单片机课程设计任务书

单片机原理与应用课程设计任务及指导书

（适用于0934091班）

一、课程设计目的和任务：

通过课程设计，主要达到以下目的：

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、A/D、D/A、串行口通讯等；

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、课程设计题目：

一、数字音乐盒

设计要求：

1、利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音响，从而演奏乐曲（最少储存三首乐曲，每首不少于三十秒）；

2、采用LCD显示；

3、开机时有英文欢迎字符，播放时显示歌曲序号（或名称）；

4、可通过功能键选择乐曲，暂停，播放；

5、选做内容：显示乐曲播放时间或剩余时间；

6、本设计中用89C51单片机，4*4键盘，蜂鸣器，16*2LCD，七段显示数码管LED；

二、出租车计价器

设计要求：

1、不同的情况具有不同的收费标准。白天、晚上、途中等待（>10min开始收费）；

2、能进行手动修改单价；

3、具有数据的复位功能；

4、I/O口分配的简易要求，距离监测使用霍尔开关A44E，白天/晚上收费标准的转换开关，数据的清零开关，单价的调整（最好使用+和—按键）；

5、数据的输出（采用LCM103）单价输出2位、路程输出2位、总金额输出输出3位；

6、按键启动计时开关、数据复位（清零）、白天/晚上转换。

三、数字温度计

设计要求：

1、基本X围为－50℃—110℃；

2、精度误差小于0.5℃；

3、LED数码管直读显示；

扩展功能1、可以任意设定温度上的上下限报警功能；2、实现语音报数。

四、交通灯设计

设计要求：

1、系统包括人行道、左转、右转以及基本的交通灯功能；

2、系统除具有情况基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。

五、电子密码锁

设计要求：

1、系统能完成开锁、超时报警、超次锁定、管理员解密、修改用户密码基本的密码锁的功能；

2、还具有调电存储、声光提示等功能，依据实际情况还可以添加遥控功能。

六、用单片机实现的自动拨号器

设计要求：

1、本课题设计的自动拨号器以单片机为核心器件，一旦检测到有告警发生，便自动通过线拨打你本人的手机或指定的固定；

2、通过附加各种探头，不但可以用于气体泄漏、防盗等的报警，稍加改进还可用于无人值守台站的通信设备及电源的故障告警。

七、电子钟的设计

设计要求：

1、可以实现23h59m59s的显示，用六位LED七段显示器显示出来；

2、可以利用按键设置任意的时分秒各位，并具有按键复位功能；

3、整点报时可以触发一音频器实现报时；

4、选作：实现整点语音报时功能。

八、交通信号钟的设计

设计要求：

1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间为25秒；

2、要求黄灯先亮5秒，才能变换运行车道；

3、黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次；

4、根据交通灯控制系统框图，画出完整的电路图和波形图。

九、自动豆浆机控制电路

设计要求：

1、利用单片机设计一个自动控制电路出来控制豆浆机的工作，让它控制豆浆机把容器中浸泡好的黄豆加工成煮好的豆浆，并按规X制作设计说明书

2、当放入适量浸泡好的黄豆、加入适量的冷水，将豆浆机电源插头插入220V交流电源，豆浆机指示灯亮起、发热管开始对水进行加热，当水加热到80度左右，豆浆机停止加热，然后开始每粉碎15秒停5秒的粉碎过程。在经过2分钟左右的烧煮，最后豆浆机发出提示音，即告豆浆加工结束；

