单片机原理与应用课程设计题目(共21页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上单片机原理与应用课程设计题目符号说明： 越多表示题目难度越大 *表示扩展要求任务 表示创新设计加分任务-一般难度-中等难度-较高难度一、题目汇总：1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.二、选题说明：1名同学一个设计小组，每个小组选择1个题目，同一班级内选同一题目的不能超过5个设计小组，选相同题目的小组在设计内容、方法上要有所区别，严禁抄袭。任务后括号内的数字表示分值，要求每名同学在设计完成后都能明白硬件原理及程序的含义。三、设计要求：题目中没有特别提示的，要求自行焊接单片机最小系统板和外围接口电路，不能使用现成

2、的开发板和模块。专心-专注-专业题目一：彩灯控制器的设计 设计任务：1. 用16盏以上的LED小灯，实现至少4种彩灯灯光效果（不含全部点亮，全部熄灭；（30） 2. 可以用输入按钮在几种灯光效果间切换；(20) 3. 可以通过按钮暂停彩灯效果，使小灯全亮，再次按下相同按钮后继续之前的效果。(10) 4* 增加自动在几种效果间切换的功能，并设置一个按钮可以在自动模式和手动模式间切换。(10) 5* 使用定时中断延时(10) 6 实现其他除15中提到的功能（创新部分）(20)设计提示：1. LED可以采用共阳极或共阴极接法直接接在并行口，也可以用8255扩展更多的小灯。2. 多种效果可以放在不同的

3、子程序空间中，主程序通过散转来访问不同的子程序段。3. 暂停效果可用中断，或定时扫描实现。题目二：电子时钟的设计 设计任务：1. 用6个8段LED数码管作为显示设备，设计时钟功能；（30） 2. 可以分别设定小时、分钟和秒，复位后时间为00：00：00；（20） 3. 秒钟复位功能，秒复位键按下后，秒回到00。（10） 4* 日期、时间切换功能（10） 5* 使用LCD取代LED作为显示设备（20） 6 实现闹钟功能（创新部分 10分）提示： 1. LED宜采用动态扫描法显示 2. 如果需要制作电子万年历，可以考虑外部扩展专用时钟芯片（如：DS1302）3.成品效果图：题目三：现代交通灯的设计

4、 设计任务：1. 设计一款带左转、直行、右转三种指示的现代交通灯，并可显示红绿灯等待间隔时间，参照实物效果图；（30） 2. 带紧急按钮功能，当紧急按钮按下时，所有方向均亮起红灯；（20） 3. 夜间运行模式按钮，按下时，所有方向黄灯闪烁；（20） 4* 可在线修改红绿灯等待间隔时间（20） 5 其他功能（创新部分 10分）设计要求：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。本题目为典型的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

5、灯，已经相应的剩余时间即可。值得注意的是，A方向红灯时间=B方向绿灯时间+黄灯缓冲时间这一常识。提示：1. Proteus里的traffic模块为传统交通灯模型（只有红、绿、黄三色）； 实物可用单管LED（或LED点阵）来取代左右转指示，或直行指示。2. 实物效果图 题目四：多路抢答器的设计 设计任务：1. 设计一款8路抢答器；（30） 2. 设计一个抢答控制开关（开始抢答后才允许答题者抢答），供主持人用；（20） 3. 设定抢答时间限制，超过时间后，该题作废；（20） 4* 设定答题时间（5） 5* 数字LED显示当前答题者号数（15） ； 6 其他功能（创新部分 10分）有犯规（未按开始键

6、就抢答的）时显示其号码设计要求：1. 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。2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S，开关由主持人控制。3. 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，并将优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。4. 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

7、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。 5. 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。题目五：波形发生器的设计 设计任务：1. 设计一款能够产生3种以上波形的波形发生器；（30） 2. 设计波形选择按钮；（20） 3. LED或LCD显示波形代号（如 1为正弦波，2为方波）；（20） 4* 能够同

8、时输出两种波形（5） 5* 能够记录一段时间的波形（15） ； 6 其他功能（创新部分 10分）实验原理：1. 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；2. 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

