单片机课程设计方案任务书(A)

单片机原理与应用》课程设计指导书班级：09机电1 指导教师：高金玉2018．5．17单片机课程设计指导书、课程设计目的单片机课程设计作为独立的教案环节，学习完《单片机原理及应用》课程后，并在进行相关课程设计基础上进行的一次综合练习。

其目的在于加深对MCS-51单片机的理解，掌握单片机应用系统的设计方法；掌握常用接口芯片的正确使用方法；强化单片机应用电路的设计与分析能力；提高学生在单片机应用方面的实践技能和科学作风；培育学生综合运用理论知识解决问题的能力，力求实现理论结合实际，学以致用的原则。

学生通过查阅资料、接口设计、程序设计、安装调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能；熟悉单片机系统及程序的编制过程，为今后从事生产技术工作打下必要的基础；学会灵活运用已经学过的知识，并能不断接受新的知识，大胆发明创造的设计理念。

、课程设计要求课程设计应充分体现教师指导下的以学生为中心”的教案模式，以学生为认知主体，充分调动学生的积极性和能动性，重视学生自学能力的培养。

根据课程设计具体课题安排时间，确定课题的设计、编程和调试内容，分小组进行。

根据合理的进度安排，一步一步、踏踏实实地开展课程设计活动，按时完成每部分工作。

课程设计集中在教室、机房进行，每天由班长、学习委员负责考勤，指导教师抽查。

在课程设计过程中，坚持独立完成，实现课题规定的各项指标，并写出设计报告。

三、课程设计时间及进度安排课程设计集中在1周进行。

为保证达到预计的教案任务及目的，以小组为单位分别进行资料的收集、方案论证、电路设计、编程、调试、实验及改进。

具体进度及要求安排如下：时间内容布置课题，落实任务，确定课题及组织形式，收集课题相关的技术资料及方第1天案论证、分析、讨论。

第2天电路设计、设计各模块程序框图及软件设计、调试第3 —4天电路设计、设计各模块程序框图及软件设计、调试第5天调试，整理资料、写课程设计报告递交课程设计报告、总结四、课程设计课题及内容具体设计课题可根据实际情况选择，或在下列给出的题目任选一题。

题目一校园作息时间控制系统设计要求：(1＞作息时间能控制电铃，可以按键设置时间，包括设置当前时间，显示闹铃设置时间，设定闹铃时间，闹铃的ON/OFF设置等。

(2＞利用单片机实现，方法自选。

整个系统需自行设计电路，辅助电路及元件自选题目二交通信号灯控制系统设计要求：(1＞正常情况下交叉路口的轮流通行(主道3个LED红、黄、绿控制直行，支道3个LED红、黄、绿,切换时间自行设定＞；(2＞特殊情况控制通行方式控制，用按键开关K1控制主道通行，支道禁行，K2控制支道通行，主道禁行，特殊情况控制通行放行。

(3＞有紧急情况时用按键开关K0控制两道均为红灯；(4＞4位LED数码管能够显示双直行方向绿灯和红灯的等待时间。

题目三环境温度监测系统设计要求：(1＞多路温度监测：温度范围0-1500 C,分辨率0.5 C,测量误差w 10C(2＞能实时显示测量的温度值：xxxx.x，显示器每隔一分钟刷新一次温度值(3＞当温度值超过设定的报警限值时，可用蜂鸣器和发光管实现声光报警题目四太阳能热水器自动控制系统设计要求实现温度和水位参数的实时显示，而且具有温度设定、水位设定与控制功能，停电后再来电时也不用重新设定，具有故障报警和故障自处理功能；能实现在用水时，若日晒水温达不到设定值，则电加热自动补温；良好的稳定性和抗干扰性能。

