单片机课程设计任务书.docx

1、单片机课程设计任务书单片机原理与应用课程设计任务书适用专业 课程名称 单片机原理与应用 电气工程学院年 月单片机课程设计任务书一、 设计的目的、任务目的：系统地运用已学的理论知识解决实际问题的能力和查阅资料的能力。培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力，能通过独立思考、查阅工具书、参考文献，寻找解决方案；任务：完成所选题目的分析与设计，达到技术性能要求。提交正式课程设计总结报告一份。设计题目尽可能先用单片机EDA仿真软件Proteus软件仿真，软件仿真通过后，有条件的同学进一步完成硬件电路设计，并调试通过，各题目最后采用的编程语言为Keil C51。二、被选设计题目1、数字音乐盒设计

2、要求：1、利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲（最少储存三首乐曲，每首不少于30秒）2、采用LCD显示信息3、开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称）4、可通过功能键选择乐曲，暂停，播放5、选作内容：显示乐曲播放时间或剩余时间6、本设计中用89C51单片机，4*4键盘，蜂鸣器，16*2 LCD，七段显示数码管LED2、出租车计价器设计要求：1、不同情况具有不同的收费标准。白天、晚上、途中等待（10min 开始收费）2、能进行手动修改单价3、具有数据的复位功能4、IO口分配的简易要求，距离检测使用霍尔开关A44E，白天/晚上收费标准的转换开关，数

3、据的清零开关，单价的调整（最好使用 和 按键）5、数据输出（采用LCM103 ）单价输出2 位、路程输出2 位、总金额输出3 位6、按键启动计时开关、数据复位（清零）、白天/晚上转换3、数字温度计设计要求：1、基本范围-50-1102、精度误差小于0.53、LED数码直读显示扩展功能1、实现语音报数2、可以任意设定温度的上下限报警功能4、交通灯设计基本要求：1、系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能。2、系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。5、电子密码锁基本要求：1、系统能完成开锁、超时报警、超次锁

4、定、管理员解密、修改用户密码基本的密码锁的功能。2、还具有调电存储、声光提示等功能，依据实际的情况还可以添加遥控功能。6、用单片机实现的自动拨号器设计要求：1、本课题设计的电话自动拨号器以单片机为核心器件，一旦检测到有告警发生，便自动通过电话线拨打你本人的手机或指定的固定电话。2、通过附加各种探头，不但可用于气体泄漏、防盗等的报警，稍加改制还可用于无人值守台站的通信设备及电源的故障告警。7、电子钟的设计 基本要求：1、主电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成2、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，一般用石英晶体振荡器加分

5、频器来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计3、译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码，通过六位LED七段显示器显示出来4、整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后去触发一音频发生器实现报时5、校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。 8、交通信号钟的设计一、设计任

6、务与要求1设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为25秒；2要求黄灯先亮5秒，才能变换运行车道；3黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次 。4根据交通灯控制系统框图，画出完整的电路图和波形图。9、自动豆浆机控制电路1、设计内容：利用单片机设计一个自动控制电路来控制豆浆机的工作，让它能够控制豆浆机把容器中浸泡好的黄豆加工成煮好的豆浆，并按规范制作设计说明书2、主要性能要求：当放入适量浸泡好的黄豆、加入适量的冷水，将豆浆机电源插头插入220V交流电源，豆浆机指示灯亮起、发热管开始对水进行加热。当水温加热到80度左右，豆浆机停止加热。然后开始每粉碎1

7、5秒停5秒共5次的粉碎过程。再经过2分钟左右的烧煮，最后豆浆机发出提示音，即告豆浆加工结束。3、注意：在粉碎和烧煮豆浆过程中，会产生较多的泡沫。所以，这两个阶段存在加热与溢出之间的一对矛盾，应有适当的解决方案。10、倒计时秒表设计要求1、可以实现正常秒表的所有功能，包括启动，暂停，复位等2、可以自由设定倒计时时间（10s,20s,30s.)，并进行倒计时（10s,20s,30s.)3、显示方式自选4、任选一款51单片机5、扩展功能：在秒表基础上增加时钟功能；倒计时完成时加入报警单元，如声音，灯光等11、一个用于赛场的篮球计时计分器设计要求1、能记录整个赛程的比赛时间，并能修改比赛时间2、能随时

