08单片机课程设计计划12

1、2010 2011 年第 1 学期一、项目名称：单片机基础课程设计二、班级：电子信息 2008-1专，信号2008-1专、应用电子2008-1专、电气 自动化2008-1专三、课程设计目的：1、使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解。2、 使学生掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、 I/O 口等。（一）3、使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，为以 后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。（二）四、课程设计具体内容与要求（三）课题：同学们可以在以下的课题中任选一项作为设计的课题，鼓励学生自选课题，但必须经任课教师审阅同意

2、。课题一：交通信号灯控制系统设计定时交通信号灯控制在双干线路口上，交通信号灯的变化是定时的。假定：1 .放行线，绿灯亮放行 25s，黄灯警告5s，然后红灯亮禁止通行。2 .禁止线，红灯亮禁止 30s，然后绿灯亮放行。使两条路线交替地成为放行线和禁止线，就可以实现定时交通控制。课题二：简易电子琴设计设计一个由4X 4个按钮（16个）组成的简易电子琴，可以随意弹奏想要表达的音乐。1. 设计系统的硬件和软件设计；2. 程序内至少储存一首歌曲，可自动演奏。课题三：抢答器设计设计一个可供8组同时使用的抢答器。1. 设计系统的硬件和软件设计。2. 要求显示抢答的结果，并有45s的答题时间显示。（二）基本要

3、求：1 .根据课题的要求规划硬件和接线，画出系统的硬件结构图。2 .编写系统的用户程序，译成机器码并在试验仪上调试。3 .完成课程设计报告。五、时间、地点、带队指导教师的具体安排时间：应用电子专业：2010年12月_J6_日至2010年_J2_月 上 日（第16周）电子信息专业：2010年_J2_月_J6_日至2010年_J2_月卫 日（第16周） 电气自动化专业： 2011年1月_10_日至2011年丄月上日（第20周） 信号专业：2011年丄月_J0_日至2011年_1_月_J5日（第20周） 指导教师：卢毓俊序号日期时 间项目地点指导老师仪器设备工具材料备注1周一上午0.5天布置任务单片

4、机实验室卢毓俊2周一下午0.5天硬件设计单片机实验室卢毓俊3周二1天程序设计单片机实验室卢毓俊单片机试验仪4周三1天写论文单片机实验室卢毓俊单片机试验仪5周四1天调试单片机实验室卢毓俊单片机试验仪6周五1天整理论文单片机实验室卢毓俊7周六1天检查、交论文卢毓俊六、成绩评定标准与原则1、考核办法： 展示实验结果；回答教师所提出的问题，完成实验报告; 设计报告，随机抽样进行答辩，回答教师所提出的问题；2、考核成绩：按优、良、中、及格和不及格 ”五个等级评定。七、纪律要求：遵守学校的课堂纪律，遵守学校实验室的管理规定。八、分组：根据实验室的设备情况，每 23人一组。查看课程九、交通安排：（校内进行、

5、实训无此项）十、经费项目、预算：本次实训没有材料消耗，但需用电若干。 华东交通大学职业技术学院机电系车辆教研室2010年 12 月_L日制定人： 卢毓俊审核： 批准： 日期： 201012 1日期： 日期：注：1、本实施方案在实习（实训）开始前2周报教研室、系、部主任审核，主管院长批准后执行。2、由教研室保存电子稿 ，其打印稿一式三份：交教务科，实习部门或单位，系部 各一份，实习前交实习班级若干份。附：课程设计论文的规范要求1. 课程设计论文的组成课程设计论文由圭寸面、课程设计设计（论文）任务书、中文摘要、目录、正文、参 考文献、附录等部分组成。封面由学校统一印制或自己设计，按要求填写。课程设

