单片机课程设计任务书1305

单片机课程设计任务书单片机课程工程实践的目的就是让同学们在理论学习的基础上，通过完成一个涉及MCS-51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用，使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。

着重提高学生在单片机应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。

学生通过单片机的硬件和软件设计、安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。

一、设计目的单片机工程实践是单片机技术课程的实践教学环节，是对学生学习单片机的综合性训练，这种训练是通过学生独立进行某一课程的设计、制作、调试来完成的．单片机的工程实践应主要体现在对实际工程应用系统或产品的研制来说，从课题任务的提出到定型生产或投入使用，都要经过方案的总体认证、系统设计、软件及硬件的开发、联机调试等若干步骤．因此，单片机工程实践是以工程项目和工程应用为课题．着重培养学生工程实践能力、独立工作能力及创新能力。

单片机应用系统课程工程实践作为独立的教学环节，是自动化及相关专业集中实践性环节系列之一，是学习完《单片机原理及应用》课程后，并在进行相关课程设计基础上进行的一次综合练习。

其目的在于加深对MCS一51单片机的理解，掌握单片机应用系统的设计方法,掌握常用接口芯片的正确使用方法,强化单片机应用电路的设计与分析能力,提高学生在单片机应用方面的实践技能和科学作风,培育学生综合运用理论知识解决问题的能力，力求实现理论结合实际、学以至用。

学生通过查阅资料、接口设计、程序设计、安装调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能}熟悉开展科学实践的程序和办法，为今后从事生产技术工作打下必要的基础;学会灵活运用已经学过的知识，并能不断接受新的知识，大胆发明创造的设计理念。

二、设计要求1)根据应用系统的要求，初步掌握总体结构设计的方法和构思，从中选择一种最佳设计方案；2)根据应用系统结构规模的要求，掌握单片机外部扩充系统硬件设计的基本过程；3)根据任务要求和硬件设计要求，首先画出程序的总体流程图，然后进行各控制模块的程序设计；4)掌握如何应用单片机仿真器来开发应用系统及仿真调试的过程。

三、单片机课程设计可选题2. 出租车计价器系统设计设计一个出租车的计程计价系统，要求：（1）具有时钟和计程计价显示功能：按下启动键，系统开始计程，同时显示起价和每公里单价；（2）在行驶过程中，实时显示已行走的里程数和当前累计价格。

价格=速度*时间*单价，总价等于其和；利用单片机的定时器/计数器定时和计数，用LED 数码管显示总价和时间；（3）按下清除键，计价器清0。

4. 智力竞赛抢答器的设计设计一个供8 名选手参加比赛的智力竞赛抢答器，要求：（1）每名选手有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应；（2）抢答器具有第一个抢答信号的鉴别和数据锁存、显示的功能。

抢答开始后，若有选手按抢答按钮，则该选手指示灯亮，并在数码管上显示相应编号，扬声器发出音响提示。

同时，电路应具备自锁功能，禁止其他选手再抢答，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清0 为止；（3）抢答器具有计分、显示功能。

预置分数可由主持人设定，并显示在每名选手的计分牌上，选手答对加10 分，答错扣10 分；（4）抢答器具有定时抢答的功能。

一次抢答的时间由主持人设定，在主持人发出抢答指令后，定时器立即进行减计时，并在显示器上显示，同时扬声器发出短暂声响，声响时间持续0.5s 左右；（5）选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器显示选手编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清0 为止；（6）如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统进行短暂的报警，并禁止选手超时后抢答，定时显示器上显示00；（7）抢答器具有犯规提示功能。

对提前抢答和超时抢答的选手，扬声器发出报警信号，并在显示器上显示其编号。

6. 智能化公共汽车报站器的设计设计一个公共汽车自动报站器，要求：（1）具有20 个停靠站的报站能力；（2）每到一站，由驾驶员按下相应的按键，扬声器便发出相应的报站语音（如“某站到了，请下车”），系统处于等待状态，一旦检测到汽车启动信号，扬声器发出相应的提示音（如“车开了，请坐好，下站是XX 站”）；（3）在语音报站的同时，用汉字显示出到站的站名。

8. 简易IC 卡收费器的设计设计制作一台简易IC 卡收费器，要求：（1）实现IC 卡数据的读/写；（2）显示当前IC 卡内金额、消费金额和余额；（3）具有误操作报警功能。

10. 单片机与单片机之间的串行数据发送/接收功能基本要求：独立程序的串行接收/发送，两个单片机利用串行口进行方式1的全双工串行通信，波特率可从键盘上进行设定，可选的波特率为：1200，2400，4800，9600。

附加要求：单片机与PC机之间的串行通讯（PC机一侧已提供“VC串口调试助手”程序）；在发送数据的同时不影响继续计数；在计数中接收数据并从收到的数开始新的计数；……12. 火灾报警器设计制作火灾报警器，要求如下:（1）装置对火灾能自动探测报警和控制；（2）装设感烟传感器及感温的差温传感器，能对室内的烟雾及温度的突变进行报警；（3）对传感器的布线故障、内部元件的损坏能进行声、光报警；（4）如果两个传感器中有一个动作表示室内有异常现象(如烟雾浓度过大或室内温差大于设定值)，装置能发出异常报警信号，令值班人员到现场处理；（5）如烟感、温感同时动作，说明有火灾，装置能发出火灾报警；（6）火灾报警10s后不解除，则控制启动灭火器．灭火器喷气前，还能发出停机、关门等顺序动作信号；（7）故障、异常、火灾报警声音各不相同，有明显的区别。

