数字万年历设计制作项目自评报告.doc

数字万年历设计制作项目自评报告
项目负责人：胡俊杰
项目组成员：赵伟 周 峰
金辉 徐 波
雷欢欢
电子信息学院
2005。9。10
数字万年历设计制作项目自评报告
一、本项目的背景、开展的目的和意义
1、 背景
在学习了《数字电子技术》和《单片机原理及接口技术》课程后，为了加深对理论知识的理解，学习理论知识在实际中的运用，培养工科学生的动手能力和解决实际问题的经验，尽早成为应用型人才，申报了此项目.
2、目的和意义
（1)巩固理论知识，提高理论知识的综合应用能力.
现在的教学以课堂教学为主,辅以有限的实验教学,学生在实验中主要配合各个章节验证理论知为主，综合性设计性实验偏少，特别是跨课程的实验几乎没有,综合性实验通过安排普通实验课,在时间上、内容和器材准备都有难度.因此，我们通过创新开放实验项目的方式，让有兴趣的同学在课余时间完成一个完整的综合实验项目。使学生对所学得知识能够综合运用，对所学知识有更深的理解。让部分学生接触最基本的技术和实际产品。拓宽《数字电子技术》和《单片机原理及接口技术》课程的广度和深度，提高学生软、硬件设计能力和水平。
（2）提高学生解决实际问题的能力
我校学生定位在培养应用型人才，所以锻炼、培养他们的实际动手能力是培养应用型人才不可缺少的一个环节.现实碰到的问题往往不是某一门课程所能解决的，需要学生的专业素质和综合运用专业知识能力,通过我们项目以实用性的产品为设计对象，通过完整的设计和制作过程，使学生清楚了解电子产品设计制作的流程和特点。通过本项目的实施，可以做到以下几点:
让学生接触专用时钟芯片DS1302，并会用DS1302芯片开发时钟模块，应用到其他系统中去。熟悉CCS软件，对课堂上的实验内容进行延伸，会用CCS软件进行开发和设计；
学习以单片机为核心，开发一个完整的小系统，包括硬件设计、制作，独立运行的软件的编程，而不是以前实验中的一个程序。
学会用PROTEL软件，能熟练绘制电路图、制作电路板，焊接、安装元器件,调试系统。
4、熟悉IT行业的整个开发流程，
（3）实现创新教育培养的目标
为适应知识经济的发展及自身改革发展的需要,在培养目标上应从“知识型”、“技能型’向“创新型"转变。培养具有现代思想意识的“创新型”人才。现有教学计划下培养的是主要以知识积累为目的，在现有的知识范围内具有模仿能力，解决现有的同类问题的“知识型”学生和以理解并掌握各科的知识技能为目的，智力得以发展,并且形成一定的智能结构，通过对智能的培养使学生具有驾驭与运用知识的能力的“技能型”学生.通过创新精神和创新能力的培养，对人进行优化教育，人的心理素质得到充分的发展，从而适应知识经济对人才的要求。
二、项目实施的基本情况
本项目由胡俊杰老师负责指导，周峰、赵伟、金辉、徐波和雷欢欢五位同学分工合作完成。
指导方式分为两种,一种是集中授课型。在方案确定之前，向大家介绍本项目的目的和意义,设计可能用到的专业知识，介绍一些可以使用的芯片类型，使大家对项目有个初步的了解，接下来发动大家查阅资料，比较各种方案,同时到市场上查询元器件，确定一套可行的方案。在项目方案确定后，针对项目实现所涉及到的应用软件讲解和项目设计所容易出现的问题进行分析；另外一种是个别指导型,即在项目实施过程中，根据分工针对性辅导学生进行具体模块设计，在调试过程加具体以引导,尤其对于在电路板调试过程出现的问题，和学生共同探讨解决方案。
本项目的设计方案如下：
1、系统由主控模块、时钟模块、显示模块、键盘接口模块共4个模块组成，电路系统构成图如下：
键盘扫描电路

