基于A VR单片机的酒精传感器的设计
——包含原理图和完整代码
摘要
该设计作品基于ATmega16单片机，利用酒精传感器，实现空气周围环境中的酒精浓度实时测量，通过LED数码管实时显示，一旦超过阈值即蜂鸣器报警，可用于车载监控及仓库等有防火要求的地方。
关键字
ATmega16单片机酒精传感器自动报警
Abstract
The design works based on single-chip microcomputer, using alcohol ATmega16 sensor, realize the alcohol concentration of air environment through real-time measuring, LED digital display, once more real-time tube threshold, which can be used for car buzzer alarm monitor and warehouse fire.
1
目录
1 项目要求 (4)
2.项目的硬件原理和内容 (4)
2.1 硬件设计思想和原理图 (4)
2.2 如何使用硬件单元 (4)
2.3 硬件电路图 (6)
3.软件设计思想和内容 (8)
3.1端口初始化 (8)
3.2数据采集及处理流程 (8)
3.3 LED显示 (9)
3.4蜂鸣器报警 (10)
4.测试过程处理 (11)
4.1硬件调试 (11)
4.2仿真调试 (11)
4.3综合调试 (12)
4.4测试过程问题分析 (13)
4.5测试结论 (14)
5. 系统设计所需资源 (14)
6. 项目分工 (14)
7. 系统设计总结 (14)
7.1团队总结 (14)
7.2个人心得 (15)
参考文献 (18)
附录A 酒精传感器参数 (18)
附录B 系统总程序代码 (20)
附录C 实物图 (23)
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一、 项目要求：
便携式酒后驾车测试仪
酒后驾车易出事故，但判定驾驶员是否喝酒过量带有较大的主观因素。请你利用学过的知识，设计一台便携式、交通警使用的酒后驾车测试仪。
总体思路是: 让被怀疑酒后驾车的驾驶员对准探头(内部装有多种传感器)呼三口气，用一排发光二极管指示呼气量的大小(呼气量越大，点亮的LED 越多)。当呼气量达到允许值之后，“呼气气确认”LED 亮，精酒蒸气含量数码管指示出三次呼气的酒精蒸气含量的平均百分比。如果呼气量不够，则提示重新呼气，当酒精含量超标时，LED 闪亮，蜂鸣器发出“嘀??嘀??”声。
二、 项目的硬件设计原理与内容
1、 硬件设计思想和原理图：
采用MQ303将酒精信号转换成敏感体电阻的变化，外接电源和负载电阻，把电阻变化转换成电压信号，利用Mega16单片机的模数转换功能采样电压变化，转换成酒精浓度用七段数码管显示出来，当达到预定报警浓度时，蜂鸣器报警，并接通开关时，Led 灯不再显示。
硬件设计时，考虑酒精浓度是由传感器把非电量转换为电量，传感器输出的是0-5伏的电压值且电压值稳定，外部干扰小等。因此，可以直接把传感器输出电压值送入单片机进行处理。此外，还需接入LED 数码管显示，声光报警电路等。其总体框图右图所示： 2、 如何使用硬件单元：
将MQ303预留引脚接电源，预热3秒以上。接通单片机电源，七段数码管闪烁显示周围酒精浓度。一旦酒精浓度超过阈值，蜂鸣器报警。与门和非门以及开关组成打火系统，蜂鸣器信号和开关决定是否导通。开关模拟打火系统电源开关，接通开关时，Led 灯亮表示打火成功，反之则表示打火系统被强行制止。
单片机选择：ATmega16单片机是一款功能十分强大，集成度非常高的数字处理系统。它集成了ADC与DAC的模块，因而此作品设计中可以直接将MQ3型酒精气敏传感器的探测信号输入单片机中，然后在单片机内进行A/D模数转换，数据处理。其引脚图如下图:
下图1为选择4位一体共阳极数码管，型号为SR410561k。该数码管具有工作稳定，亮度高，反应灵敏，质量可靠等特点。
4
5
图表 1
图二为蜂鸣器报警部分
:
图表 2
图三为传感器回路图
:
图表 3
3、 硬件原理图:
6
PCB 图：
三、软件设计思想和内容
软件方案主要包括数据采集、数据处理、显示、声光报警等子程序。仪器开机后
经初预热阶段后测量结果。测量时数据采集程序把数据送入到AVRmega16单
片机中的A/D转换器，进行A/D转换。由数据处理程序完成数据间的转换和数
子程序启动，发出声光报警。软件主程
序流程图如右图所示：
1、端口初始化
1、PORTA用于传感器信号输入和蜂鸣器输
出；
PORTB用于控制LED显示；
PORTC用于LED位选。
2传感器采集部分：
采用ADC差分输入，因为传感器输出电压可
以达到0-5v，单片机可以直接处理，故使用1倍增益。
3 ADC转换部分：
使用7.3728M晶振，32分频，T0比较匹配中断，定时2ms，转换结果右对齐。
4 七段数码管显示部分
动态扫描显示，间隔2ms。
2、数据采集及处理子程序流程：
7
图表4
数据采集及处理函数关系图如下：
图表5
4、L ED显示子程序：
本作品显示为LED显示。显示子程序分为预热阶段显示程序，测量结果显示程序。流程如图6：
8
图表6
5、蜂鸣器报警子程序：传感器输入值经A/D转换后，调用比较程序，再经过数据处理后显示的测量值与程序中设定的报警阈值比较，小于等于阈值则继续执行显示程序，大于阈值则将单片机PA5端口输出高电平进行报警。
9
图表7
四、测试过程处理
调试分析包括硬件调试分析和软件调试分析及软、硬件联调。由于硬件调试分析和软件调试分析是独立进行的，所以可以先调硬件再调软件。在调试中找出错误、缺陷，判断各种故障，并做出软硬件的修改，直至设计作品能够正确体现其功能。
1、硬件调试
硬件调试包括传感器电路、显示电路、单片机外围电路、报警电路等。下面主要介绍传感器电路、报警电路的调试。
