單片機(jī)綜合試驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)

1、實(shí)驗(yàn)五 單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)要求一、選題1、每人選擇一個(gè)題目完成。2、每個(gè)題目即可在實(shí)驗(yàn)箱上仿真，也可在電腦上用KeilC51 和 Proteus 仿真完成。在實(shí)驗(yàn)箱上完成的，要依照實(shí)驗(yàn)電路要求連線；用 PROTEUS 上仿真的，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容參照要求 進(jìn)行，電路可參考實(shí)驗(yàn)要求自行設(shè)計(jì)連線完成。3、規(guī)定上實(shí)驗(yàn)課時(shí)間必須來(lái)，開放時(shí)間自愿到實(shí)驗(yàn)室。若開放時(shí)間來(lái)必須填寫開放記 錄，也可在寢室或其他地方完成。二、實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排每周上課時(shí)間，以及實(shí)驗(yàn)室沒(méi)課時(shí)為開放時(shí)間。三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)過(guò)程中按照要求連線，分模塊完成。程序存放在 E 盤中，且只能保存一天，最好 自帶 U 盤保存，否則電腦關(guān)機(jī)程序會(huì)丟。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告格

2、式（具體格式見實(shí)驗(yàn)材料最后兩頁(yè)）1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2實(shí)驗(yàn)電路及功能說(shuō)明3實(shí)驗(yàn)程序流程圖4實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析（包括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、已實(shí)現(xiàn)功能、未實(shí)現(xiàn)功能、誤差分析等）5程序清單五、實(shí)驗(yàn)完成及成績(jī)?cè)u(píng)定 （實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式見資料最后兩頁(yè)）完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫，上交 Keil 源程序、 PROTEUS 仿真電路、 WORD 電子文檔和紙 質(zhì)打印稿。單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告題目：班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 二、實(shí)驗(yàn)電路及功能說(shuō)明三、實(shí)驗(yàn)程序流程圖:主程序：子程序：四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析五、程序清單單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目項(xiàng)目1模擬真實(shí)交通燈內(nèi)容：用8255芯片的PA、PB 口低四位做輸出口，控制十二個(gè)發(fā)光二極管燃滅，模擬十字路口交通燈管理，并

3、利用數(shù)碼顯示器進(jìn)行倒計(jì)時(shí)顯示（采用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)）。通過(guò)外部中斷能使交通燈暫停運(yùn)行，并點(diǎn)亮4個(gè)紅燈。通過(guò)16*16點(diǎn)陣中的圖形模擬控制行人過(guò)馬路的人形“走”、“?！敝甘緹簦蓞⒖枷聢D所示。減設(shè)選做增加項(xiàng)目：在交通燈開始之前可通過(guò)開關(guān)對(duì)紅綠燈亮滅時(shí)間的初始值進(jìn)行增、 定或者交通燈暫停時(shí)加上樂(lè)曲報(bào)警。電路：（只連粗實(shí)線部分）8255與發(fā)光二極管連線圖273FFDCH273FFDDHDB(D0-D7)數(shù)碼LED顯示器電路（不需接線）憎 273(1) 11 VI 27312) H 尬 273) UY3 273l4：i 11AL6 _RB 4_b 332 sLL xD If. U ll C4 l.

4、 q.L-L7 6 E 4 3 2 DD D DDb -D-DVL Ft - Ft -Ft Ft fl 勺 勺 勺 勺VL VL Ft ilil Ft Ft Ft 3 4 te It H5 16 15 3 4 IQ $ 13 1 博16X 16LED點(diǎn)陣顯示電路（選做部分） 要求：交通燈亮滅過(guò)程同“ 8255控制交通燈實(shí)驗(yàn)”，倒計(jì)時(shí)顯示只需兩位數(shù)（099）,用定時(shí) 器定時(shí)進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，每秒鐘減1。在16*16點(diǎn)陣中顯示的人形“走”、“?！睒?biāo)志可自定義，由專門軟件可轉(zhuǎn)換為相應(yīng)顯示代碼，不需自己推理。項(xiàng)目2多功能數(shù)字時(shí)鐘內(nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘，顯示范圍為00: 00: 0023: 59 : 59。通

