单片机原理与应用课程设计题目

1、单片机原理与应用课程设计题目符号说明：越多表示题目又t度越大 *表示扩展要求任务表示创新设计加分任务 一般难度 中等难度 较高难度一、题目汇总：1 .彩灯控制器的设计2 .电子时钟的设计支3 .现代交通灯的设计4 .多路抢答器的设计5 .波形发生器的设计6 .点阵广告牌的设计7 .篮球记分器的设计8 . 数字式温度计的设计9 .步进电机的控制*10 .电子音乐盒的设计11 .电子贺卡设计12 .低频数字频率计的设计13 .秒表系统的设计支14 .多机串行通信的设计15 .电子密码锁的设计16 . 4位数加法计算器的设计17 .定时闹钟的设计*18 .人行道电子指示屏的设计19 .电梯模型控制系

2、统的设计20 .传送带产品计数器的设计二、选题说明：1名同学一个设计小组，每个小组选择 1个题目，同一班级内选 同一题目的不能超过 5个设计小组，选相同题目的小组在设计内容、方法上要 有所区别，严禁抄袭。任务后括号内的数字表示分值，要求每名同学在设计完成 后都能明白硬件原理及程序的含义。三、设计要求：题目中没有特别提示的，要求自行焊接单片机最小系统板和外围 接口电路，不能使用现成的开发板和模块。题目一：彩灯控制器的设计设计任务：1.用16盏以上的LED小灯，实现至少4种彩灯灯光效果（不含全 部点亮，全部熄灭；（30）2 .可以用输入按钮在几种灯光效果间切换；（20）3 .可以通过按钮暂停彩灯效

3、果，使小灯全亮，再次按下相同按钮后 继续之前的效果。（10）4*增加自动在几种效果间切换的功能，并设置一个按钮可以在自动 模式和手动模式间切换。（10）5*使用定时中断延时（10）6实现其他除15中提到的功能（创新部分）（20）设计提示：1 . LED可以采用共阳极或共阴极接法直接接在并行口，也可以用8255扩展更多的小灯。2 .多种效果可以放在不同的子程序空间中，主程序通过散转来访问不同的子程序段。3 .暂停效果可用中断，或定时扫描实现。题目二：电子时钟的设计支设计任务：1.用6个8段LED数码管作为显示设备，设计时钟功能；（30）2 .可以分别设定小时、分钟和秒，复位后时间为00: 00:

4、 00; （20）3 .秒钟复位功能，秒复位键按下后，秒回到 00。（10）4*日期、时间切换功能（10）5*使用LCD取彳t LED作为显示设备（20）6实现闹钟功能（创新部分10分）提示：1. LED宜采用动态扫描法显示2 .如果需要制作电子万年历，可以考虑外部扩展专用时钟芯片（如:DS1302）3 .成品效果图:'-02-09 Mon11：06：42题目三：现代交通灯的设计设计任务：1.设计一款带左转、直行、右转三种指示的现代交通灯，并可显示 红绿灯等待间隔时间，参照实物效果图；（30）2 .带紧急按钮功能，当紧急按钮按下时，所有方向均亮起红灯；（20）3 .夜间运行模式按钮，按

5、下时，所有方向黄灯闪烁；（20）4*可在线修改红绿灯等待间隔时间（20）5其他功能（创新部分10分）设计要求：用单片机控制LED灯模拟指示。模拟东西方向的十字路口交通信号 控制情况。东西向通行时间为 80s,南北向通行时间为60s,缓冲时 问为3s。本题目为典型的LED显示和中断定时电路。利用定时器 T0产生每10ms一次的中断，每100次中断为1s。对两个方向分别 显示红、绿、黄灯，已经相应的剩余时间即可。值得注意的是，A方向红灯时间=B方向绿灯时间+黄灯缓冲时间这一常识。提示：1. Proteus里的traffic模块为传统交通灯模型（只有红、绿、黄三色）； 实物可用单管LED （或LED

6、点阵）来取代左右转指示，或直行指示。2.实物效果图题目四：多路抢答器的设计设计任务： 1. 设计一款 8 路抢答器； （ 30）2. 设计一个抢答控制开关（开始抢答后才允许答题者抢答） ，供主持人用； （ 20）3. 设定抢答时间限制，超过时间后，该题作废； （ 20）4* 设定答题时间（ 5）5* 数字 LED 显示当前答题者号数（15）；6 其他功能（创新部分10 分）有犯规（未按开始键就抢答的）时显示其号码设计要求：1. 以单片机为核心，设计一个8 位竞赛抢答器：同时供8 名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0S7表示。2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S,开关由主持人控制。3.

