单片机原理与接口课程设计题目与要求-12级

单片机原理与接口课程设计题目与要求

第一大类：必选题

题目1：远程可控多功能电子时钟

●功能用途：实现带万年历的电子时钟、电子闹钟和秒表三项功能，且能够进行远程操作，具体内容包括：

⑴采用LCD模块分多页显示北京时间、华盛顿时间和法兰克福时间。包括时区、年月日、星期几和时分秒。可正常计时，年月日、星期和时分秒可调且具备连发调整能力。三种时间分三页显示，由按键控制切换。其中北京时间还可在阳历和阴历间切换。

⑵可同时设置三个闹钟，定时到后音乐提示。闹钟可设置为单独定时一次，每日一次两种，且定时到后可设置为取消定时或保持。

⑶实现秒表计时功能，由按键触发和停止。秒表显示共5位，分别为分两位、秒两位及小数点后一位。秒表计时显示在LED数码管上。计时结束后统计内容显示在LCD上。

⑷上述⑴、⑵两项功能要求能够接收远程操作命令实现。即两个单片机系统（定义为一个终端板和一个服务器板）通过串口连接通信。远程操作开始时，终端向服务器发送远程操作请求命令（例如密码登陆），得到允许后，服务器板所有按键操作无效，同时终端板接收服务器板当前LCD显示内容并在自己的LCD上显示。随后，终端板可通过自己的按键进行远程操作实现⑴和⑵的功能。操作结果显示在自己的LCD上并且实时传输到服务器板通过LCD 显示。全部远程操作完成后，服务器板按键恢复功能。

●验收要求：

⑴给出使用说明，包括按键的定义，操作方法等。

⑵所有功能用途均可实现且各功能转换正常。

题目2：ATM柜员机模拟系统

●功能用途：采用两个单片机系统分别模拟ATM柜员机及后台服务器，实现存取款、转账和缴费功能。具体内容包括：

⑴A TM空闲时LCD显示“Insert the card”。按下按键模拟插卡后，提示输入密码（6位）。密码输入显示在LCD上（星号表示），三次输入密码错误则系统锁定吞卡，LCD显示“Account locked”。随后所有操作均被忽略。只能通过后端服务器进行解锁。至少要能模拟两个用户（一个普通用户，一个VIP用户）。密码输入正确则进入A TM操作界面，LCD提示按下相应按键来选择菜单进入存、取款、转账或缴费界面。同时服务器端LCD显示当前插入卡的账户信息，包括用户名，余额和用户相应的身份。

⑵存款界面可接收用户百元面额钞票。通过一个按键的按下次数模拟存入金额，存款金额显示在LED数码管上；存入同时ATM端和服务器端均可显示更新后的余额。取款界面可允许用户按100、500、1000和2000四种快捷方式取款。也可允许用户自己输入取款金额（100的整数）。取款结果通过在LED数码管上显示相应金额来模拟。取款后，ATM端和服务器端均可显示更新后的余额。单次取款不能超过2500元，单日取款不能超过1万元。超额出现错误提示。

⑶转账界面要求用户输入转账账户（8位）及转账金额。普通用户单日转账金额不能超过5000元，VIP用户不能超过2万元。转账账号及转账金额除在ATM端显示外，还需发送到服务器端LCD上显示。转账账户错误（如不是8位）或转账金额超额则出现错误提示。

