5单片机实验课题集Word文档下载推荐.docx

1、老师提问学生现场解答 1.5需要学习和完成的内容：1、 51单片机实验开发板或其它实验开发板的功能学习2、 实验课题的研究3、 keil集成开发环境或Medwin集成开发环境的应用学习4、 测试仪器的使用5、 51单片机的编程技术和调试6、 实验报告的制作2 51单片机实验课题集第一组序号课题名称附加要求说明1可编程摩尔斯电报发报机设计示波器2摩尔斯电报译码器设计3交通灯控制器设计4步进电机控制器设计5温度控制的梦幻彩灯设计加18B206温度控制信号发生器设计7数字直流电压表设计8数字交流电压表设计9数字电阻测量仪设计加电阻测试口测试电阻外加10小型电容测试仪设计加电容测试口附加测试电阻11音

2、乐信号强度指示器设计12投票信息模拟器设计13动作灵敏度测试仪设计14节温器设计15俄罗斯方块游戏设计16压控变频器设计第二组多用途定时提醒器设计智能步进电动百叶窗设计电子抢答器设计电子密码锁设计篮球比赛计分器设计可存储式电子琴设计八音盒设计自动滚动广告牌设计竞价器设计电风扇模拟控制系统设计洗衣机控制器设计跑步机控制器设计具有时间预制功能的电饭煲设计微波炉控制器设计电话DTMF信号自动拨号器设计LED显示技术第三组梦幻数字电子钟简易频率计设计多路数据采集显示器设计函数信号发生器设计单片机串口通信设计波形相位延时器设计电话脉冲信号收/发码器设计智能语音门铃设计恒温控制系统设计信号幅度检测与告警系

3、统设计电梯控制显示器设计语音放音机计算及码制转换器设计音乐信号灯光亮度控制器设计打地鼠游戏设计简易电子计算器设计3 51单片机实验课题设计要求3.1 总体要求本课题需要具有8LED数码管（6LED或其他LCD屏等其它显示设备）和4X4键盘及其它附加键盘的多功能实验板为工作平台，4X4键盘的初始定义如图1，在实际使用中可以根据各自课题的具体要求，改变个别按键的定义。本课题是结合日常学习、生活和娱乐中常见的电器设备而设计，鉴于实验实际条件和实际设备的制作困难，大部分的机电运动都采用图形模拟，有些课题已经给出了模拟要求，制作中需要按照要求实现，没有给出要求的设计，学生可以发挥想象，创新设计。课题设计

4、重要的第一步是体验生活，了解生活中这些设备的实际运用方法，第二步是理论和原理学习，需要学生查找资料，分析原理。第三步是研究模拟系统和实际设备的差异，研究实现模拟方法。第四步是程序设计与实现，第五步是程序调试和功能测试，最后需要提交完整的设计报告。根据需要，也可以提交作品的PPT报告或演示视频。每个课题分为基本要求和发挥部分，学生应该在完成方案设计的基础上，从基本要求做起，逐步完善，在有能力和时间的情况下可以自由发挥，超越原课题的设计要求。基本的8LED屏见图2，屏面和键盘的结合运动是课题的主要设计，模拟和实际的转换是考验学生想象力的重要部分。采用其它显示屏或其它附加键盘的设计方法可以自行定义。

5、3.2 课题要求3.3.1第一组实验课题要求1、可编程摩尔斯电报发报机设计 题目： 基本要求： 研究摩尔斯电码的基本原理。 用键定义一个发报键，实现手工发报。 按键信号通过蜂鸣器发声，信号同时通过一个IO脚输出（可以用示波器观察）。 在8LED数码管或LCD上显示时长波形（一横为短音，三横为长音。 可以设定短音和长音和发报间隔的门限时间 自动记录每一组摩尔斯电码 可实现记录电码的重发功能（自动重发一组码） 发挥部分： 具有摩尔斯电码表（数字、字母和符号表）存储功能（自查资料）。 可以采用输入数字、字母和符号的方式发报（立即发送） 可以采用输入数字、字母和符号组方式存储多组摩尔斯电码报文（10组