8、刷新甲、乙两队在整个比赛过程中的比分。3、中场交换比赛场地时，能交换甲、乙两队比分的位置。4、比赛结束时，能发出报警声。12、定时闹钟设计要求1、能显示时时分分秒秒。2、能够设定定时时间、修改定时时间。3、定时时间到能发出报警声或者启动继电器，从而控制电器的启停。13、设计一个单片机控制的智力竞赛抢答器设计要求：1、设置两个功能键：开始键、复位键。2、按下开始键后可以进行抢答，按下复位键恢复初始状态。3、能容许26组抢答能显示抢答组号，并给出状态信号。4、各组计分，并能计分显示。5、比赛结束时，能发出报警声。14、设计一个单片机控制的交通灯控制系统设计设计要求：1、A 道和B道上均有车辆要求通

9、过时，A、B道轮流放行。A道放行 5分钟（调试时改为5 秒钟），B道放行4 分钟（调试时改为4 秒钟）。 2、一道有车而另一道无车（实验时用开关 K0 和 K1 控制），交通灯控制系统能立即让有车道放行。 3、有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车由K2 开关模拟。 4、绿灯转换为红灯时黄灯亮 1秒钟。15、多功能秒表系统设计设计要求：1、能同时记录四个相对独立的时间并分别显示。 2、两位LED显示，显示时间为0099秒。 3、每秒自动加1。 4、一个开始按键、一个复位按键、一个暂停按钮。5、翻页按钮查看四个不同的计时值 。 16、病房呼叫系统设计设计要求：1

10、、设计一个可容64张床位的病房呼叫系统。2、要求每个床位都有一个按钮，当患者需要呼叫护士时，按下按钮。此时护士值班室内的呼叫系统板上显示该患者的床位号，并振铃3秒。3、当护士按下“响应”键时，取消当前呼叫。17、电子万年历设计设计要求：1、显示年月日时分秒及星期信息。2、具有可调整日期和时间功能3、增加闰年计算功能18、一对多串行通信设计设计要求：1、用单片机的串行接口完成多台单片机之间的通信联络。2、具有全双工通信方式。可以将一台单片机设为主机，也可不设主机。19、加热定时器设计设计要求：为系热水器设计一定时器，早7：00-晚10点保证供热水，并要求周六、周日全天供水。20、恒温控制模拟设计

11、设计要求：1、对一定范围的温度进行控制，低于此范围则加热，高于此范围则降温。2、要求给出正常、加热、降温信号。21、电子秤设计设计要求：1、利用压力传感器检测重量信号，经放大和A/D转换，并经单片机处理后在LED上显示出被称重量值。2、最小显示单位为1克。22、步进电机正反转设计设计要求：设置开始、停止以及正反转键。转速以及转向由数码管显示。23、步进电机加减速设计设计要求：1、设置开始、停止以及加减速键。2、要求显示运行状态，并设置一个极限值，当速度超过极限时发出报警信号。24、电子打铃器设计要求：要求按学校上下课铃响铃次序设计电子打铃器，周六周日不打铃。25、直流电机调速设计设计要求：通过

12、改变A/D输入来调节D/A输出，进而控制直流电机的转速。26、频率计设计设计要求：利用单片机的定时器/计数器定时和计数，计算出频率，用LED数码管显示出来。27、报警器设计设计要求：设计一报警器，当第一次触发时发出报警信号，延时后报警信号停止。十秒内没有第二次触发则复位，十秒内触发第二次则持续报警，只可由复位键复位。28、简易数字电压表设计设计要求：1、 利用ADC0809设计一简易数字电压表，要求可以测量05V之间8路输入电压值，电压值有四位LED数码管显示，并在数码管上轮流显示或单路选择显示。2、 测量最小分辨率为0.019V，测量误差约为+0.02V。29、水位计设计设计要求：1、设计一

