单片机实训题目及要求

实训设计说明

一、实训设计的基本要求：

单片机实训设计的主要内容包括：理论设计、调试与仿真、撰写设计报告等。其中理论设计又包括选择总体方案，硬件系统设计、软件系统设计;硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等;软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图。程序设计是实训设计的关键环节，通过调试进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标，使理论设计更接近于实际产品。实训设计的最后要求是写出设计总结报告，把理论设计内容，调试的过程及性能指标的测试结果进行全面的总结，把实践内容上升到理论高度。

单片机实训设计的教学采用相对集中的方式进行，到单片机实验室(7-710)进行实训，每组配备一台PC机、一套单片机综合实验箱、相关的软件及电子元器件等器材设备。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间(一周)累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到6次以上的学生，该实训考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料、购买电子元器件时，必须向指导老师请假，经同意后方可外出。实训设计的任务相对分散，每2名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的实训设计考核按不及格处理。

二、进度安排：

单片机实训设计共安排4周，合计50学时，具体分配如下：

?实训动员、准备工作及选题：2学时

?总体方案设计：6学时

?硬件设计及仿真：7学时

?软件设计：9学时

?软件调试：6学时

?整机测试：5学时

?撰写设计报告：9学时

?答辩与总结：4学时

该时间只是粗略进行划分，各个组员可依据进度完成情况，适当调整，但需确保整个设计能按期完成。

三、设计报告要求：

设计完成后，必须撰写实训设计报告。设计报告必须独立完成，格式符合要求，文字(不含图形、程序)不少于5000字，图形绘制规范，装订成册。设计报告的格式如下：

1、封面

2、内容提要

3、目录

4、正文

(1)所作题目的意义、原理等，本人所做的工作及系统完成的主要功能；

(2)硬件电路设计及描述(要有原理框图和原理图)；

(3)软件设计流程及描述(要有程序流程图)；

(4)设计调试过程(分步进行)；

(5)源程序代码(要有注释)；

5、心得体会

6、参考文献

四、考核方法：

单片机实训设计的考核方式为考查，考核结果为优秀、良好、中等、及格和不及格五种，70-79分之间为中等，分数在90-100之间为优秀，80-89分之间为良好，60-69分之间为及格，60分以下为不及格。考核分三个方面进行：设计制作40%；设计报告30%；设计答辩30%。表1.1是单片机实训设计的考核成绩记录表。表1.1单片机实训设计考核成绩记录表：

1、设计制作：40分

(1)创新设计：50 %

包括总体设计方案、硬件系统的设计、软件系统的设计、程序的调试等。考核时要查看原始设计资料和相关记录，分段进行考核。

(2)设计质量：50 %

包括硬件的连接、程序固化、硬件调试与仿真。要求元器件布局合理，连线规范、整洁、牢固，硬件仿真符合设计要求，系统运行稳定可靠。

2、设计报告：30分

(1)设计报告的完成质量：70 %

设计报告必须独立完成，格式符合要求，文字(不含图形、程序)不少于3000字，图形绘制规范。

(2)平时成绩：30 %

主要考核学生在实训期间的表现，包括考勤、课堂纪律、学习态度、工作作风等方面。3、课题答辩：30分

主要回答老师和同学提出的问题，要求思路清晰，语言准确、精练。对于实训设计中的基本问题、相关的基本知识能够进行解答。其中对课题内容的熟练程度占80%，答辩中的个人素质占20%。

有下列情形之一者，实训设计考核按不及格处理：

(1)实训期间累计旷课达6节；

(2)实训期间累计迟到、早退达8次；

(3)设计报告雷同率超过50% ；

(4)不能完成设计任务，达不到设计要求；

五、供选择的设计课题：

以下课题仅供参考，学生可另选题目，但要先将其设计的简介、整体功能、将要采取的技术方案、路线等以电子文档的形式提交指导老师审核，指导老师同意后方可实行。选题阶段完成后，原则上不能更换题目。