6、） 编程定义多组电码的发报顺序、发报间隔、长码、短码的时长等参数 自动连续发报。 显示格式：LED数码管显示格式见下图LCD图形屏：移动波形显示2、摩尔斯电报译码器设计 设置电报参数（长码、短码、码组间隔、报文间隔等） 存储一组报文数据 在一个IO口自动重复发送该报文，并用示波器观察波形。 同时在蜂鸣器中发出长短声音 通过另一个IO脚接收电码信号。 存储并翻译组莫尔斯电码（电码表请查资料） 用LED/LCD/数码管上显示电报信号时长波形。 用键盘查询电文内容发挥部分： 存储记录多组摩尔斯电码 选择查询并显示每一组电报报文数字 报文转发功能。通过键盘控制 报文回复功能，“电报已收到”等信息 报文

7、删除功能，用键盘进行电文管理3、交通灯控制器设计 研究十字路口交通管理的基本理论。 设计一个简单的十字路口交通灯控制器 可以任意设定主/次方向的通行时长 可以任意调节黄灯时长 黄灯前3秒，绿、红等闪动 用蜂鸣器发声表示信号转换提醒（黄灯亮时） 设计数字倒计时牌，同步灯的时长信息 设计三车道十字路口信号灯（南北方向） 右转灯常亮，直行和左转分时通行 灯的排列可以自行设计，可以增加辅助灯LED数码管/LCD字符屏用数字编号路口1、2、3、4图形表示路口形状，LED灯表示通行状态8X8点陈模块图形自定义4、步进电机控制器设计步进电机控制器设计（模拟） 了解步进电机工作原理（单4拍、双4拍、8拍原理）

8、。 设计一个简单步进电机控制电路（单4拍等） 用4LED灯显示步进信号（慢变化，格式见下图） 用键盘控制步进电机的启动/停止，加速/减速，正转/反转 交替显示电机速度参数，运转时间 设计双4拍、8拍波形，功能同基本要求 多种波形的手动切换 多种波形的自动切换用LED数码管亮/灭表示某线高/低电平，并根据速度不同更改闪烁频率，用2个LED数码管的外圈表示电机正反转和速度。图形表示多路波形形状随速度的变化，并能画出电机实时运行状态。当为6LED数码管时自行考虑简化图形显示步进电机励磁顺序表5、温度控制的梦幻彩灯设计温度控制的梦幻彩灯设计（18B20） 了解18B20的工作原理。 自行设计多种彩灯变

9、换程序（如左移、右移、压缩、扩张等） 用键盘设定温度和彩灯显示间的关系 温度每变化2度，改变一种显示模式 用LED数码管/LCD屏显示温度参数 用采集到的温度作显示字实现多种变换（如左移、右移、压缩、扩张等） 配上合适的音乐（每种显示一种音乐） 语音报温度LED数码管根据变换程序显示不同的色彩方式可以根据显示程序显示变换的图形6、温度控制信号发生器设计温度控制信号发生器设计（18B20） 能采集和显示实时温度值 设计一信号发生器，能输出方波 用IO口输出，用示波器观察 设计一正弦信号通过D/A输出，用示波器观察 用键盘选择输出信号类型 用键盘改变输出信号的频率和幅值 用LED数码管/LCD屏显

10、示温度参数和信号类型 用温度控制发生信号的频率，温度越高频率越高 能输出正弦、三角、锯齿等其他波形 能设定温度和信号频率间的关系 用温度控制多种信号频率，温度越高频率越高 用LED数字屏/LCD屏显示信号波形参数或波形LED数码管可显示方波以及波形参数图形表示多路波形形状和波形参数7、数字直流电压表设计 了解直流电压表的工作原理。 设计一个直流电压测量器，测量范围0.01V-3V, 用LED数码管/LCD屏显示测量值，显示精度0.1 用键盘选择测量范围 能设置连续测量时间间隔参数 动态连续测量信号，并能存储记忆每次测量值。 通过按键查询存储数据。LED数码管/LCD屏显示参数8、数字交流电压表