6、计（论文）题目一般不超 过25个字，要简练准确，可分二行书写；任务书根据课题的要求填写，自选课题须经指导教师审核签字后生效；摘要中文摘要字数应在 400字左右，包括论文题目、论文搞要、关键词 （3至5 个）；目录按三级标题编写，要求层次清晰，且要与正文标题一致，主要包括摘要、正 文主要层次标题、参考文献、附录等；正文论文正文包括绪论（或前言、概述等）、论文主体、结论。工科论文要求符合 科技论文格式，正文文字应在 20005000字左右；参考文献必须是学生本人真正阅读过的杂志类文献和图书类文献，且要与课程设计（论文）工作直接相关。附录含外文复印件及外文译文、有关图纸、计算机源程序等。2. 课程设

7、计论文的书写20（1）论文要用统一的课程设计（论文）用纸用中文打印或手写。手写每页 行，每行20-22字，用黑或蓝黑墨水工整书写；打印正文用宋或楷体小四号字， 版面上空2.5cm，下空2cm,左右空2cm（靠装订线一侧增加0.5cm空白用于装订）。 对字体和字号的要求如下：题目用一号（分两行书写时用小一号）黑体字；第一层 次（章）题序和标题用小二号黑体字，题序和标题之间空两字，不加标点，下同； 第二层次（节）题序和标题用小三号黑体字；第三层次（条）题序和标题用四号黑体 字；第四层次（款）题序和标题用小四号黑体字；第五层次 （项）以下标题和题序与 第四层次同。（2）论文中所涉及到的全部附图，不论

8、计算机绘制还是手工绘制，都应规范化， 符号符合国颁标准，手工绘制要用绘图笔，图号标注无误。参考资料1交通信号灯模拟控制用单片机可以进行交通信号灯控制， 但真正实现起来又会出现诸如信号的驱动、 车辆到 达的感知等许多具体问题。为此我们只讨论以模拟方式从方法上进行说明。 所谓模拟就是以 每组有绿、黄、红色 3支共两组发光二极管表示交通信号灯，以按动按钮表示车辆的到达。1定时交通信号灯控制在双干线路口上，交通信号灯的变化是定时的。假定：放行线，绿灯亮放行 25s，黄灯警告5s，然后红灯亮禁止通行。禁止线，红灯亮禁止 30s，然后绿灯亮放行。使两条路线交替地成为放行线和禁止线，就可以实现定时交通控制。

9、假定以P1 口线接6支发光二极管（即交通信号灯），因为电路中有反相器的关系，所以口线输出高电平则信号灯”熄灭，口线输出低电平则 信号灯”亮。为了实现上述控制要求， P1 口共输出4种控制 码，如表1所示。表1控制码表P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0控制 码空空B线B线B线A线A线r a线状态说明绿灯黄灯红灯绿灯黄灯红灯111100110F3HA线放行，B线禁止111101010F5HA线警告，B线禁止11011110DEHA线禁止，B线放行11101110EEHA线禁止，B线警告参考程序：MAIN : MOVP1，# 0F3H ； A 线放行，B 线禁止MOVR

10、7，# 19H ;延时秒数MAIN1 : LCALLDELAY ； 1s 延时子程序DJNZR7，MAIN1MOVP1，# 0F5H ； A线警告，B线禁止MOVR7，# 05H ;延时秒数MAIN2 : LCALLDELAY ； 1s 延时子程序DJNZR7，MAIN2MOVP1，# 0DEH ； A线禁止，B线放行MOVR7，# 19H ;延时秒数MAIN3 ： LCALLDELAY ；1s 延时子程序DJNZR7 ，MAIN3MOVP1 ，0EEH；A 线禁止， B 线警告MOVR7 ， 05H ；延时秒数MAIN4 ： LCALLDELAY ；1s 延时子程序DJNZR7 ，MAIN4

11、AJMPMAINDELAY ：1s 延时子程序（略） 2有时间显示的定时交通信号灯控制信号灯”的变化规律如前，同时用2位数码管进行30s递减时间显示。使用P1 口输出 信号灯 ”的控制代码和 LED 显示器的段码。假定：P3.4 作个位 LED 显示器的位控线P3.5 作十位 LED 显示器的位控线 程序中使用的工作单元定义如下：R1 ：秒数个位字形码寄存器R2 :秒数十位字形码寄存器R3:信号灯控制码寄存器R4: LED 显示器位码寄存器R5: LED 显示器段码寄存器2AH : 30s显示计数器主程序 MAINMAIN : MOV2AH，# 1FH;设置时间显示初值MOVR3 , # 0F