13、自动水位控制器，使其具有均匀水流出。当水位降到一定程度时，停止放水，开始注水。2、当水位升到一定程度时，停止注水，开始放水。要求给出信号。30、点对点串行通信接口设计设计要求：1、用单片机的串行接口完成两台单片机之间的通信联络。具有全双工通信方式，波特率可调。2、可扩展为单片机与通用计算机（RS232口）之间的通信联系。31、微波炉控制设计设计要求：1、设置开始键，功率设置键（设置功率，可以分为大、中、小三档，初始为中档，由LED显示），定时键（设置时间）以及复位键。32、微电脑彩灯控制器设计要求：1、用单片机控制，采用矩阵式输出，使单片机的15根口线可以控制56路彩灯。2、本控制器在电路不变

14、的条件下，通过更改软件，能极方便地实现各种不同的花样控制。33、超声波测距器的设计设计要求：1、设计一个超声波测距器，用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控。2、要求测量范围在0.104.00米，测量精度1厘米，测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定的显示测量结果。34、16*16点阵LED电子显示屏的设计设计要求：1、设计一个16*16点阵LED电子显示屏2、要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形和文字应稳定、清晰无串扰。图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。35、设计并实现一个各种波形发生电路设计要求：利用单片机P1.0脚输出正弦波、

15、方波、三角波、梯形波、锯齿波，并用示波器观察。36、设计并实现一个电容、电阻参数单片机测试系统设计要求：电阻、电容充放电电路可计算电路时间常数，用A/D转化器测量电压值能测得时间常数值，经单片机计算，算出电阻或电容值，并在LCD上显示。37、简易电子琴设计设计要求：（1）利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，7，8八个键，能够发出8个不同的音调，并且要求按下按键发声，松开延时一段时间停止，中间再按别的键则发另一音调的声音。（2）要求能通过按键进行贮存编辑的歌曲。38、智能点火系统设计设计要求：1、系统由一片单片机控制，嵌入了能实时检测火焰燃烧情况的检测电路，当火焰熄灭时，系统将自动关闭气阀，防

16、止燃气外泄，还可以在火焰熄灭一段时间后自动重新点火。2、系统由步进电机控制气阀，还设有两个按键来调节步进电机转动的步数，可以控制气阀的开度，从而控制火焰的大小，可以应用于不方便直接用手动调节气阀的场合。39、单片机遥控系统设计设计要求：要求用单片机作为控制芯片制作一个遥控器，另一个单片机系统能被遥控操作。40工业顺序控制系统目的：掌握工业顺序控制程序的简单编程，中断的使用要求：设计并且制作以51单片机为核心的工业顺序控制系统，由P1.0P1.6控制注塑机的七道工序，可以利用七只发光二极管模拟注塑机的七道工序，低电平有效点亮，编制工业顺序控制系统监控程序；编制顺序控制软件，要求每道工序时间延时可

17、以设定，P3.4为开关启动开关，高电平启动。P3.3为外部故障输入模拟开关，低电平报警，P1.7为报警声音输出，设定六道工序只有一位输出 。思考问题：修改程序，使每道工序中有多位输出，考虑注塑机正常使用状态的控制；在此基础上，考虑异常情况时的保护、报警措施。41 IO口扩展与应用 目的：学习单片机系统中扩展IO口的方法；掌握IO口的控制逻辑，学习数据输入输出的种类及程序的编制方法。要求：了解常用的I/O口芯片，硬件扩展，读取开关状态，输出数据并且驱动发光二极管显示出来。思考问题：查询与中断的比较，带有握手信号的并口的控制，输入输出信号的可靠性及保护。42 智能数据采集系统 目的：(1)掌握A/

18、D转换与单片机接口的方法；（2）通过实验了解单片机如何进行数据采集。（3）查询与中断方式进行数据采集的比较；（4）简单数据处理。要求：设计并且制作基于51单片机的数据采集系统，配置AD转换芯片，编制数据采集系统监控软件，数据采集软件，电位器提供模拟输入量（传感器实验系统提供模拟量输入），将模拟量转换成数字量，通过数码管显示出来，分析数据采集精度。问题思考：提高数据采集精度的方法及必要性，AD转换器的种类及各自的特性，改变AD转换器的基准源对转换的影响，查询与中断方式进行数据采集的比较。43 智能信号发生器 目的：（1）了解转换与单片机的接口方法；（2）了解转换芯片的性能及编程方法；（3）了解单

