单片机实验课题集

1、51 单片机实验课题设计要求1 1 课程设计的总体要求本课程设计是在理论课程学习和软件设计的基础上，对 51 单片机硬件系统进行了解和研究，使学生更深入的掌握 51 单片机开发技术，培养学生面对实际课题，发现问题、分析问题和解决问题，提高学生的实验动手能力。设计根据实验大纲提供的题目要求，选择适当的课题，并通过课题资料收集、原理分析、理论计算、实际编程、系统调试、测试和故障排除，解决在实际设计中的问题，使设计系统能正常工作，有能力的同学可以超出题目要求任意发挥设计。1) 基本要求：根据课题要求，研究51单片机实验(如AT89S51_V1.4等)开发板或其它实验开发板的功能和实验样例，学习和掌握

2、keil 集成开发环境或Medwin集成开发环境，在此基础上仔细研究课题功能，重新设计实验所需要的电气原理图，编写相对应的应用程序，实现其功能，学生课题实验的优劣可以从以下几个标准衡量：1只会使用标准测试程序和资源实现课题部分功能； 2使用标准测试程序及其他资源实现部分功能； 3通过修改标准程序实验全部课题基本要求者； 4完全自主编程实现全部课题基本要求者； 5软硬件技术应用自如，超越课题要求者。2) 发挥要求：在完成本人选题的基本要求前题下， 完成发挥部分要求， 并具有新内容的自主发挥和创新，并取得良好效果。3）分类标准：1完成了实验（ 1）的全部要求，并熟练运用开发工具。2在完成实验（ 2

3、）的部分要求，并具有创新内容。12 分组和实验注意事项本实验提供的实验课题根据教学要求组成设计小组，进行分工合作，实验工作要细心认真、防止意外，有问题及时向指导老师反映，同学间可以通过研讨、互相学习解决实验中的问题。每组同学实验过程包括：听课，了解实验方法 调研和了解课题，进行课题的方案选择学习开发工具，包括实验板，编程软件，仿真软件等学习汇编语言以及C语言在51编程上的使用 学习系统测试、调试和故障排除，功能实现 自主实验，包括课题实现和相关资料整理提交13 报告要求基本要求： 写明实验内容和方法，画出所用部分资源的原理图等。4）提高要求：说明选题依据， 资源的选择和该资源在设计中的功能说明

4、，原理图设计，程序结构框图和说明，操作使用说明。发挥部分：提出设计思想， 设计原理图，提供源程序，说明创新点。提供程序的使用说明（即注释） 。实验体会和意见1. 4绩评定标准成绩分：不及格、及格、中等、良好、优秀五个等级。成绩以验收记录为主，参考考勤记录、答疑记录、报告内容质量和其他表现。注：现场验收时先提交设计报告在设计报告合格后进行现场作品演示 老师提问学生现场解答1.5需要学习和完成的内容:1、51单片机实验开发板或其它实验开发板的功能学习2、实验课题的研究3、keil集成开发环境或Medwin集成开发环境的应用学习4、测试仪器的使用5、51单片机的编程技术和调试6、实验报告的制作2 5

5、1单片机实验课题集第一组序号课题名称附加要求说明1可编程摩尔斯电报发报机设计示波器2摩尔斯电报译码器设计示波器3交通灯控制器设计4步进电机控制器设计5温度控制的梦幻彩灯设计加 18B206温度控制信号发生器设计加 18B207数字直流电压表设计8数字交流电压表设计9数字电阻测量仪设计加电阻测试口测试电阻外加10小型电容测试仪设计加电容测试口附加测试电阻11音乐信号强度指示器设计12投票信息模拟器设计13动作灵敏度测试仪设计14节温器设计15俄罗斯方块游戏设计16压控变频器设计第二组序号课题名称附加要求说明1多用途定时提醒器设计2智能步进电动百叶窗设计3电子抢答器设计4电子密码锁设计5篮球比赛计

