单片机的电子靶控制系统设计
技术创新
《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2010年第26卷第10-2期单片机开发与应用
基于PIC单片机的电子靶控制系统设计
Design of control system for e-target based on PIC microcontroller
(北京工业大学)李太亮张跃明张乃龙
LI Tai-liang ZHANG Yue-ming ZHANG Nai-long
摘要:为了提高射击运动员的训练效率和质量,开发了电子靶控制系统。通过对电子靶控制系统组成和功能的分析,给出了控制系统的硬件设计和软件设计。首先根据电子靶的功能要求对电子靶的控制结构进行设计。控制系统以PIC单片机为核心,PIC单片机与信号处理电路电路、显示驱动电路协调工作,实现对电子靶实时控制与显示。从实践中表明,系统运行良好,电子靶能够及时准确捕获射击情况并显示设计质量。
关键词:PIC单片机;电子靶;射击训练
中图分类号:TP273文献标识码:A
Abstract:In order to enhance the efficiency and quality of training of shooters,e-target control system was developed.The structure and function of control system for e-target control system were introduced,and the designs of hardware and software were given in this paper.First of all,according to e-target’s feature the structure of e-target control system was designed.PIC microcontroller was the key part of control system,which cooperated with signal processing circuits,display circuits to achieve the control and display of e-target control system in time.The practice results show that the control system works well,and it respond to the information of shooting in time,and display the information.
Key words:PIC microcontroller;e-target;target practice
文章编号:1008-0570(2010)10-2-0096-02
引言
随着科技的发展,体育比赛的设备也开始了更新换代,电子
靶控制系统便是应用在射击比赛项目中的现代化训练和比赛
设备。传统的射击比赛,依旧采用人工翻牌或者换靶纸的方法,
造成运动员的训练效果较差,资源浪费严重。而国外已经出现比
较先进的电子靶,这种电子靶不仅可以让运动员直观的看到自
己的成绩,而且大大提高了运动员的训练效率,并使运动员的心
理素质得以加强。电子靶控制系统就是在跟踪国际先进技术的
基础上,设计的符合国内行情的系统,对提高国内射击运动员的
训练水平有着重要意义。
1电子靶控制系统介绍
电子靶主要由靶心、靶面(靶子上面除靶心之外的位置)、显
示模块(显示模块有5个灯组单元组成)三部分组成。其工作过
程如下:初始状态时,显示模块上面的5个灯组单元全为熄灭状
态;当第一颗铅弹击中靶心时,靶心后面的传感器检测到振动信
号,经过信息处理,显示模块上面的第一个灯组单元变为绿色,其
他四个灯组单元变为红色,此时开始计时;如果第一颗铅弹击中
靶面时,显示模块上面的五个灯组全变为红色,此时开始计时;然
后,如果有铅弹击中靶心,则显示模块上面的相应灯组单元变
绿。如果五个灯组全变为绿色,则运动员可以继续下面的赛程。
如果计时到第70S时,五个灯组没有全变为绿色,则不管当前运
动员是否完成全部射击,本系统恢复到初始状态,直到下一次比
赛开始。
控制系统的硬件模块主要由三部分组成,分别是信号处理
模块、中央控制模块、LED显示模块。如图1所示:
图1电子靶控制系统结构图
由于传感器的电容效应,当有振动信号产生时,在其内部会
产生一定量的电荷,此时,信号处理模块就会检测到电荷的变
化。通过电荷放大器,低通滤波,电压比较器,就能产生中央控制
模块能接受TTL电平信号。单片机检测到中断引脚上的电压变
化,就会产生中断,然后给显示模块发出信号。当显示模块接收
到中央控制模块的信号,便会通过LED驱动芯片,驱动灯组点亮
或者颜色发生变化。
2电子靶控制系统硬件设计
2.1主控制芯片
主控制芯片采用的是美国微芯(Microchip Technology Inc.)
公司推出的PIC18F2580芯片。该芯片采用精简指令集(RISC)、
哈佛总线结构、流水线取指令方式,具有实用、低价、低功耗、高
速度、功能强及抗干扰能力强等特点,可满足设计要求。
2.2信号处理模块
对传感器检测到的信号进行电荷转换、滤波、放大是信号
处理模块的主要功能,其目的是使处理过的信号成为中央控制
模块可以接受的TTL电平信号。信号处理电路主要由三部分组
成:电荷放大器、低通滤波电路、电压比较器。电荷放大器如图2
所示:所选用的放大器芯片为国家半导体公司生产的精密
CMOS双通道微功耗运放LMC6482芯片。
李太亮:硕士研究生
技术创新
图2电荷放大器电路
电子靶的一次正常运行时间为70s,为保证系统的正常稳定运行,加低通滤波电路,以消除无用的高频信号以及干扰信号。电压比较器选用的LMV331芯片,其封装如图3所示:其中参考电压接引脚1,经过电荷放大以及滤波的信号接引脚3,电子靶没有振动信号时,传感器的电容没有发生变化,所以引脚3上的信号为低电平,而引脚1上面的信号为参考电压,所以比较器输出为低电平;当有铅弹击中电子靶时,电子靶产生振动信号,传感器发生形变,进而其电容发生变化,进而引脚1上的信号变为高电平,大于引脚1的参考电压,进而输出高电平,单片机检测到引脚上的电压发生变化,程序中产生中断,进而驱动LED 显示模块更新。
图3LMV331封装
2.3中央控制模块
中央控制模块的主要功能是对经过信号处理模块处理的信号进行分析,并以此为依据对显示模块进行更新。中央控制模块包括PIC 单片机、时钟电路、复位电路、光隔电路等。光隔电路的目的是为保证外部信号的隔离,不产生干扰。
2.4显示模块
显示模块主要用来对LED 灯的显示和控制,主要由五个灯组单元构成,每个灯组单元包括驱动芯片、红绿双色LED 灯等。