19、片机系统中扩展转换的基本方法要求：利用数字序列输出一个从0V开始逐渐升至5V再降至0V的可变电压，循环并且利用示波器观测波形。制作信号发生器，并且讨论精度及其提高的方法。问题思考：数字信号发生器的精度取决于哪些因素，功率输出时配置的考虑，保护措施的考虑。44 智能仪器设计 目的：掌握8051系统中，扩展输入（键盘）及显示接口的方法要求：人机接口的设计，按下数字键，数码管上相应能显示数字，按下功能键，能相应执行程序问题思考：输入的方式有哪些，如何更有效的利用功能键，监控程序应该考虑哪些问题？45 通用打印机的驱动目的：掌握扩展芯片8255实验应用，通用打印机的初始化编程知识。要求：编制程序，使通

20、用打印机打印RAM区中的ASC码字符。问题思考：使通用打印机打印汉字，数据库的建立，通用表格的生成46. 微型打印机打印字符曲线汉字目的：了解微型打印机和8051系统连接方法，掌握编程技巧。 要求：微型打印机打印实时数据和曲线。47 日历时钟DS12887控制目的：了解日历时钟DS12887A的工作原理；掌握单片机与日历钟芯片的扩展编程。要求：利用系统键盘设置日历、时钟；利用MC3的静态显示器显示年、月、日；利用试验系统的显示器显示时、分、秒。思考问题：在利用单片机编写动态显示程序延迟时间时应该注意些什么？48IC卡存储卡读写实验目的：熟悉IC卡工作原理及IC卡总线结构；利用单片机的IO口线P

21、3.0.P3.1产生IC总线SCL.SDA。要求：以AT24C01A卡为例，根据AT24C01A卡的读写时序编写读写卡的程序，把写入IC卡的数据读到系统内存4000H407EH单元中49语音控制（录音）目的：熟悉语音芯片ISD1420录音工作原理；利用单片机控制语音芯片的分地址录音，增加系统的语音提示功能。要求：把语音芯片ISD1420录音时间分成20段，每段一秒，调用录音子程序，录入语音，建立语音库。50语音控制实验（放音）实验目的：熟悉语音芯片ISD1420放音工作原理；利用单片机控制语音芯片的分地址录音，增加系统的语音提示功能。要求：语音录入结束后，根据段地址，调用放音子程序，还原原来录

22、入语音信号。51步进电机控制目的：了解步进电机控制的基本原理，掌握步进电机的转动编程方法要求：读取显示器上的正反转命令，转速（16级）和转动步数后执行，转动步数减为零时停止转动52. 小直流电机调速实验目的：掌握单片机数控直流电机的速度要求：利用DAC0832芯片进行数/模控制，输出的电压经放大后驱动小直流电机的速度进行数字量调节53. LED16*16点阵显示目的：利用单片机并行控制LED点阵显示；掌握单片机与LED点阵块之间接口电路设计及编程要求：利用取模软件建立标准字库，编制程序实现点阵循环左移显示汉字54.教材所带光盘中的21个课程设计题目三、课程设计报告内容要求1、每b同学在所给课程

23、设计题目当中任选一题，同组中每题最多2人选做，可以自选与单片机相关的设计题目，自选题目最后做出实物。2、概述所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；3、进行硬件电路设计及描述；4、进行软件设计流程及描述； 5、给出源程序代码及注释；6、画出硬件电路图,给出主程序及流程框图；7、写出课程设计体会 四、分组情况按照行政班进行分组，分组情况如下表：组别班级人数地点指导教师1五、设计时间进程表时间设计内容要求备注1天熟悉题目、查阅资料，拟订方案熟悉内容和要求1.5天按方案进行设计并分析计算完成理论分析计算2天调试或仿真实验整理设计文档完成调试或计算机仿真0.5天答辩答辩小组，将对对题目涉及的专

