单片机课程设计任务书(总).doc

单片机原理与应用课程设计任务书 班级：11电气 (1)班 指导教师：郑宇,胡波一、课程设计目的：1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。4、提高学生课程设计报告撰写水平。二、课程设计题目 每八人一个小组，每个组一个题目分组完成，题目见附件。三、课程设计任务及设计报告的要求设计任务： （1）进行设计方案的比较，并选定设计方案； （2）完成原理分析，进行各主要元器件的选择并设计电路； （3）利用Protues绘制系统电路原理图。（4）利用Keil软件编制程序。 （5）将软件与硬件电路连接调试仿真。设计报告： （1）根据设计题目进行分析，选择方案和元器件，对没有在书本上学过的知识点和元器件，通过网络等方式查阅相关资料，了解其使用方法，并详细记录在设计报告上。（作为设计报告的第一章：设计题目分析、方案及元器件选择） （2）利用Protues软件进行绘制系统电路原理图，记录绘制过程中遇到的问题及解决办法。（作为设计报告的第二章：系统电路设计） （3）利用Keil软件编程，记录编程过程中遇到的问题及解决办法。（作为设计报告的第三章：系统软件设计） （4）将软件与系统电路连接调试，记录在调试过程中相应修改了哪些硬件电路或软件上的问题，最终才实现了设计题目要求的功能。（作为设计报告的第四章：连接调试） （5）在调试成功，完成全部设计后，手工写出本次设计的心得体会，字数不少于1000字。（作为设计报告的第五章：总结）最终绘制的电路原理图，编写的程序要打印出来附在设计报告中。四、设计地点 机电学院实训大楼，要求尽量自带笔记本电脑五、设计时间安排2014年6月3日-6月13日其中：6月3日6月4日：学生针对题目查阅资料，设计方案。6月5日6月8日：用protues进行电路原理图的绘制。6月9日6月11日：利用KEIL软件进行程序设计，并配合protues进行连接调试。6月12日6月13日：撰写总结报告，提交课程设计报告书。 贵州师范大学机电学院 2014年6月3日第一组题目：十字路口交通灯控制设计要求设计一个十字路口交通灯控制器。用单片机控制LED灯模拟指示。模拟东西方向的十字路口交通信号控制情况。东西向通行时间为80s，南北向通行时间为60s，缓冲时间为3s。工作原理本项目为典型的LED显示和中断定时电路。利用定时器T0产生每10ms一次的中断，每100次中断为1s。对两个方向分别显示红、绿、黄灯，以及相应的剩余时间即可。值得注意的是，需要意识到，A方向红灯时间=B方向绿灯时间+黄灯缓冲时间这一常识。推荐本项目使用MAX7219芯片。第二组题目：波形发生器设计设计要求设计一个能产生正弦波、方波、三角波、梯形波、锯齿波的波形发生器。工作原理初始时一直输出高电平，用四个按钮K1、K2、K3、K4分别对应四种波形，按下对应按钮，输出对应波形。产生指定波形可以通过DAC来实现，不同波形产生实质上是对输出的二进制数字量进行相应改变来实现的。本题目中，方波信号是利用定时器中断产生的，每次中断时，将输出的信号按位反即可；三角波信号是将输出的二进制数字信号依次加1，达到0xff时依次减1，并实时将数字信号经D/A转换得到；锯齿波信号是将输出的二进制数字信号依次加1，达到0xff时置为0x00，并实时将数字信号经D/A转换得到的；梯形波是将输出的二进制数字信号依次加1，达到0xff时保持一段时间，然后依次减1直至0x00，并实时将数字信号经D/A转换得到的；正弦波是将正弦曲线均匀取样后，得到等间隔时刻的y方向上的二进制数值，然后依次输出后经D/A转换得到。第三组题目：数码管显示4×4矩阵键盘的键盘号设计要求单片机的P1口的P1.0P1.7连接4×4矩阵键盘，P0口控制一只数码管，当4×4矩阵键盘中的某一按键按下时，数码管上显示对应的键号。例如，1号键按下时，数码管显示“1”， 14号键按下时，数码管显示“E”等等。第四组题目：倒数计数器设计要求利用AT89C51单片机结合LED显示器设计一个简易的倒数计数器，可用来煮方便面、煮开水或小睡片刻等。做一小段时间倒计数，当倒计数为0时，红色LED灯闪烁，通知倒计数终了，该做应当做的事。定时闹钟的基本功能如下。l 显示格式为“分分:秒秒”。用4个按键操作来设置当前想要倒计数的时间。一旦按下键则开始倒计数，当计数为0时，发出一阵音乐声。程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，按下操作键K1K4动作如下。l K1可调整倒计数的时间160分钟。l K2设置倒计数的时间为5分钟，显示“0500”。l K3设置倒计数的时间为10分钟，显示“1000”。l K4设置倒计数的时间为20分钟，显示“2000”。按K1键则在LED上显示出设置画面。此时，若： a. 按操作键K2增加倒计数的时间1分钟。 b. 按操作键K3减少倒计数的时间1分钟。c. 按操作键K4设置完成。 本题可以考虑用LCD来实现显示，则显示更加清楚。第五组题目：电子时钟设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LED显示器上显示当前的时间：显示格式为“时时：分分：秒秒”。用4个功能键操作来设置当前时间。功能键K1K4功能如下。l K1进入设置现在的时间。l K2设置小时(按一次，小时增1)。l K3设置分钟（按一次，分钟增1）。l K4确认完成设置。程序执行后工作指示灯闪动，表示程序开始执行，LED显示“00：00：00”，然后开始计时。本题可以考虑用LCD来实现显示，则显示更加清楚。第六组题目：基于数字温度传感器的数字温度计设计要求利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号，计算后在LED数码管上显示相应的温度值。其温度测量范围为55125，精确到0.5。数字温度计所测量的温度采用数字显示，控制器使用单片机AT89C51，测温传感器使用DS18B20，用4位共阳极LED数码管以串口传送数据，实现温度显示。第七组题目：8位竞赛抢答器的设计设计要求以单片机为核心，设计一个8位竞赛抢答器：同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0S7表示。设置一个系统清除和抢答控制开关S，开关由主持人控制。抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间为0.5s左右。参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。 工作原理通过键盘改变抢答的时间，原理与闹钟时间的设定相同，将定时时间的变量置为全局变量后，通过键盘扫描程序使每按下一次按键，时间加1（超过30时置0）。同时单片机不断进行按键扫描，当参赛选手的按键按下时，用于产生时钟信号的定时计数器停止计数，同时将选手编号（按键号）和抢答时间分别显示在LED上。第八组题目：节日彩灯控制器的设计设计要求以单片机为核心，设计一个节日彩灯控制器控制24个LED灯：l P1.2开始，按此键则灯开始流动（由上而下）。l P1.3停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。l P1.4上，按此键则灯由上向下流动。l P1.5下，按此键则灯由下向上流动。实验原理 本题目本质上是由按键控制功能的流水灯，LED工作的方式通过键盘的扫描实现。其中的LED采取共阳极接法，通过依次向连接LED的/口送出低电平，可实现题目要求的功能。