單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

1、題目1數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)目的一一掌握模擬量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。掌握雙積分a/d轉(zhuǎn)換器adc0809的使用方法。二' 技術(shù)指標(biāo)1. 測(cè)量范圍：05v2. 量程：0 5v3. 顯示位數(shù)：34位4. 分辨力：0.02 v5. 測(cè)量速率：1次/秒6. 測(cè)量方式：自動(dòng)連續(xù)測(cè)量、外觸發(fā)單次測(cè)量7. 結(jié)果顯示方式：正常顯示、偏移顯示，單位mv三' 設(shè)計(jì)方案根據(jù)技術(shù)要求，可確定出該電壓表硬件電路應(yīng)由測(cè)量電路（包括量程標(biāo)定電路和adc）、單片機(jī)、鍵盤及顯示電路幾個(gè)組成部分，各部分采用的電路形式及主要器件確定如下:（1）單片機(jī)部分選用89c51單片機(jī)作為主機(jī)，同時(shí)要設(shè)計(jì)89c51單片機(jī)的晶

2、振電路和復(fù)位電路，具體電 路略。（2）測(cè)量電路部分a/d轉(zhuǎn)換器為數(shù)字電壓表不可缺少的主要部件，決定著電壓表的精度、轉(zhuǎn)換位數(shù)等主 要技術(shù)指標(biāo)，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求，選用常用的a dc一0809芯片。（3）鍵盤、顯示部分本機(jī)需配置具有3個(gè)按鍵的鍵盤和6位數(shù)字l e d的顯示器。具體電路參見實(shí)驗(yàn)箱電路 圖 1、 2、 3。四、功能說明根據(jù)技術(shù)指標(biāo)的功能要求，確定儀器的按鍵功能如下：功能選擇鍵：需3個(gè)按鍵，分別稱為白動(dòng)連續(xù)測(cè)量、手動(dòng)單次測(cè)量和偏移量顯示。4位led學(xué)生顯示電壓值（mv）, 1位顯示測(cè)量方式（單次、連續(xù)），1位顯示顯示方式 （絕對(duì)值、偏移顯示）五、電路圖設(shè)計(jì)時(shí)，白行畫出完整的電路原理圖。i

3、r ncocour2-8alero f < >gdcnaolc start clock<qdd-口 aoo-b aoo-c26r882?k 41/ji_負(fù)?i h-&ujo： a74ls02!n1eocul 1 adch8b9clock i n圖1 0809電路連接圖©電位器nzd.es數(shù)據(jù)總線段碼輸出(0x004h)位選通信號(hào)(0x002h)圖2顯示器電路連接圖圖3鍵盤電路連接圖題目2數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)目的一一掌握數(shù)字量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。二' 技術(shù)指標(biāo)1. 測(cè)量范圍：0200k2. 測(cè)量信號(hào)：方波3. 測(cè)量信號(hào)電壓：35v4. 閘門時(shí)間：

4、l（）ms、0.1s、is5. 顯示位數(shù)：6位三、設(shè)計(jì)方案根據(jù)技術(shù)要求，可確定出該數(shù)字頻率計(jì)應(yīng)市測(cè)量電路（包括量程標(biāo)定電路和a dc）、 單片機(jī)、鍵盤及顯示電路兒個(gè)組成部分，各部分采用的電路形式及主要器件確定如下：（1）單片機(jī)部分選用89c51單片機(jī)作為主機(jī)，同吋要設(shè)計(jì)89c51單片機(jī)的晶振電路和復(fù)位電路，具體電 路略。（2）測(cè)量電路部分直接利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)頻率的測(cè)量。（3）鍵盤、顯示部分本機(jī)需配置具有3個(gè)按鍵的鍵盤和6位數(shù)字l e d的顯示器。具體電路參見實(shí)驗(yàn)箱電路 圖 4、5o測(cè)量頻率范圍：1-1ooohz1k-1ok10k-200k用按鍵選擇測(cè)量范圍。閘門時(shí)間1s,單位（