5、過(guò)5個(gè)開關(guān)進(jìn)行控制，其中開關(guān)K1用于切換時(shí)間設(shè)置（調(diào)節(jié)時(shí)鐘）和時(shí)鐘運(yùn)行（正常運(yùn)行）狀態(tài)；開關(guān)K2用于切換修改時(shí)、分、秒數(shù)值；開關(guān)K3用于使相應(yīng)數(shù)值加1調(diào)節(jié)；開關(guān)K4用于減1調(diào)節(jié)；開關(guān)K5用于設(shè)定鬧鐘，鬧鐘同樣可以設(shè)定初值，并且設(shè)定好后到時(shí)間通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱音頻放出一段 樂(lè)曲作為鬧鈴。選做增加項(xiàng)目：還可增加秒表功能（精確到0.01s）或年月日設(shè)定功能。電路：（只連粗實(shí)線部分）1JfIIr M、帀 1:4j 1：J f卜4 & 1：=J #f 1 耳4丄f/ * N 寸“卜q * h4 a p.273 FFDCH273FFDDHDB(D0-D7)數(shù)碼LED顯示器電路（不需接線）電子音響電路要求：開關(guān)K3

6、進(jìn)行加1調(diào)節(jié)時(shí)，當(dāng)加至最大值（時(shí)為 24,分和秒均為60）時(shí)要能正常歸零。 開關(guān)K4進(jìn)行減1調(diào)節(jié)時(shí)，當(dāng)減至最小值 00時(shí)，均能再回到從相應(yīng)最大值（時(shí)為 23，分、 秒均為59）。鬧鐘樂(lè)曲自定。項(xiàng)目3電子時(shí)鐘（LCD顯示）設(shè)計(jì)要求以AT89C51單片機(jī)為核心的時(shí)鐘，在LCD顯示器上顯示當(dāng)前的時(shí)間：使用字符型 LCD顯示器顯示當(dāng)前時(shí)間。顯示格式為時(shí)時(shí)：分分：秒秒”。用4個(gè)功能鍵操作來(lái)設(shè)置當(dāng)前時(shí)間，4個(gè)功能鍵接在 P1.0P1.3引腳上。功能鍵K1K4功能如下。K1進(jìn)入設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間。K2設(shè)置小時(shí)。K3設(shè)置分鐘。K4確認(rèn)完成設(shè)置。程序執(zhí)行后工作指示燈LED閃動(dòng)，表示程序開始執(zhí)行，LCD顯示“ 00

7、: 00 : 00”， 然后開始計(jì)時(shí)。項(xiàng)目 4 秒表設(shè)計(jì)要求應(yīng)用 AT89C51 的定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè) 2 位的 LED 數(shù)碼顯示作為“秒表”：顯示時(shí)間為0099s，每秒自動(dòng)加 1，設(shè)計(jì)一個(gè)“開始”鍵，按下“開始”鍵秒表開始計(jì)時(shí)。設(shè)計(jì) 一個(gè)“復(fù)位”鍵，按下“復(fù)位” 鍵后，秒表從 0 開始計(jì)時(shí)。項(xiàng)目 5 定時(shí)鬧鐘設(shè)計(jì)要求使用AT89C51單片機(jī)結(jié)合字符型 LCD顯示器設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的定時(shí)鬧鐘LCD時(shí)鐘。定時(shí)鬧鐘的基本功能如下：顯示格式為“時(shí)時(shí)：分分”。由 LED 閃動(dòng)來(lái)做秒計(jì)數(shù)表示。 一旦時(shí)間到則發(fā)出聲響，同時(shí)繼電器啟動(dòng)，可以擴(kuò)充控制家電的開啟和關(guān)閉。程序執(zhí)行后工作指示燈LED閃動(dòng)，表示程序開始執(zhí)行，

8、LCD顯示“ 00: 00 ”，按下操作鍵 K1 K4 動(dòng)作如下：(1) K1 設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間。(2) K2 顯示鬧鐘設(shè)置的時(shí)間。(3) K3 設(shè)置鬧鈴的時(shí)間。(4) K4 鬧鈴ON/OFF的狀態(tài)設(shè)置，設(shè)置為ON時(shí)連續(xù)三次發(fā)出“嘩”的一聲，設(shè)置為OFF發(fā)出“嘩”的一聲。設(shè)置當(dāng)前時(shí)間或鬧鈴時(shí)間如下。(1) K1 時(shí)調(diào)整。(2) K2 分調(diào)整。(3) K3 設(shè)置完成。(4) K4 鬧鈴時(shí)間到時(shí)，發(fā)出一陣聲響，按下本鍵可以停止聲響。 本題目的難點(diǎn)在于 4個(gè)按鍵每個(gè)都具有兩個(gè)功能。項(xiàng)目 6 音樂(lè)倒數(shù)計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)要求利用AT89C51單片機(jī)結(jié)合字符型LCD顯示器設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的倒數(shù)計(jì)數(shù)器，可用來(lái)煮方便面、煮