3、注意：在粉碎和烧煮的过程中，会产生较多的泡沫。所以，这两个阶段存在加热与一出之间的一对矛盾，应有适当的解决方案。

十、倒计时秒表

设计要求：

1、可以以实现正常秒表的所有功能，包括启动、暂停、复位等；

2、可以自由设定倒计时时间（10s、20s、30s···），并进行倒计时；

3、显示方式自选；

4、任选一款51单片机；

5、扩展功能：在秒表的基础上增加时钟功能，倒计时完成时加入报警单元，如声音、灯光等。

十一、一个用于赛场的篮球计时计分器

设计要求：

1、能记录整个赛程的比赛时间，并能修改比赛时间；

2、能随时刷新甲、乙两队在整个比赛过程中的比分。

3、中场交换比赛场地时，能交换甲、乙两队的比分位置；

4、比赛结束时，能发出报警声。

十二、定时闹钟

设计要求：

1、能显示时时—分分—妙妙；

2、能够设定定时时间、修改定时时间；

3、定时时间到能发出报警声或者启动继电器，从而控制电器的启停。

十三、设计一个单片机控制的智力竞赛抢答器

设计要求：

1、设置两个功能键：开始键、复位键；

2、按下开始键后可以进行抢答，按下复位键恢复初始状态；

3、能容许2—6组抢答能显示抢答组号，并给出状态信号；

4、各组计分，并能计分显示；

5、比赛结束时能发出报警声。

十四、设计一个单片机控制的交通灯控制系统设计

设计要求：

1、A道和B道上均有车辆要求通过时，A、Ｂ道轮流放行。Ａ道放行５分钟（调试时改为５秒钟），Ｂ道放行４分钟（调试时改为４秒钟）；

2、一道有车而另一道无车（实验时用开关K0和K1控制），交通灯控制系统立即让有车道放行；

3、有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车由K2开关模拟；

4、绿灯转换为红灯时黄灯亮1秒钟。

十五、多功能秒表系统设计

设计要求：

1、能同时记录四个相对独立的时间并分别显示；

2、两位LED显示，显示时间为00~99秒；

3、每秒自动加一；

4、一个开始按键、一个复位按键、一个暂停按钮；

5、翻页按钮查看四个不同的计时值。

十六、病房呼叫系统设计

设计要求：

1、设计一个可容64X床位的病房呼叫系统；

2、要求每个床位都有一个按钮，当患者需要呼叫护士时，按下按钮，此时护士值班室内的呼叫系统板上能显示该患者的床位号，并振铃3秒；

3、当护士按下“响应”按钮时，取消当前呼叫。

十七、电子万年历设计

设计要求：

1、显示年月日时分秒及星期信息；

2、具有可调整日期和时间的功能；

3、增加闰年计算功能。

十八、一对多串行通信设计

设计要求：

1、用单片机的串行接口完成多台单片机之间的通信联络；

2、具有全双工通信方式，可以将一台单片机设为主机，也可不设主机。

十九、加热定时器设计

设计要求：

为系热水器设计一定时器，早7:00~晚10:00保证供应热水，并要求周六、周日全天供水。

二十、恒温控制模拟设计

设计要求：

1、对一定X围内的温度进行控制，低于此X围内则加热，高于此X围则降温；

2、要求给出正常、加热、降温信号。

二十一、电子秤设计

设计要求：

1、利用压力传感器检测重量信号，经放大和A/D转换，并经单片机进行处理在LED显示屏上显示出被称重量值；

2、最小显示单位为1克。

二十二、步进电机正反转设计

设计要求：

具有速度和转向设定功能，设置开始、停止以及正反转健；转速以及转向有数码管显示。

二十三、步进电机加减速设计

设计要求:

1、设置开始、停止及加减速健；

2、要求显示运行状态，并设置一个极限值，当速度超过极限时发出报警信号。

二十四、电子打铃器

设计要求：

要求按学校上下课铃次序设计电子打铃器，周六周日不打铃。

二十五、直流电机调速设计

设计要求：

通过改变A/D输入来调节D/A输出，进而控制直流电动机的转速。

二十六、频率计设计

设计要求：

利用单片机的定时器/计数器定时和计数，计算出频率，用LED数码管显示出来。

二十七、报警器设计

设计要求：

设计一个报警器，当第一次触发时发出报警信号，延时后报警信号停止，十秒内没有第二次触发则复位，十秒内触发第二次则持续报警，只可由复位键复位。

二十八、简易数字电压表设计

设计要求：

1、利用ADC0809设计一简易数字电压表，要求可以测量0—5V之间8路输入电压值、电压值由四位LED数码管显示，并在数码管上轮流显示或单路选择显示；

2、测量最小分辨率为0.019V，测量误差约为±0.02V。

二十九、水位计设计

设计要求：

1、设计一自动水位控制器，使其具有均匀水流流出。当水位降到一定程度时开始注水；

2、当水位升到一定水位时，停止注水，开始放水，要求给出信号。

三十、点对点串行通信接口设计

设计要求：

1、用单片机的串行接口完成两台单片机之间的通信联络，具有全双工通信方式，波特率可调；

2、可扩展为单片机与通用计算机（RS232口）之间的通信联系。

三十一、微波炉控制设计

设计要求：

1、设置开始键，功率设置键（可设置分位大、中、小三档，初始为中档，由LED显示），定时键（设置时间）及复位键。

三十二、微电脑彩灯控制设器

设计要求:

1、用单片机控制，采用矩阵式输出，使单片机的15根口线可以控制56路彩灯；

2、本控制在电路不变的条件下，通过改变软件，能及方便地实现各种不同的花样控制。

三十三、超声波测距器的设计

设计要求：

1、设计一个超声波测距器，用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置控制；

2、要求测量X围在0.10~4.00米，测量精度1厘米，测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。

三十四、16*16点阵LED电子显示屏的设计

设计要求：

1、设计一个16*16点阵LED电子显示屏；

2、要求在目测条件下LED电子显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图像文字，显示图形和文字应稳定、清晰无串扰。图形文字显示有静止、移入移出等显示方式。

