单片机课程设计任务书09电气.doc

09电气班单片机原理与应用课程设计专用周设计任务及安排一、课程设计题目1、交通灯控制电路设计 2、四路抢答器设计通过自选或指定来选择题目 二、时间、地点与指导老师时间：2010-2011学年第二学期第20周地点：教室、实验楼三楼机房、实验楼四楼单片机与PLC实训室指导老师：刘志新、贺梅梅三、设计目的1、 进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。 2、 掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。 3、 通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术。4、 通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。 5、 通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使学生了解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应工作打下基础。 四、 设计内容与要求1、交通灯控制电路设计 设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向（主干道）车道和东西方向（支 干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为40秒、支干道每次通行间为20秒。 在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道。黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。 东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方法）。 设置三个按键调两个车道的通行时间，第一个模式按扭，第一次按下调主干道时间，第二次按调支干道时间，第三次按下按重设的时间运行，调时间时红灯亮禁止通行，还有两个是增减时间按钮。2、四路抢答器设计设计一个四路抢答器，要求有显示抢答号码并倒计时，显示犯规号码并警告，锦囊倒计时，最后5秒有声音提示等功能。具体要求：初始状态显示“F FF”，左边第一位显示号码，右边两位显示倒计时的时间主持人按下抢答开始键（伴随声音提示），显示20秒倒计时，最后5秒连续发出的短促声音警告，未抢答将回到初始状态。如果有人抢答，将显示抢答号码（伴随声音提示），并30秒倒计时，最后5秒连续发出的短促声音警告，时间到回到初始状态。计时未倒再次按下开始键（锦囊键），60秒重新开始倒时，最后5秒连续发出的短促声音警告，时间到回到初始状态。锦囊键可多次按下。以上三种情况，计时未倒均可按停止键，回到初始状态。初始状态下，即未按开始键，发现有人抢答（犯规），显示犯规号码，时间显示“FF”，闪动并伴有连续的短促声音警告，至到按停止键后回到初始状态。五、设计要点和提示1、交通灯控制电路设计列出交通信号灯的状态表如下：（其中，1代表灯亮，0代表灯灭）状态北西南东时间绿 黄 红绿 黄 红绿 黄 红绿 黄 红00 0 10 0 10 0 10 0 1510 0 11 0 00 0 11 0 12020 0 10 1 00 0 10 1 031 0 00 0 11 0 00 0 14040 1 00 0 10 1 00 0 1对于交通信号灯来说，应该有东西南北共四组灯，但由于同一道上的两组的信号灯的显示情况是相同的，所以只要用两组就行了，因此，采用单片机内部的I/O口上的P1口中的6个引脚即可来控制6个信号灯，两个方向的时间显示是一样的，所以可用两个数码管，可用静态或动态显示。P1口：做为输出口，与发光二极管相连接，其状态及对应的十六进制值如下：状态无南北东西16进制说明P1.7 P1.6P1.5P1.4 P1.3P1.2P1.1 P1.0取反0000 0 10 0 109HF6H都为红灯亮1000 0 11 0 00CHF3H东西绿南北红2000 0 10 1 00AHF5H东西黄闪南北红000 0 10 0 008HF7H3001 0 00 0 121HDEH东西红南北绿4000 1 00 0 111HEEH南北黄闪东西红000 0 00 0 101HFEH主程序中通过检测按键，修改两个方向的通行时间。2、四路抢答器设计设计提示：正常抢答时，通过四输入与门74LS21捕捉抢答时刻，引起外部中断，将键的状态存入DATA0，程序能查到是哪一个按键先按下。程序提示（仅供参考）：设置RING 响铃标志位，值为1则响铃ERRNUM存犯规号，DATA0 抢答按键口数据存放地址，JLTIME锦囊时间(60s)抢答按键K1、K2、K3、K4指定为P2.4、P2.5、P2.6、P2.7S1：P3.6主持人按开始抢答键，S2：P3.7停止键SPEAKER：P3.0扬声器发声输出R0-中断服务中中断一次加1，即为20ms中断次数R1-抢答时间(设20S)，R2-答题时间(设30S)R3-存号码，R4-时间(个位)，R5-时间(十位)R6-倒计时时秒数,显示时将R6拆分为十位（R5）和个位（R4）。T1控制计时，T0控制声音频率，在服务程序中判断RING标志后发声（CPL SPEAKER），声音长短可通过软件延时实现。外部中断INIT0，低电平触发中断。3、说明两个设计题目，均可用4个数码管显示时间，采用动态显示，其中段码通过P0口经驱动74LS245接数码管阳极，位选为P2.0、P2.1、P2.2、P2.3经反相器74LS04接数码管阴极，依次为左边第1位-第4位，数码管是采用共阴极的。六、教学及进度安排单片机课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到实验楼三楼机房和单片机房进行实训，2-3人为一组配备一套单片机综合实训箱，每人一台PC机，并安装相关的软件，严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到早退累计达到6次以上的学生，该实训考核按不及格处理，在实训期间需要外出（但不得超过半天）必须向指导老师请假，经同意后方可外出。单片机课程设计共安排1周,合计28学时,具体分配如下：时间内容实训地点辅导教师星期一上午讲解设计任务及注意事项，总体设计方案，设计原理图教室、507机房刘志新下午绘制原理图，画程序流程图507机房刘志新星期二上午各个模块的程序设计，软件仿真507机房、单片机实训室刘志新下午各个模块的程序设计，软件仿真507机房、单片机实训室刘志新星期三上午各个模块的程序设计，软件仿真507机房、单片机实训室刘志新下午星期四上午各个模块的程序设计，软件仿真507机房、单片机实训室刘志新下午总模块和各分模块的程序设计，软件仿真507机房、单片机实训室刘志新星期五上午做扫尾工作，撰写设计报告教室、单片机实训室、507机房刘志新下午七、 设计任务和基本要求1、 原理图设计。 a 原理图设计要符合项目的工作原理，连线要正确。 b 图中所使用的元器件要合理选用，器件的参数要正确标明。 c 原理图要完整，CPU，外围器件，扩展接口，输入/输出装置要一应俱全。 2、 程序设计 a 根据要求，利用单片机的定时器产生秒信号,控制十字路口的红绿黄灯交替点亮和熄灭,并且用4只LED数码管显示十字路口两个方向的剩余时间将总体项能分解成若干个子功能模块，每个功能模块完成一个特定的功能。 b 根据总体要求及分解的功能模块，确定各功能模块之间的关系，设计出完整的程序流程图。 3、 程序调试将设计完的程序输入，汇编，排除语法错误，生成目标文件。 a 将汇编后生成的目标文件传送到Proteus仿真平台，执行该程序，检查该程序、是否达到设计要求，若未达到，修改程序，直到达到要求为止。b最后硬件调试要通过，通不过，要修改程序，直到通过为止。4、 设计说明书 a 原理图设计说明 简要说明设计目的，原理图中所使用的元器件功能及在图中的作用，各器件的工作过程及顺序。 b 程序设计说明 对程序设计总体功能及结构进行说明，对各子模块的功能以及各子模块之间的关系作较详细的描述。 c 画出工作原理图，程序流程图并给出程序清单。八、设计报告格式设计完成后,必须撰写课程设计报告.设计报告必须独立完成,格式符合要求1、封面2、内容提要3、目录4、正文(1) 所作题目的意义,本人所做的工作及系统的主要功能;(2) 硬件