首先把MQ303A酒精传感器，接1.5v左右电压上由于电压预热3秒以上，酒精传感器里已经集成了放大电路，而用万用表测量可证实传感器输入电路中输出是一稳定的0-5V的电压信号，符合单片机的输入条件，因此此信号可以直接接人单片机进行A/D转换而不需要放大、滤波等。
其次对于声光报警电路的调试分为蜂鸣器和LED的调试。经试验可知蜂鸣器在高电平时正常工作，LED为共阳极。
2、仿真调试
10
软件调试为利用ICCAVR，CVAVR，AVR Studio软件进行模块化调试。调试过程中观察各个变量的变化，查找所写程序的错误，并改正。
ADC 转换结果
转换结束后(ADIF 为高)，转换结果被存入ADC 结果寄存器(ADCL, ADCH)。
单次转换的结果如下：
1024是2的10次方，因为转换结果是10位的
仿真电路图：
报警时：
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不报警时
:
3、综合调试
利用AVR Studio软件和硬件电路板进行软硬件联合仿真，首先将软件程序下载到AVR Studio中，然后运行一下，确认无误后，再把程序写入硬件之中。对调试过程中出现的错误要仔细分析，然后不断修正，直至达到理想效果为止。在软硬件联调时，根据在程序中设定的阈值，用酒精渐渐接近传感器来模仿酒精浓度的增大，显示结果良好，报警结果十分精确，在到达阈值时能够准确发出报警声。
4、测试过程问题分析：
1、PCB板多处电路不通，只能在开发板上调试
2、MQ-3传感器的输入和输出非线性，因此计算它的浓度和输出电压的值的关系非常困难，
我们只能测出数据，然后折合为几条曲线，通过编程控制输出，由于硬件参数存在的误差，开始我们的输出数据不理想，通过多次调试，逐渐把它的输入和输出值接近真实值。
3、该开发只能在100-1000这个值内进行工作，由于受加热温度的影响，加热时间对输出有
比较大影响，所以超出这个范围，我们都强制它等于0，这个范围已经可以够我们进行酒后驾车的测试了，避免了超出输出范围，很难进行数据的处理这个方面的设计。
4、酒精传感器的电阻值随时间，温度和酒精浓度变化较大，这是我们不能进行定量计算的
难点。
5、用酒靠近传感器进行测量，有相应的数据输出，但撤去酒精的时候，数值只能缓慢地下
降至低值，可能是因为酒精残留的缘故。所以酒精传感器不能进行快速的多次测量。这
12
是我们设计的问题。
5 测试结论:
1、在距离一定距离内对着传感器吹浓度56%的白酒，成功报警。
2、指标参数的分析
MQ303说明书上说在0.9-1.0v下预热时间大于48小时，在2.2±0.2V下预热5~10秒钟，实测不需这么长的时间，也不需2v以上的电压，5号干电池提供1.5v左右电压预热3秒以上即可。
五、系统设计所需资源：
MQ303A酒精传感器1个，A VR单片机芯片，A Tmega16单片机实验板1个，印刷电路板一块，七段数码管4个，Led灯一个，15mh电感一个，104电容一个，蜂鸣器一个，10k 欧电阻两个，360欧电阻8个，插线若干，与门和非门各一个等等。
参考资料：
【1】康华光．《电子技术基础》．高等教育出版社，2006 第五版
【2】马潮《avr单片机嵌入式系统原理与应用实践》清华出版社2005 第一版
附录A、
1、酒精传感器参数：
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B.环境条件
C. 灵敏度特性
3、酒精含量的判断标准：
呼气测试最简便。而血液中的酒精浓度与肺部呼出的气体酒精浓度有一定的比例：大约2200毫升呼气中酒精含量相当于1毫升血液中酒精含量，测出后者就可知道前者。
大量的统计研究结果表明，如果被测者深吸气后以中等力度呼气达三秒钟以上，这时呼出的气就是从肺部深处出来的气体。呼气中的酒精含量与血液中的酒精含量有如下关系：
BAC(in mg/L) = BrAC(in mg/L) x 2200
上式中，BAC是血液酒精浓度的英文缩写，BrAC则是呼气酒精浓度的缩写，括号中的in mg/L表示以每升中多少毫克为单位。也就是说，以毫克/升为单位的血液酒精浓度在数值上相当于以毫克/升为单位的呼气酒精浓度乘上系数2200（由于各国的情况不同，在美国此系数采用2000，而欧洲很多国家采用2100）。基于此，目前全世界绝大多数国家都采用呼气酒精测试仪对驾驶人员进行现场检测，以确定被测量者体内酒精含量的多少。
关于吹管
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酒精测试仪用的吹管是一个容易被忽视的问题。GA307-2001标准对吹管也作了规定。吹管虽小，但对保证检测精度非常重要。被测者口含吹管呼气，进入吹管的气体几乎全部是被测者呼出的气体。如果从一个喇叭口送入气体，被测者不接触喇叭口而对喇叭口吹气，根据流体力学的原理，气体流动时压力减小，这就把周围的空气一起带进仪器内（喷雾器就是根据这个原理制成的），相当于把呼气中的酒精浓度稀释了，检测到的酒精浓度就会比被测者实际的呼气酒精浓度低，这显然是不能容许的。另一个必须注意的是吹管一定要是单向性的，在吹气的时候才能进行检测，吸气时不能进行检测，因为吸气时吹管中的气体不来自人体，检测的结果自然不能反映人体内的酒精含量。在选择警用酒精测试仪时必须注意这个问题。
饮酒驾车和醉酒驾车，是按血液中不同酒精浓度区分。依标准，血液酒精浓度在0.2—0.8mg/ml(不含0.8)之间，属于酒后驾车，处暂扣一个月以上三个月以下驾驶证，并处200元以上500元以下罚款。血液酒精浓度在0.8mg/ml(含)以上时，属醉酒驾车。按照《道路交通安全法》，处十五日以下拘留和暂扣三个月以上六个月以下驾驶证，并处500元以上2000元以下罚款。
附录B、
系统总程序代码：
//酒精传感器C代码，ICCAVR编译环境
//ICC-AVR application builder : 2010-4-16
// Target : M16
