单片机原理课程设计
单片机课程设计任务书
单片机课程设计任务书一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握单片机的基本原理和应用技能，通过理论学习和实践操作，使学生能够熟练使用单片机进行简单的程序设计和控制系统设计。
具体的教学目标如下：知识目标：使学生了解单片机的基本结构、工作原理和编程方法；掌握单片机的硬件接口和编程语言；了解单片机在不同领域的应用。
技能目标：培养学生具备单片机的程序设计、系统调试和故障排查能力；能够运用单片机实现简单的控制系统和智能设备。
情感态度价值观目标：培养学生对单片机技术和电子信息科学的兴趣和热情，提高学生创新意识和团队协作能力，使学生认识到单片机技术在现代社会中的重要地位和作用。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.单片机的基本原理：介绍单片机的结构、工作原理和性能特点，使学生了解单片机的基本概念。
2.单片机的编程语言：讲解单片机的编程语言，包括指令系统、编程规范和程序结构，培养学生具备编写简单程序的能力。
3.单片机的硬件接口：介绍单片机的各种接口电路，如并行接口、串行接口、ADC和DAC等，使学生掌握单片机与外部设备的数据交换方法。
4.单片机的应用案例：分析单片机在各个领域的应用实例，如家电、工业控制、智能交通等，帮助学生了解单片机的实际应用。
5.单片机编程实践：安排一定的实验课时，让学生动手实践，进行单片机的编程和系统调试，提高学生的实际操作能力。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：教师讲解单片机的基本原理、编程方法和应用案例，引导学生掌握单片机的相关知识。
2.讨论法：学生进行课堂讨论，分享学习心得和经验，提高学生的思维能力和团队协作能力。
3.案例分析法：分析单片机在实际应用中的典型案例，让学生了解单片机技术的应用前景。
4.实验法：安排实验室实践环节，让学生动手操作，进行单片机的编程和系统调试，提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：《单片机原理与应用》等教材，为学生提供理论学习的参考。
单片机课程教案
单片机课程教案一、课程概述单片机原理及应用是一门涉及微处理器、数字电路和计算机接口技术的综合性课程。
本课程的目标是使学生掌握单片机的原理和应用，了解单片机在嵌入式系统设计中的地位和作用，为学生进一步深入学习和应用单片机打下坚实的基础。
二、课程目标1、理解单片机的内部结构和工作原理。
2、掌握单片机的基本操作和编程方法。
3、熟悉单片机在嵌入式系统中的应用和设计方法。
4、培养学生的创新能力和实践操作能力。
三、课程内容第一章：单片机概述1、1单片机的基本概念及发展历程2、2单片机的特点和应用领域3、3单片机的主要产品和发展趋势第二章：单片机的基本结构和工作原理2、1单片机的内部结构和主要部件功能介绍21、2单片机的引脚和信号说明211、3单片机的存储器和寄存器介绍2111、4单片机的时钟系统和定时器/计数器介绍第三章：单片机的编程语言和开发环境3、1单片机的编程语言概述和特点31、2 C语言在单片机编程中的应用311、3 Keil C51开发环境和程序设计流程介绍3111、4程序调试和下载方法说明第四章：单片机的应用实例和实验指导4、1单片机在LED闪烁和流水灯控制中的应用实例41、2单片机在按键输入和数码管显示中的应用实例411、3单片机在A/D和D/A转换中的应用实例4111、4单片机在电机控制和红外线遥控中的应用实例本文5单片机的实验指导和实验报告要求说明第五章：单片机的发展趋势和应用领域的扩展本文1单片机在物联网和智能家居中的应用扩展本文2单片机在汽车电子和医疗设备中的应用扩展本文3单片机在工业控制和智能制造中的应用扩展本文4单片机在人工智能和机器人技术中的应用扩展第六章：课程总结和答疑解惑本文1课程总结和学习方法分享本文2答疑解惑和常见问题解答1、3学生自我评估和改进建议收集四、教学方法与手段本课程采用理论教学和实践操作相结合的方法，以案例分析和程序示范为主要手段，通过课堂讲解、小组讨论、实验指导等多种形式，使学生更好地理解和掌握单片机的原理和应用。
单片机原理课程设计
三、任务
1. 根据单片机资源分配和使用,制定出设计方案； 2. 说明设计原理、画出设计电路图 3. 软件设计整体流程图 4. 画出各模块的设计图 5. 调试分析: 系统调试中碰到的问题和解决方法 6. 写出设计报告 具体要求见下页
目
录
一、概述 二、设计原理 三、设计要求 1、系统要求及功能模块 2、设计思想 四、设计方案 1、系统硬件电路图 2、系统软件总流程图 3、各功能模块程序流程图 五、系统检测与调试 1、硬件电路调试 2、软件各功能模块的调试 3、总调试 六、总结 收获、体会、经验、教训、建议。 附：系统总程序清单（必须加注释） 注：手写程序，不允许打印
例如：要产生200HZ的音频信号，在P1.0口接入喇叭，利用子 程序延时，当R3为1时，延时时间约为10us,R3中存放延时常 数。