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题1 交通灯控制系统

设计要求

一、基本功能：

1、一路延时60S，一路延时40S(演示时为节省时间，一路延时15S，一路延时10S>>两路时间分别用不同的数码管显示；

2、倒数3S时，黄灯闪亮；

3、紧急通行控制，如某一方向现为红灯，通过按键强行切换为绿灯，而另一路改为红灯，延时若干秒(10S)后，恢复原状态(红灯)继续倒数。

二、扩展功能：

1、增加拐弯方向控制；

2、各方向延时时间可通过键盘重新设定；

3、他自行增加的功能。

三、思考与提高：

1.一路延时8S，一路延时6S，两路时间分别用不同的数码管显示；

2.倒数2S时，黄灯闪亮；

3.紧急通行控制，如某一方向现为红灯，通过按键强行切换为绿灯，而另一路改为红灯，延时8S后，恢复原状态(红灯)继续倒数。

程序该如何修改？

题2 步进电机控制系统

设计要求

一、基本功能：

1、加速运转100步，匀速运转100步，减速运转100步，反方向加速100步，反方向匀速100步，反方向减速100步；

2、电机的启动、停止、加减速、正反向等均可由按键控制。

二、扩展功能：

1、一段时间内(SS)将转速加到100转/分钟，匀速运转一段时间(SS)后停止，正反方向均可控制；

2、通过键盘设置电机转动的角度:步进方式:即每按一次键，电机转过一定的角度(如360);设定方式:由键盘直接输入一个电机要旋转的角度，如输入210再按“确定”后，电机旋转210度;正反方向均可控制；

3、其他自行增加的功能。

三、思考与提高：

1、加速运转30步，匀速运转30步，减速运转30步，反方向加速60步，反方向匀速630步，反方向减速60步；

2、电机的启动、停止、加减速、正反向等均可由按键控制。

该如何修改程序？

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题3 多路智能抢答器

设计要求

一、基本功能:

1、六路抢答，抢答有效时相应的灯亮，并有音乐提示;

2、每轮抢答需主持人按“开始”后，抢答才有效;

3、抢答无效时，有相应的灯及音乐提示;

二、扩展功能:

1、扩展到8路或以上;

2、抢答倒计时提示;

3、各路的参赛者有得分显示;

4、其他自行增加的功能;

题4 多波形发生器

设计要求

一、基本功能:

1、可产生多种波形，如正弦波、三角波、锯齿波、方波、梯形波等；

2、各种波形可通过按键选择；

二、扩展功能:

1、可调节信号的频率、占空比等参数；

2、其他自行增加的功能。

题5计算器

设计要求

一、基本功能：

1、利用实验箱的键盘及液晶显示屏作为计算器的输入及显示模块；

2、能进行加、减、乘、除的基本运算；

3、有清零、数据溢出错误处理；

二、扩展功能：

1、可将运算结果进行存储、调出的功能。

题6 频率计

设计要求

一、基本功能：

1、自行设计输入电路，测量信号类型方波、正弦波、三角波等常规周期信号；

2、输入信号频率范围：10Hz~1MHz；频率量程10KHz ~ 900KHz，误差精度万分之一；频率量程1 Hz ~ 100Hz，误差精度万分之一；思考扩大量程提高精度的方法并实现。

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3、量程可自动切换；

二、扩展功能：

1、由按键控制测试的“开始”、“暂停”、“结束”等功能；

2、除频率外，也可测试信号的其他参数，如同期、占空比等;

3、其他自行增加的功能;

题7 密码锁

单片机控制的密码锁设计。AT89S52单片机P1引脚外接独立式按键S1-S8，分别代表数字键0-5、确定键、取消键。单片机从P3.0-P3.3输出4个信号，分别为1个电磁开锁驱动信号和密码错误指示、报警输出、已开锁指示信号，分别用发光二极管L1-L4指示。P3.4接一有源蜂鸣器，用于实现提示音。