11、设计 了解交流电压表的工作原理。 设计一个正弦交流信号源1KHz，电压输出范围0.01V-3V, 用AD采集并进行参数处理 用LED数码管/LCD屏显示测量参数（周期、频率和幅度等） 用键盘选择测量范围（分量程） 交流信号频率10Hz-10KHz （0.1-3V）可变 图形显示被测信号的波形9、数字电阻测量仪设计 了解电阻测量方法和工作原理。 设计一个精密电阻测量器，测量范围0.01-10M 用LED数码管/LCD屏显示测量值，显示精度0.001 用键盘选择测量范围（分档） 了解交流阻抗测量原理 设计一正弦测试信号（1KHz） 实现交流阻抗测量，被测频率10Hz-1KHz 考虑交流测量的附加电

12、路。10、小型电容测试仪设计简易电容量测试仪设计 了解电容测量方法和工作原理（LCR测试和交流电桥原理）。 设计一个1KHz的正弦测试信号，能通过DA输出，用示波器观察。 设计一个小容量简易电容测试仪，测量范围100pF-10uF 了解交流容抗测量原理 交流容抗测量，测试频率1KHz 能描绘容抗-频率特性曲线或数据表11、音乐信号强度指示器设计 存储数字音乐信号（随机信号） 通过蜂鸣器或DA输出声音信号 用键盘控制音乐的启动、停止、暂停、静音等操作 8LED能显示音乐播放参数（歌号，启/停状态，到计时数等） 用LED数码管/LCD屏或LED灯显示音乐信号强度（单排式） 参数和波形显示可以切换

13、实现音乐信号的高、中、底能量分频 用LED数码管/LCD屏或LED灯显示音乐信号强度（高、中、低三分频）12、投票信息模拟器设计 设计用按键设置9个被选举对象A、B、C。 设计10个投票用户（用8LED显示） 用键盘数字0-9代表选择对象 设定每个用户可以投票的有效票数 投票完成后能显示每位被投票人的有效票数 能显示投票人数、有效票、无效票、赞成票、反对票、弃权票等信息 被选举对象可以扩大到更多 投票人也可扩大到更多 设计更为有效的数据统计方法8LED数码管/LCD屏显示参数LCD可以实时显示播放音乐的声谱变化本设计要充分利用8LED数码管和4X4键盘功能13、动作灵敏度测试仪设计 用LED/

14、LCD作参数显示器，按键参数 设计一个单键灵敏度测试功能器，测试、记录并显示两次按键的间隔时间 测试、记录、显示每秒按键次数，动作灵敏度测试， 显示最近两次按键的间隔时间和历史最短间隔时间（开/闭/开时间，精确到ms） 设计多键同时按键的时间差测试，测试多指灵敏度 能记录和查询显示每键的接触时间和时间差 按键灵敏度排名 为每一按键设计一锻不同的音乐 当每次抢键后播放胜出键的音乐声音8LED数码管/LCD屏显示格式自定14、节温器设计（18B20）题目： 了解步进电机的工作原理； 当温度升高到一定温度时，启动电机，带动风扇运转，温度越高，风扇转动越快。（转速可用声音代替，转速越快，频率越高） 当

15、温度下降到一定温度时，关闭电机（可用LED等代替）。 启动电机时，有一种报警声，当达到危险温度时，有另外一种持续报警声。 可以计算风机转速 可以记录启动电机的次数和时间，并能回放8LED数码管可显示当前温度和风扇转速和模拟电机运转，格式见下图当前温度和风扇转速，并能图形化显示风机的运转状态15俄罗斯方块游戏设计基本要求： 了解俄罗斯方块游戏规则 设置基本图形见下图按键定义：OK=开始、ESC=停止、=时间速度+、= =时间速度- 1=左转90度 2=右转90度 3=快速落下 4=X翻转 5=Y翻转 0=随机更换图形键 用8LED的每一LED构成一图形屏， 游戏以各种随机出现的灯组，通过从左向右

16、移动，在移动过程中可以转换灯组状态，以点亮所有灯为目标，当8字全亮时可以去除该灯，后续灯可以右移1字，用以延长游戏时间。当亮灯延伸到最左边时游戏结束，移除的灯数为得分数。 设计灯组移动声音提示功能，增加游戏乐趣。 设机游戏级别，使之具有升级功能，级别越高，灯的移动速度越快 进一步增加复杂灯组，提高游戏难度 记录游戏参数（姓名、游戏级别、游戏时间、得分等）并可查询。LED数码管见图/LCD屏显示方法自定16、压控变频器设计压控变频器设计（直流电压） 用AD采样0-5V直流电压。 用8LED/LCD显示实时电压值 设计一方波信号发生器。 可以用键盘改变输出信号的频率 用LED数码管/LCD屏显示信