7、抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮，锁存相应的编号，并将优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。4. 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30 秒） 。当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间为0.5s左右。参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。5. 通过键盘改变抢答的时间，原理与闹钟时间的设定相同，将定时时间的变量置为全局变量后，通过键盘扫描程序使

8、每按下一次按键，时间加1（超过 30 时置 0） 。同时单片机不断进行按键扫描，当参赛选手的按键按下时，用于产生时钟信号的定时计数器停止计数， 同时将选手编号 （按键号） 和抢答时间分别显示在LED 上。题目五：波形发生器的设计设计任务： 1. 设计一款能够产生3 种以上波形的波形发生器； （ 30）2. 设计波形选择按钮；（ 20）3. LED或LCD显示波形代号（如1为正弦波，2为方波）；（20）4* 能够同时输出两种波形（ 5）5* 能够记录一段时间的波形（ 15） ；6 其他功能（创新部分10 分）实验原理：1. 产生指定波形可以通过DAC 来实现，不同波形产生实质上是对输出的二进制数

9、字量进行相应改变来实现的。本题目中，方波信号是利用定时器中断产生的，每次中断时，将输出的信号按位反即可； 三角波信号是将输出的二进制数字信号依次加1， 达到 0xff时依次减1，并实时将数字信号经D/A 转换得到；锯齿波信号是将输出的二进制数字信号依次加 1， 达到 0xff 时置为 0x00， 并实时将数字信号经 D/A 转换得到的；2. 梯形波是将输出的二进制数字信号依次加 1，达到 0xff 时保持一 段时间，然后依次减1直至0x00,并实时将数字信号经 D/A转 换得到的；3. 正弦波是利用 MATLAB 将正弦曲线均匀取样后，得到等间隔时刻的 y 方向上的二进制数值，然后依次输出后经

10、D/A 转换得到。(30)；(20)15);16x32的点阵)题目六：LED点阵广告牌的设计设计任务：1.设计一款能够显示不同字符的 LED点阵广告牌；2 .设计不同的字符切换效果（如闪烁，静止，平移等）3 .设计控制按钮，可以在不同的效果间切换；（20） 4*能够显示图形或自定义字符（5）;4 *能通过用行口从电脑上下载更新需显示的字符（ 6其他功能（创新部分10分）提示：本设计题目可使用现成的 LED点阵模块（要求至少组成题目七：篮球记分器的设计设计任务：1.设计一款能够显示篮球比分的记分牌；（30）2.通过加分按钮可以给 A队，或B队加分；（20）3.设计对调功能，更换场地后，AB队分数

11、互换；（20）4*增加局数比分功能；（5）5*增加比赛时间倒计时功能；（15）6其他功能（创新部分10分）提示：显示器可选用数码管或 LED点阵，其中LED点阵可使用现成的模块AB083 M 079出：？5题目八：数字式温度计的设计(50)设计任务：1.用DS18B20设计一款能够显示当前温度值的温度计；2 .通过切换按钮可以切换华氏度和摄氏度显示；（20）3 .通过按键设定上限和下限温度值，超限后声音报警；（20）4其他功能（创新部分10分）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

12、温度值。其温度测量范围为-55C125C,精确到0.5C；实 现超限报警。提示：显示器可选用LCD、数码管或LED点阵。LED点阵显示参考电路:题目九：步进电机的控制*设计任务： 1. 查阅资料，了解步进电机的工作原理； （ 20）2. 通过按键设置步进电机转动的步数； （ 50）3通过按键可控制启停、正反转、加减速； （ 20）4其他功能（创新部分10 分）设计要求：1. 采用单片机控制一个四相步进电机工作。 步进电机的旋转方向由正反转控制信号控制。2. 步进电机的步数由键盘设定， 且键盘具有键盘锁功能， 当键盘上锁时， 步进电机不接受输入步数， 也不会运转。 只有当键盘锁打开并输入步数时，

13、 步进电机才开始工作。 步进电机的设置的步数和实际转动的步数通过数码管显示。3. 电机运转的时候有正转和反转指示灯指示。4. 电机在运转过程中， 如果过热 （此项功能可模拟， 不用加温度传感器模块） ，则电机停止运转，同时红色指示灯亮、警报响。题目十：电子音乐盒的设计设计任务： 1. 查阅资料，了解单片机控制单音喇叭发声原理； （ 20）2. 设计基于单片机的电子音乐盒；（ 50）3通过按钮可选择不同的音乐；（ 20）4 其他功能（创新部分10 分）设计要求：1. 以单片机为核心，设计一个数字音乐盒：2. 利用I/O 口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器或喇叭，发出不同的音调，从而演奏乐曲（最少3