// Crystal: 7.3728Mhz
#include
#include
flash unsigned char led7[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};//数码管字型0~9
flash unsigned char position[4]={0x01,0x02,0x04,0x08};//用于选通四个数码管显示用
unsigned char dis_buff[4]={0,0,0,0},posit;//对应个位，十位，百位，千位的相应的数值
int time_2ms_ok;//中断相应用到的变量
unsigned long int value;//AD转换的寄存器ADCH存放的结果，转换为10进制的值。
unsigned long int middle_1,middle_2,middle_3;
unsigned long density;//转换的最终结果值，此值需要显示出来
void port_init(void)//端口初始化
{
PORTA = 0x00;
DDRA = 0xF0;
PORTB = 0x00;
DDRB = 0xFF;
PORTC = 0x00;
DDRC = 0xFF;
PORTD = 0x00;
15
DDRD = 0xFF;
}
void adc_init(void)//dac初始化
{
ADCSR = 0x00; //disable adc
ADMUX = 0x61; //select adc avcc 外部电源参考，数据左对齐；
ACSR = 0x80;
SFIOR&=0x1F;
SFIOR|=0x60;
ADCSR = 0xAD;
}
void density_dis_buff()//此函数用于将density的个位，十位，百位，千位分开存放进数组dis_buff[i] {
unsigned char i;
for(i=0;i<=3;i++)
{
dis_buff[i]=density%10;
density/=10;
}
}
#pragma interrupt_handler adc_isr:iv_ADC
void adc_isr(void)//ADC转换
{ float a,b;
value=ADCH;
a=(float)value;
b=a/256;
if (b<0.1)
density=((-0.12)*b+0.561)*2000;
else if (b<0.15)
density=((-0.16)*b+0.461)*2000;
else if (b<0.2)
density=((-0.28)*b+0.321)*2000;//分段直线计算，计算值在200~1000ml/L内误差相对减少（已经转换为血液中的值），已经能实现检测酒后驾驶和醉酒驾驶。
else if (b<0.25)
density=((-0.3)*b+0.2)*2000;
else if (b<0.3)
density=((-0.3)*b+0.18)*2000;
else if (b<0.35)
density=((-0.3)*b+0.15)*2000;
else if (b<1.8)
density=((-0.3)*b+0.15)*2000;
16
else
density=((-0.3)*b+0.2)*2000;
//density=((-0.16)*b+0.125)*2000;
density_dis_buff(density);
}
#pragma interrupt_handler time0_comp_isr:iv_TIM0_COMP
void time0_comp_isr(void)
{
time_2ms_ok=1;
}
void init_devices(void) //系统的初始化
{
//stop errant interrupts until set up
CLI(); //关中断
port_init();
adc_init();
MCUCR = 0x00;
GICR = 0x00;
TIMSK = 0x02; //timer interrupt sources
SEI(); //开中断
//all peripherals are now initialized
}
void process()//数据的显示和处理
{
unsigned char i,a,b,c;
posit=0;
for(i=0;i<4;i++){
PORTD = position[3-posit];
PORTB = led7[dis_buff[posit]];//循环在数码管实现动态显示
posit++;
if (dis_buff[2]>=8||dis_buff[3]>=1)//当酒精浓度大于800ml/L的时候，蜂鸣器报警，led发光报警。
PORTA=0x20;
else
PORTA=0x00;
for(a=0;a<2;a++)
for(b=0;b<4;b++)
for(c=0;c<220;c++);//实现延时功能，延时为1-10ms即可以让数码管动态显示
}
}
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void main(void)
{
init_devices();
TCCR0=0x0B;
TCNT0=0x00;
OCR0=0xE6;
SREG|=0X80;
while(1)
{
//if(time_2ms_ok){
process();
// time_2ms_ok=0;
//}
}
}
附录C
实物图片：