6、分器设计6可存储式电子琴设计7八音盒设计8自动滚动广告牌设计9竞价器设计10电风扇模拟控制系统设计11洗衣机控制器设计12跑步机控制器设计13具有时间预制功能的电饭煲设计14微波炉控制器设计15电话DTMF石号自动拨号器设计16LED显示技术第三组序号课题名称附加要求说明1梦幻数字电子钟2简易频率计设计3多路数据采集显示器设计4函数信号发生器设计5单片机串口通信设计6波形相位延时器设计7电话脉冲信号收/发码器设计8智能语音门铃设计9恒温控制系统设计10信号幅度检测与告警系统设计11电梯控制显示器设计12语音放音机13计算及码制转换器设计14音乐信号灯光亮度控制器设计15打地鼠游戏设计16简易电

7、子计算器设计3 51单片机实验课题设计要求3.1总体要求本课题需要具有8LED数码管（6LED或LCD屏等其它显示设备）和 4X4键盘及其加键盘的多功能实验板为工作平台，4X4的初始定义如图1,在实际使用中可以根自课题的具体要求，改变个别按键的定123ESC4568g S1）和实测光强P控制电机M的动作：当Pv=S1时，控制M正转以增加进光量;当PS2时，控制M反转以减少进光量;当S1 Pv二S2寸，M停转。显示格式 ：8LED数码管显示格式见下图 8LED数码管/LCD屏显示模拟图形3电子抢答器设计 *题目：电子抢答器设计基本要求：设计有一主持人和 8个参赛队的一对八抢答器 （ 1个开始键

8、8个抢答键）。设计8LED/LCD显示抢答状态当主持人按下开始键，参赛队在 10 秒钟内可以抢答。如超过 10 秒则不能抢答。如抢答成功，则显示抢答的队号。可以查询抢答人数和顺序当主持人按下复位按键时，系统回到初始状态发挥部分：设计一计数器，用LED/LCD显示启动后的时间（XX.XXX ） 抢答后能存储各按键按下时间和时间差（精确到 0.001 秒）显示格式 ：LED数码管/LCD屏显示倒计时时间、抢答的序号等4电子密码锁设计 *题目：电子密码锁设计基本要求：密码锁由 4X4 键盘和 6 位数码管或者 LCD 显示器组成。 设定的初始密码是 000000，可修改设定密码，密码为 6 位阿拉伯

9、数字（修改密码需先输入原密码，再输 2 次新密码） 当输入密码时，显示密码对应的阿拉伯数字 当密码位数输入完毕按下确认键时（ #），对输入的密码与设定的密码进行比较，若密码正确， 则门开，此处用小数点发光二极管点亮做为提示。 若密码不正确，则可以重新输入密码（灯闪亮，同时有声音报警）。 如连续三次输入错误，则禁止输入，并有连续一分钟的报警声。发挥部分：8”（即隐藏密码显示可以用按键控制显示阿拉伯数字或者全部显示为“输入密码数字）密码的位数可以从 4 位到 6 位任意选择设计忘记密码的处理方法（比如设计两组密码，密码的位数可以不同等）记录存储开门时间、时长记录能查询记录（显示方法自定）显示格式

10、：LED数码管/LCD屏在密码锁不使用时显示日期、时间，当需要使用时, 切换到使用界面，显示对应的密码、开关次数等参数。5篮球比赛计分器设计 *题目：篮球比赛计分器设计基本要求：能用6LED/LCD显示2个队的当前比分（3位LED代表一队，分为AB两个队，LCD可以用两块屏分别显示各队的比分）；设计6LED时间显示屏，要求见下图，显示当前进攻队的进攻时间倒计和比赛局，时间等参数两屏可以互相切换观察，用键切换进攻方向；进攻计时超时有报警声。能显示当前局情况和倒计时间（ xx.xx ）用按键设计AB队得分输入，根据各自得分情况进行加 1、2、3分（用3个键表示）；发挥部分：自动记录比赛过程的得分时