9、開水或小睡片刻等。做一小段時(shí)間倒計(jì)數(shù)，當(dāng)?shù)褂?jì)數(shù)為0 時(shí)，則發(fā)出一段音樂(lè)聲響，通知倒計(jì)數(shù)終了，該做應(yīng)當(dāng)做的事。定時(shí)鬧鐘的基本功能如下。字符型LCD ( 162)顯示器。顯示格式為“ TIME分分：秒秒”。用4個(gè)按鍵操作來(lái)設(shè)置當(dāng)前想要倒計(jì)數(shù)的時(shí)間。旦按下鍵則開始倒計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)為0時(shí)，發(fā)出一陣音樂(lè)聲。程序執(zhí)行后工作指示燈LED閃動(dòng)，表示程序開始執(zhí)行，按下操作鍵K1K4動(dòng)作如下。K1可調(diào)整倒計(jì)數(shù)的時(shí)間60分鐘。K2設(shè)置倒計(jì)數(shù)的時(shí)間為5分鐘，顯示0500K3設(shè)置倒計(jì)數(shù)的時(shí)間為10分鐘，顯示1000K4設(shè)置倒計(jì)數(shù)的時(shí)間為20分鐘，顯示“ 2000K1鍵則在LCD上顯示出復(fù)位后LCD的畫面應(yīng)能顯示倒計(jì)時(shí)的分

10、鐘和秒數(shù)，此時(shí)按 設(shè)置畫面。此時(shí)，若：a. 按操作鍵 K2增加倒計(jì)數(shù)的時(shí)間1分鐘。b. 按操作鍵 K3減少倒計(jì)數(shù)的時(shí)間1分鐘。c. 按操作鍵K4設(shè)置完成。本題目難點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)音樂(lè)的播放，可利用定時(shí)計(jì)數(shù)器，通過(guò)載入不同的計(jì)數(shù)初值，產(chǎn)生頻率不同的方波，輸入到蜂鳴器(SOUNER中，使其發(fā)出頻率不同的聲音。本設(shè)計(jì)中單片機(jī)晶振為 1.0592MHz，通過(guò)計(jì)算各音階頻率，可得1、2、3、4、5、6、7共7個(gè)音應(yīng)賦給定時(shí)器的初值為64580、64684、64777、64820、64898、64968、65030。在此基礎(chǔ)上，可將樂(lè)曲的簡(jiǎn)譜轉(zhuǎn)化為單片機(jī)可以“識(shí)別”的“數(shù)組譜”，進(jìn)一步加入對(duì)音長(zhǎng)、休止符等的控制量

11、后，可以實(shí)現(xiàn)音樂(lè)的播放。項(xiàng)目7波形發(fā)生器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)能產(chǎn)生正弦波、方波、三角波、梯形波、鋸齒波的波形發(fā)生器。本題目中，方波信號(hào)是利用定時(shí)器中斷產(chǎn)生的，每次中斷時(shí)，將輸出的信號(hào)按位取反即可。其他波形可以通過(guò)單片機(jī)控制DAC來(lái)實(shí)現(xiàn)。(1) 三角波信號(hào)是將輸出的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)依次加1，達(dá)到0xff時(shí)依次減1，并實(shí)時(shí)將數(shù)字信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換得到；(2) 鋸齒波信號(hào)是將輸出的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)依次加1，達(dá)到0xff時(shí)置為0x00,并實(shí)時(shí)將數(shù)字信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換得到的；(3)梯形波是將輸出的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)依次加1，達(dá)到0xff時(shí)保持一段時(shí)間，然后依次減1直至0x00 ,并實(shí)時(shí)將數(shù)字信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換得到的;

12、得到等間隔時(shí)刻正弦波取樣值,(4)正弦波是利用 MATLAB將正弦曲線均勻取樣后, 然后依次輸出后經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換得到。項(xiàng)目8人行道電子指示屏的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)控制的兩個(gè)16 X 16點(diǎn)陣LED模塊顯示的人行道電子指示屏。當(dāng)人行道禁止行走時(shí)，如題10圖(a)所示，顯示紅色，上面是禁止通過(guò)的圖案，下面是剩余時(shí)間。當(dāng)人行道允許通過(guò)時(shí)，應(yīng)顯示綠色，如題10圖(b)所示，上面是剩余的時(shí)間,下面是允許通過(guò)的圖案，(a)(b)題10圖人行道電子指示屏項(xiàng)目9數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)以單片機(jī)為核心的頻率測(cè)量裝置。使用AT89C51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能，外部擴(kuò)展6位LED數(shù)碼管，要求累