24、业理论知识、方案的选择、工程技术要求、分析计算等对设计者进行质疑，每人时间15分钟。六、考核办法及成绩：1、考核办法和和依据：、完成设计并提交课程设计报告；、演示所设计的系统；、回答教师所提出的问题；、考勤情况。2、成绩构成、理论方案设计及设计报告，占总成绩40%；、设计制作与调试，占总成绩40%。、答辩，占总成绩20% 3、 考核成绩：分为优、良、中、及格和不及格。1、优秀(1) 遵守纪律，勤于钻研，能按时按量出色地完成任务书中规定的任务，能熟练运用所学理论和专业知识，具有较强的综合分析问题和解决问题的能力，在课题的设计中有独到的见解；完成了制作及调试，功能能达到预期要求;(2) 设计说明书

25、内容完整，分析正确，概念清楚，条理分明，文字通顺，书写工整，图纸齐全、整洁、无错误、符合国家有关标准；2、良好（1）工作努力，遵守纪律，能按时按量独立完成任务书中规定的任务，能较好地运用所学理论和专业知识，具有较强的综合分析问题和解决问题的能力，完成了制作及调试；（2）设计说明书内容完整，分析正确，概念清楚，条理分明，文字通顺，书写工整，图纸齐全、整洁、无错误、符合国家有关标准；3、中等（1）工作较努力，遵守纪律，基本上能按时按量独立完成任务书中规定的任务，能基本正确运用所学理论和专业知识，理论设计方案基本合理；基本完成了制作及调试。（2）设计说明书内容完备，分析基本正确，概念较清楚，书写较工

26、整，图纸齐全、符合国家有关标准； 4、及格（1）工作态度及表现一般，在规定时间内勉强完成任务书中规定的任务，基本达到了教学要求，理论设计方案基本合理，硬件设计和软件编制未进行调试，存在一定的错误。（2）设计说明书内容基本正确，书写较工整，图纸齐全、基本符合国家有关标准或仅有局部非原则性错误；5、有下列情况之一者成绩视为不及格（1）工作不努力，有违纪行为，表现差；（2）未能达到设计所规定的基本要求，或设计中有原则性错误；（3）弄虚作假，有抄袭行为，或部分内容由其他学生代做；（4）设计说明书概念不清，图纸不齐全或不符合国家标准；七、课程设计报告的内容及其文本格式（如果进行打印）1.课程设计报告要求

27、用16k纸排版，单面打印，并装订成册，装订顺序：封面设计评语目录正文（设计计算说明书、研究报告、研究论文等）参考文献2.目录格式要求：标题“目录”（三号、黑体、居中）章标题（四号字、黑体、居左）节标题（小四号子、宋体）页码（小四号子、宋体、居右）3.正文格式要求：页边距：上2.5cm，下2.5cm，左2.5cm，右2cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订；字体：章标题，四号字、黑体、居左；节标题，小四号子、宋体；正文文字，小四号字、宋体；行距：1.5倍行距；页码：底部居中，五号；4.参考文献格式要求：标题：“参考文献”，小四，黑体，居中。示例：（五号宋体）期刊类：序号作者1,作者2,

28、作者n.文章名.期刊名（版本）.出版年,卷次（期次）:页次.图书类：序号作者1,作者2,作者n.书名.版本.出版地:出版社，出版年:页次.八、设计时使用的主要参考书及手册1、单片机原理及应用(“十五”国家级规划教材) 张毅刚 主编 高教出版社2、单片机原理与应用实验指导书 （自编）3、单片微型计算机原理及应用张坤毅等编 西安电子科技大学出版社 1997年4、单片机原理及接口技术 胡汉才编 清华大学出版社 5、依据图书馆现有资料及网络资源。九、建议通过课程设计，可使学生将所学过的电子技术、模数转换技术、传感器技术、单片机技术及智能仪器等知识综合串联起来，通过理论联系实际，从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的标定等这一完整的实验过程，培养学生正确的设计思想，使学生充分发挥主观能动性，去独立解决实际问题，以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用，从而培养和提高学生的独立工作能力及解决实际问题的能力。为毕业设计和以后的工作打下一个良好的基础。当然课程设计不仅仅是要求学生完成所规定的题目要求，同时还要培养学生养成良好的科学态度和严谨的设计习惯。建议学生在课程设计时完成如下文档资料：1. 设计思想和设计说明 2. 硬件原理框图3. 硬件原理图与其软件配合介绍4. 程序存储器和数据存储器的单元分配5. 程序流程图6. 源程序清单 7. 芯片资料