14.热敏电阻温度计设计制作一台热敏电阻温度计，要求如下:(1)测量温度为10～150℃；(2)温度误差不大于0.5%；(3)温度用4位数码管显示；(4)以热敏电阻作为温度检测元件；(5)对输入值进行线性化处理。

16．用单片机控制直流电动机并测量转速主要硬件：A/D转换芯片ADC0809；D/A转换芯片DAC0832设计要求：(1)通过改变A/D输入端可变电阻来改变A/D的输入电压，D/A输入检测量大小，进而改变直流电动机的转速；(2)手动控制：在键盘上设置两个按键——①直流电动机加速键；②直流电动机减速键。

在手动状态下，每按一次键，电动机的转速均按照约定的速率改变；(3)用显示器显示的数码移动的速度，来及时的形象的跟踪直流电动机转速的变化情况；(4)直流电动机双极性控制：00H——逆时针转最快，80H——停止，FFH——顺时针转最快；(5)显示器：采用74LS164串行输入。

串行输入段码地址：0FF06H（D0）串入时钟地址：0FE04H（D0）显示器位控地址：0FE02H（D5~D0）；(6)键盘列扫描（4×6）。

18．小直流电机调速控制系统设计要求：用0809采样电位器的值，并在显示器上显示，将此信号值作为方波占空比，通过0832输出经放大后控制电机转速。

20．单片机为核心的频率计用89C51单片机的定时器/计数器的定时和计数功能，外部扩展6位LED数码管，要求累计每秒进入单片机的外部脉冲个数，用LED数码管显示出来。

设计要求：(1)被测频率fx小于110Hz采用测周法，显示频率XXXXXX；fx大于110Hz采用测频法，显示频率XXXXXX；(2)可利用键盘分段测量和自动分段测量；(3)可完成单脉冲测量，输入脉冲宽度范围是100微秒--0.1秒；(4)显示脉宽要求如下：Tx小于1000微秒，显示脉宽XXX；Tx大于1000微秒，显示脉宽XXXX；(5)要求有单片机硬件系统框图，电路原理图，软件流程图。

22．抢答器控制模拟程序设计设计任务：用汇编语言模拟设计一抢答器工作的程序。

抢答开始后，显示各抢答输入的时间，并将最快抢答标识为红色,且闪烁。

当抢答成功后，即播放一小段乐曲，以示祝贺（抢答输入由键盘输入）。

设计要求：(1)具有8个抢答输入；(2)显示抢答剩余时间（初始10秒）；(3)显示抢答成功者。

扩展要求：(1)抢答成功后，有声音提示；(2)时间分辨率小于10ms；(3)完善其它自定义功能。

24．数字万年历系统设计要求：1）采用六位数码管显示小时、分钟、秒，并且可以任意设定时间。

2）可以查看并且设定日期，日期采用年、月、日的显示方式。

3）可以查看并设定闹钟，闹钟的显示方式采用与时间相同的显示方式。

4）可以查看并设定星期，数码管的最后一位显示星期，用数字8表示星期日。

5）系统设定详细说明：系统的初始状态为显示时钟状态，此时显示小时、分钟、秒。

初始状态下，按S0键进入时间调整程序，按S1键查看闹钟，按S2键查看日期，按S3键查看星期。

进入时间调整状态后，首先调整分钟，此时分钟闪烁显示，按S1键加一，按S2键减一。

按S0键开始调整小时，此时小时闪烁显示，按S1键加一，按S2键减一，再按S0键后系统返回到显示时间状态。

在调整时间状态下按下S3键进入调整闹钟状态，此时显示原先的闹钟时间，并且闹钟分钟闪烁显示，此时按S1键加一，按S2键减一；调整后按S0键转换到闹钟小时调整单元，此时按S1键加一，按S2键减一。

闹钟调整完毕后按0键回到调整时间状态，按S3键转到调整日期状态。

在调整日期状态下，日单元闪烁显示，此时按S1键加一，按S2键减一；按下S0键进入调整月，此时按S1键加一，按S2键减一；按下S0键进入调整年，此时按S1键加一，按S2键减一。

此时按下S0键返回到调整时间状态，按下S3键进入调整星期状态。

在调整星期状态下，星期闪烁显示，此时按S1键加一，按S2键减一。

按下S0键返回到调整时间状态。

此时分钟闪烁显示，按S0键开始调整小时，此时小时闪烁显示，再按S0键后系统返回到显示时间状态。

26．电子密码锁设计要求：1）电子密码锁采用4*4的矩阵式键盘作为输入设备，通过LCD显示使用户操作起来更加方便。

同时外接AT24C16用于存储用户及其密码，大大扩展了它的存储空间，且AT24C16具有记忆功能，在掉电时防止数据丢失。

2）电子密码锁包含一个超级用户（0000）和若干个普通用户。

用户通过键盘输入用户名再输入密码如若正确由单片机一个I/O口控制继电器驱动电子锁自动弹开（本系统中采用P0.7控制蜂鸣器响表示开门），用户还可自行修改密码；超级用户除具有普通用户的功能外还具有添加/删除用户及设置新用户初始密码的功能。