⑷缴费功能包括电费、水费和手机话费三种。电费和水费需输入缴费账户（6位）和缴费金

额；手机话费需输入手机号码和缴费金额；缴费金额不能超过用户转账金额权限。缴费账户和金额除在ATM端显示外，还要发送到服务器端显示。

●验收要求：

⑴给出使用说明，包括按键的定义，操作方法等。用户密码，账户信息及权限均需提前设定。

⑵所有功能用途均可实现且各功能转换正常。所有操作错误均可检测、提示及恢复。

题目3：手机功能模拟

●功能用途：采用两个单片机系统模拟两部手机，实现通话、短信和留言功能。具体内容包括：

⑴手机可处于开机或关机状态。开机后空闲时LCD显示欢迎界面，关机后LCD无显示内容。开机时手机可被拨通；关机时则提示手机已关机。

⑵两部手机预先设定自己的号码，可相互拨打进行通话。通过按键输入对方手机号码，LCD 显示拨打号码。拨打手机号码时出现音乐铃声（2部手机不同）。默认不启用留言功能。当拨打对方手机时，15秒内对方应答则开始进行通话；15秒后无应答则提示无人接听（由LCD 显示）。通话过程如下：双方预置10条常用通话内容。通过10个按键可进行交互式通话，通话内容由LCD显示。其中，LCD第一行显示本方所说内容，第二行为接收到的对方所说内容。

⑶开启留言功能后，若拨打手机15秒后无应答，则对方手机自动进入留言模式，提示本机留言。留言内容包括手机号码和留言内容（模拟不同号码手机）。开启留言功能的手机可在以后浏览留言及获取留言手机号码。

⑷两部手机可互发短信。短信内容包括对方手机号码和短信内容。输入短信时键盘编码如下图。其中，★键用于在数字和英文之间切换；﹟键用于逐字清除所输入内容。

●验收要求：

⑴给出使用说明，包括按键的定义，操作方法等。

⑵所有功能用途均可实现且各功能转换正常。

题目4：电子计算器

●功能用途：两个单片机系统联合组成一个电子计算器。能够实现科学型和程序员型两种计算功能。具体内容包括：

⑴二块板上24个按键共用，采用一块LCD显示。按键编码和布局如下图。MODE按键用于在科学型和程序员型计算功能间切换。科学型可进行十进制数的四则运算；而程序员型可进行16进制和2进制的运算。AND代表进行与运算，而OR代表或运算。

⑵科学型运算可进行十进制的单独和连续四则运算，且能够自动区分运算优先级，即先乘除后加减。运算输入可实时修改或清零。

⑶程序员型计算除10进制外，还可进行16进制和2进制运算（8位）。包括算术运算和逻辑运算。

验收要求：

⑴给出使用说明，包括按键的定义，操作方法等。

⑵所有功能用途均可实现且各功能转换正常。能够按照指定运算公式计算出正确结果。

第二大类：选做题

题目1：频率发生器

功能用途：本系统主要由Mega16单片机、4*4键盘、4个独立按键、LED数码管以及示波器显示单元构成，用于在T0时钟的CTC模式下实现1.907Hz~50KHz范围内的方波频率信号的输出。

要求：

⑴通过4个独立按键实现对频率步进与档位调整的控制

⑵通过4*4键盘实现频率的直接输入

⑶示波器实现方波信号的显示输出

题目2：排队叫号机

功能用途：实现自动排队并完成叫号，设置一个排号按键，以及四个柜台用销号按键。最大累计允许20人排队，当排队人数超过此人数是系统显示停止排队。

要求：

⑴一块实验开发板模拟叫号机，可按个人存取款和金融业务分别出号，各以P和A开头。LCD显示叫号机界面，按键选择业务。

⑵另一块开发板模拟银行柜台窗口。记录叫号机所出号码和类型并模拟业务处理过程。P类和A类间隔叫号。若某一种业务连续叫号3次，则下一次优先叫号另一种业务。

题目3：模拟电子琴

功能用途：能通过键盘输入基本的音阶，并LCD上显示，蜂鸣器同步发出声音。输入的音阶将被存储起来，可以被重放。编辑完成后，可播放编辑好的音乐。

要求：

⑴可对音乐进行基本的操作：播放，暂停，停止，重输入，快进，后退。

⑵音乐选择，可选择播放的音乐。

题目4：电子密码锁的实现

功能用途：实现电子密码锁定功能

要求：

⑴通过键盘输入密码，密码正确与错误进行相应的音乐提示，与液晶显示提示。

⑵三次按下错误密码则锁死，禁止信号输入。

⑶通过超级密码（长度为16位）进入密码修改模式，进行密码修正，用户密码长度为8位。