显示模块电路如图4所示,驱动芯片主要有BC7281芯片、74LS164芯片、8050三极管组成,其中BC7281是16位LED 数码管显示专用控制芯片,通过外接移位寄存器74LS164,BC7281B 最多可以控制128只独立的LED 显示,其驱动输出极性及输出时序均为软件可控,可与各种外部电路配合。BC7281芯片工作时需要外接RC 振荡器来给内部电路提供时钟信号,显示驱动电路中由R1和C1组成RC 振荡器,当R1=3.3K,C1=20pF 时,振荡电路的振荡频率约5MHz 。
BC7281芯片与PIC18F2580芯片之间的数据通讯共需要二根线,数据线DAT,时钟线CLK,其中CLK 引脚为输入引脚,而DAT 脚则为双向口,其内部为开漏输出结构,需要外接一个10-20K 的上拉电阻,以使其能可靠地输出高电平。DIG0-DIG7为位驱动输出,外部驱动电路需用8只NPN 型三极管(8050三极管),三极管接成射极跟随器形式来进行功率放大。BC7281芯片与移位寄存器74LS164芯片、8050三极管联合工作实现对LED 灯的显示控制与驱动。图4LED 驱动电路
3系统软件设计
3.1串行通讯
电子靶控制系统中PIC 单片机与BC7281芯片之间的串行通讯采用软件模拟的方式,BC7281芯片的写数据操作是一次写入2个字节,第一个字节是地址信息,第二个字节是数据信息。对BC7281读取数据操作由一个字节的写入操作和一个字节的数据读取操作两部分组成,字节写入时写入地址信息,数据读取时读取相应地址内的数据。
3.2系统初始化
BC7281芯片在驱动数码管显示和监测按键前需要进行初始化,即对BC7281芯片的工作模式控制寄存器(地址12H)进行设置,本系统根据需要,在初始化时把BC7281的工作模式控制寄存器设置为0X82,即移位寄存器模式设置为普通移位寄存器模式;显示关闭模式设置为打开;扫描使能模式设置为扫描使能。
3.3工作流程
系统上电后,首先进行系统初始化,系统初始化包括各个I/
O 端口的初始化、
中断初始化、BC7281芯片的初始化等,然后系统进入循环等待,如果有中断发生,则PIC 单片机根据中断信息进行中断信号处理,并对LED 显示模块进行更新。电子靶控制系统的主程序控制流程图如图5所示:
图5系统控制流程图(下转第95页)
技术创新
指标cache cache_disabled
cache_disabled/cache C ISR
0.442.1105.25Interrupt Exit and Rescheduling 2.998.033.79Typical Interrupt Response Time 2.830.110.7Typical Task Response Time
6.217
7.42
8.6
4.2.4Target Board Configuration
·Dell PC(400MHz Intel Pentium-II ?P)·128MB ECC SDRAM
·16KB L1Instruction Cache ·16KB L1Data Cache ·512KB L2Cache 指标cache cache_disabled cache_disabled/cache C ISR 0.218.693Interrupt Exit and Rescheduling 2.611945.76Typical Interrupt Response Time 2.326.811.63Typical Task Response Time 5.2171.332.94
4.2.5Target Board Configuration
·Dell PC(500MHz Intel Pentium-III ?P)·128MB ECC SDRAM
·16KB L1Instruction Cache ·16KB L1Data Cache ·512KB L2Cache 指标cache cache_disabled cache_disabled/cache C ISR 0.217.185.5Interrupt Exit and Rescheduling 2.2104.447.45Typical Interrupt Response Time 2.225.311.5Typical Task Response Time 4.6153.033.27
5结论
根据以上实验结果,我们得到结论:
1、随着系统性能的增加,VxWorks 各个性能指标都呈增加趋势。
但是当主频从25HZ 增加到200HZ 时,系统性能提高比较明显,以C ISR 为例,响应时间从19微秒可以提高到1微秒,但是从200HZ 增加到300HZ,C ISR 从1微秒提高到0.3微秒。
2、
根据实验4.1.5和实验4.2.3的对比,我们可以看出当频率为300HZ 时VxWorks5.4比VxWorks5.3系统自身性能提高了一半。
3、针对cache_disabled/cache 项观察,VxWorks5.4对比,当VxWorks5.4该项的数值明显比VxWorks5.3系列高,表明随着版本的提高,操作系统cache_disabled 后比不禁止cache 的性能明显降低。
4、VxWorks 相同的版本,当禁止cache 后随着主频的升高,cache_disabled/cache 项的值也有提高,也就是说cache 对系统的性能影响也更加明显,即随着系统主频的升高,cache 对系统性能的影响也更加明显。
作者创新点:cache 很大程度上提高了处理器的效率,本文对VxWorks 进行了两个版本的测试,证明cache 对系统的影响,并得到具体的数据,增加感性认识。参考文献
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[2]汤子瀛,哲凤屏,汤小丹著,计算机操作系统[M],西安:西安电子科技大学出版社,2000.
[3]赵佑春.VxWorks 实时操作系统中信号量用于多任务同步与互斥的讨论[J].微计算机信息,2004，3:78-80
[4]陈智育,温彦军,陈琪.VxWorks 程序开发实践[M].北京:人民邮电出版社,2004.
作者简介:陈珊珊:女,1986年2月26日,汉,硕士,嵌入式实时操作系统设计与研究;孙国强:副教授,男,1968年5月8日,汉,博士,计算机应用,嵌入式系统控制。
Biogreaphy:CHEN Shan -shan,Female,Feb 26th,1986,Han,Master ,Embedded Real -time Operating System Design And Research.
(200093上海上海理工大学)陈珊珊孙国强
(University of Shanghai For Science and Technology,Shang -hai 200093)CHEN Shan-shan SUN Guo-qiang 通讯地址：(200093上海上海理工大学)陈珊珊
(收稿日期:2010.06.21)(修稿日期:2010.09.25)
(上接第90页)
Biography:QIAN Xi -zhi (1983-),male,the Han nationality,Shandong province,Beijing forestry university,graduate student,major in computer software and theory.