对200HZ音频，其周期为：1/200秒，即5ms
当P1.4的高电平或低电平的持续时间为2.5ms,即 R3的时间常数取 2500/20=125(7DH)时,就能发出 200HZ的音调。改变延时常数就可改变音调。 乐曲中，每一音符对应着确定的频率。
1）利用4×4矩阵键盘作为用户输入接口，输入运 算数据，6位数码管作为运算数据或计算结果显示，运 算结果不超过6位整数，运算包括加、减、乘、除。 2)准备阶段6只数码管循环轮流显示P(跑马)，当 按下中断键，启动系统开始工作，4个数码管闪烁显示 “START”，
提示：定义矩阵键盘16个按键分别为0-9、.(小数点) 、+ 、、× 、÷ 、=，程序循环执行键盘扫描和显示，根据按下键 的不同类型分别进入不同的处理分支中，根据按下的是等号键 还是运算符键决定是否输入第二个操作数，再根据保存的运算 符进行计算，显示结果，如果采用A和B运算后结果存入A，还 可以进行连算。
单片机原理课程设计
单片机原理课程设计一、引言单片机是现代电子技术中的重要组成部分，广泛应用于各个领域。
单片机原理课程设计是培养学生对单片机基本原理的理解和应用能力的重要环节。
本文将围绕单片机原理课程设计展开，介绍设计的目标、步骤和实施过程，以及设计的成果和效果。
二、设计目标单片机原理课程设计的目标是通过实践操作，提高学生对单片机原理的理解和应用能力，培养他们的创新思维和解决问题的能力。
具体目标包括：1. 掌握单片机的基本原理和编程技巧；2. 能够独立完成简单的单片机电路设计和编程任务；3. 培养学生的团队合作和沟通能力；4. 提高学生的创新意识和实践动手能力。
三、设计步骤单片机原理课程设计的步骤主要包括以下几个方面：1. 确定设计主题和任务：根据教学要求和学生的实际情况，选择适合的设计主题和任务，既能满足课程要求，又能激发学生的兴趣。
2. 确定设计方案：根据设计主题和任务，制定合理的设计方案，包括硬件电路和软件编程两个方面。
3. 执行设计方案：按照设计方案，实施硬件电路和软件编程的设计，包括元器件的选择和连接、电路的调试和编程的编写。
4. 进行实验测试：对设计的电路和程序进行实验测试，检验其功能是否实现、稳定性是否良好。
5. 优化改进：根据测试结果，对设计进行优化改进，提高其性能和可靠性。
6. 撰写设计报告：根据设计过程和结果，撰写设计报告，包括设计目标、方案、实施过程、测试结果和总结等内容。
四、实施过程单片机原理课程设计的实施过程中，学生需要分工合作，共同完成设计任务。
具体过程如下：1. 学生分组：根据实际情况，将学生分成若干个小组，每个小组由三到五名学生组成。
2. 硬件设计：每个小组负责设计一个单片机电路，包括元器件的选型和连接方式。
3. 软件编程：每个小组负责编写相应的单片机程序，实现设计的功能。
4. 实验测试：每个小组将自己设计的电路和程序进行实验测试，检验其功能是否正确。
5. 互相交流：各小组之间进行经验交流和合作，共同解决遇到的问题和困难。
单片机原理课程设计
单片机原理课程设计单片机原理课程设计是通过对单片机原理的学习，结合实践操作，完成一个具体功能的设计项目。
以下是一个可能的单片机原理课程设计的示例：设计题目：温湿度监控系统设计要求：1. 使用单片机实现温湿度的测量和显示功能；2. 实现温湿度数据的采集和存储功能；3. 设计界面友好、操作简单的用户交互界面；4. 实现温湿度报警功能，当温湿度超过一定范围时发出警告；5. 设计一个简单的数据分析功能，可以生成温湿度的历史曲线图。
设计步骤：1. 硬件设计：- 搭建温湿度传感器与单片机之间的硬件连接；- 设计一个简单的显示屏，用于显示温湿度数据和报警信息； - 板上设计一个按键用于操作和设置。
2. 软件设计：- 编写主程序，初始化各个硬件模块；- 编写温湿度测量和读取程序，将测量到的温湿度数据存储到内存中；- 编写显示程序，将测量到的温湿度数据实时显示在显示屏上；- 编写报警功能程序，当温湿度超过预设范围时，通过显示屏和蜂鸣器发出警告；- 编写数据存储和分析程序，将测量到的温湿度数据存储到外部存储器中，并可以通过USB接口导出数据进行分析。
3. 实验和测试：- 搭建所设计的系统，并连接各个硬件模块；- 运行程序，测试各个功能是否正常运行；- 调试和优化程序，确保系统稳定可靠。
4. 文档编写：- 编写详细的设计报告，包括硬件设计、软件设计、实验结果和改进方向等内容；- 撰写用户操作手册，介绍系统的使用方法和注意事项；- 准备展示材料，如展板、演示视频等。
以上是一个基本的单片机原理课程设计示例，具体设计内容和难度可根据实际情况进行调整。
单片机课程设计
单片机原理及应用课程设计任务书一、课程设计的目的通过本课程设计使学生进一步巩固单片机原理及应用的基本概念、基本理论，分析问题的基本方法，增强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。
二、课程设计的内容和要求课题一：题目：数字音乐盒的设计设计要求：以单片机为核心，设计一个数字音乐盒：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3首乐曲，每首不少于30s）。