14、 首乐曲，每首不少于30s） 。3. 采用LCD显示信息：a.开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称）。b. 可通过功能键选择乐曲、暂停、播放。30 分）12864 液晶。题目十一：电子贺卡设计设计任务：1. 设计基于单片机的伴奏乐曲（30分）2. 设计基于单片机的彩屏图片（30分）3. 通过键盘按键显示不同彩屏图片，并伴有不同乐曲（4. 创新部分（自主设计）（ 10 分）提示： 音乐播放使用喇叭， 不能使用蜂鸣器； 如果没有彩屏也可选用题目十二：低频数字频率计的设计设计任务：1. 可以测量出输入信号频率范围在0-20KHZ的方波的频率（30分）2. 用 LED 数码管或 LCD

15、 显示信号频率。（ 30 分）3. 可以实现多种波形信号频率的测量，如正弦波；（ 30 分）4. 其他功能（创新部分10 分）。提示：如测量信号为正弦波，可先利用过零比较器将其转换为方波后再测量。题目十三：秒表系统的设计设计任务：1 .实物参见下图，设计一个精度为 0.1s的秒表系统（40分）2 .设计启动按钮、暂停按钮及清零按钮。（20分）3 *设计每到一秒钟有声音提醒功能，可通过按钮打开及关闭该提醒音（20 ）。4.其他功能（创新部分20分）提示：显示器可选用LCD或数码管。题目十四：多机串行通信的设计设计任务：1 .设计三个单片机实现主从式串行通信的系统， 主机发送数据到从机, 并在LE

16、D数码管上显示。（60分）2 .可通过接在主机上的键盘输入数据，通过主机发送到从机（20分）3*通信距离较远时，采用 RS-232通信协议。（20 ）。3 .其他功能（创新部分10分）提示：RS-232协议要求主从单片机均需用 MAX232进行电平转换。-._L® ©® 一题目十五：电子密码锁的设计设计任务：1 .系统通过4X4的矩阵键盘输入或设定开锁密码。（30分）2 .可以通过LCDS看已输入白字符个数显示为*（30分）3.密码输入正确，LCD显示“开”状态，继电器闭合；密码连续 3 次输入错误，报警；（20）4*.可以通过特殊的按键方法清除用户密码如同时按下

17、特定的多个键。（10 ）。5.其他功能（创新部分10分）提示：显示设备可以用LED数码管，也可用LCD。题目十六：4位数加法计算器的设计设计任务：1 .系统通过4X4的矩阵键盘输入数字及运算符。（40分）2 .可以进行4位十进制数以内的加法运算，如果计算结果超过4位十 进制数，则屏幕显示E （30分）3*可以进行加法以外的计算（乘、除、减）。（20 ）。4.其他功能（创新部分10分）提小：显小设备米用LCD液晶显小器。r-F rn r =XTMl羽皿幽PD.VAD1FO-SAIH：XTMZ叩31皿P 口 TM.，口* Wpn中由阿RflTpn.wAWp 2fH8PZ.1WPERa口nstMfA

18、LEP2.WA1Z面F工步息口P2J9AHF2.WAWpnrRXDFl .1fT»Fl 2p：312plinnP4 JP1.+P3L4HOF1SpjsmFIjSF3>SiTKPl.Trumzz亘三EmA B 4回回回回M题目十七：定时闹钟的设计*设计任务：1. 利用单片机、日历芯片、LCDffi按键设计一定时闹钟。（40分）2. 闹钟可以设置当前时间、闹铃时间。（ 20 分）3. 闹铃时间到，发出提示音；（10）4*. 闹铃同时单片机驱动继电器闭合， 控制家电的开启或关闭。 （ 20 ）4. . 其他功能（创新部分10 分）提示：显示设备可以用 LED 数码管或 LCD 。题目十八：人行道电子指示屏的设计设计任务：1 .设计一个单片机控制的两个16X16点阵LED真块显示的人行道电 子指示屏。设计一个单片机控制的两个 16X 16点阵LED奠块显示 的人行道电子指示屏。当人行道禁止行走时，如图 （a）所示，显示红 色，上面是禁止通过的图案，下面是剩余时间。当人行道允许通过 时，应显示绿色，如图（b）所示，上面是剩余的时间，下面是允许 通过的图案。（40分）2 .可以通过按键