12、3H ; A线放行，B线禁止MOVR7 , # 19H ;延时秒数MAIN1 : LCALLDEL1 ; 1s 延时子程序DJNER7， MAIN1 ;MOVR3 ，0F5H; A 线警告， B 线禁止MOVR7 , # 05H ;延时秒数MAIN2 : LCALLDEL1 ; 1s 延时子程序DJNER7， MAIN2 ;MOVR3 ，0DEH; A 线禁止， B 线放行MOV2AH , #仆H;设置时间显示初值MOVR7 , # 019H ;延时秒数MAIN3 : LCALLDEL1DJNER7， MAIN3MOVR3 ，0EEH; A 线禁止， B 线警告MOVR7 , # 05H ;延

13、时秒数MAIN4 : LCALLDEL1 ; 1s 延时子程序DJNER7， MAIN4AJMPMAIN ;循环1s 延时子程序 DEL1DEL1 : DEC2AH ;显示秒数减 1MOVA， 2AHMOVB ， 0AHDIV AB ；秒数转换为十进制ADDA ， 2AHMOVCA , A + PC;查表个位数的字形码MOVR1 ， AMOVA， BADDA ， 24HMOVCA , A + PC;查表十位数的字形码MOVR2 ， AMOVR6 , # 40H ;设置循环次数LOOP : MOV A , R2 ;十位数的字形码MOVR4 , # 0EFH ;位控码ACALLDISP ;调用显示

14、子程序MOV A , R1;个位数的字形码MOVR4 , # 0DFH ;位控码ACALLDISPMOVA， R3; “信号灯 ”控制码MOVR4 ，0FBH; “信号码 ”共阴极控制ACALLDISPDJNZR6 , LOOP ;循环RET ;返回TABLE : DBC0H ， F9H， A4H， B0H， 99HDB92H ， 82H， F8H， 80H， 90H显示子程序 DISPDISP : MOVR0 ,# 0B0H ;设置循环次数MOVR5 ， ADISP1 : MOVA， R5MOVP1 , A ;字形码输出MOVA， R4MOVR3 , A ;位控制码输出DJNZR0 ， DI

15、SP1 ;循环RET;返回3主支线路口的交通信号灯控制 由主线和支线构成的路口，其交通控制原则是尽可能保证主线的畅通，因此通常情况下都是主线放行。只有在支线有车辆到达时，才放行支线。具体描述如下:在通常情况下，主线为绿灯，支线为红灯。当支线有车辆到达时，延迟5s后使主线由绿灯变黄灯。再过 5s,主线由黄灯变绿灯，支线由红灯变绿灯。支线绿灯后，如主线到达车辆少于3辆，则支线绿灯维持 25s，然后变黄灯，再经 5s钟,变为红灯,同时主线由红灯变为绿灯。若支线变绿灯后的 25s之内，主线有3辆以上车辆到达，则在第三辆车到达之时，支线变为黄灯，延迟 5s后变为红灯，同时主线由红灯变为绿灯。电路连接如图

16、所示。其中按键 K1 代表支线有车辆到达,按一下后主线发光二极管黄灯亮,然后转红灯亮,同时支线发光二极管应转绿灯亮。按键 K2 代表主线有车辆到达。如在支线放行期间,按键 K2 按 3 次,代表主线有 3 辆 车到达。 这时支线发光二极管立即变黄灯， 然后转红灯亮， 而同时主线发光二极管转为绿灯 亮。因为按键K1接P1.7，因此通过测试P1.7的电平状态就可以了解支线是否有车辆到达。 而按键 K2 需按下 3 次才有效。为此最好采用中断方式实现，具体说就是计数溢出中断，使 用 MCS-51 的定时器计数器进行计数。每按下一次按键 K2 ，计数器加 1，按 3 次后就产 生计数溢出。假定使用定时

