单片机课程设计题目大全
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Biblioteka Baidu
在此基础上，可将乐曲的简谱转化为单片机可以“识别”的 “数组谱”，进一步加入对音长、休止符等的控制量后， 可以实现音乐的播放。
3.电路设计（Proteus仿真通过） 本题目制作的带有LCD显示的音乐倒数计数器电路原理图，
如下页图所示。
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32
4. Proteus仿真 加载目标代码文件 打开元器件单片机属性窗口，在
16
MAX7219的典型应用参考电路
17
3. 电路设计（Proteus软件仿真通过）
18
4. Proteus仿真 加载目标代码文件 打开元器件单片机属性窗口，在
“Program File”栏中添加上面编译好的目标代码文件 “keil-2.hex”；在“Clock Frequency”栏中输入晶振频 率为11.0592MHz。 启动仿真，按下按键1后，可发现led停止闪烁，即时钟停止 走时，时钟停在当前时刻，按下按键2和按键3后，可改变 时间，按下按键4后，时钟复位到修改后的时间，时钟重新 开始运转，如下页图所示。
3. 电路设计（Proteus软件仿真通过）
7
4. Proteus仿真 打开元器件单片机属性窗口，在“Program File”栏中添加上
面编译好的目标代码文件“keil-1.hex”；在“Clock Frequency”栏中输入晶振频率为11.0592MHz。 仿真如下页图所示，其中，浮动窗口中显示的为DS1302当前 时钟状态:
4
(7) 键盘采用动态扫描方式查询。所有的查询、设置功能均 由功能键K1、K2完成。
2. 工作原理 本设计采用市场上流行的时钟芯片DS1302进行制作。
DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，内含 一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，可以通过串行 接口与计算机进行通信，使得管脚数量减少。实时时钟/ 日历电路能够计算2100年之前的秒、分、时、日、星期 、月、年的，具有闰年调整的能力。 DS1302时钟芯片的主要功能特性：
DS18B20的性能如下。
独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信。
多个DS18B20可以并联在串行传输的数据线上，实现多 点组网功能。无须外部器件。
36
可通过数据线供电，电压范围为3.0～5.5V。 零待机功耗。 温度以9或12位的数字读数方式。 用户可定义报警设置。 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件 ）的器件。 负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁， 但不能正常工作。 采用3引脚PR-35封装或8引脚SOIC封装。
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题目5 音乐倒数计数器 1. 设计要求 利用AT89C51单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的倒
数计数器，可用来煮方便面、煮开水或小睡片刻等。做一 小段时间倒计数，当倒计数为0时，则发出一段音乐声响， 通知倒计数终了，该做应当做的事。 定时闹钟的基本功能如下。 字符型LCD（16 2）显示器。 显示格式为“TIME 分分:秒秒”。
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则在LCD上显示出设置画面。此时，若： a. 按操作键K2—增加倒计数的时间1分钟。 b. 按操作键K3—减少倒计数的时间1分钟。 c. 按操作键K4—设置完成。 键盘实现菜单功能的方法，已在题目4详细说明，不再赘述。
本题目最大难点是实现音乐的播放。作者利用定时计数器，通 过载入不同的计数初值，产生频率不同的方波，输入到蜂鸣器 （SOUNER）中，使其发出频率不同的声音。本设计中单片 机晶振为1.0592MHz，通过计算各音阶频率，可得1、2、3、 4、5、6、7共7个音应赋给定时器的初值为64580、64684、 64777、64820、64898、64968、65030。
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题目11 数字频率计 题目12 8位竞赛抢答器的设计 题目13 单词记忆测试器程序设计 题目14 数字电压表设计 题目15 可编程作息时间控制器设计 题目16 节日彩灯控制器的设计 题目17 双机之间的串行通信设计 题目18 电子琴设计 题目19 数字音乐盒的设计 题目20 单片机控制步进电机 题目21 单片机控制直流电动机
“Program File”栏中添加上面编译好的目标代码文件 “keil-5.hex”；在“Clock Frequency”栏中输入晶振频 率为11.0592MHz。 启动仿真如下页图所示，当闹钟到达时，可以听见蜂鸣器演 奏的乐曲。再次提示，本题目必须选用蜂鸣器SOUNDER ，否则不能发出声音。
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10
K3—设置分钟。 K4—确认完成设置。 程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，LCD显
示“00：00：00”，然后开始计时。 2. 实验原理 题目难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一
种或多种功能，程序中需要大量使用do{}while或while{} 循环结构，以检测是否有按键按下。按键检测函数的详解 如下（略）
37
3.电路设计（Proteus仿真通过） 本项目制作的数字温度计电路原理图，如下所示：
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4. Proteus仿真 加载目标代码文件 打开元器件单片机属性窗口，在
“Program File”栏中添加上面编译好的目标代码文件 “keil-6.hex”；在“Clock Frequency”栏中输入晶振频率 为11.0592MHz。