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单片机原理及应用课程设计指导书 一、课程设计目的 《单片机原理及应用》是一门技术性，应用性、实践性很强的学科。课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节，课程设计的目的和任务就是配合单片机的教学和平时实验，以达到巩固消化课程的内容，进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练，启发创新思维，使之具有独立单片机产品和科研的基本技能，是以培养学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。 二、课程设计要求 1、每个学生可以从下面的课程设计题目中任选一个（也可以根据自己的兴趣选题，但选题必须是和单片机应用有关的其他控制或测试系统，同时要通过指导老师确认），选题后按任务书的要求查阅资料，完成系统的总体设计和各个模块的设计。具体实现可以用Proteus仿真，也可以用硬件。 2、进入实验室以后应根据前面的设计在2周内独立完成仿真和调试任务。课程设计过程中，要认真记录资料来源、出现的问题和解决方法。 3、不同的学生如果选题相同，相互之间可以相互探讨，但杜绝抄袭。如果发现，按零分计算。 4、设计完成后学生要按要求认真撰写课程设计报告，并于设计完成后一周内交指导老师评阅。同时准备设计测试和答辩。
三、时间安排 1、13周之前完成分组和选题，并根据选题向指导老师要任务书 2、14周根据任务书的设计要求，查阅相关的资料，完成系统总体方案设计及各模块的软硬件设计 3、15周进入实验室进行仿真、调试，并馔写设计报告，并于16周周一交给指导教师，并准备系统测试和答辩。 四、设计作品提交 1、课程设计报告书 2、proteus仿真程序（对于用proteus仿真的学生） 3、硬件实物及单片机源程序文件 五、设计报告的撰写 1、设计报告采用统一的格式，封面包括：课程设计名称、班级、姓名、学号、设计时间，具体参考设计摸板。 2、设计报告书写规范，系列分以下几个部分进行书写： 1、绪论：介绍设计的背景和意义 2、系统总体方案设计：给出系统设计硬件框图，说明实现的基本原理 3、硬件系统设计：针对框图中的硬件模块，分别介绍选择的具体元器件型号，并介绍这些器件的性能及和单片机的连接图，最后画出详细的这个系统硬件原理图。 4、系统软件设计：根据设计的功能划分模块，画出主程序和主程序的软件流程图。 5、系统调试及仿真 写出调试方法和运行结果 6、设计总结 六、课程设计内容及提示
陈新 2014/7/21 17:32:03 QQ可以找到历史记录的 陈新 17:33:15 无痕的回忆 17:01:52 LED_LOOP: MOV R1, #251 ;1s的显示延时（好奇怪，居然不准） LED_LOOP_1: MOV R4, #14 ;使用了寄存器R1，R4（估计可以使用堆栈临时释放） LED_LOOP_2: LCALL DISPLAY_MOVE DJNZ R4, LED_LOOP_2 DJNZ R1, LED_LOOP_1 RET 无痕的回忆 23:10:36 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H HC595_SCK BIT P0.4 HC595_RCK BIT P0.5 HC595_RST BIT P0.6 HC595_DAT BIT P0.7 MAIN: MOV A, #00H MOV P0, A CLR HC595_RST LOOP0: MOV R0, #0 LOOP1: MOV R1, #100 LOOP2: MOV R4, #10 LOOP3: LCALL DISPLAY DJNZ R4, LOOP3 DJNZ R1, LOOP2 INC R0 LJMP LOOP1 DELEY0: MOV R6, #4 ;1ms延时的子程序 DELEY1: MOV R7, #123 DELEY2: DJNZ R7, DELEY2 DJNZ R6, DELEY1 NOP RET
DISPLAY: MOV A, R0 MOV B, #100 DIV AB MOV B, #10 DIV AB ;MOV A, #0 LCALL SHOW_NUM MOV A, P0 ANL A, #0F0H ORL A, #1 MOV P0, A ;延时LCALL DELEY0 ;延时LCALL DELEY0 MOV A, R0 ;有问题MOV B, #100 DIV AB ;MOV A, #7 LCALL SHOW_NUM MOV A, P0 ANL A, #0F0H ORL A, #2 MOV P0, A ;延时LCALL DELEY0 ;延时LCALL DELEY0 MOV A, R0 MOV B, #100 DIV AB XCH A, B MOV B, #10 DIV AB ;MOV A, #7 LCALL SHOW_NUM MOV A, P0 ANL A, #0F0H ORL A, #4 MOV P0, A LCALL DELEY0 ;延时LCALL DELEY0 ;延时 MOV A, R0 MOV B, #10 DIV AB
哈尔滨远东理工学院 课题名称 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 2015年10月14日
1、例举设计过程中遇到的问题及其解决方法（至少两例）。答：（1）问题说明： 解决方法： （2）问题说明： 解决方法： 2、教师现场提的问题记录在此（不少于2个问题）。
目录 1 设计任务 (1) 2设计方案 (2) 2.1任务分析 (2) 2.2方案设计 (2) 3 系统硬件设计 (3) 3.1时钟电路设计 (3) 3.2复位电路设计 (3) 3.3 灯控制电路设计 (3) 3.4 倒计时显示电路设计 (4) 3.5 按键控制电路设计 (5) 4 系统软件设计 (6) 4.1 1S定时 (6) 4.2 定时程序流程 (6) 4.3交通灯的设计流程图 (6) 4.4定时器0 及中断响应 (7) 5仿真与性能分析 (8) 6心得体会 (9) 参考文献 (10) 附录1 系统原理图 .......................................................................错误!未定义书签。附录2 系统PCB图 .....................................................................错误!未定义书签。附录3 程序清单 .. (11) II