(100083北京北京林业大学信息学院)钱希志陈志泊
(College of information,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China)QIAN Xi-zhi CHEN Zhi-bo
通讯地址:(100083北京北京林业大学信息学院)钱希志
(收稿日期:2009.12.12)(修稿日期:2010.03.25)
(上接第97页)
4总结
目前,电子靶控制系统已经成功应用到实践中,实际工作表明,本系统较以前的人工翻牌作业,在射击训练效率及质量上面有了很大提高,电子靶控制系统表现出较好的性能。
本文作者创新点:目前国内的射击比赛用靶主要为人工翻牌的方式,电子靶基本上全为进口,国内尚无同类产品,本系统的成功应用对电子靶的国产化有着重要意义。参考文献
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作者介绍:李太亮(1984-),男,汉族,硕士研究生,研究方向为数字化印刷;张跃明,男,满族,副教授,研究方向为数字化设计;张乃龙,男,汉族,讲师,主要从事数字化设计、控制系统开发等方面的研究。
Biography:LI Tai-liang (1984),male,Master,candidate in Beijing University of Technology,major in digital printing.(100124北京工业大学)李太亮张跃明张乃龙
通讯地址:(100124北京市朝阳区平乐园100号北京工业大学机电楼307)李太亮
(收稿日期:2009.11.25)(修稿日期:2010.03.25)
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单片机课程设计题目
《单片机原理与应用》课程设计题目 1．基于单片机的电子秒表 本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，两个按键，三位数码管显示，打开电源开关后显示8，每秒循环左移一位，即□□8—>□8□—>8□□—>□□8—>…，按A键开始计时，实时显示所经历的时间，按B键停止计时并显示从开始到当前时刻的时间，要求精确到0.1秒，量程为0～99.9秒。 要求按键输入采用中断方式，按键A接INT0，按键B接INT1。 2．智能电动百叶窗 本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，用一台直流电机控制百叶窗叶片的旋转（正转/反转），用一个光敏电阻传感器测量室内光强度，并用两位数码管显示测量结果，设置三个按键：手动/自动切换、手动正转和手动反转，用一个发光二极管显示手动/自动状态，自动状态时二极管亮。 设置两个极限位置保护行程开关，用于保护百叶窗叶片：当正转到极限位置压下行程开关时，电机停止正转，但还可以反转；当反转到极限位置压下行程开关时，电机停止反转，但还可以正转。 按键输入采用中断方式，按键中断请求信号接INT0. 单片机根据设定光强S1和S2（S2 > S1）和实测光强P控制电机M的动作：当P<=S1时，控制M正转以增加进光量； 当P>S2时，控制M反转以减少进光量； 当S1 【摘要】众所周知闹钟对我们日常生活来讲是一个很重要的工具，因而我利用单片机AT89C52制作一个简单的倒计时定时闹钟。本设计利用单片机的内部中断资源和按键的基本使用方法构思而成。利用按键设定需要定时的时间长短，利用中断设置20次中断定义一秒，然后利用程序设计时间倒数。并使用4个8段数码管显示分和秒，并且定时结束后使用电铃警示。硬件系统利用proteus仿真，在仿真中就能观察到系统的实际运行情况。 【关键字】 单片机AT89C51 倒计时定时中断 protues仿真 一、设计项目简介 基于51单片机进行简单闹钟设计。四位数码管从左往右分别代表十分位，分位，十秒位，秒位。按动对应按键能增加各个位的数值，按动开始计时按键能开始倒计时。 二、硬件设计 1.总体设计思路 控制芯片使用比较熟悉的AT89C52单片机芯片，数码管使用四位相连的8段共阴数码管，并且使用74HC573锁存器控制数码管的显示。在定时过程使用s1控制十分位，s2控制分位，s3控制十秒位，s4控 制秒位，s5开始倒计时。 基本思路设计如下： 2. AT89C52芯片介绍 80C52是INTEL 公司MCS-51系列单 片机中基本的产品，它采用INTEL 公司可靠的CHMOS 工艺技术制造的 高性能8 位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS 产品。它结合了HMOS 的高速和高密度技术及CHMOS 的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统，属于80C51增强型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能，适合于类似马达控制等应用场合。 80C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM 、8k 片内程序存储器（ROM ）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡 单片机课程设计 姓名：刘韶辉 学号：32 班级：自动化11402 成绩： 指导老师：吴玉蓉 设计时间：2016年12月26日~2017年1月5日目录 STC89C51是公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 4K 在系统可编程Flash存储器。STC89C51使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位和在系统可编程Flash，使得STC89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的。支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被 (5) 图5 单片机系统冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。 (5) 将所有数码管的8个显示段码"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，电路如下图： (5) 图6 数码管显示电路 (6) 一、设计要求 利用51单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整功能。具体要求如下：（1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图； （2）按要求设计部分外围电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图； （3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试； （4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间； 二、系统总体方案 【最新】单片机课程设计实习报告 单片机课程设计实习报告 实训任务: 做单一灯的左移右移,八个发光二极管l1-l8分别接在单片机的p1.0 p1.2 p1.3┅ p1.7 p1.6 ┅ p1.0亮,重复循环3次.