17、器计数器 1 ，根据交通信号灯控制的需要，应采用定时工作方 式 2，以利用其计数溢出后计数初值自动重装的特点。保证控制的自动性和连续性。主程序 及中断服务程序流程图如下图。4有急救车优先的交通信号灯控制 在定时交通信号灯控制的基础上，增加允许急救车优先通过的要求。当有急救车到达时，路口的信号灯全部变红，以便让急救车通过。假定急救车通过时间为10s，急救车通过后交通灯恢复先前的状态。另假设按键 K1 代表有急救车到来，并以中断方式进行处理。主程序ORG8100HAJMPMAINORG8003HAJMPINTMAIN ： SETBEA ；开中断SETBEX0 ；允许外中断 0CLRIT0 ；外中断

18、 0 电平触发方式LOOP ： MOVR0 ，0F3H；A 线放行， B 线禁止MOVP1 ， R0MOVR7 ， 19H ；延时 25sL00P1 : LCALLDELAY ;调用1s延时子程序DJNZR7 ， LOOP1M0VR0 ，0F5H; A 线警告， B 线禁止M0VP1 ， R0M0VR7，# 05H;延时 5sL00P2 : LCALLDELAY ;调用1s延时子程序DJNZR7 ， L00P2M0VR0 ，0DEH; A 线禁止， B 线放行M0VP1 ， R0M0VR7 , # 19H;延时 25sL00P3 : LCALLDELAY ;调用1s延时子程序DJNZR7 ，

19、L00P3M0VR0 ，0FEH; A 线禁止， B 线警告M0VP1 ， R0M0VR7 , # 05H;延时 5sL00P4 : LCALLDELAY ;调用1s延时子程序DJNZR7 ， L00P4AJMPMAIN ;循环1s延时子程序 DELAY （略）中断服务程序INT : M0VP1 , # 0F6H ;两线都禁止M0VR7 , # OAH ;延时 10sINT1 : ACALLDELAYDJNZR7 , INT1MOVP1 , RO;恢复原状态RETI ;中断返回参考资料2乐曲演奏器（简易电子琴设计）声音是由物体振动产生的。乐器中弓和弦的摩擦振动， 交变电流推动喇叭纸盘的振动等，

20、都会发出声音。振动频率不同，所发出的声音也就不同， 有规律的震动发出的声音叫"乐音”。乐谱中每一个音符都与一个频率相对应，例如， C调中音“ 1 ”，其频率f = 524Hz。音乐中所用的音频大约在 27Hz4.1KHZ，而人耳能听到的音频大约在18HZ18KHZ。单片机用作可编程乐曲演奏器的原理是：通过控制定时器的定时来产生不同频率的方波，驱动喇叭便发出不同音阶的声音，再利 用延迟来控制发音时间的长短，即可控制音调中的节拍。 把乐谱中的音符和相应的节拍变换为定时常数和延迟常数，做成数据表格存放在存储器中。有程序查表得到定时常数和延迟常数，分别用于控制定时器产生方波的频率和发出该方波

21、的持续时间。当延迟时间到时，再查下一个音符的定时常数和延迟常数。一次进行下去，就可以自动演奏出悦耳动听的乐曲。下面是歌曲“新年好”的一段简谱：1=C11151333111355|432|用定时器T0方式1来产生歌谱中个音符对应频率的方波，由P1.0输出驱动喇叭。节拍的控制可通过调用延时子程序D200 （延时200ms）次数来实现，以每拍 800ms的节拍时间为例，那么一拍需要循环调用D200延时子程序4次。同理，半拍就需要调用D200子程序2次。设单片机晶振频率为6MZ，乐曲中的音符、频率及定时常数三者的对应关系如下：音符5671234567频率 （HZ）392440494524588660698784880988半周期（ms）1.281.141.010.950.850.760.720.640.570.51定时值FD80FDC6FE07FE25FE57FE84FE98FEC0FEE3FF01乐曲演奏控制程序如下：ORG000BHMOVTH0，R1 ;定时器T0中断入口MOVHL0，R0;重装定时初值 CPLP1.0RETIORG1000HMAIN : MOVTMOD ，#01H;主程序MOVIE，#82H ;定时器