5
(1) 能计算2100年之前的年、月、日、星期、时、分、秒的 信息；每月的天数和闰年的天数可自动调整；时钟可设置 为24或12小时格式。
(2) 31B的8位暂存数据存储RAM。 (3) 串行I/O口方式使得引脚数量最少。 (4) DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进
行 通信，仅需3根线。 (5) 宽范围工作电压2.0-5.5V。 (6) 工作电流为2.0A时，小于300nA。 (7) 功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。 6
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2. 参考电路（Proteus软件仿真通过）
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3. Proteus仿真 加载目标代码文件 打开元器件单片机属性窗口，在
“Program File”栏中添加上面编译好的目标代码文件 “keil-3.hex”；在“Clock Frequency”栏中输入晶振频 率为12MHz。 启动仿真，下页图示为按下“开始”按键后的情况，在按下 前，数码管无显示。期间如果按下“复位”按键，则LED 显示归零，走时停止。
3
题目1 智能电子钟（LCD显示） 1. 设计要求
以AT89C51单片机为核心，制作一个LCD显示的智能电子钟 ：
(1) 计时：秒、分、时、天、周、月、年。 (2) 闰年自动判别。 (3) 五路定时输出，可任意关断（最大可到16路）。 (4) 时间、月、日交替显示。 (5) 自定任意时刻自动开/关屏。 (6) 计时精度：误差≤1秒/月（具有微调设置）。
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20
题目4 定时闹钟 1. 设计要求 使用AT89C51单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易
的定时闹钟LCD时钟，若LCD选择有背光显示的模块， 在夜晚或黑暗的场合中也可使用。 定时闹钟的基本功能如下： 显示格式为“时时：分分”。 由LED闪动来做秒计数表示。 一旦时间到则发出声响，同时继电器启动，可以扩充控 制家电开启和关闭。
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用4个按键操作来设置当前想要倒计数的时间。一旦按下键 则开始倒计数，当计数为0时，发出一阵音乐声。
程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，按下 操作键K1～K4动作如下。
K1—可调整倒计数的时间1～60分钟。 K2—设置倒计数的时间为5分钟，显示“0500”。 K3—设置倒计数的时间为10分钟，显示“1000”。 K4—设置倒计数的时间为20分钟，显示“2000”。 复位后LCD的画面应能显示倒计时的分钟和秒数，此时按K1 键，
课程设计题目
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目录----课程设计题目
题目1 智能电子钟（LCD显示） 题目2 电子时钟（LCD显示） 题目3 秒表 题目4 定时闹钟 题目5 音乐倒数计数器 题目6 基于数字温度传感器的数字温度计 题目7 基于热敏电阻的数字温度计 题目8 十字路口交通灯控制 题目9 波形发生器设计 题目10 电容、电阻参数单片机测试系统的设计
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3. 参考电路（Proteus软件仿真通过）
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4. Proteus仿真 加载目标代码文件 打开元器件单片机属性窗口，在
“Program File”栏中添加上面编译好的目标代码文件 “keil-2.hex”；在“Clock Frequency”栏中输入晶振频 率为11.0592MHz。 启动仿真，按下按键1后，可发现LED停止闪烁，即时钟停 止走时，时钟停在当前时刻，按下按键2和按键3后，可改 变时间，按下按键4后，时钟复位到修改后的时间，时钟 重新开始运转，如下页图所示。
(1) K1—时调整。 (2) K2—分调整。
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(3) K3—设置完成。 (4) K4—闹铃时间到时，发出一阵声响，按下本键可以停止声
响。 本项目的难点在于4个按键每个都具有两个功能，以最终实现
菜单化的输入功能。采用通过逐层嵌套的循环扫描，实现 嵌套式的键盘输入。以对小时的设置的流程为例，其流程 如下页图。
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2. 实验原理
从温度传感器DS18B20可以很容易直接读取被测温度值， 进行转换即满足设计要求。
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出 的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温 元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求 通过简单的编程实现9～12位的数字读数方式。
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复位”按键按下，程序将TR0置为0，同时将存储时间的变 量清零，从而中断停止，并实现复位。
本题目采用专用数码管显示控制芯片MAX7219。 MAX7219是美国MAXIM公司生产的串行输入/输出共 阴极显示驱动器，该芯片最多可驱动8位7段数字LED显 示器或个LED和条形图显示器。其引脚图及引脚功能参 见有关参考资料。
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图 智能电子钟仿真效果
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题目2 电子时钟（LCD显示） 1. 设计要求 以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的