然后左移2次,右移2次,闪烁2次（延时的时间０.2秒）. 一. 实训目的和要求: （1）熟练掌握keil c51集成开发环境的使用方法 （2）熟悉keil c51集成开发环境调试功能的使用和dp?https://www.360docs.net/doc/a17936758.html,单片机仿真器.编程器.实验仪三合一综合开发平台的使用. （3）利用单片机的p1口作io口,学会利用p1口作为输入和输出口. （4）了解掌握单片机芯片的烧写方法与步骤. （5）学会用单片机汇编语言编写程序,熟悉掌握常用指令的功能运用. （6）掌握利用protel 99 se绘制电路原理图及pcb图. （7）了解pcb板的制作腐蚀过程. 二.实训器材: pc机（一台）http://shi_i.e_am8/ pcb板（一块） 5_ 电阻（八只） 10k电阻（一只） led发光二极管（八只） 25v 10 f电容（一只） 单片机ic座（一块） at89c51单片机芯片（一块） 热转印机（一台） dp?https://www.360docs.net/doc/a17936758.html,单片机仿真器.编程器.实验仪三合一综合开发平台（一台） 三.实训步骤: （1）根据原理图（下图所示）,用导线把单片机综合开发平台a2区的j61接口与d1区的j52接口相连. （2）将流水灯程序编写完整并使用tkstudy ice调试运行. （3）使用导线把a2区j61接口的p1口7个口分别与j52接口的八个led 相连. （4）打开电源,将编写好的程序运用tkstudy ice进行全速运行,看能否实现任务要求. （5）观察运行结果,若能实现功能,则将正确编译过的he_文件通过easypro51编程器写入mcu片内存储器,然后将烧写的芯片a2区的圆孔ic座进行最终实验结果的演示. （6）制板.首先利用protel 99 se画好原理图,根据原理图绘制pcb图,然后将绘制好的pcb布线图打印出来,经热转印机转印,将整个布线图印至pcb板上,最后将印有布线图的pcb板投入装有三氯化铁溶液的容器内进行腐蚀,待pcb板上布线图外的铜全部后,将其取出,清洗干净. （7）焊接.将所给元器件根据原理图一一焊至pcb板相应位置. _3下一页 塔里木大学信息工程学院 《单片机原理与外围电路》课程论文 题目：单片机定时闹钟设计 姓名：海热古丽·依马木 学号： 15 班级：计算机15-1班 摘要：本设计是单片机定时闹钟系统，不仅能实现系统要求的功能，而且还有附加功能，即还能设定和修改当前所显示的时间。?本次设计的定时闹钟在硬件方面就采用了AT89C51芯片，用6位LED数码管来进行显示。LED用P0口进行驱动，采用的是动态扫描显示，能够比较准确显示时时—分分—秒秒。通过S1、S2、S3、和S4四个功能按键可以实现对时间的修改和定时，定时时间到喇叭可以发出报警声。在软件方面采用汇编语言编程。整个定时闹钟系统能完成时间的显示，调时和定时闹钟、复位等功能，并经过系统仿真后得到了正确的结果。 关键词：单片机、AT89C51、定时闹钟、仿真? Abstract：T his design is a single-chip timing alarm system, can not only realize the function of system requirements, and there are additional functions, which can set up and modify the display time. Timing alarm clock this design adopts the AT89C51 chip on the hardware side, with 6 LED digital tube to display. LED P0 export driven, by using dynamic scanning display, can accurately display always - sub - seconds seconds. Through the S1, S2, S3, and S4 four function keys can be achieved on the time changes and timing, timing to the horn can send out alarm sound. Using assembly language programming in the software. The timing clock system has functions of time display, timing and timing alarm clock, reset and other functions, and the system simulation to obtain correct results. Keywords: single chip microcomputer, AT89C51, alarm clock, 单片机课程设计 姓名：韶辉 学号： 1402250232 班级：自动化11402 成绩： 指导老师：吴玉蓉 设计时间：2016年12月26日~2017年1月5日 目录 1.设计要求 (1) 2.系统总体方案 (2) 3.硬件电路设计 (3) 4.系统软件设计. (4) 5.课程设计体会 (15) 6.参考文献 (15) 7.系统实物图 (16) 附录1 电路原理图 (17) 附录2 原件清单 (18) 一、设计要求 利用51单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整功能。具体要求如下：（1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图； （2）按要求设计部分外围电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图； （3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试； （4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间； 二、系统总体方案 1.时钟计数：形成秒、分、小时，系统时间采用24小时制。利用单片机部的定时器/计数器来实现，它的处理过程如下：首先设定单片机部的一个定时器/计数器工作于定时方式，对机器周期计数形成基准时间（如10ms），然后用另一个定时器/计数器或软件计数的方法对基准时间计数形成秒（对10ms计数100次），秒计60次形成分，分计60次形成小时，小时计24次则计满一天。 （如12-25-09）。 2.显示：采用8个LED显示系统当前时间，显示格式为“时-分-秒” 3.设置功能：用户可以对系统的时间进行设置。没有按键时，则时钟正常走时。当按下K0键，进入调分状态，时钟停止走动，此时，按K1或K2键可进行加1或减1操作；继续按K0键可分别进行分和时的调整，此时，按K1或K2键可进行加1或减1操作；最后按K0键将退出调整状态，时钟开始计时运行。 4.系统框图 电子综合课程设计报告设计课题：基于单片机的电子密码锁设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期： 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日 单片机课程设计题目汇总（一） 说明：为便于同学提前探讨开发思路，自学相关内容，特将本课程设计的可选题目发给大家。本次题目为其一部分，稍后会有另一部分。