后均为1行，行间距固定值22磅。
二级标题：
1.1第二层次（节）题序和标题，用四号黑体字。
段前、段后均为12磅，行间距固定值22磅。
三级标题：
1.1.1第三层次（条）题序和标题，用小四号黑体字。
段前、段后均为6磅，行间距固定值22磅。
四级标题：
1、第四层次（款）题序和标题，用小四号黑体字。
段前、段后均为6磅，行间距固定值22磅。
层次用到哪一层次视需要而定，若节后无需“条”时可直接列“款”、“项”。
数字按国家语言文字工作委员会等七单位1987年发布的《关于出版物上数字用法的试行规定》,除习惯用中文数字表示的以外,一般均采用阿拉伯数字。
年份一概写全，如2009年不能写成09年。
家电远程控制系统的硬件部分由振铃检测电路、双音频DTMF解码电路、单片机电路、控制接口及指示电路、语音信号输入输出电路、音频放大电路、电子开关和电源电路组成。
1.2硬件电路设计
系统随时有可能接到线路上的远程控制信号。
待若干次铃响以后，如果仍然没有人接听电话，就默认家里没人，振铃达到4次后（次数可以通过软件任意设定）。
1.2.1硬件模块选择
振铃检测电路的作用就是检测电话线上的铃流信号，为单片机提供电话铃响的次数。
本系统要接在电话线上，和电话机使用同一条电话线，在待机时，电话机和该系统都处于闲置状态，此时系统随时有可能接到线路上的远程控制信号。
待若干次铃响以后，如果仍然没有人接听电话，就默认家里没人，振铃达到4次后（次数可以通过软件任意设定）。
……（略）
1.2.2硬件模块设计
振铃电路如图1.2所示。
图1.2振铃检测电路组成
电路原理图说明：
采用Protel软件画电路原理图，图形符号、文字符号等应符合有关标准的规定。
电话机按种类分别有按键式电话机和拨号盘式（PULSE）和双音频电话机（TONE）。
早期使用的拨号盘电话机，拨号“l”时，电路“断”、“续”一次，代表数字“续”8次，代表数字“8”；拨号“0”时，电路“断”这种使用“脉冲信号”的拨号方式，每拨一位号码能听见发出的一系列电脉冲声。
双音频拨号对应情况见表2.1；
表1.1双音频表
频率/Hz
1029
1336
1477
1633
697
770
1
4
2
5
1
2
A
B
报告中表格说明：
表格一般采取三线制，不加左、右边线，上、下底为粗实线（1磅），中间为细实线（0.75磅）。
表序与表名之间空一格，表名不允许使用标点符号。
表序与表名置于表上，居中排写，采用黑体五号字。
表内文字说明用五号宋体，起行空一格、转行顶格、句末不加标点。
表的格式描述
绘制方法：
表要用WORD绘制，不要粘贴。
表的位置：
表格居中排列，表格与上、下文应留一行空格。
表的版式：
表的大小尽量以一页的页面为限，不要超限，一旦超限要加续表。
表名的写法：
（1）表名应当在表的上方并且居中。
编号应分章编号，如表2.1、表2.2。
（2）表名与上文留一空行。
（3）表及其名称要放在同一页中，不能跨接两页。
（4）表内文字全文统一，设置为宋体，五号。
（5）中文表名设置为宋体，五号，且居中。
英文名称设置为TimesNewRoman，五号，且居中。
1.2.3控制计算公式
控制计算公式见式（1.1）、式（1.2）
F=ma（1.1）
V=S/t（1.2）
式中
—牵引力，……（略）
引用公式说明：
文中引用公式时，一般用“见式（1.1）”或“由公式（1.1）”。
必须用公式编辑器编辑，公式较长时在等号“＝”或运算符号“＋、－、×、÷”处转行，转行时运算符号留在上行。
公式中应注意分数线的长短（主、副分数线严格区分），长分线与等号对齐。
例如：
2软件部分设计
本系统使用AT89C51作为控制的单片机芯片，软件设计主要分为系统初始化、振铃检测计数、控制摘挂机、双音频信号分析处理、控制电器、密码处理（包括密码检测和密码修改）、信号音提示等部分，每个功能模块对于整体设计都是非常重要的，单片机AT89C51通过软件程序才能很好的对外部的信息进行采集、分析和决策。
系统的主程序流程图如图2.1所示。
图2.1主程序流程图
流程图：
尽量采用VISIO软件来画系统软件流程图，原则上应采用结构化程序，并正确运用流程框图。
对无规定符号的图形应采用该行业的常用画法。
2.1开发环境
本设计采用KeilSoftware公司出品的集成开发环境进行编程，其版本为KeilμVision4。
KeilμVision4是2009年2月发布的最新版本，是针对Windows桌面平台所研发的一套完整的集成开发环境，具有可视化、灵活的Windows窗口管理。
该软件不仅给用户提供了丰富的库函数，而且提供了功能强大的开发测试工具；既支持C语言编程，也支持汇编语言编程；可以完成编辑、编译、连接、测试、仿真等整个开发流程；此外，在程序被编译之后，即可生成相应的汇编语言代码，使用户可以切身感觉到该款软件的生成目标的代码效率是相当高的，并且多数语句生成的汇编代码更为紧凑和容易理解，进而使得编程效率更为高效。
2.2主体程序设计
2.2.1主程序设计
1．设计流程
整个系统要完成的任务是从发射端接收过来的数据，在LCM1602模块上显示；如果传输中断，则会产生声光报警，LCM1602模块上显示“INTERRUPT!