时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。 显示格式为“时时：分分：秒秒”。 用4个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能如下。 K1—进入设置现在的时间。 K2—设置小时。
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题目6 基于数字温度传感器的数字温度计 1. 设计要求 利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。
利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号，计算后在 LED数码管上显示相应的温度值。其温度测量范围为 −55℃～125℃，精确到0.5℃。数字温度计所测量的温 度采用数字显示，控制器使用单片机AT89C51，测温传 感器使用DS18B20，用3位共阳极LED数码管以串口传送 数据，实现温度显示。
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题目3 秒表 1. 设计要求 用AT89C51设计一个2位的LED数码显示作为“秒表”：显
示时间为00—99秒，每秒自动加1，另设计一个“开始” 键和一个“复位”键。 2. 实验原理 题目难点在于通过对键盘的扫描对时钟的走时/停止进行控 制，项目采用定时器T0作为计时器，每10ms发生一次中 断，每100次中断加1s。在此期间，如“开始”按键按下 ，程序方将TR0置为1，从而开启中断，时钟开始走时； 如“
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程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行， LCD显示“00：00”，按下操作键K1～K4动作如下：
(1) K1—设置现在的时间。 (2) K2—显示闹钟设置的时间。 (3) K3—设置闹铃的时间。 (4) K4—闹铃ON/OFF的状态设置，设置为ON时连续三次发
出“哗”的一声，设置为OFF发出“哗”的一声。 设置当前时间或闹铃时间如下。
启动仿真如下页图所示，其中，DS18B20窗口显示的为 当前环境温度，若调整DS18B20旁边的箭头，可改变环境温 度，可以看到LED显示屏上的温度值发生相应的变化。
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题目7 基于热敏电阻的数字温度计 1. 设计要求 使用热敏电阻类的温度传感器件利用其感温效应，将随被测温
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在此基础上，可将乐曲的简谱转化为单片机可以“识别”的 “数组谱”，进一步加入对音长、休止符等的控制量后， 可以实现音乐的播放。
3.电路设计（Proteus仿真通过） 本题目制作的带有LCD显示的音乐倒数计数器电路原理图，
如下页图所示。
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4. Proteus仿真 加载目标代码文件 打开元器件单片机属性窗口，在
16
MAX7219的典型应用参考电路
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3. 电路设计（Proteus软件仿真通过）
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4. Proteus仿真 加载目标代码文件 打开元器件单片机属性窗口，在
“Program File”栏中添加上面编译好的目标代码文件 “keil-2.hex”；在“Clock Frequency”栏中输入晶振频 率为11.0592MHz。 启动仿真，按下按键1后，可发现led停止闪烁，即时钟停止 走时，时钟停在当前时刻，按下按键2和按键3后，可改变 时间，按下按键4后，时钟复位到修改后的时间，时钟重新 开始运转，如下页图所示。
3. 电路设计（Proteus软件仿真通过）
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4. Proteus仿真 打开元器件单片机属性窗口，在“Program File”栏中添加上
面编译好的目标代码文件“keil-1.hex”；在“Clock Frequency”栏中输入晶振频率为11.0592MHz。 仿真如下页图所示，其中，浮动窗口中显示的为DS1302当前 时钟状态:
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(7) 键盘采用动态扫描方式查询。所有的查询、设置功能均 由功能键K1、K2完成。
2. 工作原理 本设计采用市场上流行的时钟芯片DS1302进行制作。
DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，内含 一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，可以通过串行 接口与计算机进行通信，使得管脚数量减少。实时时钟/ 日历电路能够计算2100年之前的秒、分、时、日、星期 、月、年的，具有闰年调整的能力。 DS1302时钟芯片的主要功能特性：
DS18B20的性能如下。
独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信。
多个DS18B20可以并联在串行传输的数据线上，实现多 点组网功能。无须外部器件。
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可通过数据线供电，电压范围为3.0～5.5V。 零待机功耗。 温度以9或12位的数字读数方式。 用户可定义报警设置。 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件 ）的器件。 负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁， 但不能正常工作。 采用3引脚PR-35封装或8引脚SOIC封装。