鼓励大家自己设计题目。 要求：每个小组2-3人，每个题目最多限两个小组选；课程设计考核内容包括：C51源程序；现场显示结果；设计报告文档（文档的格式稍后公布，请注意查收）。 一、基于单片机的交通灯显示系统（一） 设计内容：１、东西方向、南北方向均有红、黄、绿三种信号灯；（30分） 2、带紧急制动按钮，按钮按下，所有方向亮红灯；再次按下， 恢复正常显示（20分） ３、夜间模式按钮按下，所有方向显示黄灯闪烁（20分） 4、实时提醒绿灯亮的剩余时间（30分） 图示： 二、基于单片机的交通灯显示系统（二） 设计内容：1、东西干道和南北干道的通行分左行、右行、直行，其中左行、右行固定15秒；直行固定30秒（40分） 2、信号灯分绿灯（3种）、红灯、黄灯，每次绿灯换红灯时，黄 灯亮3秒钟。（30分） 3、东西干道和南北干道交替控制，每次干道绿灯交替时，有3 秒钟所有干道的交通灯都是黄灯闪烁3秒钟，提示已经进入路口的车辆迅速通过。（30分） 4、其他创新内容。（10分） 图示： 三、基于单片机的波形发生器设计 设计内容：1、设计一款能产生3种以上波形的波形发生器（30分） 2、设计波形选择按钮（采用3个独立按键）（10分） 3、点阵显示波形图案（20分） 4、能同时输出两种波形（30分） 5、显示频率（10分） 图示： 四、基于单片机的LED点阵广告牌设计 设计内容：1、能显示不同字符、图形的LED点阵广告牌（30分） 2、用独立按键控制不同字符的切换效果（如闪烁、静止、平移） （30分） 3、可通过串口从电脑下载更新需要显示的字符（30分） 4、其他创新功能（10分） 图示：略 五、基于单片机的篮球计分器设计 设计内容：1、设计LCD显示篮球比分牌（30分） 2、通过加分按钮可以给A队或B队加分（20分） 3、设计对调功能，A队和B队分数互换，意味着中场交换场地。 （20分） 4、显示比赛倒计时功能（20分） 5、创新内容：如显示第几小节（10分） 显示： 六、基于单片机的电子贺卡设计 设计内容：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、通过矩阵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） 显示：（略） 七、电风扇模拟控制系统设计 设计内容：1、3个独立按键分别控制“自然风”、“睡眠风”、“常风”，（三者的区别是直流电机的停歇时间不同），并在数显管上显示出区别（30分） 2、每种类型风可以根据按下独立按键次数分为4个档的风力调 节。（30分） 3、设计风扇的过热保护，用继电器实现。即当风扇运行一段时 间后，暂停10秒。（30分） 4、其他创新内容（如报警提示）（10分） 任务书 一、设计目的 本设计主要是对51单片机的一个方面的扩展，是能实现一般定时闹钟功能的设计。需要实现某一功能时，按对应的按键即可，经过多次验证，此设计灵活简便，可以实现显示、定时、修改定时、定时时间到能发出报警声的功能。 二、设计要求 1、能显示时时—分分—秒秒。 2、能够设定定时时间，并修改定时时间。 3、定时时间到能发出警报声。 目录 1.绪论 (1) 2.方案论证 (1) 3.方案说明 (2) 4.硬件方案设计 (2) 4.1单片机STC89C52 (2) 4.2 时钟电路 (4) 4.3数码管显示电路 (4) 4.4键盘电路 (6) 4.5报警电路 (7) 5.软件方案设计 (7) 5.1系统软件设计 (7) 5.2键盘程序 (7) 5.3 LED (8) 5.4音响报警电路 (8) 5.5 程序流程图 (8) 6.调试 (9) 7.小结 (10) 8.参考文献 (11) 9.附录：定时闹钟源程序 (12) 1.绪论 系统采用单片机STC89C52作为本设计的核心元件，在其基础上外围扩展芯片和外围电路，附加时钟电路，复位电路，键盘接口及LED显示器。键盘采用独立连接式。还有定时报警系统，即定时时间到，通过扬声器发出报警声，提示预先设定时间时间到，从而起到定时作用。 外围器件有LED显示驱动器及相应的显示数字电子钟设计与制作可采用单片机来完成。由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计与制作中采用单片机STC89C52,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有8KB的Flash 存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外, STC89C52的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有512B的RAM、32条I/O口线、3个16位定时计数器、4个外部中断、一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构）等。 在LED显示器中，分成静态显示和动态显示两类，在这个设计的最小系统中主要用了它的动态显示功能，动态显示器利用了人视觉的短暂停留，在数据的传输中是一个一个传输的，且先传输低位。 2.方案论证 单片机作为核心的控制元件，使得电路的可靠性比较高，功能也比较强大，而且可以随时的更新系统，进行不同状态的组合。 本系统采用单片机STC89C52作为本设计的核心元件，利用两个4位7段共阴LED作为显示器件。接入共阴LED显示器，可显示时，分钟，秒，单片机外围接有定时报警系统，定时时间到，蜂鸣器发出报警声，提示预先设定时间到。 电路由下列部分组成：时钟电路、复位电路、控制电路、LED显示、报警电路，芯片选用STC89C52单片机。 系统基本框图如图2.1所示： 目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (2) 2 硬件电路设计 (2) 3 软件设计 (5) 4 调试分析及说明 (7) 5 结论 (9) 参考文献 (9) 课设体会 (10) 附录1 电路原理 (12) 附录2 程序清单 (13) 电子时钟的设计 许山沈阳航空航天大学自动化学院 摘要：传统的数字电子时钟采用了较多的分立元器件，不仅占用了很大的空间而且利用率也比很低，随着系统设计复杂度的不断提高，用传统时钟系统设计方法很难满足设计需求。 单片机是集CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种接口于一体的微控制器。它体积小、成本低、功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51系列的单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。，本次设计提出了系统总体设计方案，并设计了各部分硬件模块和软件流程，在用C语言设计了具体软件程序后，将各个模块完全编译通过过后,结果证明了该设计系统的可行性。该设计给出了以AT89C2051为核心，利用单片机的运算和控制功能，并采用系统化LED显示模块实时显示数字的设计方案，适当地解决了实际生产和日常生活中对计时高精确度的要求，因此该设计在现代社会中具有广泛的应用性。 关键字：AT89C2051,C语言程序，电子钟。 0前言 利用51单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整和闹铃功能。