采用LCD显示信息。
a. 开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称）。
b. 可通过功能键选择乐曲、暂停、播放。
课题二：题目：单片机电梯控制器设计要求：以51单片机和步进电机为核心设计单片机电梯控制器，要求具备如下基本功能。
显示：要求实现5层控制，实时显示电梯所在楼层号位置；升降控制：采用一台步进电机，利用电机的正反转来模拟电梯的升降；具备不可逆响应的功能：电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向呼叫均无效。
课题三：题目：抢答器设计设计要求：1）抢答器的抢答路数为6路；2）设置一个系统清除和抢答控制开关s，开关由主持人控制；3）抢答器具有定时抢答功能：且一次抢答时间由主持人设定为30秒，当主持人启动开始按键后，定时器进行倒计时，并在数码管上显示计时间；4）系统采用2个数码管显示，抢答启动后首先显示时间，当有人抢答时，显示抢答人员所对应的编号；5）抢答器具备锁存与显示功能，当选手按下按钮时，锁存相应的编号，扬声器发生声响提示，并在数码管上显示该选手的编号，选手抢答实现优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
课题四：题目：4×4矩阵键盘设计要求：1）设计4×4矩阵键盘，共16个键；2）每个键位具有一个固定的键码，用十六进制表示为0H～FH；3）当按下一个键时用数码管显示其对应的键码。
单片机应用原理课程设计
单片机应用原理课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握单片机的基本原理和应用方法，培养学生运用单片机技术进行创新实践的能力。
具体分解为以下三个层面：1.知识目标：学生能够理解单片机的组成结构、工作原理和编程方法，掌握常见的单片机编程语言和开发工具。
2.技能目标：学生能够运用单片机进行简单的项目设计和实践操作，具备分析和解决单片机实际问题的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对新技术的敏感度和好奇心，增强学生创新意识和团队合作精神，使学生在实际项目中能够正确对待困难和挫折，具备良好的职业素养。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.单片机概述：介绍单片机的定义、发展历程、分类和应用领域。
2.单片机组成结构：讲解单片机的硬件组成，包括CPU、存储器、输入输出接口等。
3.单片机工作原理：分析单片机的启动、运行和停止过程，以及指令的执行过程。
4.单片机编程方法：介绍单片机的编程语言、开发工具和编程技巧。
5.单片机应用实例：讲解单片机在实际项目中的应用，如智能家居、物联网等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下几种教学方法：1.讲授法：教师通过讲解、演示和案例分析等方式，传授单片机的基本知识和技能。
2.讨论法：学生针对单片机应用中的问题进行讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.实验法：安排学生进行单片机实验，让学生亲自动手操作，巩固所学知识和技能。
4.项目驱动法：引导学生参与实际项目，让学生在实践中运用单片机技术，提高学生的创新能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选择权威、实用的单片机教材，为学生提供系统、全面的学习资料。
2.参考书：提供相关的单片机技术参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、教学视频等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性和生动性。
4.实验设备：准备单片机开发板、实验工具等设备，为学生提供实践操作的机会。
单片机原理及应用课程设计报告
课程设计为学生提供了一个实践平台，学生可以在实践中锻炼动手能力，培养解决实际问题的能力，同时通过创新思 维，设计出具有特色的单片机应用系统。
促进理论与实践相结合
单片机原理及应用课程设计将理论知识与实践操作相结合，使学生能够更好地理解单片机的实际应用场 景，加深对理论知识的理解。
时间安排
共计8周，每周5天， 每天8小时。
04
单片机应用实践
单片机外围电路设计
电源电路
为单片机提供稳定的电源，确 保单片机正常工作。
时钟电路
为单片机提供稳定的时钟信号 ，保证程序正常运行。
复位电路
在单片机出现异常时，能够实 现自动复位或手动复位。
输入输出接口
实现单片机与外部设备的通信 和控制。
单片机程序编写与调试
单片机的编程语言和开发环境
单片机的编程语言主要有汇编语言和C语言。汇编语言是一种低级语言，直接控制硬件操作，但编程 难度较大；C语言是一种高级语言，具有可读性强、易于编程和维护等优点。