基本要求：

（1）初始密码为123450，输完后按确定键开锁，取消键清除所有输入，每次按键有短“滴”声按键提示音。

（2）密码输入正确后，输出一个电磁锁开锁信号与已开锁信号，并发出两声短“滴”声提示。4秒后开锁信号与已开锁指示清零。

（3）密码输入错误时，发出一声长“滴”声错误指示提示音，并密码错误指示灯亮，三次密码错误时，发出长鸣声报警，并密码错误指示灯亮，报警指示灯亮，此后15秒内无法再次输入密码，15秒过后，清除所有报警和指示。

（4）5秒内无任何操作后，清除所有输入内容，等待下次输入。

题8 定时报警器

设计一个单片机控制的简易定时报警器。要求根据设定的初始值（1-59秒）进行倒计时，当计时到0时数码管闪烁“00”（以1Hz闪烁），按键功能如下：

（1）设定键：在倒计时模式时，按下此键后停止倒计时，进入设置状态；如果已经处于设置状态则此键无效。

（2）增一键：在设置状态时，每按一次递增键，初始值的数字增1。

（3）递一键：在设置状态时，每按一次递减键，初始值的数字减1。

（4）确认键：在设置状态时，按下此键后，单片机按照新的初始值进行倒计时及显示倒计时的数字。如果已经处于计时状态则此键无效。

题9出租车计价器

设计并制作一台出租车计价器。调试时采用10Hz方波信号模拟，每个方波代表10m。基本要求：

（1）不同情况具有不同的收费标准

白天1元/公里晚上2元/ 公里途中等待（30s）1元/30s

（2）数据输出（6位LED数码管显示）

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单价输出2位路途输出2位总金额输出2位

（3）按键（3个）

启动计价开关数据复位（清零）白天/晚上转换

题10 基于单片机的点阵滚动显示

设计一个室内用点阵LED 汉字显示屏，要求在目测条件下LED 显示屏各点亮度均匀、充足，显示文字应稳定、清晰无串扰。文字显示有静止、移入移出等显示方式。

题11 基于单片机控制直流电机调速系统设计出直流电机驱动、测速电路，使用单片机驱动直流电机，测量直流电机的转速，控制直流电机稳定运行在一个范围内，利用单片机输出PWM控制直流电机转速。

题12温度检测系统设计

要求：利用实验平台上的温度传感器DS18B20，对试问进行测量，并通过LED或者LCD 显示系统显示出来，系统通过按键控制是否显示或者关闭。

题13基于单片机的数字钟的设计与实现本设计的数字电子秒表系统采用8051单片机为控制器件，利用其定时器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、LED数码管以及外部中断电路来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够实现五位LED显示，显示时间为0～99.99秒，计时精度为0.01秒，能正确地进行计时，同时能记录一次时。

题14简易自动打铃系统

要求：简易自动打铃系统的设计以51单片机芯片和8255芯片的拓展I/0引脚为核心部件，用定时器中断系统进行计时、数码管显示当前时间、蜂鸣器实现打铃功能、键盘调整显示时间、电源电路为整个系统提供5V工作电压，由以上模块构成了本系统。该简易自动打铃系统可以进行计时和显示，设置当前时间，实现定点打铃等功能。

题15 基于单片机的简易门铃的设计

要求：设计一种基于单片机的“叮咚”门铃，主要有键盘，音频功率放大器，A T89C51单片机，扬声器等构成，通过单片机定时/计数器T0来产生700Hz和500Hz的频率来使扬声器发出“叮咚”声音。

1通过单片机控制输出频率，由音频功率放大器放大给扬声器，使之发出叮咚声。虽然功能简单，但是由于其操作简单得到了广泛的应用。

2主要技术指标是当按下开关SP1，AT89S51单片机产生“叮咚”声从P1.0端口输出到放大器，经过放大之后送入喇叭。

题16基于单片机的LCD流动字幕设计

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利用试验台的80C51单片机，以及LCD2芯片；给出了单片机控制系统总体设计方案，设计过程，组成，列出了具体的硬件电路图；概述了LCD的显示方式，以及汉字的显示方法。

要求：编程实现了字幕汉字的显示、延时、滚动等控制功能。

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