具体要求如下： （1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图； （2）按要求设计部分外围电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图； （3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试； （4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间； （5）实现闹钟功能，在设定的时间给出声音提示。 1总体方案设计 该电子时钟由89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，利用单片机内部定时计数器0通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。闹钟和时钟的时分秒的调节是由一个按键控制，而另外一个按键控制时钟和闹钟的时间的调节。 图1 系统结构框图 该电子时钟由STC89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，晶振电路的晶振频率为12MHZ,使用的定时器/计数器工作方式0，通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，60秒为一分钟，60分钟为一小时，24小时为一天，又重00:00:00开始计时。没有按键按键按下时，时钟正常运行，当按下调节时钟按键K1，就会关闭时钟，当按下闹钟按键K3时时钟就会进入设置时间界面，但是时钟不会停止工作，按K2键，，就可以对时钟和闹钟要设置的时间进行调整。 2硬件电路设计 摘要 摘要：在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。 在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。 随着人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁（指纹识别、IC卡辨认）已在国内外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。 基于以上思路，本次设计使用 ATMEL公司的 AT89C51 实现一基于单片机的电子密码锁的设计，其主要具有如下功能： （1）密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开。 （2）报警、锁定键盘功能。密码输入错误数码显示器会出现错误提示，若密码输入错误次数超过 3 次，蜂鸣器报警并且锁定键盘。 电子密码锁的设计主要由三部分组成：4×4 矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电路。另外系统还有 LED 提示灯，报警蜂鸣器等。 密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清除、更改、开锁等功能：（1）密码输入功能：按下一个数字键，一个“－”就显示在最右边的数码管上，同时将先前输入的所有“－”向左移动一位。 （2）密码清除功能：当按下清除键时，清除前面输入的所有值，并清除所有显示。 （3）开锁功能：当按下开锁键，系统将输入与密码进行检查核对，如果正确锁打开，否则不打开。 主要的设计实施过程：首先，选用 ATMEL公司的单片机 AT89C51，以及选购其他电子元器件。第二步，使用 DXP 2004设计硬件电路原理图，并设计 PCB图完成人工布线（后因 PCB 板损坏决定采用万能板焊接的方法）。第三步，使用 Keil uVision3 软件编写单片机的 C 语言程序、仿真、软件调试。第四部，使用 PROTEUS 软件进行模拟软、硬件调试。最后，联合软、硬件调试电路板，完成本次毕业设计。 关键词：4×4矩阵键盘；AT89C51；密码锁；密码二次确认 一、课程设计基本情况介绍 1.1课程设计的基本目的与任务 本课程设计旨在驾驭本专业学生理论指导实践能力以及电子产品工程设计与开发能力。本实践课所要达到的主要目的是： 1、通过本次课程设计，是对学生综合能力的检，提高学生综合运用专业知识，强化单片机 应用系统设计与防震能力。 2、本次课程设计是在生产实习所完成的“单片机核心板+电子钟模块+MP3模块+RFID模块+无线传输模块+GPS模块+脉搏传感模块”的基础上设计该硬件系统的工作程序。 1.2课程设计的基本内容 1、在生产实习设计单片机硬件系统的基础上，设计相应的应用软件系统。 2、在LCD1602上显示学号程序设计。 3、基于DS1302的实时时钟软件设计。 4、基于DS18B20的温度测量软件设计。 5、基于TL1838A的红外遥控解码软件设计。 6、设计应用软件系统框图和流程图，完成所设计软件的调试。 1.3课程设计的教学要求 1、通过资料查阅及学习了解单片机应用系统的软件设计方法及单片机编程、软硬件联机调 试技巧。 2、独立设计并编写下列应用程序： （1）LCD1602学号显示程序； （2）DS1302实时时钟程序； （3）DS18B20温度测量程序； （4）TL1838A红外遥控解码程序； 3、独立完成所设计程序与硬件系统的联机仿真。 二、整机系统框图（硬件、软件） 该设计方案是以STC12C5A60S2单片机为核心，采用LCD液晶屏幕显示模块、实时时钟模块、温度测量模块、红外遥控解码等模块所构建的系统，能在LCD1602液晶屏上显示当前的日期（年、月、日）、时间（时、分、秒）数据、当前环境温度值和红外遥控解码值。用户可通过遥控器或单片机核心板上的按键来进行日期和时间的设置。本系统设计大部分功能由软件来实现，电路简单明了，系统稳定性也得到大大提高。 1、总体硬件设计框架图： 2、总体软件设计框架图 /////// 三、整机硬件电路原理图（见99SE图） 1、核心板电路原理图 2、蜂鸣器驱动电路 3、按键电路 4、单片机复位电路 5、LCD1602液晶显示电路 6、电子钟模块接口电路 四、软件系统设计思想 //////////// 五、系统软件资源分配表（调试程序、工作程序） ////////////// 六、显示学号的调试程序流程图、程序源代码 定时闹钟设计 摘要： 本设计目的是利用单片机设计制作一个简易的定时闹铃时钟，可以放在宿舍或教室使用，在夜晚或黑暗的场合也可以使用。可以设置现在的时间以及闹铃的时间并且显示出来，若时间到则发出一阵声响。 本次设计的定时闹钟在硬件方面就采用了AT89C52芯片，用6位LED数码管进行显示。LED用P0口进行驱动，采用的是动态扫描显示，能够比较准确显示时时—分分—秒秒。通过五个功能按键可以实现对时间的修改、定时和闹铃终止，闹钟设置的时间到时蜂鸣器可以发出声响。在软件方面用C51编程。整个定时闹钟系统能完成时间的显示，调时和设置闹钟、停止响铃等功能，并经过系统仿真后得到了正确的结果。 关键词：定时闹钟；蜂鸣器；AT89C52；74HC245； 目录 第1章绪论 设计目的 本次课程设计的主题是定时闹钟，其基础部分是一个数字钟。电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、显示器组成。其中秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，这里用51单片机的定时器来实现。利用定时器获得每一秒的时刻,然后在程序中，我们就可以给秒进行逐秒赋值，满60秒则进位为1分，满60分则进位为1小时，满24小时则时间重置实现一天24小时的循环。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码，通过一个六位八段数码管显示出来。 