5、hz）閘門時(shí)間0.1s （計(jì)數(shù)值x10）,單位（khz）閘門時(shí)間10ms （計(jì)數(shù)值xi00）單位（khz）數(shù)據(jù)總線段碼輸出（0x004h）位選通信號(hào)（0x002h）圖4顯示器電路連接圖74hc24 5讀回行碼(0x001h)74hc3741 數(shù)據(jù)總線列碼(0x002h)圖5鍵盤電路連接圖圖6等粕度測(cè)量數(shù)字頻率計(jì)電路圖題目3外部輸入正脈寬度測(cè)量一一掌握數(shù)字量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。二' 技術(shù)指標(biāo)1. 測(cè)量范圍：4ms512ms2. 測(cè)量信號(hào)：方波3. 測(cè)量信號(hào)電壓：35v4. 顯示位數(shù)：6位三' 設(shè)計(jì)方案1 測(cè)量方法(1) 設(shè)定一個(gè)開關(guān)控制測(cè)量開始。按動(dòng)開關(guān)接外部中斷0,響應(yīng)1次

6、外部中斷。在中 斷程序屮測(cè)量脈寬。(2) 利用定時(shí)器t1門控定時(shí)方式，選擇t1方式1,使定時(shí)器的定時(shí)受外部脈寬控制, 當(dāng)被測(cè)脈沖為高電平吋，定吋器開始計(jì)吋，當(dāng)被測(cè)脈沖由高電平轉(zhuǎn)為低電平吋定吋器停止計(jì) 吋。脈寬 d二計(jì)數(shù)值 xtc (機(jī)器周期)(us), d (us) -r 1000*d (ms)。(3) rtl于t1方式1最大定時(shí)時(shí)間為131ms,因此當(dāng)測(cè)脈沖寬度超過131ms時(shí), 需要進(jìn)行進(jìn)位處理。 本設(shè)計(jì)rti單片機(jī)、測(cè)暈控制電路、鍵盤及顯示電路兒個(gè)組成部分，各部分采用的電路形 式及主要器件確定如下：(1) 單片機(jī)部分選用89c51單片機(jī)作為主機(jī)，同時(shí)要設(shè)計(jì)89c51單片機(jī)的晶振電路和復(fù)位

7、電路，具體電 路略。(2) 測(cè)量電路部分直接利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)頻率的測(cè)量。(3) 鍵盤、顯示部分具體電路參見實(shí)驗(yàn)箱電路圖7、80段碼輸出位選通信號(hào)(0x004h)(0x002h)圖7顯示器電路連接圖74hc24 5讀回行碼(0x001h)74hc3741 數(shù)據(jù)總線列碼(0x002h)圖8鍵盤電路連接圖題目4正弦信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)掌握利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)方法。二、技術(shù)指標(biāo)1. 正弦波頻率范圍：1hz100h乙100hz1000hz2. 頻率步進(jìn)值：1hz100hz檔步進(jìn)是10h乙100hz1000hz檔步進(jìn)是1oohz3. 輸出電壓：15v幅值可調(diào)（iv步進(jìn)）4. 具有顯示

8、輸岀波形頻率和幅度的功能5. 顯示位數(shù)：6位6. 鍵盤設(shè)置頻率值三、設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)由單片機(jī)、d/a轉(zhuǎn)換電路、鍵盤及顯示電路兒個(gè)組成部分，各部分采用的電路形 式及主要器件確定如下：（1）單片機(jī)部分選用89c51單片機(jī)作為主機(jī)，同時(shí)要設(shè)計(jì)89c51單片機(jī)的晶振電路和復(fù)位電路，具體電 路略。（2）d/a轉(zhuǎn)換電路部分直接利用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱上的d/a轉(zhuǎn)換電路正弦波信號(hào)的輸出。電路如圖9所示。（3）本設(shè)計(jì)利用鍵盤設(shè)置不同的輸出檔及步進(jìn)值,顯示器用來顯示頻率值和電壓值。鍵盤、顯示部分具體電路參見實(shí)驗(yàn)箱電路圖10、11。數(shù)據(jù)總線段碼輸出(oxoo4h)位選通信號(hào)(0x002h)圖11鍵盤電路連接圖設(shè)計(jì)題目5密碼