三十五、设计并实现多种波形发生电路

设计要求：

利用单片机实现产生正选波、方波、三角波、梯形波、锯齿波，要求频率可调、幅值可调，可用示波器观察。

三十六、设计并实现电容、电阻参数单片机测试系统

设计要求：

电阻、电容充放电路可计算电路时间常数，用A/D转化器测量电压值能测的时间常数值，经单片机计算，算出电阻或电容值，并在ＬＣＤ上显示。

三十七、简易电子琴设计

设计要求：

1、利用键盘能够发出低音5——高音3符等不同音阶，要求节拍依健按下时间长短可控，并有衰减低音功能；

2、能通过按键编辑歌曲，并进行贮存各重放。

三十八、智能点火系统设计

设计要求：

1、系统由一片单片机控制，嵌入了能实时检测火焰燃烧情况的检测电路，当火焰熄灭时，系统将自动关闭气阀，防止燃气外泄，还可以在火焰熄灭一段时间后自动重新点火；

2、系统由步进电机控制气阀，还设有两个按键来调节步进电机转动的步数，可以控制气阀的开度，从而控制火焰的大小，可以应用于不方便直接用手动调节气阀的场合。

三十九、单片机遥控系统设计

设计要求：

要求用单片机作为控制芯片制作一个遥控器，另一个单片机系统能被遥控操作。

四十、转速表设计

设计要求：

可采用接触或非接触式，实现对转动物体（如电动机轴）转速的测量，要求显示精度为三位半；发挥部分:可区别转向。

四十一、电子音乐播放器

设计要求：

用单片机设计一电路，能存储并有选择的播放一到二首乐曲，每个音节应有强弱项。

三、课程设计报告写作要求

一、封面

二、成绩评定

三、目录

四、正文

1、概述所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；

2、硬件电路设计及描述；

3、软件设计流程及描述；

4、源程序代码（要有注释）。

五、课程设计体会

六、参考文献

四、地点：2号教学楼315教室单片机实验室

五、时间安排：第18周

行质疑。每组限定10分钟。

六、分组与指导老师：教学班分为2个小组；指导教师：李小敏、葛广军、韩耀飞和X磊等

七、考核办法及成绩：

1、考核办法：提交课程设计报告；演示所设计的系统；回答教师所提出的问题；考勤情况。

2、成绩构成

⑴、理论方案设计及设计报告，占总成绩40%；

⑵、设计制作与调试，占总成绩40%。

⑶、答辩，占总成绩20%

3、评定评定：

成绩评定采取五级记分制，分为优、良、中、及格和不及格。由指导教师根据学生在设计中的综合情况和评分标准确定成绩。

4．评分标准

1）、优秀

(1)遵守纪律，无缺勤记录，勤于钻研，能按时按量出色地完成任务书中规定的任务，能熟练运

用所学理论和专业知识，具有较强的综合分析问题和解决问题的能力，在课题的设计中有独到的见解；

(2)设计说明书内容完整，分析正确，概念清楚，条理分明，文字通顺，书写工整，图纸齐全、

整洁、无错误、符合国家有关标准；

(3)能制作出符合要求的样机或通过仿真达到预期要求。

2）、良好

（1）工作努力，遵守纪律，考勤有迟到2次以上者，能按时按量独立完成任务书中规定的任务，能较好地运用所学理论和专业知识，具有较强的综合分析问题和解决问题的能力；

（2）设计说明书内容完整，分析正确，概念清楚，条理分明，文字通顺，书写工整，图纸齐全、整洁、无错误、符合国家有关标准；

（3）样机基本通过调试，仿真结果基本可行。

3）、中等

（1）工作较努力，遵守纪律，考勤有4 次迟到者，基本上能按时按量独立完成任务书中规定的任务，能基本正确运用所学理论和专业知识，具有一定的综合分析问题和解决问题的能力；

（2）设计说明书内容完备，分析基本正确，概念较清楚，书写较工整，图纸齐全、符合国家有关标准；

（3）能进行样机的制作，但未通过调试。仿真结果基本可行。

4、及格

（1）工作态度及表现一般，有1次旷课记录者，在规定时间内勉强完成任务书中规定的任务，基本达到了教学要求，但分析解决问题的能力较差，在非主要问题上存在错误；

（2）设计说明书内容基本正确，书写较工整，图纸齐全、基本符合国家有关标准或仅有局部非原则性错误；

（3）未进行样机制作，但进行了仿真运行，效果尚可。

5、有下列情况之一者成绩视为不及格

（1）工作不努力，有违纪行为，表现差；，有一次以上旷课记录者；

（2）未能达到设计所规定的基本要求，或设计中有原则性错误；

（3）弄虚作假，有抄袭行为，或部分内容由其他学生代做；

（4）设计说明书概念不清，图纸不齐全或不符合国家标准。