1 设计任务 支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图1.1所示。设东西向为主干道，南北为支干道。 1. 基本要求 （1） 主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。 （2） 主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒，设立30秒、20秒计时、显示电路。 （3） 在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡。黄灯亮时，原红灯按1Hz 的频率闪烁。 （4） 要求主支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0～99秒内任意设置。 2. 选做 （1） 可设置紧急按钮，在出现紧急情况时可由交警手动实现全路口车辆禁行而行人通行状态，即主干道和支干道均为红灯亮。 （2） 实现绿波带。所谓‘绿波带’，是指在一定路段，只要按照规定时速，就能一路绿灯畅行无阻。“绿波带”将根据道路车辆行驶的速度和路口间的距离，自动设置信号灯的点亮时间差，以保证车辆从遇到第一个绿灯开始，只要按照规定速度行驶，之后遇到的信号灯将全是绿灯。
单片机课程设计指导书
单片机应用 课程设计指导书 中原工学院信息商务学院信息工程系 课程名称：单片机应用 适用对象：测控技术与仪器 学分/学时：3/3 选修课程：单片机应用与接口技术
一、课程设计目的 大学本科学生动手能力的培养和提高是大学本科教育的一个重要内容。如何让学生在学好基础知识的同时，迅速掌握应用技术，实验与课程设计环节起着非常重要的作用。本课程设计的目的，是让测控、自动化专业学生通过课程设计，首先建立起单片机应用系统的概念，根据实际的系统设计要求，掌握初步的单片机系统设计方法，从硬件系统和软件系统设计两个方面得到实际的提高，为今后的毕业设计打下良好的基础。 二、课程设计基本要求 1、17周：运用51系列单片机，根据设计要求绘制系统原理图（要 求用protel 或altium designer软件绘制）； 2、18周：设计系统软件流程图（要求用visio绘制）、根据系统流 程图编制程序，进行运行调试；然后软硬件联机调试仿真（运用仿真软件proteus）。 3、19周：检查仿真结果，最后编写课程设计报告。 4、课程设计应由学生本人独立完成，严禁抄袭（对自己的设计不 熟悉，读不懂设计中的关键功能部分，对设计的结构不清楚，对设计的功能不了解等），一经验收教师认定其抄袭行为，成绩即为不及格。 5、认真编写课程设计报告，课程设计报告的书写格式见附录1 三、课程设计题目要求
1请设计一个基于单片机的电子时钟，画出硬件电路图、编写程序，完成电子时钟的任务，并进行proteus仿真。该控制任务应该完成下列功能： 1）电子时钟显示用LED数码管显示，格式为: XX XX XX，由左向右分别为：时、分、秒，比如：23 20 40表示23时20分40秒，刚开始工作时应该显示为：年、月、日、学号； 2）实现对时、分、秒进行校准； 3）具有闹铃功能，闹钟时间到，启动蜂鸣器。 2 题目所提供要求为基本功能要求，学生可根据实际情况，在程 序设计和实现功能上做进一步的扩展,如:具有语音播报时间功能、秒表功能等。 四、时间安排计划 时间安排：2013~2014学年下学期17周~19周，具体细分： 1、17周周一布置课设任务，查阅收集资料 周三检查系统框图，绘制打印版 周四检查系统原理图，绘制打印版 2、18周周一检查系统软件流程图，绘制打印版 周三、四检查系统源程序，电子档，自备电脑 3、19周周一、三检查仿真结果，电子档，自备电脑 周四上交课程设计报告 上交地点：传感器实验室 注意：1、本次课设要求1人/组，独立完成课设任务。 2、整个课设分大组分时进行检查，请大家按时到场。（具
课程设计说明书 课程设计名称：单片机课程设计 课程设计题目：四位数加法计算器的设计学院名称：电气信息学院 专业班级： 学生学号：
学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 课程设计时间：至
格式说明（打印版格式，手写版不做要求） （1）任务书三项的内容用小四号宋体，倍行距。 （2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。 （3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。 （4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。 （5）正文用小四号宋体，倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。 （6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。（7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。 （8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列；页码位于页脚，居中位置。 （9）标题编号应统一，如：第一章，1，，……；论文中的表、图和公式按章编号，如：表、表……；图、图……；公式（）、公式（）。