单片机的开发环境是指用于编写、编译、调试和烧录程序的软件环境。常用的单片机开发环境有Keil 、IAR、SDCC等。这些开发环境都支持汇编语言和C语言编程，提供了丰富的库函数和调试工具，方 便开发者进行单片机应用开发。
• 解决方案
检查数码管的位选信号和段选信号是否正确连接。
对未来学习和实践的建议与展望
深入学习
进一步研究单片机的内部结构和工作原理，掌握 更多高级功能和应用。
实践应用
将所学知识应用到实际项目中，提高解决实际问 题的能力。
持续学习
关注单片机技术的最新发展动态，保持学习的持 续性。
THANKS
感谢观看
单片机原理及接口技术课程设计课程设计
单片机原理及接口技术课程设计一、课程设计目的和任务单片机原理及接口技术是电子信息工程专业系列核心课程之一，目的是培养学生掌握单片机的基本原理和接口技术，以及通过具体的应用实践提高学生的软硬件开发能力。
本次课程设计任务为设计一款具有独立功能的单片机应用系统，要求考生运用所学知识和技能，结合具体应用场景，自主设计硬件电路、编写程序代码，实现系统的基本功能和交互操作。
二、课程设计流程本次单片机原理及接口技术课程设计分为以下几个步骤：1. 硬件电路设计硬件电路设计是本次课程设计的第一步，其目的是根据所设计的单片机应用系统的具体功能要求和接口特性，绘制对应的电路原理图，并选用合适的电子元器件进行实际搭建和测试。
在硬件电路设计过程中，应充分考虑各个电子元器件之间的协调配合，避免短路、过载等异常情况的出现，并保证电路稳定运行。
2. 编程开发设计编程开发设计是本次课程设计的第二步，其目的是根据所绘制的硬件电路原理图，编写对应的程序代码，实现单片机应用系统的具体功能要求和交互操作。
在编程开发设计过程中，应充分考虑代码的主体逻辑、数据结构、算法等要素，同时结合具体应用场景，确定用户交互方式、UI界面等设计元素，确保程序的易用性和可扩展性。
3. 系统测试与调试系统测试与调试是本次课程设计的第三步，其目的是验证所设计的单片机应用系统的硬件电路和编程开发功能是否正常，并排除因硬件电路参数、程序代码逻辑等原因导致的各种不良反应。
在系统测试与调试过程中，应充分注意数据采集、运算精度、时序分析、异常检测等问题，并对需要进行测试和调整的硬件电路组件和程序代码进行针对性验证和修改。
三、课程设计要求本次单片机原理及接口技术课程设计要求考生完成以下任务：1.设计一款具有独立功能的单片机应用系统，涉及至少三种不同类型的硬件接口；2.绘制单片机应用系统的硬件电路原理图，并选用合适的电子元器件进行实际搭建和测试；3.编写单片机应用系统的程序代码，实现具体的功能需求和用户交互操作；4.对单片机应用系统进行系统测试和调试，排除因硬件电路参数、程序代码逻辑等原因导致的各种异常反应，保证其稳定运行和准确性；5.撰写课程设计报告，详细描述单片机应用系统的设计过程、技术原理、实现方法、测试结果等内容，并提出相应的优化和改进建议。
单片机原理及应用教程课程设计
单片机原理及应用教程课程设计一、课程设计背景与目的本课程设计旨在通过对单片机原理及应用的学习，使学生深入了解单片机的工作原理、程序设计基础和应用技术，并能够独立完成基本单片机应用的设计与开发。
本课程设计的具体背景和目的如下：1.1 课程设计背景随着计算机技术的不断发展，单片机成为了智能控制领域最为重要和广泛应用的一种重要的计算机硬件平台。
单片机已经广泛应用于自动控制、信息处理、通讯、计算机网络等多个领域，因此对于学习计算机应用技术的学生来说，深入了解单片机的原理和应用技术具有十分重要的意义。
1.2 课程设计目的本课程旨在让学生：1.掌握基本的单片机工作原理和程序设计基础；2.理解工程实例和应用案例，强化实际应用能力；3.独立完成基本单片机应用的设计与开发；4.能够熟练使用常用的单片机开发工具和开发环境。
二、课程设计内容2.1 单片机原理基础1.单片机概述：组成、分类、特点；2.单片机的原理：数据通路、程序通路；3.单片机的存储器：ROM、RAM、特殊功能寄存器、Flash；4.单片机的输入输出：并口、串口、计数器定时器、中断控制器；5.单片机的编程基础：汇编语言、C语言编程、开发工具和开发环境介绍。
2.2 单片机应用技术1.单片机常用IO口控制技术：按键控制、LED灯控制、蜂鸣器控制；2.单片机定时器和计数器应用技术；3.单片机中断技术：外部中断、定时器中断；4.单片机串口通信应用技术：实现串口通信、实现单片机与PC机的数据通信；5.单片机的扩展应用技术：温度采集系统、加减乘除计算、液晶显示屏控制等。
2.3 课程设计内容1.独立设计并完成具有一定实用价值的基本单片机应用项目；2.使用C语言编写程序，并结合实验现场调试；3.实际操作中加强对课程知识的掌握；4.通过课程设计的过程加强对实际工程应用的理解；5.根据学生的实际能力和兴趣定制设计方案，让学生在自己感兴趣的领域尝试自己的应用设计。
三、课程考核方式1.课程期末考试：80分；2.课程设计加实验成绩：20分。
课程设计单片机文档
课程设计单片机文档一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握单片机的基本原理和应用技能。