11、间表用LED/LCD查询得分情况考虑得分记录时 +队号统计队员得分情况显示格式 ：8LED数码管见下图LCD屏显示方法自定6.可存储式电子琴设计*题目：可存储式电子琴设计本设计利用8051单片机的控制程序结合LED/LCD设计一台数字式可存 储简易电子琴。基本要求：使用8LED/LCD显示器来显示音阶输入的相关信息;当按下键盘组相对按键，压电喇叭会发出相对音阶单音，共有 2 个 8 度音阶；所有单音会存入 8051 内而保存起来;回放存储的音乐;可以按键暂停回放;可以实时显示目前正演奏的单音编码。发挥部分 ：自动记录每个单音编号和时长给存储的音乐配歌名回放整段音乐回放时能显示倒计时和歌名等参数

12、显示格式 ：LED数码管/LCD屏显示方法自定7八音盒设计 *题目：八音盒设计本设计利用8051单片机结合内部定时器及8LED/LCD设计一个八音盒, 按下单键可以演奏预先设置的歌曲旋律。基本要求：使用8LED/LCD显示器来显示目前演奏的歌曲编号;内建多首歌曲旋律按下单键就可以演奏歌曲;演奏时可以用按键播放、暂停、停止等操作。8LED/LCD能显示当前的歌名和播放倒计时,发挥部分：可以查询已存的歌数、歌名和对应的编号自动编成实现顺序、循环、随机播放功能能根据歌编号调整播放顺序（自定义播放）在播放中可以快进 /快退（用键控制）显示格式 ：8LED数码管/LCD屏显示方法自定8自动滚动广告牌设计

13、题目：自动滚动广告牌设计基本要求：事先存储多串字符串（ 5 组），每组 10个以上数字或字母用8LED/LCD显示器定时滚动显示；每串应在停留 3秒，再滚动输出下一串。按键控制播放效果（播放、暂停、停止、下一个、上一个、滚动加速、滚动减速）。增加字符串运动方式：从右向左移出 从左向右倒退移出 每组跳出再左移出 反向向右移出 边移边闪动 每组左右同时移入在中间消失 淡入（由暗变亮） 淡出（由亮变暗） 其它发挥部分：自动调整播放顺序实现循环、随机播放功能。在播放中加上背景音乐能按键添加显示数组显示格式 ：LED数码管/LCD屏显示方法自定9竞价器设计题目：竞价器设计基本要求：了解拍卖竞争的操作流程

14、设计一个拍卖行用的拍卖竞价器；具有底价输入功能可设定竞价的加价规则和超时门限设计多个竞争价键显示每次加价的结果声音提示拍卖完成或流拍发挥要求：记录拍卖流程；记录竞拍时间和总耗时间查询记录结果。显示格式 ：LED数码管/LCD屏显示方法自定10电风扇模拟控制系统设计题目：电风扇模拟控制系统设计基本要求：观察和了解一台实际电风扇的工作和状态,设计一电扇模拟控制器用8LED/LCD显示电风扇的工作状态（0, 123,4四档风力），0 表示停转， 4- 转速最快设计按键设计一个自然风” -1 、 “常风” -2 和“睡眠风” -3 ；个）。设计一个定时”键，用于定时时间长短设置；“摇头” 键用于控制电

15、机摇头，用1LED管指示摇头角度（8发挥部分：增加18B20温度计，测量室温设计超温自动启动功能， （用键设定温度门限）超温蜂鸣器断续报警显示格式 ：8LED数码管显示格式见下图LCD屏显示方法自定11洗衣机控制器设计题目：洗衣机控制器设计基本要求：观察和了解一台实际洗衣机的工作和状态，设计一模拟洗衣机控制器自动洗衣流程包括：洗涤 -） 漂洗脱水 -） 漂洗脱水关设置一键选择洗涤，漂洗，脱水（组合多选，墨认为全选）设置一键选择水位高中低（三选一）设置一启动、暂停、停止键，在洗衣过程中键都有效设置一衣物类型键，选择：普通、毛衣、面被等显示戏衣流程的到计时洗涤完成后用声音提示 3 声。发挥部分：设