”，直至传输恢复或者关闭电源。
从单片机程序的角度来看，主程序的流程应该为：
在完整各部分初始化之后，便进入数据的接收和告警的判断以及数据显示。
……（略）
2．初始化编程
……（略）
2.2.2中断程序设计
……（略）
3系统测试
系统测试是将已经确认的软件、硬件设备、外设、网络等其他元素结合在一起，进行信息系统的各种组装测试和确认测试，其目的是通过与系统的需求相比较，发现所开发的系统与用户需求不符或矛盾的地方，从而提出更加完善的方案。
系统测试分为软件测试和硬件测试，要求对所测试项目的过程进行记录，并提交相应的测试记录、数据分析和结论。
测试记录格式要求以三线制。
3.1软件测试
……（略）
3.2硬件测试
……（略）
结论
本课题的研究工作已经基本达到预期的要求，通过了最后的硬件和软件的模拟调试。
归纳起来有以下几点：
（1）本课题实现了通过PSTN电话网对家电进行远程控制的功能，具有电路简单、成本低的特点。
（2）系统硬件设计通过使用重点使用的芯片有AT89C51、MT8870、ISD4004等芯片设计了包括电源电路、振铃检测电路、电子开关、双音频DTMF、解码电路、单片机电路、控制接口及指示电路、语音信号输入输出电路、音频放大电路等。
（3）系统软件设计包括程序初始化、铃流检测、密码比较、定时、功能处理以及机等模块，软件操作方便和容易修改。
本毕业设计还存在不足之处，系统中的MT8870更换成MT8220，那么电路只要做少量改动，就能够实现自动拨号，灾情报警等功能。
还可以改造成控制其它开关量的远程控制系统，满足不同的需求。
结论写作注意事项：
是报告最终的、总体的概括性论述，应该准确、完整、明确、精练，需用“解决了什么问题”、“达到什么精度”、“测量的范围”、等词语。
如果不可能导出应有的结论，也可以没有结论而进行必要的讨论。
可以在结论或讨论中提出建议，研究设想或仪器改进的意见、尚待解决的问题等，结论置于正文最后一章之后，需另起页进行撰写，大约300字左右，结论中不允许出现第一人称和主观感情色彩的语言。
参考文献
[1]陈光东，李东，马晋等．单片微型计算机原理与接口技术[M]．武汉：
华中理工大学出版社，2009：
35-41．
[2]MT8870datasheet[EB/OL]．http:
//
[3]朱宁，马东．CMOS集成电路设计中的功耗优化技术[J]．清华大学学报自然科学版，1999（57）：
23-26．
[4]冯熙昌．电子电话机集成电路手册[M]．北京：
人民邮电出版社，1996：
85-96．
[5]CaiXandGiannakisGB.Low-complexityICIsuppressionforOFDMovertimeandfrequency-selectiveRayleighfadingchannels.InProc.ofAsilornarConf.Signals,SystemsandComputers,2002（l）:
22-26.