通过本课程的学习，学生将能够：1.理解单片机的基本概念、结构和组成部分。
2.熟悉单片机的编程语言和编程环境。
3.掌握单片机的常见应用和实际操作。
4.培养动手能力、创新能力和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.单片机的基本概念：介绍单片机的定义、特点和应用领域。
2.单片机的结构：讲解单片机的硬件结构，包括中央处理器、存储器、输入输出接口等。
3.单片机编程基础：介绍单片机的编程语言、编程环境和基本编程技巧。
4.单片机常见应用：讲解单片机在生活中的常见应用，如智能家居、自动化控制等。
5.实践操作：安排实验环节，让学生亲自动手操作，加深对单片机的理解和掌握。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：教师讲解单片机的基本原理和知识点。
2.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和经验。
3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解单片机的应用场景。
4.实验法：安排实验环节，让学生亲自动手操作，巩固所学知识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选择一本适合学生水平的单片机教材，作为主要学习资料。
2.参考书：提供一些相关的参考书籍，供学生深入学习。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，帮助学生更好地理解和学习。
4.实验设备：准备单片机实验设备，让学生能够进行实际操作。
五、教学评估本课程的评估方式将包括以下几个方面：1.平时表现：通过学生的课堂参与、提问回答、小组讨论等表现来评估。
2.作业：布置适量的作业，通过学生的完成情况和质量来进行评估。
3.实验报告：对学生实验环节的报告进行评估，考察学生的实际操作和分析能力。
4.期末考试：设置期末考试，全面测试学生对单片机知识的掌握和应用能力。
六、教学安排本课程的教学安排如下：1.教学进度：按照教材的章节顺序进行教学，确保每个章节都有足够的教学时间。
单片机原理与应用课程设计
单片机原理与应用课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本原理，掌握其内部结构及工作原理；2. 掌握单片机编程的基础知识，如指令系统、寄存器、中断处理等；3. 学习并掌握单片机在现实应用中的常见功能及编程方法。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的单片机控制系统；2. 熟练使用编程软件，编写、调试和优化单片机程序；3. 学会对单片机系统进行调试和故障排查。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机技术及其应用的兴趣，激发学生的创新意识；2. 培养学生动手实践、解决问题的能力，增强团队合作意识；3. 培养学生严谨、细致、负责任的科学态度。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，以理论教学为基础，重点培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生为高中生，具备一定的电子基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以项目为导向，引导学生自主探究，培养其解决问题的能力。
同时，关注学生的学习进度，及时调整教学方法和策略，确保课程目标的实现。
通过本课程的学习，使学生能够将单片机知识应用于实际项目中，达到学以致用的目的。
二、教学内容1. 单片机原理概述：介绍单片机的定义、发展历程、内部结构及工作原理；教材章节：第一章 单片机概述内容：1.1 单片机的发展历程；1.2 单片机的内部结构；1.3 单片机的工作原理。
2. 单片机编程基础：学习单片机的指令系统、寄存器、中断处理等；教材章节：第二章 单片机编程基础内容：2.1 指令系统；2.2 寄存器；2.3 中断处理。
3. 单片机I/O口编程：学习并掌握单片机I/O口编程方法，实现输入输出控制；教材章节：第三章 单片机I/O口编程内容：3.1 I/O口配置；3.2 基本输入输出编程；3.3 常用I/O口编程技巧。
4. 单片机定时器与计数器：学习定时器与计数器的工作原理及应用；教材章节：第四章 定时器与计数器内容：4.1 定时器与计数器原理；4.2 定时器编程；4.3 计数器应用。
单片机原理及应用课程设计
单片机原理及应用课程设计一、引言单片机（Microcontroller，MCU）是一种高度集成的微处理器系统，具有处理器核、存储器、输入输出接口和定时计数器等基本功能模块，并且这些模块都集成在一个芯片上。
单片机具有体积小、功耗低、可靠性高、成本低等优点，广泛应用于家用电器、汽车电子、工业自动化等领域。