这里利用51单片机的相关知识，来实现电子闹钟的相关功能。实验使用了 AT89C52、74HC245等芯片，通过单片机的P0、P3管脚来驱动数码管显示出相应的时刻。本文将讲述AT89C52、74HC245等芯片的基本功能原理，并重点介绍该电子闹钟的设计。 设计要求和任务 使用6位七段LED显示器来显示现在的时间；显示格式为“时时分分秒秒”；具有4个按键来做功能设置，可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间；时间到则发出一阵声响，可通过按键复位；对单片机系统设计的过程进行总结，认真书写课程设计报告并按时上交。 利用51单片机结合七段LED显示器设计一个简易的定时闹铃时钟，可以放在宿舍或教室使用，由于用七段LED显示器显示数据，在夜晚或黑暗的场合也可以使用。可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间，若时间到则发出一阵声响。 论文主要内容 论文分别叙述从硬件和软件上实现该设计的过程。第2章为总体设计方案。第3章主要介绍设计实现需要解决的硬件问题。依次介绍所使用的各种硬件的使用方法，并附上仿真电路图和文字说明。第4章从软件的角度说明实现该设计需要解决的问题。 单片机电子时钟设计报告 随着我国科学技术的飞速发展，单片机的应用越来越广泛。单片机是由随机存储器、只读存储器和中央处理器组成的单片机。它是一个集成定时计数和各种接口的微控制器。它体积小、成本低、功能强，广泛应用于智能工业和工业自动化。为了进一步了解51单片机的定时器，设计一个电子时钟，本文对AT89C51单片机的时钟计数进行了研究。数字时钟是一种使用数字电路技术来计时小时、分钟和秒钟的时钟。与机械钟相比，它具有更高的精度和直观性，更长的使用寿命，并得到了广泛的应用。设计数字时钟有很多方法。例如，中小规模的集成电路可以用来形成电子钟。特殊的电子钟芯片也可以用来形成需要显示电路和外围电路的电子钟。单片机也可以用来实现电子钟等。3，实际任务和内容 设计内容: 1，利用其定时器/计数器计时和计数原理，结合显示电路、发光二极管数码管和外部中断电路来设计定时器 2，系统可实现六位发光二极管显示，显示时间以小时:分:秒为单位3.当系统时间正好是1: 00时，指示灯闪烁(2hz)5秒钟设计目标: 1。掌握单片机定时器和中断的应用方法2.掌握按键和数码管的扩展方法 4、团队合作 项目组组长:张成 项目组成员:余江东、张翔 项目组，共三人，以张成为组长，分工合作，各负其责。具体分工如下:(1)负责数字钟硬件设计和调试；主要由张翔完成(2)基于proteus 的电路仿真；主要在江东完成(3)负责数字钟程序编写；主要由张成完成(4)报告编写；主要由张成、余江东、张翔完成。在我们小组拿到作业后，我们首先讨论了实习的内容和任务。一起讨论用什么方法来实现任务手册的要求和细节。为了不浪费时间，每个人都开始分工合作，专注于自己的任务，同时互相帮助。在这个过程中，我们互相合作，默契配合。我们一起讨论并解决了遇到的问题。两个有着不同想法和观点的人一起分享了讨论，最终采用了获得的最理想和最完美的方案。最后的调试是和我们一起进行的。我们在调试过程中遇到了许多问题。我们一起分析和搜索数据。百度试图解决这些问题。在这个过程中，我们训练了自己的团队合作和沟通技巧。这次供应链管理实习在我们三人的完美合作下圆满完成。每个人都很好地完成了自己的任务，充分证明了团结就是力量。同时，它也使我们认识到团队合作的重要性质。我们是一个完美的团队。 5、总体设计方案概述 系统总体结构图A T89C51单片机显示电路时钟电路机复位电路系统分为单片机控制模块、时钟电路模块、复位电路模块和发光二极管显示模块(1)时钟电路设计 单片机采用外部12MHZ晶振形成振荡电路作为时钟源，时钟电路原理如下当系统通电并启动时， 基于单片机的电子密码锁设计 我国工业企业的自动化程度普遍较低，单片机产品有很大的应用空间，如机械行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。因此，单片机在我国的应用潜力远没有得到充分发挥。 我国大中型企业普遍采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制，但绝大部分小型企业尚未应用自动化系统和产品对生产过程进行控制，以提高企业的经济效益和竞争实力。 基于单片机设计的电子密码锁，具有设计简单，操作方便的特点，该产品有很大的市场前景。该设计运用Proteus等仿真软件仿真电子锁，解决了手工绘图慢的缺点，同时设计过程还引用了电子锁常用的标准件和常用件，尽量将所设计的电子锁标准化，这样就大大缩短了电子锁设计周期，进而缩短了新产品的开发周期并降低了电子锁的制造成本；增强了产品的竞争力，公司的整体实力也得到增强。 第一章概述 1.1 设计目的 1.通过本次课程设计进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理，巩固和加深“单片机C语言”课程的基本知识，掌握电子设计知识在实际中的简单应用。 2.综合运用“单片机C语言”课程的技巧以及生产实际知识去分析和解决电子设计问题，进行电子设计的训练。 3.学习电子设计的一般方法，掌握AT89C51芯片以及简单的电子设计过程和运行方式，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力、特别是总体设计能力。 4.通过计算和绘制原理图、布局图和流程图，学会运用标准、规范、手册、图册、和查阅有关技术资料等，培养电子设计的基本技能。 1.2 设计要求 1.若不小心输入错误数字，可以返回重新输入。 2.输入错误次数达到3次时，将锁定键盘一定时间。 3.可以更改密码。 4.显示解锁键盘余剩时间。 一、设计任务及要求： 设计任务： 完成一个简单的使用数字电子秤的硬件与软件部分的设计。 设计要求： 1.利用单片机实现对所设计的电子秤的各项功能的控制。 2.电子秤能够LCD液晶显示出商品的名称、价格，重量、总价等信息。 3.电子秤具有储存几种简单商品价格的功能。 4.电子秤的测量范围要求达到5KG，测量精度要求达到0.001。 5.电子秤能够自动完成商品的价格计算。 指导教师签名： 2010 年6月16 日二、指导教师评语： 指导教师签名： 2010 年7月3日三、成绩 验收盖章 2010 年7 月日 基于单片机的实用电子秤的设计 1 设计目的 单片机以其功能强，体积小，功耗低，易开发等很多优势被广泛应用。本 次数字电子秤的设计就是需要通过选择合适的单片机来进行主控，再结合A/D 转换、键盘、液晶显示、复位电路和蜂鸣器报警驱动电路的知识，同时在软件 的设计过程中用到键盘扫描、液晶显示驱动、模数转换程序及汉字库的的设计， 做到对我们所学数电、模电、单片机等知识的综合应用，最终实现所设计数字 电子秤的各项功能，达到“巩固知识，培养技能，学而用之”的实践目的。通过这次课程设计，不但要提高我们在工作中的学习能力、探究能力、应用能力和动 手能力，还要历练我们不畏艰难、不懂便学、有漏必补的认真严谨的工作态度，强化我们的社会适应力和社会竞争力，为走向社会提前试水，完善自我。 2 设计的主要内容及要求 本设计主要完成一个简单实用数字电子秤的硬件电路部分和软件部分的设计。硬件部分包括数据采集、最小系统板、人机交互界面三大部分。其中，数 据采集部分由压力传感器和A/D 转换部分组成；人机界面部分为键盘输入、 液晶显示。软件部分应用单片机 C 语言实现了本设计的全部控制功能。