单片机课程设计指导书

单片机原理及应用课程设计指导书
一、课程设计目的
《单片机原理及应用》是一门技术性，应用性、实践性很强的学科。

课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节，课程设计的目的和任务就是配合单片机的教学和平时实验，以达到巩固消化课程的内容，进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练，启发创新思维，使之具有独立单片机产品和科研的基本技能，是以培养学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。

二、课程设计要求
1、每个学生可以从下面的课程设计题目中任选一个（也可以根据自己的兴趣选题，但选题必须是和单片机应用有关的其他控制或测试系统，同时要通过指导老师确认），选题后按任务书的要求查阅资料，完成系统的总体设计和各个模块的设计。

具体实现可以用Proteus仿真，也可以用硬件。

2、进入实验室以后应根据前面的设计在2周内独立完成仿真和调试任务。

课程设计过程中，要认真记录资料来源、出现的问题和解决方法。

3、不同的学生如果选题相同，相互之间可以相互探讨，但杜绝抄袭。

如果发现，按零分计算。

4、设计完成后学生要按要求认真撰写课程设计报告，并于设计完成后一周内交指导老师评阅。

同时准备设计测试和答辩。

三、时间安排
1、13周之前完成分组和选题，并根据选题向指导老师要任务书
2、14周根据任务书的设计要求，查阅相关的资料，完成系统总体方案设计及各模块的软硬件设计
3、15周进入实验室进行仿真、调试，并馔写设计报告，并于16周周一交给指导教师，并准备系统测试和答辩。

四、设计作品提交
1、课程设计报告书
2、proteus仿真程序（对于用proteus仿真的学生）
3、硬件实物及单片机源程序文件
五、设计报告的撰写
1、设计报告采用统一的格式，封面包括：课程设计名称、班级、姓名、学号、设计时间，具体参考设计摸板。

2、设计报告书写规范，系列分以下几个部分进行书写：
1、绪论：介绍设计的背景和意义
2、系统总体方案设计：给出系统设计硬件框图，说明实现的基本原理
3、硬件系统设计：针对框图中的硬件模块，分别介绍选择的具体元器件型号，并介绍这些器件的性能及和单片机的连接图，最后画出详细的这个系统硬件原理图。

4、系统软件设计：根据设计的功能划分模块，画出主程序和主程序的软件流程图。

5、系统调试及仿真
写出调试方法和运行结果
6、设计总结
六、课程设计内容及提示
题目1：彩灯控制器的设计
设计任务：
1、用16盏以上的LED小灯，实现至少4种彩灯灯光效果（不含全部点亮，全
部熄灭）
2、可以输入按扭在几种灯光效果间切换
3、可以通过按扭暂停彩灯效果，使小灯全亮，再次相同按扭后继续之前的效果设计提示：
1、LED小灯可以采用共阳极或共阴极直接接在并行口，也可以用8255扩展更
多的小灯
2、多种效果可以放在不同的子程序或函数中，主程序或主函数通过散转或多分
支语句访问不同的子程序或函数
3、暂停效果可以用中断或定时扫描实现。

成品效果图：
题目2：LED点阵广告牌的设计
设计任务：
1、设计一款利用8×8点阵，能够显示不同字符的LED点阵广告牌，
2、设计不同的字符切换效果（如闪烁、左移、右依等）
3、设计不同控制按钮，可以在不同效果间切换
4、*能够显示图形或自定义字符
5、*通过串行口从电脑上下载更新需显示的字符
成品效果图：
题目3：电子时钟的设计
设计任务：
1、用6个7段LED数码管作为显示设备，设计时钟功能，
2可以分别设定小时、分钟和秒，复位后时间为00：00：00
3、秒钟复位功能，秒复位键按下后，秒回到00
4、*日期、时间切换功能
5、*使用LCD1602取代LED作为显示设备
提示：
1、LED宜采用动态扫描法显示
2、如果需要制作电子万年历，可以考虑外部扩展专用时钟芯片，如DS1302等成品效果图：
题目4：多路抢答器的设计
设计任务：
1、设计一个6路或以上的抢答器器
2、设计一个抢答控制开关供主持人使用，开始抢答后才允许答题者抢答
3、设定抢答时间限制，超过时间后，改题作废
4、数字LED显示当前答题者号数；有犯规的（未按开始键就抢答的），显示其号数
题目5：基于点阵LED的数字式温度计的设计
设计任务：
1、用温度传感器DS18B20设计一款能显示当前温度值的温度计
2、用8×8点阵LED显示温度值，精确到小数点后一位
3、*可以实现温度超限报警功能
实物效果图：
题目6：单片机和PC计算机通信系统的设计
设计任务：
1、设计单片机和PC计算机的通信硬件电平转换连接电路
2、计算机上设计通信界面，可以向单片机发送命令，控制单片机工作；可以求单片机发送数据并完成显示。