题目五LED大屏幕滚动显示电子钟设计要求：用LED点阵显示电子钟。

工作时，先滚动显示“您好，今天是20**年**月*日星期*”，然后静止显示当前时间“ **：**”3秒钟，如此循环。

题目六单片机脉搏测量仪设计要求：(1＞接触式测量和非接触式测量脉搏；(2＞测量值显示题目七八路智能抢答器设计要求：(1＞八路抢答，各用一个抢答按钮；(2＞设置一个控制开关，控制系统的清零和抢答的开始；(3＞具有数据锁存和显示功能，抢答开始后若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在数码管上显示出选手的编号和抢答时刻，同时扬声器给出音响提示，此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。

优先抢答选手的编号一直保持到系统清零为止；可扩展以下功能：(4＞具有定时抢答的功能，选手在设定的时间内抢答有效，且一次抢答的时间设定为8秒，超时扬声器报警；(5＞定时抢答的时间到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时抢答，时间显示器上显示00 ；(6＞开始开关未动作，选手抢答无效，并报警，系统复位，重新开始。

题目八电子计时器设计要求:(1＞上电时自动显示时、分、秒(2＞设置一个控制按键，按下按键，则时钟以秒为单位开始计时(3＞运行状态下可通过控制按键使时钟暂停，同时显示已计时数值(4＞停止状态(已上电＞，按下复位键，时钟复位(清零＞并进入下一次计时状态题目九简易数字电压表设计要求：可以测量0〜5V的8路输入电压值，并在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。

题目十简易数字频率计要求：(1＞频率测量a.测量范围信号：方波、正弦波；幅度：0.5V〜5V ;频率：1Hz〜1MHzb .测量误差＜0.1%(2＞周期测量a.测量范围信号：方波、正弦波；幅度：0.5V〜5V ;频率：1Hz〜1MHzb .测量误差＜0.1%(3＞脉冲宽度测量a.测量范围信号：脉冲波；幅度：0.5V〜5V ;脉冲宽度＞100 sb •测量误差＜1%(4＞显示器十进制数字显示，显示刷新时间1〜10秒连续可调，对上述三种测量功能分别用不同颜色的发光二极管指示。

五、设计报告中的几点说明设计完成后，要求每个同学写出设计报告。

设计报告包括设计过程、逻辑电路图、程序框图、程序、调试说明、心得体会等内容，逻辑电路图和程序框图必须按照下列原则画出。

1、程序框图的原则是：框图一般有几个框图构成，通常所有的框图画在一张图纸上。

所画框图不必太详细，也不能太模糊，关键是要反映出程序的主要思路，逻辑顺序，输入输出以及控制点的设计思想。

② 框图要能清晰地表示出控制信息和数据信息的流向。

信息的流向可以是任意的，通常由左至右、自上到下。

③所有框图和连线必须清晰整齐。

2、画逻辑电路图的原则是：①一般把电路的输入端画在左边，输出端画在右边，重要的电路画在上部，不重要的画在下部。

②所有通路应尽量连接，连接线可交叉，但若相交则要用一个圆点表示。

如果走线拥挤须将通路分开画时，应在断口两端做上标记。

③超出一张纸的逻辑电路，应使用同一坐标系统（像地图一样＞，标出信号从一张到另一张的引出点和引入点。

单片机课程设计报告——电子课程表系统摘要：该实验设计基于AVRmega16开发板平台，根据点阵屏和七段数码管的基本原理，做出了方便实用的电子课表。

关键字：单片机8*8点阵屏电子课表前言：AVR单片机是一款功能十分强大，集成度非常高的数字处理系统。

它集成了ADC与DAC的模块，而且还有硬件滤波器！它基本上能够处理生活实时性不太强的模拟信号与数字信号，并实现通信！近年来，广告的普及和生活水平的提高，点阵大屏的需求日益强烈！LED 因其体积小，耗电量低，高亮度及环保等优点而被广泛应用于公共场所的大屏显示上，LED 点阵大屏可应用于户外广告，交通导航，大厅公告，比赛的多媒体实时显示等领域。