课程设计任务书 一、课程设计的任务和基本要求 (一)设计任务（从“单片机课程设计题目”汇总文档中任选1题，根 据所选课题的具体设计要求来填写此栏） 1. 系统通过4x4的矩阵键盘输入数字及运算符。 2. 可以进行4位十进制数以内的加法运算，如果计算结果超过4位十进制数，则屏幕显示E。 3. 可以进行加法以外的计算(乘、除、减)。 4. 创新部分：使用LCD1602液晶显示屏进行显示，有开机欢迎界面，计算数据与结果分两行显示，支持小数运算。 (二)基本要求 1.有硬件结构图、电路图及文字说明； 2.有程序设计的分析、思路说明； 3.有程序流程框图、程序代码及注释说明； 4.完成系统调试（硬件系统可以借助实验装置实现，也可在Proteus 软件中仿真模拟）； 5.有程序运行结果的截屏图片。
单片机原理与接口技术课程设计题目汇总 说明：为便于同学提前探讨开发思路，特将本课程设计的可选题目发给大家。 每个同学可以在以下题目中选一题要求：课程设计考核内容包括：源程序；设计报告文档基于单片机的电子时钟设计设计内容：1、用LCD液晶作为显示设备（30分） 2、可以分别设定小时，分钟和秒，复位后时间为：00: 00：00 （30 分） 3、能实现日期的设置，年、月、日（30分） 4、其他创新内容（10分）如：闹钟功能；显示星期；整点音乐报时等。 图示： 2010-04-09 MON 11:06:42 基于单片机的交通灯显示系统（一） 设计内容：1、东西方向、南北方向均有红、黄、绿三种信号灯；（30 分） 2、带紧急制动按钮，按钮按下，所有方向亮红灯；再次按下，恢复正常显 示（20分） 3、夜间模式按钮按下，所有方向显示黄灯闪烁（20分） 4、实时提醒绿灯亮的剩余时间（30分）图示： 基于单片机的交通灯显示系统（二） 设计内容：1、东西干道和南北干道的通行分左行、右行、直行，其中左行、右行固定15秒；直行固定30秒（40分） 2、信号灯分绿灯（3种）、红灯、黄灯，每次绿灯换红灯时，黄灯亮3秒 钟。（30分） 3、东西干道和南北干道交替控制，每次干道绿灯交替时，有 3 秒钟所有干道的交通灯都是黄灯闪烁3秒钟，提示已经进入路口的车辆迅速通过。（30分）
4、其他创新内容。（10分） 图示: 四、基于单片机的波形发生器设计 设计内容：1、设计一款能产生3种以上波形的波形发生器（30分） 2、设计波形选择按钮（采用3个独立按键）（10分） 3、点阵显示波形图案（20分） 4、能同时输出两种波形（30分） 5、显示频率（10分） 图示： 五、基于单片机的LED点阵广告牌设计 设计内容：1、能显示不同字符、图形的LED点阵广告牌（30分） 2、用独立按键控制不同字符的切换效果（如闪烁、静止、平移）（30 分） 3、可通过串口从电脑下载更新需要显示的字符（30分） 4、其他创新功能（10分） 图示：略 六、基于单片机的篮球计分器设计 设计内容：1、设计LCD显示篮球比分牌（30分） 2、通过加分按钮可以给A队或B队加分（20分） 3、设计对调功能，A队和B队分数互换，意味着中场交换场地。（20 分） 4、显示比赛倒计时功能（20分） 5、创新内容：如显示第几小节（10分） 显示： A 083: B 079 4th Period 10:25
题目: 智能小车设计 打开命令行终端的快捷方式: ctr+al+t:默认的路径在家目录 ctr+shift+n:默认的路径为上一次终端所处在的路径. linux@ubuntu:~$ linux:当前登录用户名. ubuntu:主机名 :和$之间:当前用户所处在的工作路径. windows下的工作路径如C:\Intel\Logs linux下的工作路径是:/.../..../ ~:代表的是/home/linux这个路径.(家目录). ls(list):列出当前路径下的文件名和目录名. ls -a(all):列出当前路径下的所有文件和目录名,包括了隐藏文件. .:当前路径 ..:上一级路径 ls -l:以横排的方式列出文件的详细信息 total 269464(当前这个路径总计所占空间的大小,单位是K) drwxr-xr-x 3 linux linux 4096 Dec 4 19:16 Desktop 第一个位置:代表的是文件的类型. linux系统下的文件类型有以下几种. b:块设备文件 c:字符设备文件 d:directory,目录 -:普通文件. l:连接文件. s:套接字文件. p:管道文件. rwxr-xr-x:权限 r:读权限-:没有相对应的权限 w:写权限
x:可执行权限 修改权限: chmod u-或者+r/w/x 文件名 chmod g-或者+r/w/x 文件名 chmod o-或者+r/w/x 文件名 第一组:用户权限 第二组:用户组的权限 第三组:其他用户的权限. chmod 三个数(权限) 文件名 首先根据你想要的权限生成二进制数,再根据二进制数转换成十进制的三位数 rwxr-x-wx 111101011 7 5 3 chmod 753 文件名 rwx--xr-x 第二个位置上的数字:对应目录下的子文件个数,如果是非目录,则数字是1 第三个位置:用户名(文件创造者). 第四个位置:用户组的名字(前边的用户所处在的用户组的名字). 第五个位置:对应文件所占的空间大小(单位为b) 第六~八个位置:Dec 4 19:16时间戳(最后一次修改文件的时间) 最后一个位置:文件名 操作文件: 1.创建一个普通文件:touch 文件名 2.删除一个文件:rm(remove) 文件名 3.新建一个目录:mkdir(make directory) 目录名 递归创建目录:mkdir -p 目录1/目录2/目录3 4.删除一个目录:rmdir 目录名.//仅删除一个空目录 rm -rf 目录名//删除一个非空目录 5.切换目录(change directory):cd 路径 linux下的路径分两种 相对路径:以.(当前路径)为起点. 绝对路径:以/(根目录)为起点, 用相对路径的方式进入Music:cd ./Music 用绝对路径的方式进入Desktop:cd /home/linux/Desktop 返回上一级:cd ..