本文将介绍单片机的原理及应用，并设计一个基于单片机的智能温控系统。
二、单片机原理1. 单片机结构单片机由CPU（Central Processing Unit）、存储器和外设组成。
其中CPU包括运算器（ALU）、控制器（CU）和寄存器组；存储器包括ROM（Read Only Memory）、RAM（Random Access Memory）和EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）；外设包括输入输出接口、定时计数器和串行通信接口等。
2. 单片机工作原理当单片机上电后，CPU从ROM中读取程序指令，并将其存放在RAM 中执行。
程序指令由操作码和操作数两部分组成，操作码表示指令类型，操作数表示指令参数。
CPU根据程序指令逐条执行相应的操作，完成各种任务。
3. 单片机编程单片机编程是指将程序代码翻译成单片机能够识别的指令，然后通过编程器将指令下载到单片机中。
常用的单片机编程语言有汇编语言、C 语言和BASIC语言等。
三、智能温控系统设计1. 系统功能本系统旨在实现对室内温度的监测和控制。
当室内温度超过设定值时，系统会自动启动降温设备，直到温度降至设定值以下。
当室内温度低于设定值时，系统会自动启动加热设备，直到温度升至设定值以上。
2. 系统硬件设计本系统采用AT89S52单片机作为控制核心，DS18B20数字温度传感器作为温度检测模块，LCD1602液晶显示屏作为人机交互界面，继电器模块作为输出控制模块。
3. 系统软件设计(1) 初始化：设置IO口方向、液晶显示初始化、定时器初始化等。
单片机原理课程设计
单片机原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本原理，掌握其内部结构及工作流程；2. 学会使用单片机编程语言进行程序设计，掌握基本的编程技巧；3. 了解单片机在现实生活中的应用，理解其功能及作用。
技能目标：1. 能够运用单片机进行简单的电路控制，具备实际操作能力；2. 培养学生动手实践、团队协作和解决问题的能力；3. 提高学生的编程技能，使其能够独立完成简单的单片机程序设计。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机技术的兴趣，激发其探索精神；2. 增强学生的创新意识，鼓励其勇于尝试和挑战；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，使其认识到技术发展对社会进步的重要性。
课程性质分析：本课程为单片机原理课程设计，注重理论与实践相结合，以培养学生的实际操作能力和创新精神为核心。
学生特点分析：学生为高年级学生，具备一定的电子技术基础和编程能力，对单片机有一定了解，但实践操作经验不足。
教学要求：1. 结合课本内容，深入浅出地讲解单片机原理，注重实际应用；2. 创设实践环节，让学生动手操作，提高其技能水平；3. 激发学生兴趣，引导其探索单片机技术的未来发展。
二、教学内容1. 单片机基础理论：- 单片机的内部结构及工作原理；- 单片机的性能指标与选型；- 单片机指令系统与编程方法。
2. 单片机编程语言：- 汇编语言基础；- C语言在单片机编程中的应用；- 常用编程技巧及案例分析。
3. 单片机硬件接口：- I/O口编程与应用；- 定时器/计数器原理与应用；- 中断系统及其应用。
4. 单片机系统设计与实践：- 系统设计流程与方法；- 简单电路控制设计与实现；- 综合项目设计与展示。
教学大纲安排：第一周：单片机基础理论及内部结构学习；第二周：单片机指令系统与编程方法；第三周：汇编语言及C语言在单片机中的应用；第四周：单片机硬件接口学习；第五周：系统设计流程与方法；第六周：简单电路控制设计与实践；第七周：综合项目设计与展示。
单片机原理及应用课程设计
单片机原理及应用课程设计具体设计要求：1．完成规定的设计内容，包括相应的硬件电原理图和设计的软件。
2．四次上机要求完成程序。
效果是先在仿真机的LED上显示自己学号的后8位，然后再输入显示要测量的频率。
二．设计思路1.程序设计基本思路根据设计的要求，首先进行学号后八位的显示，然后进行频率测量。
在学号显示程序段中设计读键子程序，判断是否有键按下，一旦扫描出有按键被按下，则程序立即跳转到频率测量程序段。
2.使用HIS高速输入测量信号周期本设计中的主要是应用高速输入HIS进行周期（频率）测量，设置HIS.1端口每发生一次正跳变触发一个事件，同时HIS时间寄存器记下该正跳变事件的触发时间，根据两次触发事件之间的触发时间的差值计算出被测周期信号一个周期内所经历的状态周期个数。
再根据单片机的主频（已给定）计算出一个状态周期的时间，进而计算出被测周期信号的周期，进一步转化为频率。
3.测量结果处理和显示部分接下来是对所得频率的处理和显示，根据设计要求，无论是高频率段还是低频率段，最终的显示结果均要保持5为有效数字。
因此对于低频段的测量，便涉及到了小数点后有效数字的计算。
