单片机与嵌入式实验室是计算机专业实验室，拥有面积420平，电脑120台套。实验室有专职实验技术人员3人，高工一人，工程师2人。实验室主要承担《嵌入式系统》和《单片机控制与应用》实验。
一、嵌入式系统实验
嵌入式系统实验2005年开设，实验学时32学时。它是一门实践性很强的专业实验课，是计算机专业本科生必选课。要求学生应具备数字逻辑电路、C语言程序设计、LINUX操作系统、微机应用技术等方面的预备知识，比较熟悉课程介绍的各类接口芯片的功能，通过课程实验，可以加深对嵌入式系统原理的理解，加强动手能力，激发学习积极性，熟悉嵌入式实时系统开发环境及其流程，掌握嵌入式系统的基本分析和设计方法，培养学生开发嵌入式系统的能力。
嵌入式系统实验
序号 |
实验项目 |
内容提要 |
实验 类型 |
学时 分配 |
主要仪器 设 备 |
实验 地点 |
1 |
嵌入式系统软硬件开发环境
|
本实验介绍ARM2200实验箱硬件结构，了解ADS 1.2集成开发环境的使用方法，编写C应用文件进行工程建立、调试。 |
验证性 |
4 |
嵌入式系统教学实验平台 |
单片机与嵌入式实验室 |
2 |
汇编语言程序设计 |
了解ARMulator软件仿真，掌握ARM汇编指令用法，实现结构化编程。 |
验证性 设计性 |
4 |
嵌入式系统教学实验平台 |
单片机与嵌入式实验室 |
3 |
GPIO特性实验 |
理解GPIO特性，正确使用GPIO功能进行应用系统测试与控制。 |
验证性 |
4 |
嵌入式系统教学实验平台 |
单片机与嵌入式实验室 |
4 |
定时器与外部中断 |
定时器的设置与应用，查询控制方式，外部中断函数编写、工作模式设置。 |
验证性 设计性 |
4 |
嵌入式系统教学实验平台 |
单片机与嵌入式实验室 |
5 |
UART实验 |
了解串行通信原理，掌握嵌入式系统与PC机的串行通信方法。掌握UART各个控制寄存器的设置，编写通信程序。 |
验证性 设计性 |
4 |
嵌入式系统教学实验平台 |
单片机与嵌入式实验室 |
6 |
A/D、D/A实验 |
掌握模数转换器、数模转换器的应用设置，完成A/D、D/A的编程控制。 |
验证性 |
4 |
嵌入式系统教学实验平台 |
单片机与嵌入式实验室 |
7 |
触摸屏实验 |
了解液晶屏和触摸屏的工作原理和驱动方法，掌握触摸屏的控制过程，学习采样数据的后期处理。 |
验证性 |
4 |
嵌入式系统教学实验平台 |
单片机与嵌入式实验室 |
8 |
嵌入式LINUX平台构建与内核配置 |
构建嵌入式LINUX开发软硬件基础平台，熟悉LINUX调试方法，掌握LINUX内核配置方法。 |
验证性 综合性 |
4 |
嵌入式系统教学实验平台 |
单片机与嵌入式实验室 |
二、单片机控制与应用实验
单片机控制与应用实验共48学时，是为计算机专业高年级本科生所设置的综合性、实践性、充分发挥学生自主动手能力的实验课程。实验接口模块全部都是实验室自行开发研制的，是教师们多年的科研成果的实际化。通过本课程的学习，可以使学生对使用计算机进行控制的基本方法有所了解，掌握使用单片机和微机组成控制应用系统的常用方法，综合复习学生所学过的计算机组成原理和其他硬件知识，进一步培养学生的汇编语言和高级语言的程序设计能力。同时增加了电路图和线路板的分析与制作，使学生亲手掌握实际硬件制作技术与流程。本课程的课程安排和教学方式上，突出强调培养学生的创新性，在前提知识预习，实验设计等方面都由学生自主完成。
单片机控制与应用实验项目
序号 |
实验项目 |
内容提要 |
实验 类型 |
学时 分配 |
1 |
电路图分析与设计 |
（1）分析给定的示例文件电路图。（2）设计一个8031基本应用电路的原理图。 |
设计性必做实验 |
6学时 |
2 |
电路制版图设计 |
按照在实验一中设计的8031 基本应用电路原理图，进行制版图的设计。 |
设计性必做实验 |
4学时 |
3 |
数码管显示 |
使用MCS-51汇编语言编写程序，用三个数码管显示十进制数值每隔一定时间增1，到999后归零继续。当开关S1按下时，暂停计数；松开时，恢复计数。 |
设计性必做实验 |
4学时 |
4 |
步进电机控制 |
编制MCS‐51 程序使步进电机按照规定的转速和方向进行旋转，并将步数显示在数码管上。当按下S1 开关时，进行快速旋转；当松开开关时，慢速旋转。当按下S2 开关时，按照顺时针旋转；当松开时，按照逆时针旋转。 |
设计性必做实验 |
4学时 |
5 |
直流电机脉宽调速 |
使用脉宽调制的方法，动态调整向P1.3 输出的内容，使得电机转速能够稳定在一个预定值附近，同时实时显示当前转速。根据输入修改电机转速目标值。每隔一秒钟读取两个开关的状态。同时动态调整输出，使得电机转速能够稳定到目标值附近。交替显示目标值和当前转速值。 |
设计性必做实验 |
4学时 |
6 |
I2C总线与时钟芯片 |
通过I2C总线协议控制时钟芯片，设置和读取当前日历信息并显示。通过开关设置闹钟时间并进入休眠模式，时间到达后自动唤醒CPU并重新显示。 |
设计性必做实验 |
4学时 |
7 |
超声波测距 |
利用单片机产生方波脉冲，产生超声波。接受到回波信号，通过外部中断接收超声波的返回信息。同时利用内部定时器进行计时，通过计算得到准确距离并显示。 |
设计性必做实验 |
6学时 |
8 |
液晶显示 |
在点阵液晶显示屏上显示实验者的姓名，并显示出外边框。并设计和实现某种形式的动画，如位置变化、隐藏显示等。 |
设计性必做实验 |
6学时 |
9 |
闭环温度控制 |
通过温度传感器测量出当前温度，并显示在屏幕上。通过控制热电阻稳定到预先设定的目标温度。对热电阻的控制采取PWM方法。同时绘制温度变化曲线。 |
综合性必做实验 |
6学时 |
10 |
重量测量 |
通过压力传感器测量待测物体重量。并进行校正，包括零点校正和比例校正。 |
综合性必做实验 |
4学时 |
11 |
LED点阵显示 |
使用按行或者按列扫描方式，在LED点阵显示屏上显示实验者姓名。多个汉字轮流显示 |
综合性必做实验 |
4学时 |
12 |
光照度测量 |
通过光照度传感器测量当前光照度值并显示。 |
设计性选做实验 |
4学时 |
13 |
湿度测量 |
通过湿度传感器测量空气湿度，并在液晶显示屏上输出值。 |
设计性选做实验 |
4学时 |
14 |
颜色识别 |
通过颜色传感器测量不同的颜色值，并在液晶显示屏上输出。 |
设计性选做实验 |
4学时 |
15 |
蓝牙通信 |
通过蓝牙通信器件使单片机与微机通信。从微机中向单片机发送数据，在单片机上显示。 |
研究性选做实验 |
4学时 |