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题目5 音乐倒数计数器 1. 设计要求 利用AT89C51单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的倒
数计数器，可用来煮方便面、煮开水或小睡片刻等。做一 小段时间倒计数，当倒计数为0时，则发出一段音乐声响， 通知倒计数终了，该做应当做的事。 定时闹钟的基本功能如下。 字符型LCD（16 2）显示器。 显示格式为“TIME 分分:秒秒”。
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则在LCD上显示出设置画面。此时，若： a. 按操作键K2—增加倒计数的时间1分钟。 b. 按操作键K3—减少倒计数的时间1分钟。 c. 按操作键K4—设置完成。 键盘实现菜单功能的方法，已在题目4详细说明，不再赘述。
本题目最大难点是实现音乐的播放。作者利用定时计数器，通 过载入不同的计数初值，产生频率不同的方波，输入到蜂鸣器 （SOUNER）中，使其发出频率不同的声音。本设计中单片 机晶振为1.0592MHz，通过计算各音阶频率，可得1、2、3、 4、5、6、7共7个音应赋给定时器的初值为64580、64684、 64777、64820、64898、64968、65030。
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题目11 数字频率计 题目12 8位竞赛抢答器的设计 题目13 单词记忆测试器程序设计 题目14 数字电压表设计 题目15 可编程作息时间控制器设计 题目16 节日彩灯控制器的设计 题目17 双机之间的串行通信设计 题目18 电子琴设计 题目19 数字音乐盒的设计 题目20 单片机控制步进电机 题目21 单片机控制直流电动机
“Program File”栏中添加上面编译好的目标代码文件 “keil-5.hex”；在“Clock Frequency”栏中输入晶振频 率为11.0592MHz。 启动仿真如下页图所示，当闹钟到达时，可以听见蜂鸣器演 奏的乐曲。再次提示，本题目必须选用蜂鸣器SOUNDER ，否则不能发出声音。
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K3—设置分钟。 K4—确认完成设置。 程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，LCD显
示“00：00：00”，然后开始计时。 2. 实验原理 题目难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一
种或多种功能，程序中需要大量使用do{}while或while{} 循环结构，以检测是否有按键按下。按键检测函数的详解 如下（略）
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3.电路设计（Proteus仿真通过） 本项目制作的数字温度计电路原理图，如下所示：
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4. Proteus仿真 加载目标代码文件 打开元器件单片机属性窗口，在
“Program File”栏中添加上面编译好的目标代码文件 “keil-6.hex”；在“Clock Frequency”栏中输入晶振频率 为11.0592MHz。
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(1) 能计算2100年之前的年、月、日、星期、时、分、秒的 信息；每月的天数和闰年的天数可自动调整；时钟可设置 为24或12小时格式。
(2) 31B的8位暂存数据存储RAM。 (3) 串行I/O口方式使得引脚数量最少。 (4) DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进
行 通信，仅需3根线。 (5) 宽范围工作电压2.0-5.5V。 (6) 工作电流为2.0A时，小于300nA。 (7) 功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。 6
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2. 参考电路（Proteus软件仿真通过）
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3. Proteus仿真 加载目标代码文件 打开元器件单片机属性窗口，在
“Program File”栏中添加上面编译好的目标代码文件 “keil-3.hex”；在“Clock Frequency”栏中输入晶振频 率为12MHz。 启动仿真，下页图示为按下“开始”按键后的情况，在按下 前，数码管无显示。期间如果按下“复位”按键，则LED 显示归零，走时停止。
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题目1 智能电子钟（LCD显示） 1. 设计要求
以AT89C51单片机为核心，制作一个LCD显示的智能电子钟 ：
(1) 计时：秒、分、时、天、周、月、年。 (2) 闰年自动判别。 (3) 五路定时输出，可任意关断（最大可到16路）。 (4) 时间、月、日交替显示。 (5) 自定任意时刻自动开/关屏。 (6) 计时精度：误差≤1秒/月（具有微调设置）。
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题目4 定时闹钟 1. 设计要求 使用AT89C51单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易
的定时闹钟LCD时钟，若LCD选择有背光显示的模块， 在夜晚或黑暗的场合中也可使用。 定时闹钟的基本功能如下： 显示格式为“时时：分分”。 由LED闪动来做秒计数表示。 一旦时间到则发出声响，同时继电器启动，可以扩充控 制家电开启和关闭。
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用4个按键操作来设置当前想要倒计数的时间。一旦按下键 则开始倒计数，当计数为0时，发出一阵音乐声。
程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，按下 操作键K1～K4动作如下。