浙江工业大学之江学院 题目：数字时钟逻辑电路课程设计 班级：测控901 学号：200920540104 姓名：侯晓明 指导老师：刘勤贤 时间：2011年12月26日-2012年1月3日
设计课题：电子时钟课程设计 设计任务与要求根据应用电路的功能，确定封面上的题目，然后完成以下任务： 1、分析电路由几个部分组成，并用方框图对它进行整体描述； 2、对电路的每个部分分别进行单独说明，画出对应的单元电路，分析电路原理、 元件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等； 3、用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图，在电路图中加上自己的班级名称、 学号、姓名等信息； 4、对整体电路原理进行完整功能描述； 设计步骤1、查阅相关资料，开始撰写设计； 2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明； 3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与 其他部分电路的关系等等说明； 4.总体电路的绘制及总体电路原理相关说明； 5、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。 设计说明书字数不得少于3000字。 参考文献【1】单片微型计算机原理与应用蔡菲娜浙江大学出版社2009年 【2】数字电子技术2黄瑞浙江大学出版社2008年 【3】单片机课程设计指导楼然苗，李光飞北京航空航天大学出版社2007年
设计背景 数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计，因此进行数字钟的设计是必要的。在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。 单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。 课程设计目的 (1)巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力； (2)培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力； (3)过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。 89C51及各管脚介绍：带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器低电压、高性能CMOS8位微处理器
单片机课程设计心得(精选多篇) 第一篇：单片机课程设计心得 单片机课程设计实训体会 两周的单片机课程设计实训 ,真是让我们受益匪浅，学到了很多东西,不管怎么样,先感谢学校给我的这么多机会.真正的学到了东西. 此次课程设计软件与硬件相结合,考察了我们的焊接水平与编程能力.因为以前做过关于焊接的电工实习，所以对于我们机械设计专业的学生而言焊接是不成问题,也很顺利;可到了编程时就出现了很大的障碍,先开始的显示时钟还算顺利,本来还以为编程会很简单的,等到实际操作起来才知道它的复杂性,没有想像中的那么得心应手,理解流程是有思维的前提.其实本身程序的思维是正确的,只是步骤中有点小错误,所以导致整个程序的结果很乱,在仔细修改程序之后,终于一步步地达到效果了. 系统以at89s51 为核心部件，利用软件编程，通过键盘控制和液晶显示实现了秒表的功能，能实现本设计题目的基本要求和发挥部分。尽量做到硬件电路简单稳定，充分发挥软件编程的优点，减小因元器件精度不够引起的误差。
我们将各个部分的程序编好后怎么都连不起来,出不了预期的效果.对于硬件在编程过程中pcb板的接触又是一个头疼的问题,在进行编译的时候,数码显示管上什么都没有,按一下旁边与之相连的元器件时就有显示了,所以也花费了好多时间在pcb板的重新焊接上，最后在全组人竭尽全力,老师的精心指导下,程序基本编写成功,这是我们共同努力的结果,在享受我们成果之时,不得不感慨单片机的重要性与高难度性,所以为期两周的单片机课程设计没有浪费,我们从中学到了很多知识.,也让我们对单片机有了更深一步的了解.虽然最后结果是出来了,可这与老师的精心指导是分不开的,他引导我们的思路,本来一窍不通的我们经过老师的点拨基本上通了,所以说老师是功不可抹的. 由于时间有限和本身知识水平的限制，本系统还存在一些不够完善的地方，要作为实际应用还有一些具体细节问题需要解决。 踉踉跄跄地忙碌了两周，我的单片机课程设计也终将告一段落。设计实物也基本达到预期的效果，但由于能力和时间的关系，总是觉得有很多不尽人意的地方，譬如功能不全、外观粗糙……数不胜数。但我可以自豪的说，这里面的每一段代码，都有我的劳动。当看着自己的程序，自己成天相伴的系统能够健康的运行，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。
课程设计( 论文) 课程名称单片机 题目名称简易密码锁的设计学院高等技术学院 专业班级高1 1 0 9 学号3869 学生姓名刘欢 指导教师胡立强 11月28 日 目录
一，任务目的 (3) 二，任务要求 (3) 三，电路与元器件 (4) 四，程序设计 (5) 五，程序运行测试 (6) 六，任务小结 (7) 七，心得体会 (8) 八，参考文献 (9) 1.任务目的