16、计一个“预约”键，用于定时启动洗衣机；能修改和设置编程洗衣流程，包括洗衣过程和每个过程的时间研究.不同模式下的洗涤过程（棉普通方式、羊毛、浸泡等功能）研究加温度洗涤过程显示格式 ：8LED数码管显示格式见下图LCD屏显示方法自定12跑步机控制器设计题目：跑步机控制器设计基本要求：观察和了解一台实际跑步机的功能和状态，设计一模拟跑步机用键设定跑步速度（用两位 LED/LCD）跑步启动后计算和显示跑步时间和距离设计启动，停止，加速 /减速，升高 /降底，紧急停止等键用LED/LCD合理安排数据显示具有倒计时运行功能发挥部分：速度变化编成运行模式高度变化编成运行模式速度+高度混合编程运行模式计数热量

17、消耗参数显示格式 ：8LED数码管显示格式见下图LCD屏显示方法自定13具有时间预制功能的电饭煲设计题目：具有时间预制功能的电饭煲设计基本要求：观察和了解一台实际智能电饭褒的功能和状态，设计一电饭褒控制器按键：启动、停止、功能、确定、加键、减键用一位数字代表功能：煮饭、稀饭、加热、煲汤等用4位表示时间（ xx.xx ）2位时， 2位分用LED灯或一位代表工作状态：预约、工作、保温、停止增加预制时间模式操作从工作转保温时用声音提示每一按键有提示音发挥部分：编程设计每一功能的工作时间和流程可自行修改各种功能的操作流程时间可查询显示不同功能的程序差别显示格式 ：8LED数码管显示格式见下图LCD屏显

18、示方法自定14微波炉控制器设计题目：微波炉控制器设计基本要求：了解微波炉的工作原理按键：启动、停止、取消、时间加键、时间减键用4 位数字代表工作时间（倒计时）用LED灯或一位代表工作状态立即工作模式操作预制时间模式操作设计一键功能键（如热饭、煮汤、热牛奶等）设计开门暂停键（开门停止电机传，灯指示）设计一按键有提示音设计停止提示音（通知音）发挥部分：设计语音提示功能设计开门语音报警功能显示格式 ：8LED数码管显示格式见下图LCD屏显示方法自定15 .电话DTMF信号自动拨号器设计题目：电话DTMF信号自动拨号器设计基本要求：了解DTMF信号的工作原理设计相关的信号频率根据电话键盘要求可以从 D

19、A中发送相关的DTMF信号用6LED显示每个信号的两个频率值可输入和存储多组电话号码（电话簿）查询和选择存储的号码，在 8LED上显示通过DA发送电话号码对应的DTMF言号用示波器可以观察DTMF信号设计发号提示音发挥部分：设计一 450HZ忙音信号可以设置每位号码发送的时间可检测忙音信号，并自动重发电话显示格式 ：LED数码管/LCD屏显示方法自定16. LED 显示技术题目：LED显示技术基本要求：制作数字时钟，用LCD（ 8LED正常显示时分秒通过按键可改变显示方式，内容为时钟信号。设计显示屏的动态技术（见显示形式要求） ，用 10 个按键，每键对应一种滚动技术。实现多种显示技术的分时自

20、动切换显示发挥部分 ：设计二个变速按键，可多级改变滚动速度。可以任意设置多种显示技术的播放顺序和显示时长设计一台魔术电子种，采用自动变换，随机组合，每分钟的前 10 秒采用动态处理，后 50 秒保持静止。显示形式 ：静止 整体闪烁 单字闪烁 整体向前、向后滚动 单字移动 两边向中间压缩 中间向两边扩张 上下压缩 文字上下滚动 组合动作（每一字符执行上述一个动作，并同时运动）1、3.3.3 第三组实验课题要求 梦幻数字电子钟题目：梦幻数字电子钟基本要求：用LED/LCD显示器动态显示年、月、日或时、分、秒。显示误差小于每分钟一秒。可用 4X4 键盘，定义键功能，设定时间和日期，闹钟。显示状态稳定