老校公教楼的点阵屏可以用来显示整幅课表。

我们的课程设计是基于AVR单片机，用8*8点阵显示滚动的课程英文名称，至于教室门口，可即时显示该教室内正在上的课程名称，方便师生选择合适的教室学习。

所作的点阵屏具有可移植性强，功能简单，可以简单继续添加更多相关功能的模型，也可以扩展成多块点阵屏的组合，以改良显示效果。

正文：一、系统设计目的、用途以及功能经过一段时间的观察，我们发现，同学们上自习是经常遇到一个问题。

教室中有很多人，但不能确定 里面是不是在上课，能不能到里面去自习。

公教楼进门的地方有电子大屏可以显示课程安排，但看起来过于麻烦，也不能具体到每一个教室。

所 以我们设想，能不能设计一个电子课表，放在每个教室的门口，显示当前在上的课程，并可以通过一 定的按键来及时改变课程，以应对临时变化。

后来经电子设计大赛的老师提醒，我们曾经想设计一种 有控制终端的课程显示系统。

即每个教室门口都有一个电子课表，通过终端的控制完成所有课表的显 示。

但后来发现，以我们的能力做这样的工作太过复杂，所以我们选择了更容易的方式：单一的放在 教室门口的电子课表，只显示当前的课程。

于是现在的作品应运而生。

电子课表的基本功能如下：1、 实现LED 点阵屏汉字名称的滚动显示。

2、 实现不通课程汉字名称的自动切换。

3、 实现按键控制课程名称的临时更改。

4、实现节日动画的显示。

5、实现6位七段数码管显示时分秒。

6、实现按键控制时间的调整。

二、硬件设计原理及内容硬件设计思想：通过按键输入控制信号，由单片机进行处理，并将行列信号分别通过显示驱动输 入点阵屏和数码管，控制点阵和数码管的显示硬件模块一基于Atmega16单片机 利用4片点阵屏的组合来实现16*16的显示，从而使汉字的显示变成可能。

控制信按键74IS138Led16*16*点阵屏iMOSl) iMkSO) 六位七段数码Atmega16引脚图ATmega16 母74hc164匚 匚 匚 二 二 二 匚二|_厂L匚 匚r匸 c-HI ■舟 I VCC GMO Pfco PB H FEZ PH LiRim pet PDG PE ； ARE 卜 ZNDpoPDPDroPD-PDplh765 432107 n nn二二二我们分别采用两片74IS595来控制行的显示，用一块74IS154来控列的显示。

本来计划要用两74ls138的级连来控制列的变化，后来在测试中发现出现一些问题，于是改为74IS154 •且154的使用可以减少资源的占用。

如焊接图所示，将左右点阵屏的行的控制引脚相连接，按照测试好的顺序排成0〜15号，通过100欧的电阻后接到三极管上，三极管的作用是增大亮度。

在三极管后同样使用100欧的电阻，最后接入两片74IS595.将595的电源和接地连好后，控制端连接到单片机的控制端，100欧的电阻起限流作用。

将上下点阵屏的列的控制引脚相连接，同样按照顺序排为0〜15号，接入74LS154芯片，再将154芯片的电源和接地连接，控制端借入单片机的控制端。

设置普通键盘，连到单片机的控制端作为电子课表系统的控制按键。

该模块做为电子课程表的核心系统，能直观的显示所需目的，简便、快捷、容易理解。

围绕这一模块完成以后的拓展工作。

模块一硬件图硬件模块二一一七段数码管显示时分秒1•用74hc164实现8路并口输出的扩展，占用单片机的两个端口。

编写hc164_send_byte(＞函数，程序控制hc164_data(PD6＞作为数据线，将一字节由高位到低位，依次输出，输出时先根据该位的数值置PD6 为“1或“0；'然后控制hc164_CLK(PA7＞输出“ 1；'再输出“0；'模拟时钟信号，将PD6数据打入74hc16 4。