那么该如何对小数点后数字进行有效处理呢？我们都知道，整数部分相除，所得余数部分与被除数相除即为整个除法运算的小数部分，由于本设计中并不需要完全地显示测量结果，而是仅需要显示小数点后1位到3位数字，这样我们便可以采用简单的算法。
即让整数部分相除所得余数部分乘以10再除以被除数，所得商即为第一位小数；让第二次相除所得余数再乘以10再除以被除数，所得商即为第二位小数······以此类推便可得到测量结果的小数部分。
最后将所得六位数值放到固定的存储单元，在显示部分测量结果的每位数值都作为偏移量叠加到表格首地址上，读取表格相应存储单元，并输出到接口芯片的相应端口进行段选，显示相应位的测量结果，用循环控制数码管的位选，便可显示完整的测量结果。
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3、交通灯控制系统 、 基本要求： 基本要求： 以6个数码管中间4个分别代表东南西北4个方向， 以数码管的上、中、下3个横段分别代表红、绿、黄三 盏灯,绿灯变黄灯时,黄灯闪烁两次。 扩展部分： 扩展部分： 1) 用定时器完成时间的延时。 2) 故障处理,即按中断键,则四个方向全亮红灯,并 鸣笛片刻。
二、要求
1. 能较全面地应用课程中所学的基本理 论和基本方法， 论和基本方法，完成从设计单元电路到 设计简单系统的过渡。 设计简单系统的过渡。 2. 能独立设计规定的系统。 能独立设计规定的系统。 3. 系统功能 （1）实施功能的操作方法 ） （2）系统功的实现 ） 4. 能独立地完成实施过程，包括调试和排 能独立地完成实施过程， 除故障。 除故障。
设计原理： 设计原理： 声音的频谱范围约在几十到几千赫兹， 声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用 程序来控制单片机某个口线的“ 电平或低电平， 程序来控制单片机某个口线的“高”电平或低电平， 则在该口线上就能产生一定频率的矩形波， 则在该口线上就能产生一定频率的矩形波，接上喇叭 就能发出一定频率的声音， 就能发出一定频率的声音，若再利用延时程序控制 电平的持续时间，就能改变输出频率， “高”、“低”电平的持续时间，就能改变输出频率， 从而改变音调。 从而改变音调。 例如：要产生200HZ的音频信号，在P1.0口接入 喇叭，利用子程序延时，当R3为1时，延时时间约为 10us,R3中存放延时常数。 对200HZ音频，其周期为：1/200秒，即5ms
结束符和休止符可以分别用代码00H和FFH来表示： 和 来表示： 结束符和休止符可以分别用代码 来表示 若查表结果为00H，则表示曲子终了； ，则表示曲子终了； 若查表结果为 若查表结果为FFH，则产生相应的停顿效果。 若查表结果为 ，则产生相应的停顿效果。
最后送6个字 最后送 个字: 个字
信心、 耐心、 信心、 耐心、细心
九、交报告和图纸时间：第四周周一下午 交报告和图纸时间：
交报告的地点：语音大楼 交报告的地点：语音大楼304
课程设计选题参考
每一题有基本要求部分，有扩展部分，提倡创新。 每一题有基本要求部分，有扩展部分，提倡创新。 可以用汇编语言，也可以用 语言 语言。 可以用汇编语言，也可以用C语言。 1、抢答器 、 基本要求： 基本要求： 做一个六人的抢答器，以拨动开关K0~K5中的某 个开关为ON作为抢答按键，无人抢答时，6只数码管 循环轮流显示1~6（跑马），判违规,则处理,按中断键, 则进行抢答,谁先抢答，数码管停止跑马，6个数码管 同时亮谁的编号，其后再有键按下。系统不予响应， 直到此位拨为OFF，恢复1~6跑马开始下一轮抢答。
三、任务
1. 根据单片机资源分配和使用 制定出设计方案； 根据单片机资源分配和使用 制定出设计方案； 单片机资源分配和使用,制定出设计方案 2. 说明设计原理、画出设计电路图 说明设计原理、 3. 软件设计整体流程图 4. 画出各模块的设计图 5. 调试分析 调试分析: 系统调试中碰到的问题和解决方法 6. 写出设计报告 具体要求见下页
1）喇叭用循环高、低音作为报警声，直到故障排除，并恢 复正常工作状态。 2）创新设计
6、电梯控制系统 、 基本要求： 基本要求：
开关K0——指示电梯上下(“ON”——上；“OFF”——下)； 开关K1~K6指示电梯层次； 开关K7——故障报警。 准备阶段6只数码管循环轮流显示H(跑马)。 按下中断键开始工作 1）当K0置“ON”,表示电梯向上，单管显示P, 拨动层次开关 Kn,单管循环显示0~n的值。 2）当K0置“OFF”,表示电梯向下，单管显示D, 拨动层次开 关Kn,但管循环显示n~0的值。
扩展部分： 扩展部分：
1）到达所需楼层后延时5S,并闪烁显示楼层号，5S后返回 最低层。 2）当故障开关K7指示有故障时，闪烁显示STOP,并报警。 3）创新设计
7、音乐盒设计 、 基本要求： 基本要求： 通过开关选择曲目，用中断0控制节拍，定时器 T0,工作方式1来实现输出：频率常数，节拍常数，频 率常数，节拍常数，且通过P1口变反，输出音频。 如果碰到结束符，延时1秒，回到开始再来一遍， 若碰到休止符，延时100ms，继续取下一音符…… 扩展部分： 扩展部分： 能随时切换音乐,能随时结束音乐.