21、，清晰，在按键时不应中断显示。有定时闹钟功能日期和时间用键盘切换显示12/24 时间切换功能每分钟有5秒的运动变换（变换方式参见LED显示技术要求）至少需要设计 4 种变换形式发挥部分 ：设计秒表功能，精度为 0.01 秒。可显示农历可同时记录和存储 10 个秒表数据。（连续记录并显示已存储记录数）秒表记录数据查询和清除功能。变换时的音乐提示功能显示格式 ：自定 简易频率计设计 题目：简易频率计设计2、基本要求：设计产生一方波信号，频率为1050Hz用LCD/8LED显示信号源频率和周期。将信号在一 IO 端口输出，并可以用示波器观察将该信号输入到端另一 IO 端口。连续测量输入信号，动态显示

22、被测方波信号的频率、周期和脉宽等参数。参数（周期、频率、幅值、占空比等）通过键盘切换交替显示参数自动分时交替显示设置一功能键，可以实现动态显示和锁定显示切换通过键盘，可修改信号发生期输出方波的频率。每按一次键，频率值步进或后退一定值，频率范围100Hz1500Hz频率计自动跟踪显示当前频率值按键时，蜂鸣器发出提示音，表示按键有效发挥部分：设计一正弦信号通过DA输出，可以用示波器观察把信号从AD输入其他功能同方波测试显示格式 ：LCD/LED自定义3、多路数据采集显示器设计题目：多路数据采集显示器设计基本要求 ：用DA转换器输出一正弦信号，频率150Hz用AD转换器周期测量此正弦信号的频率，在数

23、码管或LCD上将频率值显示出来，精确到 0.1Hz同时用10 口输出一 500Hz的方波信号，用另一 10测量，显示信号参数,设置一功能键，切换两种信号的显示参数通过键盘，可修改方波的频率。每按一次键，频率步进或后退一定值，频率范围100Hz1500Hz发挥部分：通过键盘，可修改正弦波的频率。每按一次键，频率步进或后退一定值，频率范围 10Hz1000Hz显示器能同步反应参数的变化按键时，蜂鸣器发出提示音，表示按键有效显示格式 ：根据LED/LCD特性而定，参数必须能显示，并通过按键更改显示不同 参数内容4、函数发生器设计题目：函数发生器设计基本要求 ：用存储器或算法得到信源。用DA转换器输出

24、一函数信号（正弦、方波、三角、锯齿等，频率1000Hz）用8LED数码管或LCD上将输出参数显示用功能键切换各信号的输出。通过键盘，可修改输出信号的频率。每按一次键，频率步进或后退一定数值，频率范围 100Hz1500Hz发挥部分：通过键盘，可修改输出信号的幅度。每按一次键，频率步进或后退一定数值，幅度范围0.12V.按键时，蜂鸣器发出提示音，表示按键有效输出信号频率尽量提高数码管或LCD显示的内容可以用频率值和周期值和幅度值切换表示显示格式 ：LED/LCD需要显示各波形的参数；如用 LCD图形屏，可以显示信号波 形。5、单片机串口通信设计题目：单片机串口通信设计基本要求：设计一串口通信程序

25、，波特率 9600,通过RS232与PC机通信。单片机自动循环发送数据串（设计在程序中），PC接收接收PC发来的数据串并存储和显示该数据串在发送端定义 10 个 ASCII 码键 0-9按键发送单字节，PC机接收按键发送字符串，PC接收PC机发送文件（数据串），单片机接收、存储、显示数据。键盘查询、显示存储的数据串（手动或自动移动显示） 。数据串编程发送（多串数据） 。数据传通信发送（每收到PC响应后发送下一数据串）发挥部分：通信启动和完成声音提示按键改变波特率，再通信。动态显示格式 ：6、在不同位置显示发送内容和接收内容，并能实时显示。 波形相位延时器设计题目：波形相位延时器设计（李沙拉图形