[6]刘小鲁．智能家居对中国未来家庭的影响[R]．宏观经济研究报告，2010．
[7]李胜南．双音频电路在数据传输中的应用[N]．电子报，2010-09-16（5）．
[8]杨鸿宾．数据传输在电话平台中的应用研究[D]．北京：
北京邮电大学，2011．
参考文献说明：
注意：
只要求写出3～5个参考文献，模板参考文献是给出格式例子。
参考文献表按专著、报告等分类后顺序列出，置于致谢之后，由另页开始。
1、文献标识
报告正文中须标识参考文献编号，按出现顺序用小四号字体标识，置于所引内容最末句的右上角（上标）。
文献编号用阿拉伯数字置于方括号“[]”中，如：
×××××[1]；×××××[4，5]；×××××[6-8]。
当提及的参考文献为文中直接说明时，其序号应该与正文排齐，如“由文献[8，10～14]可知……”。
2、书写格式
参考文献题头后空一行排写文献条目。
参考文献书写格式应符合GB7714－87《文后参考文献著录规则》。
按报告引用顺序编排，文献编号顶格书写，加括号“[]”，其后空一格写作者名等内容。
文字换行时与作者名第一个字对齐。
常用参考文献编写规定如下：
著作图书类文献——[序号]作者．书名．版次．出版者，出版年：
引用部分起止页
翻译图书类文献——[序号]作者．书名．译者．版次．出版者，出版年：
引用部分起止页
学术刊物类文献——[序号]作者．文章名．学术刊物名．年，卷（期）：
引用部分起止页
学术会议类文献——[序号]作者．文章名．编者名．会议名称，会议地址，年份．出版地，出版者，出版年：
引用部分起止页
报告类文献——[序号]学生姓名．报告题目．学校及报告级别．答辩年份：
引用部分起止页
其中：
文献作者为多人时，一般只列出3名作者，不同作者姓名间用逗号相隔。
外文姓名按国际惯例，将作者名的缩写置前，作者姓置后；学术刊物文献无卷号的可略去此项，直接写“年，（期）”。
注：
参考资料中数字和英文都用TimesNewRoman，小四。
参考文献（即引文出处）的类型以单字母方式标识，具体如下：
M——专著，C——报告集，N——报纸文章，J——期刊文章，D——报告R——报告，S——标准，P——专利
附录A
整个系统电路原理图：
附录B
Proteus仿真图
：
附录C
附程序的源代码，关键语句后要加上汉语注释。
例如：
/******************************延时函数**************************/
voidDelay（unintt）
{
while（t--）
{unintk=245;
while（k--）;
while（k--）;
}
}
/****************LCM1602显示字符串函数****************************/
voidLCD_Write_String（uncharx,unchary,unchar*str）
{if（y==0）
LCD_Write_Cmd（0x80+x）;
else
LCD_Write_Cmd（0x80+0x40+x）;
while（*str!
='\0'）
{LCD_Write_Data（*str）;
str++;}}
/**********************LCM1602初始化函数***********************/
voidLCD_Init（）
{LCD_Write_Cmd（0x38）;
LCD_Write_Cmd（0x0c）;
LCD_Write_Cmd（0x06）;
LCD_Write_Cmd（0x01）;}
/**********nRF24L01设置为接收模式并接收数据*****************/
voidnRFSetRXMode（）
{CE=0;
nRFWriteTxData（W_REGISTER+RX_ADDR_P0,TxAddr,TX_ADDR_WITDH）;nRFWriteReg（W_REGISTER+EN_AA,0x01）;
nRFWriteReg（W_REGISTER+EN_RXADDR,0x01）;
nRFWriteReg（W_REGISTER+RF_CH,0x40）;
nRFWriteReg（W_REGISTER+RX_PW_P0,TX_DATA_WITDH）;nRFWriteReg（W_REGISTER+RF_SETUP,0x07）;nRFWriteReg（W_REGISTER+CONFIG,0x0f）;
CE=1;
Delay（66）;}
附录说明：
附录包括报告中涉及到的软件程序源代码，硬件实物图的照片，整体电路或结构图等。
附录的序号编排按附录A，附录B…编排，附录（例如附录B）内的顺序可按B.1，B.2.1，B.2.1.2规律编排。
附录与报告正本装在一起，其页码与正文连续编码。
注：
如果是纯粹软件设计，直接把程序源代码放在附录A
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