（89C52）
主控模块

DS1302时钟模块

显示电路

1、主控芯片使用51系列AT89C52系列单片机，由先进工艺制造，并带有非易失性的Flash程序存储器。方便程序的写入.数据保存可以达到10年.
2、时钟芯片使用美国DALLAS公司的实时时钟DS1302。它具有以下性能特性：
1) 实时时钟，可对秒、分、时、日、周、月以及带闰年补偿的年进行计数。
2) 用于高速数据暂存的31x8位RAM。
3) 最少引脚的串行I/O。
4) 2。5V~5.5V电压工作范围。
5) 用于时钟或RAM数据读/写的单字节或多字节（脉冲方式）数据传输方式。
6) 简单的3线接口。
7) 可选的慢速充电(至Vcc1）的能力.
单片机通过串行口实现对DS1302的控制和从DS1302中读取时钟信息。
3、显示模块采用扫描显示的方式，由于选择的LED数码管显示以增加亮度和尺寸,数码管的数目众多，采用扫描显示的方式，将数码管分成3行，每行6到7个数码管。用3个串行移位寄存器来锁存每一行的段数据，只用到1个串行口。位控制利用单片机的一个并口，通过三极管驱动各列数码管显示。
4、键输入采用查询法读入按键状态，实现调整功能,按键只用了2个，直接用2个单片机的接口读入。
2、软件部分
软件部分功能框图如下:
阴历计算
时间调整
按键输入
主控程序
时间显示
阳历读取

阴历查询

主控程序定时调用阳历读取程序，从DS1302读取时钟信息到内存，而时间显示程序将内存中的时间信息，显示到数码管上,上面两个程序分时进行,中间穿插按键输入程序,当有按键按下时,执行相应的处理程序,主要有时间调整的阴历查询。阴历计算由阳历读取程序的阴历查询程序调用。
本项目从2004年10月26日正式开始实施，共五名学生，基本上每两周进行一次开放实验,每次4学时,至2005年6月21日结束,共进行28次开放实验，共计92学时.
具体过程如下：
2004年10月-11月,前期的准备工作包括项目组成员的分工，资料的查阅、项目方案的设计、论证与确定
2004年11月—12月设计产生1Hz脉冲电路、显示电路、按键扫描电路的模块，分发寒假期间的阅读资料（1月期末考试，所以停止活动）
2005年3月—--4月 熟悉伟福实验箱,利用伟福实验箱对各个模块调试,确定最终硬件电路。硬件：绘制电路图，购买元器件，在实验板上装配电路。
软件：逐个编写、调试主控程序和各个功能子程序,；
4、2005年5月----6月制作PCB板,焊接元器件,调试电路板，使万年历的够正常工作。
在上述软硬件基础上开发《数字万年历》实验项目中，共包括如下实验:时钟产生电路和读写程序，扫描显示电路和程序，按键输入电路和程序，农历查询计算程序，四个项目。
项目成果(作品见另附光盘)
软件：主控程序，时钟初始化和读入程序，显示程序,按键输入程序，农历查询程序五个实验的源程序（见软盘）
实物:
项目自我评价
1。扩大了学生知识面，提高了学生的获取知识的能力和解决问题的能力。
本学科的专业知识,在团队完成工作的全过程中，通过成员之间的交流，以交叉、融合、渗透的方式为学生所掌握，基本上每个同学都有这样的体会：原先认识问题都受课本知识的制约，局限于一个狭隘的领域,而通过这次合作，学到了许多非本专业领域的、又与本专业密切相关的知识自学能力和接受新事物的能力。
2．提高了学生实际工作能力.
3.提升学生心理素质，提高心理承受能力、对失败和挫折的承受能力。创新性地学习使人的各种心理能力得以高度发展和充分地表现。
4、突出了学生在教学过程中的能动性,参与教育活动这种能力，学生具有使自己得以全面发展的渴望和要求。表现出具有较强的主动性、积极性。大学生的主动性、积极性只有充分的发挥出来教育教学活动中创新思想才能为学生所接受。
5．群体意识、团队合作精神,在项目实施过程中得到了充分培养。
6. 提高了指导教师在创新教育中的引导能力。
7．改变教学与科研的脱节，教师的实践教学与科研、高新技术产生相结合，科研、产业发展促进教学内容的改革，使教学过程科研化，让教师的科研创新直接感应给学生，学生参与教师的课题，参与教师创办的高新技术活动。
8、实施过程中出现的问题和不足之处：
1）自学能力较欠缺,分发的资料基本不能很好的阅读、理解
2)常识性知识欠缺，经典电路（复位电路,电源DC/DC变换等）基本没概念，常用仪器仪表使用不熟练
实验板没有考虑硬件方案的变化，进行多方案的开发。
4）考虑到学生的能力，在电路板使用了专用的时钟芯片，对实际应用有好处，对时钟的基本处理复杂度和一些基本功能了解会少一些。按键部分也可以有多种方案。
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