26、）基本要求：用信号发生器产生100Hz正弦信号作为输入信号用AD转换器采集输入信号，存入51单片机片内RAM中，通过时延缓冲后通过DA输出波形。用双踪示波器测量输入 / 输出波形的相位差。通过键盘控制波形输出，相位时延 0度、45度、90度和 180读。把输入信号送示波器的X端，移相输出送示波器Y 端，观察李沙拉图形发挥部分：把输出信号两分频后输出，其他不变，观察波形相移连续可调，步长不大于 1 5度（ 0-1 80 度）观察每步的李沙拉图形程控自动在 0-180 度中循环变化变化速率可调动态显示格式 ：通过LED/LCD显示波形的实时参数。7、电话脉冲信号收 / 发码器设计题目：电话脉冲信号

27、收 / 发码器设计基本要求： 了解电话用户信令和脉冲拨号原理 设计 0-9， * ，#信号的脉冲信号发生器 通过按键可以从 IO 口中输出相应的脉冲信号串 可输入和存储多组电话号码（电话簿） 查询和选择存储的号码，在 8LED上显示 通过 IO 口发送电话号码对应的脉冲信号 用示波器可以观察脉冲信号 设计发号提示音 发挥部分： 设计一 450HZ忙音信号 可以设置每位号码发送的时间 可检测忙音信号，并自动重发电话显示格式 ：LED数码管/LCD屏显示方法自定7、智能语音门铃设计题目：智能语音门铃设计基本要求： 设计门铃语音或音乐（ 3 种，呼叫、在家应答和不在家应答） 。用按键能分别调用不同的

28、语音播放（用 DA输出或蜂鸣器播放）。设计门外按键，可以启动 1 种语音或音乐。设计一门内按键，启动后可以自动应答语音，实现语音对话 语音门铃响时，8LED移动显示提示语句发挥部分 ： 设计更多的对话语句。存储门铃记录（时间和按铃时长） 可以查询记录显示格式 ：语音和提示显示内容自定8、恒温控制系统设计题目：恒温控制系统设计（ 18B20）基本要求： 用数字温度探头18B20采集温度，把温度数据转换成 BCD码在LED/LCD显示。显示精度士 0.5 C用键盘设定温度控制门限设计模拟风扇旋转程序，用2LED模拟风扇旋转 当温度超过门限时启动风扇 当温度越高时，转速越快 当温度低于门限时停止风扇

29、 发挥部分： 在8LED上同时显示温度和风扇旋转状态 存储温度变化参数 记录风扇启动时间 能查询显示上述参数。显示格式 ：8LED数码管显示格式见下图9、8LED数码管/LCD屏显示模拟图形 信号幅度检测与告警系统设计 题目：信号幅度监测与告警系统设计基本要求： 采用AD采样，可以监视信号的幅度（直流+正弦）。用8LED/LCD显示信号幅度和频率参数 过压、欠压能自动声、光报警 可以显示设置和查询报警门限值。记录报警时间，报警门限值等参数， 可逐条查询报警记录。设置一功能键，能将全部记录数据慢速回放。发挥部分 ： 能实现两路信号同时监测 可以进行多信号（数字 /模拟）交替告警， 告警声有差别，

30、并有静音功能。显示格式 ：8LED数码管显示格式见下图8LED数码管/LCD屏显示模拟图形自定义10、 电梯控制显示器设计题目：电梯控制显示器设计基本要求：设计一个 4 层楼的电梯运行系统 用键盘设定楼层，梯内键和楼层键，定义要求见下图 用8LED显示屏指示当前运行信息，定义见下 LED图。设计电梯控制逻辑程序 实现楼内、楼外控制 到达开门声音提示 模拟超载报警，并发出报警声。发挥部分 ：可以限制某些楼层不能使用电梯 楼层到达语音提示 记录和显示电梯运行状态参数（时间、次数等）显示格式 ：显示电梯的运行楼层，显示电梯上、下、维修等状态。11、 语音放音机题目：语音放音机基本要求 ：把语音（声音）信号存储在程序中。在LED数码管或LCD上显示采样速率和语音播放时间（倒计时） 用 D/A 转换器播放语音信号 用功能键可分别设定放音的速率（听声音效果）在可以听懂的条件下，可以变速率播放语音。预存多段语音信号。发挥部分：顺序、循环播放。任意设