17、号频率 建立电压与频率间的关系 用调节电压控制信号的频率，电压越高频率越高（测最高频率） 能设定电压和信号频率间的关系 用电压控制正弦信号频率，电压越高频率越高（测试最高频率） 用LCD屏显示信号波形参数或波形LED数码管显示参数格式见下图3.3.2 第二组实验课题要求1多用途定时提醒器设计 设计一个多段定时器用于日常提醒管理（最少3段） 用4位8LED数码管显示时间， 用另4位8LED数码管倒计时（最近提醒时间的到计时，时：分，小于1分时用秒计时） 到计时为0时发出声音提示，可以用按键关闭声音 设计多个按键设置多段声音提示，如： 事件号、时间+、时间-、启动、停止、暂停等 按键时发声 设计多

18、时间段提示查询功能 设计在每一转折点上用不同声音提醒。 采用时间编程设定多段的定时的重复功能，如每天、仅一次，星期1-6，日等。 设计语音提示功能，语音现场录音。LED数码管显示要求见下图LCD屏显示参数要求自定当为6LED数码管时自行考虑简化图形显示如下：2智能步进电动百叶窗设计 用一台步进电机控制百叶窗叶片的旋转（正转/反转） 用8LED数码管显示旋转角度和模拟电机转动 设置按键： 手动/自动切换、手动正转和手动反转，停止/启动键 用一个小数点显示手动/自动状态，自动状态时二极管亮。 用8LED/LCD显示电机旋转角度（0-180度） 用键设置两个极限角度位置代替保护行程开关，用于保护百叶

19、窗叶片：当正转到极限位置时，电机停止正转，但还可以反转；当反转到极限位置时，电机停止反转，但还可以正转。 设计一个光检测器，用LED/LCD显示光强度值（这个要外接光线感应器，或者用按键模拟光线的强弱） 设定光强度的上限和下限 在自动模式下，旋转角度自动跟踪光强度变化 动作原理：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PS2时，控制M反转以减少进光量；当S1P=S2时，M停转。8LED数码管显示格式见下图8LED数码管/LCD屏显示模拟图形3电子抢答器设计 * 题目： 设计有一主持人和8个参赛队的一对八抢答器（1个开始键8个抢答键）。 设计8LED/LCD显示

20、抢答状态 当主持人按下开始键，参赛队在10秒钟内可以抢答。如超过10秒则不能抢答。如抢答成功，则显示抢答的队号。 可以查询抢答人数和顺序 当主持人按下复位按键时，系统回到初始状态 设计一计数器，用LED/LCD显示启动后的时间（xx.xxx） 抢答后能存储各按键按下时间和时间差（精确到0.001秒）LED数码管/LCD屏显示倒计时时间、抢答的序号等4电子密码锁设计 * 密码锁由4X4键盘和6位数码管或者LCD显示器组成。 设定的初始密码是000000，可修改设定密码，密码为6位阿拉伯数字（修改密码需先输入原密码，再输2次新密码） 当输入密码时，显示密码对应的阿拉伯数字 当密码位数输入完毕按下确

21、认键时（#），对输入的密码与设定的密码进行比较，若密码正确，则门开，此处用小数点发光二极管点亮做为提示。 若密码不正确，则可以重新输入密码（灯闪亮，同时有声音报警）。 如连续三次输入错误，则禁止输入，并有连续一分钟的报警声。 密码显示可以用按键控制显示阿拉伯数字或者全部显示为“8”（即隐藏输入密码数字） 密码的位数可以从4位到6位任意选择 设计忘记密码的处理方法（比如设计两组密码，密码的位数可以不同等） 记录存储开门时间、时长记录 能查询记录（显示方法自定）LED数码管/LCD屏在密码锁不使用时显示日期、时间，当需要使用时，切换到使用界面，显示对应的密码、开关次数等参数。5篮球比赛计分器设计* 能用6LED/LCD显示2个队的当前比分（3位LED代表一队，分为AB两个队，LCD可以用两块屏分别显示各队的比分）； 设计6LED时间显示屏，要求见下图，显示当前进攻队