设计提示：
在VB6.0环境下设计通信界面，利用通信控件MSCOMM编写通信程序，实现数据的发送、接收和显示功能。

题目7：现代交通灯的设计
设计任务：
1、设计一款带左转、直行和右转三种通行绿灯的交通灯系统，参见事物效果图
2、带紧急按钮功能，当紧急按钮按下时，所有方向均亮起红灯
3、夜间运行模式按钮，按下时，所有方向黄灯闪烁
4、*可在线更改红绿灯等待间隔时间
5、*实现显示倒计时功能
设计提示：
1、Proteus里的traffic模块为传统交通灯模型（只有红、绿和黄三色）；现可用单管LED或点阵LED来取代左右转指示或直行指示
2、实物效果图：
题目8：波形发生器的设计
设计任务：
1、设计一款能产生3种以上波形的波形发生器；
2、设计波形选择按钮，实现对波形的选择
3、LED或LCD显示波形代码（如1为正弦波，2为方波…）;
4、*能够同时输出两种波形
题目9：篮球记分器的设计
设计任务：
1、设计一款能够显示篮球比分的记分器
2、通过加分按钮可以给A队或B队加分
3、设计对调功能，更换场地后，AB队分数互换
4、*增加比赛时间倒计时功能
实物效果图：
题目10：电子音乐盒的设计
设计任务：
1、查阅资料，了解单片机控制单音喇叭发声原理
2、设计一款基于单片机的音乐盒
3、通过按钮可以选择不同的音乐
题目11：电风扇模拟控制系统设计
设计任务：
1、用4个LED显示电风扇的工作状态（1、
2、
3、4四档风力），显示风类：“自然风”、“常风”和“睡眠风”。

2、设计自然风”、“常风”和“睡眠风”三个风类键用于设置风类；设计一个“摇头”键用于控制电机摇头。

3、设计一个“定时”键，用于定时时间长短设置
4、*设计过热检测与保护电路，若电风扇电机过热，则电机停止转动，蜂鸣器报警，电机冷却后电机又恢复转动。

题目12：多机串行通信的设计
设计任务：
1、设计三个单片机实现主从式串行通信的系统，主机发送数据到从机，并在LED
数码管上显示。

2、可通过接在主机上的键盘输入数据，通过主机发送到从机。

题目13：电子密码锁的设计
设计任务：
1、系统通过4×4键盘输入或设定开锁密码
2、*可以通过LCD查看已输入的字符个数[显示为*****]
3、*可以通过特殊按键方法清除用户密码
题目14：步进电机的控制
设计任务：
1、查阅资料，了解步进电机的工作原理
2、通过单片机给步数，控制电机的转动
3、通过按钮可控制启停和正反转
七、主要参考资料：
[1]林志琦.基于Proteus的单片机可视化软硬件仿真[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.9
[2]周润景,张丽娜.基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.5
[3]张靖武,周灵彬.单片机系统的PROTEUS设计与仿真[M].北京:电子工业出版社,2007.4
[4]周润景,张丽娜.PROTEUS入门实用教程[M].北京:机械工业出版社,2007.9
[5]戴俊峰.嵌入式系统大屏幕LED点阵显示器[J].现代电子技术,2004,27(19):68-89,72.
[6]冯寿鹏.基于嵌入式系统的LED信息显示技术研究[J].现代电子技术,2005(1):15-47.
[7]楼然苗,李光飞.51系列单片机设计实例[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.3
[8]楼然苗,李光飞.单片机课程设计指导[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.7
[9].贾东耀，汪仁煌.数字温度传感器在仓库温度检测系统的应用[J].传感器世界，2001
（12）.
[10]DALLAS DS18B20数据手册［Z］.http：//
[11]付旭,方康玲.利用VB6.0实现PC机与单片口通讯[J].微计算机信息,2002,18(10):30-31
[12]李江全,张丽,岑红蕾.Visual Basic串口通信与测控应用技术实战详解[M].北京:人民邮电出版社,2007.
[13]法国Humirel公司.HS1101使用说明手册.
[14]长沙太阳人电子有限公司.SMC1602A LCM使用说明手册.。