9、时将数字信号经D/A转换得到的；3. 正弦波是利用MATLAB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。题目六：LED点阵广告牌的设计 设计任务：1. 设计一款能够显示不同字符的LED点阵广告牌；（30） 2. 设计不同的字符切换效果（如闪烁，静止，平移等）；（20） 3. 设计控制按钮，可以在不同的效果间切换；（20） 4* 能够显示图形或自定义字符（5）； 5* 能通过串行口从电脑上下载更新需显示的字符（15） ； 6 其他功能（创新部分 10分）提示：本设计题目可使用现成的LED点阵模块（要求至少组成16x32的点阵）。 题目七：篮球记分

10、器的设计 设计任务：1. 设计一款能够显示篮球比分的记分牌；（30） 2. 通过加分按钮可以给A队，或B队加分；（20） 3. 设计对调功能，更换场地后，AB队分数互换；（20） 4* 增加局数比分功能；（5） 5* 增加比赛时间倒计时功能；（15） 6 其他功能（创新部分 10分）提示：显示器可选用数码管或LED点阵，其中LED点阵可使用现成的模块。题目八：数字式温度计的设计 设计任务：1. 用DS18B20设计一款能够显示当前温度值的温度计；（50） 2. 通过切换按钮可以切换华氏度和摄氏度显示；（20）3通过按键设定上限和下限温度值，超限后声音报警；（20） 4 其他功能（创新部分 10

11、分）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；实现超限报警。提示：显示器可选用LCD、数码管或LED点阵。LED点阵显示参考电路：题目九：步进电机的控制 设计任务：1. 查阅资料，了解步进电机的工作原理；（20） 2. 通过按键设置步进电机转动的步数；（50） 3通过按键可控制启停、正反转、加减速； （20）4其他功能（创新部分 10分）设计要求：1. 采用单片机控制一个四相步进电机工作。步进电机的旋转方向由正反转控制信号控制。2. 步进电机的

12、步数由键盘设定，且键盘具有键盘锁功能，当键盘上锁时，步进电机不接受输入步数，也不会运转。只有当键盘锁打开并输入步数时，步进电机才开始工作。步进电机的设置的步数和实际转动的步数通过数码管显示。3. 电机运转的时候有正转和反转指示灯指示。4. 电机在运转过程中，如果过热（此项功能可模拟，不用加温度传感器模块），则电机停止运转，同时红色指示灯亮、警报响。题目十：电子音乐盒的设计 设计任务：1. 查阅资料，了解单片机控制单音喇叭发声原理；（20） 2. 设计基于单片机的电子音乐盒；（50） 3通过按钮可选择不同的音乐； （20）4 其他功能（创新部分 10分）设计要求：1. 以单片机为核心，设计一个数

13、字音乐盒：2. 利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器或喇叭，发出不同的音调，从而演奏乐曲（最少3首乐曲，每首不少于30s）。3. 采用LCD显示信息：a. 开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称）。b. 可通过功能键选择乐曲、暂停、播放。题目十一：电子贺卡设计 设计任务：1. 设计基于单片机的伴奏乐曲（30分）2. 设计基于单片机的彩屏图片（30分）3. 通过键盘按键显示不同彩屏图片，并伴有不同乐曲（30分）4. 创新部分（自主设计）（10分）提示：音乐播放使用喇叭，不能使用蜂鸣器；如果没有彩屏也可选用12864液晶。题目十二：低频数字频率计的设计 设计任务：1.可以测量出

14、输入信号频率范围在0-20KHz的方波的频率（30分）2.用LED数码管或LCD显示信号频率。（30分） 3.可以实现多种波形信号频率的测量，如正弦波；（30分）4. 其他功能（创新部分 10分）。提示：如测量信号为正弦波，可先利用过零比较器将其转换为方波后再测量。题目十三：秒表系统的设计 设计任务：1.实物参见下图，设计一个精度为0.1s的秒表系统（40分）2.设计启动按钮、暂停按钮及清零按钮。（20分） 3*.设计每到一秒钟有声音提醒功能，可通过按钮打开及关闭该提醒音 ( 20 ) 。4. 其他功能（创新部分 20分）提示：显示器可选用LCD或数码管。题目十四：多机串行通信的设计 设计任务