K1—可调整倒计数的时间1～60分钟。 K2—设置倒计数的时间为5分钟，显示“0500”。 K3—设置倒计数的时间为10分钟，显示“1000”。 K4—设置倒计数的时间为20分钟，显示“2000”。 复位后LCD的画面应能显示倒计时的分钟和秒数，此时按K1 键，
课程设计题目
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题目1 智能电子钟（LCD显示） 题目2 电子时钟（LCD显示） 题目3 秒表 题目4 定时闹钟 题目5 音乐倒数计数器 题目6 基于数字温度传感器的数字温度计 题目7 基于热敏电阻的数字温度计 题目8 十字路口交通灯控制 题目9 波形发生器设计 题目10 电容、电阻参数单片机测试系统的设计
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3. 参考电路（Proteus软件仿真通过）
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4. Proteus仿真 加载目标代码文件 打开元器件单片机属性窗口，在
“Program File”栏中添加上面编译好的目标代码文件 “keil-2.hex”；在“Clock Frequency”栏中输入晶振频 率为11.0592MHz。 启动仿真，按下按键1后，可发现LED停止闪烁，即时钟停 止走时，时钟停在当前时刻，按下按键2和按键3后，可改 变时间，按下按键4后，时钟复位到修改后的时间，时钟 重新开始运转，如下页图所示。
(1) K1—时调整。 (2) K2—分调整。
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(3) K3—设置完成。 (4) K4—闹铃时间到时，发出一阵声响，按下本键可以停止声
响。 本项目的难点在于4个按键每个都具有两个功能，以最终实现
菜单化的输入功能。采用通过逐层嵌套的循环扫描，实现 嵌套式的键盘输入。以对小时的设置的流程为例，其流程 如下页图。
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2. 实验原理
从温度传感器DS18B20可以很容易直接读取被测温度值， 进行转换即满足设计要求。
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出 的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温 元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求 通过简单的编程实现9～12位的数字读数方式。
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复位”按键按下，程序将TR0置为0，同时将存储时间的变 量清零，从而中断停止，并实现复位。
本题目采用专用数码管显示控制芯片MAX7219。 MAX7219是美国MAXIM公司生产的串行输入/输出共 阴极显示驱动器，该芯片最多可驱动8位7段数字LED显 示器或个LED和条形图显示器。其引脚图及引脚功能参 见有关参考资料。
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图 智能电子钟仿真效果
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题目2 电子时钟（LCD显示） 1. 设计要求 以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的
时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。 显示格式为“时时：分分：秒秒”。 用4个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能如下。 K1—进入设置现在的时间。 K2—设置小时。
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题目6 基于数字温度传感器的数字温度计 1. 设计要求 利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。
利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号，计算后在 LED数码管上显示相应的温度值。其温度测量范围为 −55℃～125℃，精确到0.5℃。数字温度计所测量的温 度采用数字显示，控制器使用单片机AT89C51，测温传 感器使用DS18B20，用3位共阳极LED数码管以串口传送 数据，实现温度显示。
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题目3 秒表 1. 设计要求 用AT89C51设计一个2位的LED数码显示作为“秒表”：显
示时间为00—99秒，每秒自动加1，另设计一个“开始” 键和一个“复位”键。 2. 实验原理 题目难点在于通过对键盘的扫描对时钟的走时/停止进行控 制，项目采用定时器T0作为计时器，每10ms发生一次中 断，每100次中断加1s。在此期间，如“开始”按键按下 ，程序方将TR0置为1，从而开启中断，时钟开始走时； 如“
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程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行， LCD显示“00：00”，按下操作键K1～K4动作如下：
(1) K1—设置现在的时间。 (2) K2—显示闹钟设置的时间。 (3) K3—设置闹铃的时间。 (4) K4—闹铃ON/OFF的状态设置，设置为ON时连续三次发
出“哗”的一声，设置为OFF发出“哗”的一声。 设置当前时间或闹铃时间如下。
启动仿真如下页图所示，其中，DS18B20窗口显示的为 当前环境温度，若调整DS18B20旁边的箭头，可改变环境温 度，可以看到LED显示屏上的温度值发生相应的变化。
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题目7 基于热敏电阻的数字温度计 1. 设计要求 使用热敏电阻类的温度传感器件利用其感温效应，将随被测温