9、鎖控制器的設(shè)計(jì)掌握單片機(jī)管理鍵盤、顯示器的方法。二' 技術(shù)指標(biāo)要求設(shè)計(jì)的電子密碼鎖的密碼用鍵盤上的數(shù)字按鍵產(chǎn)生的6位數(shù)字碼構(gòu)成的密碼。如杲 輸入密碼正確開鎖（發(fā)光二極管量），如果密碼不正確，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。1. 顯示位數(shù)：6位密碼顯示2. 鍵盤設(shè)置密碼三' 設(shè)計(jì)方案：本設(shè)計(jì)包括矩陣鍵盤接口電路、密碼鎖的控制電路和輸出顯示電路等三部分。鍵盤部分 包括鍵盤掃描時(shí)序產(chǎn)生電路；鍵盤掃描；抖動(dòng)消除；鍵盤譯碼；按鍵存儲(chǔ)c程序控制包括數(shù) 字按鍵的數(shù)字輸入；存儲(chǔ)及清除；功能按鍵的功能設(shè)計(jì)；移位寄存器的設(shè)計(jì)與控制；密碼清 除、變更、存儲(chǔ)；激活開鎖電路；密碼核對(duì)；解除電鎖電路。輸出顯示電路的設(shè)計(jì)包括

10、：數(shù) 據(jù)選擇；bcd對(duì)顯示譯碼；七段顯示掃描。（1）密碼數(shù)據(jù)輸入：每按一個(gè)數(shù)字鍵，在顯示器上顯示一個(gè)“”最多可設(shè)置6位密碼。（2）密碼設(shè)置：每按一個(gè)數(shù)字鍵，就輸入一個(gè)數(shù)值，并在顯示器上的最右方顯示出該數(shù)值, 并將先前已經(jīng)輸入的數(shù)據(jù)依序左移一個(gè)數(shù)字位置。（3）數(shù)碼清除：按下此鍵可清除前面所有的輸入值，清除成為“000000”。（4）密碼更改：按下此鍵吋將目前的數(shù)字設(shè)定成新的密碼。（5）激活電鎖：按下此鍵可將密碼鎖上鎖。（6）解除電鎖：按下此鍵會(huì)檢查輸入的密碼是否正確，密碼正確即開鎖。（7）密碼錯(cuò)誤：聲光報(bào)警設(shè)計(jì)題目6電子秒表的設(shè)計(jì)掌握定時(shí)器使用方法，掌握單片機(jī)管理鍵盤、顯示器的方法。二'

11、 技術(shù)指標(biāo)1. 6 位 led：595999分秒1/10 秒1/100 秒2. 按鍵啟動(dòng)、停止秒表計(jì)數(shù)。三' 設(shè)計(jì)方案基本定時(shí)時(shí)間為100uso中斷10000次為1秒。秒和分逢60進(jìn)u 1/1000秒不顯示, 做四舍五入處理。參考實(shí)驗(yàn)十八電子鐘程序。、設(shè)計(jì)目的掌握外部中斷、定時(shí)器使用方法，掌握單片機(jī)管理鍵盤、顯示器的方法。二' 技術(shù)指標(biāo)1南北方向綠燈亮15秒，閃爍2次；黃燈亮2秒；紅燈亮10秒；2. 東西方向綠燈亮10秒，閃爍2次，黃燈亮2秒；紅燈亮15秒；3. 緊急情況（救護(hù)車、救火車等緊急救援車通過時(shí)），東西、南北方向?yàn)榧t燈，持續(xù)10 秒鐘。中斷方式申請(qǐng)緊急通過方式。4.

12、紅燈亮、綠燈亮讀秒倒計(jì)時(shí)顯示。*5.南北、東西方向通行、禁止吋間可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定。三' 設(shè)計(jì)方案1. p1 口控制6個(gè)led燈（2組紅綠黃燈）；2. 定時(shí)器產(chǎn)生定時(shí)時(shí)間；3.6為led數(shù)碼管用來顯示東西、南北方向讀秒倒計(jì)吋；4.按鍵設(shè)定南北、東西方向通行、禁止時(shí)間。參考實(shí)驗(yàn)十五。題目8出租車計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)目的掌握數(shù)字量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法學(xué)握單片機(jī)管理鍵盤、顯示器的方法二、技術(shù)指標(biāo)1.計(jì)價(jià)器顯示按里程的計(jì)費(fèi)。2公里起價(jià)，起價(jià)費(fèi)5元。5元/公里（白天），6元/公里（夜 計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)白天2公里起價(jià)，起價(jià)費(fèi)5元夜間（23點(diǎn)-次fi 5點(diǎn)）2公里起價(jià)，起價(jià)費(fèi)5.4元26公里1.6元/公里大