15、：1.设计三个单片机实现主从式串行通信的系统，主机发送数据到从机，并在LED数码管上显示。（60分）2.可通过接在主机上的键盘输入数据，通过主机发送到从机（20分） 3*.通信距离较远时，采用RS-232通信协议。 ( 20 ) 。4. 其他功能（创新部分 10分）提示：RS-232协议要求主从单片机均需用MAX232进行电平转换。 题目十五：电子密码锁的设计 设计任务：1.系统通过44的矩阵键盘输入或设定开锁密码。（30分）2.可以通过LCD查看已输入的字符个数显示为*（30分）3密码输入正确，LCD显示“开”状态，继电器闭合；密码连续3次输入错误，报警；（20） 4*.可以通过特殊的按键方

16、法清除用户密码如同时按下特定的多个键。 ( 10 ) 。5. 其他功能（创新部分 10分）提示：显示设备可以用LED数码管，也可用LCD。题目十六：4位数加法计算器的设计 设计任务：1.系统通过44的矩阵键盘输入数字及运算符。（40分）2.可以进行4位十进制数以内的加法运算，如果计算结果超过4位十进制数，则屏幕显示E（30分） 3*.可以进行加法以外的计算（乘、除、减）。 ( 20 ) 。4. 其他功能（创新部分 10分）提示：显示设备采用LCD液晶显示器。题目十七：定时闹钟的设计 设计任务：1.利用单片机、日历芯片、LCD和按键设计一定时闹钟。（40分）2.闹钟可以设置当前时间、闹铃时间。（

17、20分） 3.闹铃时间到，发出提示音；（10）4*. 闹铃同时单片机驱动继电器闭合，控制家电的开启或关闭。( 20 ) 。5. 其他功能（创新部分 10分）提示：显示设备可以用LED数码管或LCD。题目十八：人行道电子指示屏的设计 设计任务：1. 设计一个单片机控制的两个1616点阵LED模块显示的人行道电子指示屏。设计一个单片机控制的两个1616点阵LED模块显示的人行道电子指示屏。当人行道禁止行走时，如图(a)所示,显示红色，上面是禁止通过的图案，下面是剩余时间。当人行道允许通过时，应显示绿色，如图(b)所示,，上面是剩余的时间，下面是允许通过的图案。（40分）2.可以通过按键设置允许通过

18、和禁止通过的时间。（30分） 3*.允许通过和禁止通过图案具有动画效果；（20）4. 其他功能（创新部分 10分）提示：16*16点阵LED可使用现成模块。 （a） （b）题目十九：电梯模型控制系统的设计 利用4*4矩阵键盘、LED显示电路、直流电机、蜂鸣器等模拟一套完整的电梯模型控制系统。设计任务：1.利用8个按键模拟1-8层电梯内按键，用LED作楼层指示，电梯根据设定行进到指定楼层，相邻楼层间驱动电机转动时间设置为5秒。（40分）2.利用另外8个按键模拟电梯外按键，电梯可根据指示行进到指定楼层。（20分） 3.电梯内外均有按键指示时，能根据指示正确行进；（20）4*.电梯到达时，蜂鸣器发出提示音；设定两个独立按键控制电机开、关门。(10分 ) 5.（创新部分 10分）提示：显示设备可以用LED数码管或LCD。题目二十：传送带产品计数器的设计以89C51单片机为控制核心，利用光电传感器检测通过传送带产品的数量。设计任务：1.用直流电机模拟传送带，设置独立按键启动和停止传送带。（10分）2.利用光电传感器检测通过流水线上产品的数量。（20分）3.利用LED或LCD显示产品的数量。（20分） 4.具有断电保护功能，重新上电后，LCD仍能显示断电前统计的数量。（20）5*.当产品数量达到设定的目标值时，传送带自动停止。( 20 ) 。6. 其他功能（创新部分 10分）