本设 计的数字电子秤要求能够显示商品的名称、价格、总量、总价等；能够自动完 成商品的价格计算；能够储存几种简单商品的价格；能够具有超重提醒功能， 一旦重量超出了自身重量的测量的范围，发出警报；同时对数字电子秤的测量 范围要达到5KG，测量精度要求达到0.001。 3 整体设计方案 整个数字电子秤电路由压力传感电路(ADC0832采样）、模数转换系统、单 片机主控制电路、LM4229显示电路、蜂鸣器报警电路和4*4键盘电路6 个部 单片机电子时钟设计 一、作品功能介绍 该作品是个性化电子钟设计，技术上主要用单片机（AT89S52）主控，6位LED数码显示，分别显示“小时：分钟：秒”。该作品主要用于24小时计时显示,能整时报时,能作为秒表使用,能定时闹铃1分钟。 功能介绍： （1）上电以后自动进入计时状态，起始于00:00:00。 （2）设计键盘调整时间，完成时间设计，并设置闹钟。 （3）定时时间为1/100秒，可采用定时器实现。 （4）采用LED数码管显示，时、分，秒采用数字显示。 （5）采用24小时制，具有方便的时间调校功能。 （6）具有时钟和秒表的切换功能。 使用方法: 开机后时钟在00:00:00起开始计时。 （1)长按P3.2进入调分状态:分单元闪烁,按P3.2加1,按P3.3减1.再长按P3.2进入时调整状态,时单元闪烁,加减调整同调分.按长按退出调整状态。 （2)（2）按P3.3进入设定闹时状态: 12:00: ,可进行分设定,按P3.4分加1,再按P3.2为时调整,按P3.4时加1,按P3.3调闹钟结束.在闹铃时可按P3.2停闹,不按闹铃1分钟。 （3）按下P3.4进入秒表状态:再按P3.4秒表又启动,按P3.4暂停,再按P3.4秒表清零,按P3.4退出秒表回到时钟状态。 二、电路原理图 如原理图所示，硬件系统主要由单片机最小应用系统、LED数码管显示模块、电源模块、晶振模块、按键模块等组成。 电子时钟原理图 各个模块设计 1.单片机系统 AT89S52 AT89S52概述：是一款非常适合单片机初学者学习的单片机， 它完全兼容传统的8051，8031的指令系统，他的运行速度 要比8051快最高支持达33MHz的晶体震荡器，在此系统中 使用12MHz的晶振。 AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节 RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三 个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双 工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模 式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中 断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被 一、设计目的 1.1课题简介 如何实现防盗是很多人关心的问题，传统的机械锁由于其构造简单，被撬的事件屡见不鲜，使人们的人身及财产安全受到很大威胁。电子密码锁是一种依靠电子电路来控制电磁锁的开与闭的装置，开锁需要输入正确密码，若密码泄露， 用户可以随时更改密码。因此其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，可以满 足广大用户的需要，现在广泛使用的有红外遥控电子密码锁，声控密码锁，按键密码锁等。 1.2课题研究目的 本设计是一种基于单片机的密码锁方案，根据基本要求规划单片机密码锁的 硬件电路和软件程序，同时对单片机的型号选择、硬件设计、软件流程图、单片 机存储单元的分配等都有注释。现在很多地方都需要密码锁，电子密码锁的性能和安全性大大超过了机械锁，为了提高密码的保密性，必须可以经常更改密码， 以便密码被盗时可以修改密码。 本次设计的密码锁具备的功能：LED数码管显示初始状态“——————”，用户通过键盘输入密码，每输入一位密码，LED数码管相应有一位变为“P”，若想重新输入密码，只需按下“CLR”键。密码输入完毕后按确认键“#”，密码锁控制芯片将输入的密码与密码锁控制芯片中存储的密码相比，若密码错误， 则不开锁，会有红灯亮提示，同时显示“Error”。若正确，则开锁，会有绿灯 亮提示，同时显示“PASS”。用户可以根据实际情况随意改变密码值或密码长度，密码输入正确后可以按下“CHG”修改密码，输入新密码时每输入一位新 密码相应有一位变为“H”，以便提示用户此时输入的是新密码，修改新密码 时若想重新输入新密码只需按下“CLR”键即可。输入新密码后按确认键即修 改成功，新密码写入单片机内部RAM中，以便以后用来确认密码的正确性。按 下复位键，系统恢复初始状态，密码也恢复初始密码，本设计中初始密码是“096168”。 本次设计中硬件主要由我完成，软件主要由张振完成。 扬州大学水利与能源动力工程学院课程设计报告 题目：定时闹钟 课程：单片机原理及应用课程设计 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1201 姓名：陈明飞 学号：121704102 第一部分 任 务 书 《单片机原理及应用》课程设计任务书 一、课题名称 详见《单片机课程设计题目（一）》：主要是软件仿真，利用Proteus软件进行仿真设计并调试； 《单片机课程设计题目（二）》：主要是硬件设计，利用单片机周立功实验箱进行设计并调试。 二、课程设计目的 课程设计是课程教学中的一项重要内容，是达到教学目标的重要环节，是综合性较强的实践教学环节，它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。 《单片机原理及应用》是一门理论性、实用性和实践性都很强的课程，课程设计环节应占有更加重要的地位。单片机原理及应用课程设计的目的是让学生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，使学生不但能将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能进一步加深对电子电路、电子元器件等知识的认识与理解，同时在软件编程、排错调试、相关软件和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。通过单片机硬件和软件设计、调试、整理资料等环节的培训，使学生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。 三、课程设计内容 设计以89C51单片机和外围元器件构成的单片机应用系统，并完成相应的软硬件调试。 1. 系统方案设计：综合运用单片机课程中所学到的理论知识，学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计。 2. 硬件电路设计：对方案中以单片机为核心的电路进行设计计算，包括元器件的选择和电路参数的计算，并画出总体电路图。 3. 软件设计：根据已设计出的软件系统框图，用汇编语言或C51编制出各功能模块的子程序和整机软件系统的主程序。 4. 调试：在单片机EDA仿真软件环境Proteus下进行仿真设计并调试；或在单片机周立功实验箱上进行相关设计并调试。 四、课程设计要求 详见《单片机课程设计题目（一）》 《单片机课程设计题目（二）》 五、进度安排基于51单片机实现的简单闹钟设计
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