13、于6公里/公里，2.4元2-6公里1.8元/公 里大于6公里2.6元/公 里每等5分鐘，增加1元每等5分鐘，增加1元2. 最小計(jì)價(jià)單位0.1元3. 按鍵啟動(dòng)、停止計(jì)價(jià)；*4.每等待5分鐘增加1元。三' 設(shè)計(jì)方案1外部事件訃數(shù)模擬里程傳感器，外部輸入1個(gè)脈沖，相當(dāng)行駛0.02公里; 為方便實(shí)驗(yàn)室內(nèi)演示，設(shè)起步范圍1個(gè)外部脈沖，相當(dāng)行駛0.2公里。2. 計(jì)價(jià)顯示：元、角，逢十進(jìn)一。計(jì)價(jià)器顯示：025950里程(km)元角分3. 按鍵設(shè)定白天、夜間狀態(tài)；*4.相鄰兩個(gè)脈沖z間的時(shí)間每超過5分鐘增加1元。應(yīng)用定時(shí)器的定時(shí)功能。題目9電子琴的設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)目的1、了解計(jì)算機(jī)發(fā)聲原理；2、熟悉定吋器編

14、程方法；3、熟悉鍵盤掃描電路工作原理及編程方法二、技術(shù)指標(biāo)1、數(shù)字按鍵1、2、3、4、5、6、7作為電子琴按鍵，按鍵即發(fā)出基本咅調(diào)。2、可播放預(yù)存的3首音樂。3、用其他按鍵擴(kuò)展音階的低音和高音。(選做)三、設(shè)計(jì)方案1、利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供的鍵盤，使數(shù)字鍵1、2、3、4、5、6、7作為電子琴按鍵，按鍵即發(fā) 出相應(yīng)的音調(diào)。用單片機(jī)的p1.0 口發(fā)出的音頻脈沖，驅(qū)動(dòng)喇叭。2、利用定時(shí)器，可以發(fā)出不同頻率的脈沖，不同頻率的脈沖經(jīng)喇叭放大電路濾波后，就會(huì) 發(fā)11!不同的咅調(diào)。3、定時(shí)器按設(shè)置的定時(shí)參數(shù)產(chǎn)生中斷，這一次中斷發(fā)出脈沖低電平，下一次反轉(zhuǎn)發(fā)出脈沖 高電平，由于定時(shí)參數(shù)不同，就發(fā)出了不同頻率的脈沖。本

15、系統(tǒng)中按鍵一次，會(huì)發(fā)出50個(gè) 脈沖，發(fā)完后繼續(xù)檢測(cè)鍵盤，如果鍵還按下，繼續(xù)發(fā)音。各音階標(biāo)稱頻率值:咅階1234567頻率(hz)440. 00493. 88554. 37587. 33659. 26793. 99830. 61題目10數(shù)顯搶答器的設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)目的1、熟悉擴(kuò)展單片機(jī)中斷源的原理及編程2、熟悉鍵盤顯示電路的工作原理及編程二、技術(shù)指標(biāo)1、八路搶答輸入，先搶答有效；2、led數(shù)字顯示某路有效搶答輸入；3有聲光顯示；4、有“啟動(dòng)”和“清零”按鍵，只有按下啟動(dòng)按鍵后，才能進(jìn)行有效搶答；按下清零按鍵 后，清除上次搶答結(jié)果。三' 設(shè)計(jì)方案1、利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供的邏輯電平開關(guān)作為8路搶答器

16、的輸入；2、搶答輸入采用擴(kuò)展中斷的方法實(shí)現(xiàn)，具體可采用4輸入與非門74ls20來配合實(shí)現(xiàn)。題目"遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)目的1、掌握單片機(jī)串行通信的原理及編程；2、掌握鍵盤顯示電路的工作原理及編程；3、掌握模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)。二' 技術(shù)指標(biāo)1、數(shù)據(jù)采集方式：單次、連續(xù)；2、模擬量數(shù)據(jù)輸入范圍：05v；3、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換精度：8位；4、數(shù)據(jù)傳輸方式：基帶傳輸。三' 設(shè)計(jì)方案1、采用2套實(shí)驗(yàn)裝置，一臺(tái)作主機(jī)，一臺(tái)做從機(jī)，主控單片機(jī)和被控單片機(jī)的通信采用串 行通信。2、主機(jī)作為主控器，向從機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，顯示從機(jī)數(shù)據(jù)采集的結(jié)果。3、從機(jī)作為數(shù)據(jù)采集器，按主機(jī)的信道命令進(jìn)行單次或連續(xù)數(shù)據(jù)采集（a/d轉(zhuǎn)換），并將轉(zhuǎn) 換結(jié)果通過串口將數(shù)據(jù)