13、計(jì)每秒進(jìn)入單片機(jī)的外部脈沖個(gè)數(shù)，用LED數(shù)碼管顯示出來(lái)。(1) 被測(cè)頻率fx V 110Hz,采用測(cè)周法，顯示頻率XXX. XXX; fx 110Hz,采用測(cè)頻法，顯示頻率XXXXXX。(2) 禾U用鍵盤分段測(cè)量和自動(dòng)分段測(cè)量。(3) 完成單脈沖測(cè)量，輸入脈沖寬度范圍是100“0.1s。(4) 顯示脈沖寬度要求如下。進(jìn)行循環(huán)采集，采集的數(shù)據(jù)送LED顯示，并存入內(nèi)存。超過(guò)界限時(shí)指示燈閃爍。Tx v 1000is，顯示脈沖寬度xxxoTx 1000is，顯示脈沖寬度xxxxo測(cè)量頻率有測(cè)頻法和測(cè)周法兩種。（1）測(cè)頻法，利用外部電平變化引發(fā)的外部中斷，測(cè)算1s內(nèi)的波數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率的測(cè)定；（2）測(cè)

14、周法，通過(guò)測(cè)算某兩次電平變化引發(fā)的中斷之間的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率的測(cè)定。簡(jiǎn)而言之，測(cè)頻法是直接根據(jù)定義測(cè)定頻率，測(cè)周法是通過(guò)測(cè)定周期間接測(cè)定頻率。理論上，測(cè)頻法適用于較高頻率的測(cè)量，測(cè)周法適用于較低頻率的測(cè)量。經(jīng)過(guò)調(diào)校,在測(cè)量低頻信號(hào)時(shí)，本項(xiàng)目中測(cè)頻法精度已高于測(cè)周法，故舍棄測(cè)周法，全量程采用 測(cè)頻法。項(xiàng)目108位競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求以單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)一個(gè)8位競(jìng)賽搶答器：同時(shí)供 8名選手或8個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用8個(gè)按鈕S0S7表示。設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)S,開關(guān)由主持人控制。搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，并在優(yōu)先搶答選手 的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止

15、。搶答器具有定時(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定（如30秒）。當(dāng)主持人啟動(dòng)“開始”鍵后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲 響持續(xù)的時(shí)間為 0.5s左右。參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。如果定時(shí)時(shí)間已到，無(wú)人搶答，本次搶答無(wú)效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答，定時(shí)顯示器 上顯示00。通過(guò)鍵盤改變搶答的時(shí)間，原理與鬧鐘時(shí)間的設(shè)定相同，將定時(shí)時(shí)間的變量置為全局變量后，通過(guò)鍵盤掃描程序使每按下一次按鍵，時(shí)間加1 （超過(guò)30時(shí)置0） o同時(shí)單片機(jī)不斷進(jìn)行按鍵掃描，當(dāng)參賽選手的按鍵按下時(shí)，用于產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的

16、定時(shí)計(jì)數(shù)器 停止計(jì)數(shù)，同時(shí)將選手編號(hào)（按鍵號(hào)）和搶答時(shí)間分別顯示在LED上。項(xiàng)目11數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求以單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表。采用中斷方式，對(duì)2路05V的模擬電壓本題目本質(zhì)上是以單片機(jī)為控制器，ADC器件采用 ADC0809 （ proteus 庫(kù)中只有ADC0808,使用ADC0808來(lái)代替 ADC0809），要求的電壓顯示，是對(duì)ADC采集所得信號(hào)的 進(jìn)一步處理。為得到可讀的電壓值，需根據(jù)ADC的原理，對(duì)采集所得的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，并顯示在LED上。本項(xiàng)目中 ADC0808的參考電壓為 +5V,根據(jù)定義，采集所得的二進(jìn)制信號(hào)addata所指代的電壓值為：addata x 5 V2

17、56而若將其顯示到小數(shù)點(diǎn)后兩位，不考慮小數(shù)點(diǎn)的存在（將其乘以100），其計(jì)算的數(shù)值為：addata x WO x5vddataxi 96v256將小數(shù)點(diǎn)顯示在第二位數(shù)碼管上，即為實(shí)際的電壓。本示例程序?qū)?1.25 V和2.5 V作為兩路輸入的報(bào)警值，反映在二進(jìn)制數(shù)字上，分別為0x40和0x80 。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果超過(guò)這一數(shù)值時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)二極管閃爍和蜂鳴器發(fā)項(xiàng)目12數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求以單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音樂(lè)盒：利用I/O 口產(chǎn)生一定頻率的方波，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，發(fā)出不同的音調(diào)， 從而演奏樂(lè)曲（最少3首樂(lè)曲，每首不少于30s）。采用LCD顯示信息。開機(jī)時(shí)有英文歡迎提示字符，播放時(shí)顯示歌曲序號(hào)（或名稱）?？赏?/p>