4、电子数字钟系统 、 基本要求： 基本要求： 1）具有交替显示年、月、日（有闰年和平年之 分）; 2）显示时、分、秒的功能； 扩展部分： 扩展部分： 1）具备定点闹钟和整点报时功能。 2）具备校时、校分功能 ； 3）创新设计
5、故障报警系统 、 基本要求： 基本要求： 以拨动开关K0~K7作为8个故障源，拨成ON的为 产生的故障，当中断键为1时为正常工作，6个数码管 稳定显示“——GOOD——”，当中断键为0（按下） 为发生故障，6个数码管齐亮齐灭闪烁亮故障源号码。 扩展部分： 扩展部分：
2、投票计票系统 、 基本要求： 基本要求： 以拨动开关K0~K7作一个8人的投票器，拨成ON 的为投了赞成票，准备阶段（等待投票）6只数码管循 环轮流显示P(跑马)，投票后，以按中断键完成读票， 6个数码管齐亮赞成票的票数。再次按中断键，恢复等 待投票状态。 扩展部分： 扩展部分： 1）6个数码管分别齐亮齐灭闪烁亮5次投票人的编号。 2）除完成1）以外，喇叭还发出“嘟”的叫声数次 等 于赞成票的票数。 3）创新设计
六、计划进度与安排
1、每个班按所发课表时间进行。每天二个单元时间，二周内 、每个班按所发课表时间进行 每天二个单元时间， 按所发课表时间进行。 完成。以小组为单位进行， 完成。以小组为单位进行，每个小组 2 人。 2. 电路原理图绘制以及模块程序设计在寝室和语音大搂303、 电路原理图绘制以及模块程序设计在寝室和语音大搂303 303、 305进行 进行。 305进行。 3.系统功能模块的设计与调试在语音大搂 系统功能模块的设计与调试在语音大搂 微机接口 系统功能模块的设计与调试在 语音大搂303、305微机接口 、 微机 实验室进行 室进行。 实验室进行。 系统软硬件联调在语音大搂 语音大搂303、 305微机接口实验室 进 微机接口实验室进 4 ． 系统软硬件联调在 语音大搂 、 微机接口实验室 行。 5、每组分配一个实验台，固定使用，不得随意跟换。 、每组分配一个实验台，固定使用，不得随意跟换。
目
录
一、概述 二计方案 1、系统硬件电路图 、 2、系统软件总流程图 、 3、各功能模块程序流程图 、 五、系统检测与调试 1、硬件电路调试 、 2、软件各功能模块的调试 、 3、总调试 、 六、总结 收获、体会、经验、教训、建议。 收获、体会、经验、教训、建议。 附：系统总程序清单（必须加注释） 系统总程序清单（必须加注释） 手写程序， 注：手写程序，不允许打印
七、考核
△技术方面的考核 1. 书面材料，学生须按设计任务的要求，上交完整、合格的电路 书面材料，学生须按设计任务的要求，上交完整、 图纸（原理图） 和课程设计说明书。 图纸（原理图）、程序清单 和课程设计说明书。 图纸要有标题栏，包括图名、图号、设计者姓名、日期。 图纸要有标题栏，包括图名、图号、设计者姓名、日期。 程序清单的文档要规范，包括程序名称、功能、开发环境、 程序清单的文档要规范，包括程序名称、功能、开发环境、 开发者姓名、日期。 开发者姓名、日期。 程序格式要规范、整齐，需加注释。 程序格式要规范、整齐，需加注释。 2. 现场程序验收，学生准备好源程序，现场汇编、连接和运行。 现场程序验收，学生准备好源程序，现场汇编、连接和运行。 3. 平时抽查学生的工作情况（平时有不定期的点名）。 平时抽查学生的工作情况（平时有不定期的点名） △ 遵守纪律情况、学习态度、 专业知识能力 遵守纪律情况、学习态度、 △ △ 创新精神、 创新精神、思考问题解决问题的能力 团队精神和互助精神。 团队精神和互助精神。
四、设计内容
1. 根据课程设计选题参考 完成课程设计要求 根据课程设计选题参考,完成课程设计要求 完成课程设计要求; 2. 自己拟定课程设计题目 经指导教师认可 完 自己拟定课程设计题目,经指导教师认可 经指导教师认可,完 成 课程设计要求； 课程设计要求； 3. 可选做多题（加分）。 可选做多题（加分）。
八、参考文献
1.现代 微机原理及接口技术 现代 2. IBM－PC汇编语言程序设计 － 汇编语言程序设计 周功业等编 王元珍编 高等教育出版社 华中科技大学大 学出版社 3. 32位微机接口技术实验指导书 位微机接口技术实验指导书 王晓影、林卫、 王晓影、林卫、陈艳 编
华中科技大学文华学院微机原理及接口实验室 华中科技大学文华学院微机原理及接口实验室 4. C程序设计 华中科技大学出版社 刘正林 编 华中科技大学出版社
扩展部分： 扩展部分：
1）谁先按下（拨为ON），对应位的一个数码管 闪烁亮5次抢答人的编号。 2）除完成闪烁亮5次抢答人的编号外，喇叭还发 出“嘟”的叫声片刻。 3）并在第六个数码管上显示倒计时9-0。 4）创新设计
步骤： 步骤：
1）跑马 2）判有无违规（先拨开关）？有则做违规处理 3）中断 5）判开关，显示开关号，鸣笛 6）显示倒计时9-0 7）开关全拨下，恢复跑马
当P1.4的高电平或低电平的持续时间为2.5ms,即 R3的时间常数取 2500/20=125(7DH)时,就能发出 200HZ的音调。改变延时常数就可改变音调。 乐曲中，每一音符对应着确定的频率。 乐曲中，每一音符对应着确定的频率。 （做一个音符与频率（HZ）的对应关系表） 要准确奏出一首曲子，必须准确地控制乐曲节奏， 要准确奏出一首曲子，必须准确地控制乐曲节奏， 即一音符的持续时间。 即一音符的持续时间。 音符的节拍可以用定时器T0来控制， 音符的节拍可以用定时器 来控制，送入不同的 来控制 初值，就可以产生不同的定时时间。 初值，就可以产生不同的定时时间。 （做一个节拍与时间的对应关系表）
<<单片机原理课程设计>>
华中科技大学文华学院
一、目的