河南城建单片机课程设计方案任务书.docx
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河南城建单片机课程设计方案任务书
单片机原理与应用课程设计任务及指导书
<适用于班)
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、基本范围为-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、本课题设计的电话自动拨号器以单片机为核心器件,一旦检测到有告警发生,便自动通过电话线拨打你本人的手机或指定的固定电话;
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,并按规范制作设计说明书
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64张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、对一定范围内的温度进行控制,低于此范围内则加热,高于此范围则降温;
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 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、要求测量范围在0.10~4.00M,测量精度1厘M,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号教案楼315教室单片机实验室 五、时间安排: 第18周 设计进程表 时间 设计内容 要求 备注 星期一 熟悉题目、查阅资料,拟定设计方案 按要求制定出切实可行的方案 星期二 设计硬件电路及软件程序 完成硬件设计及程序流程和程序设计 星期三~四 仿真调试及目标机制做 先进行计算机仿真再完成实际调试 星期五上午 整理完成设计报告 按要求装订成册 星期五下午 答辩 简明扼要自述五分钟,评定成绩。 成立答辩小组,对题目涉及的专业理论知识、方案的选择、工程技术要求、分析计算等对设计者进行质疑。 每组限定10分钟。 六、分组与指导老师: 教案班分为2个小组;指导教师: 李小敏、葛广军、韩耀飞和张磊等 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 、理论方案设计及设计报告,占总成绩40%; 、设计制作与调试,占总成绩40%。 、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,基本达到了教案要求,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。
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