经过对具有四个按键输入和一个数码管显示的简易密码锁的设计与制作, 让读者理解C语言中数组的基本概念和应用技术, 并初步了解单片机与键盘和LED数码管的接口电路设计及编程控制方法。 2.任务要求 在一些智能门控管理系统, 需要输入正确的密码才能开锁。基于单片机控制的密码锁硬件电路包括三部分: 按键、数码显示和电控开锁驱动电路, 三者的对应关系如图表3.16所示。 表3.16 简易密码锁状态 简易密码锁的基本功能如下: 4个按键, 分别代表数字0,1,2,3: 密码在程序中事先设定, 为0-3之间的一个数字; 上电复位后, 密码锁初始状态为关闭, 密码管显示符号”—”; 当按下数字键后, 若与事先设定的密码相同, 则数码管显示字符”P”, 打开锁, 3秒后恢复锁定状态, 等待下一次密码的输入, 否则显示字符”E”持续3秒, 保持锁定状态并等待下次输入。 3.电路与元器件 根据任务要求, 用一位LED数码管作为显示器件, 显示密码锁的状态信息, 数码管采用静态连接方式; 4个按键连接到P0口的低四位
P0.0-P0.3引脚, 设P0.0连接数字”0”按键、P0.1连接数字”1”按键, 依次类推; 锁的开、关电路用P3.0控制的一个发光二极管代替, 发光二极管点亮表示锁打开, 熄灭表示锁定。根据以上分析, 采用如图3.21所示的连接电路。 图3.21 简易密码锁电路 简易密码锁电路所需元器件清单如表3.17所示。 元器件名称参数数量元器件名 称 参数数量 插座DIP40 1 电阻103 1 单片机AT89SC51 1 电解电容22UF 1
课程设计报告 课程名称单片机原理及应用 设计题目电子琴的设计 专业班级自动化1142 姓名周太永 学号1104421242 指导教师蔡长青张卓 起止时间2014.6.23-2014.7.11 成绩评定 考核内容设计 表现 设计 报告 答辩 综合 评定 成绩 电气与信息学院
2013/2014学年第二学期 《单片机控制系统设计与调试》课程设计任务书 指导教师：蔡长青班级：自动化1141、2班 地点：机房、单片机实验室（实训中心415） 课程设计题目：基于单片机原理的电子琴设计 一、课程设计目的 1.灵活运用单片机的基础知识，依据课程设计内容，能够完成从硬件电路图设计， 到PCB制版，再到软件编程及系统调试实现系统功能，完成课程设计，加深对单片机基础知识的理解，并灵活运用，将各门知识综合应用。 2.能够上网查询器件资料，培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。 3.独立完成一个小的系统设计，从硬件设计到软件设计，增强分析问题、解决问 题的能力，为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。 二、课程设计内容（包括技术指标） 1.焊接。认真、仔细，避免缺焊、漏焊。 2.频率计算。会计算脉冲值与频率的关系。 3.工作过程。开机时，第一步是对定时器T0进行初始化，设定它的工作状态(对 于本系统将T0设定为工作方式0)；然后判断是否有键按下，如果没有按键按下，继续判断，如果有按键按下，则判断是哪个键按下；再根据按键的功能将计数初值装入定时器T0中中并启动T0，当T0定时完毕后，重新装入计数初值继续定时并将P3.3取反，再次定时完毕后再一次的装入计数初值 继续定时并将P3.3取反，一直循环此操作直到按键释放为止，按键释放后 停止T0工作并再次判断是否又有按键按下，并继续执行以前的过程。 三、时间安排 1．布置任务、查资料1天 2．硬件电路图设计及PCB制版3天 3．硬件电路图及PCB制版验收、电路板焊接1天 4．软件编程设计3天 5．系统调试3天 6．调试验收1天 7．完成设计报告3天 四、基本要求 1.画出硬件电路图，完成PCB制版； 2.画出软件流程图，编写程序（C51语言/汇编语言）； 3.完成系统调试； 4.提交设计报告。
单片机课程设计心得体会范文 篇一 课程计划是培育先生综合使用所学常识，发明，提出，剖析息争决实践成绩，锤炼理论后劲的紧张关键，是对于先生实践任务后劲的详细锻炼以及调查进程.跟着迷信技能开展的日新日异，单片机曾经成为现今较量争论机使用中绝后活泼的范畴，正在糊口中可以说患上是无处没有正在。因而作为二十一世纪的年夜学来讲把握单片机的开辟技能是非常紧张的。 回忆起这次单片机课程计划，至今我仍慨叹颇多，确实，从选题到定稿，从实际到理论，正在整整两礼拜的日子里，可以说患上是苦多于甜，可是可以学到良多良多的的工具，同时不只仅可以稳固了从前所学过的常识，并且学到了良多正在书籍上所不学到过的常识。透过此次课程计划使我理解了实际与实践相分离是很紧张的，只要实际常识是远远不敷的，只要把所学的实际常识与理论相分离起来，从实际中患上出论断，才干真正为社会效劳，从而进步本人的实践入手后劲以及自力考虑的后劲。正在计划的进程中碰到成绩，可以说患上是坚苦重重，这究竟结果第一次做的，不免会碰到过林林总总的成绩，同时正在计划的进程中发明了本人的缺乏的地方，对于从前所学过的常识了解患上不敷深入，把握患上不敷结实，比方说三极管PNP管脚没有懂怎么样安排，没有懂分患上二极管的正负极，对于单片机汇编言语把握患上欠好透过此次课程计划以后，必需把从前所学过的常识
从头温故。 此次课程计划最初顺遂实现了，正在计划中碰到了良多编程成绩，最初正在梁强教师的勤劳指点下，最初游逆而解。同时，正在梁强教师的身上我学失掉良多适用的常识，正在次我透露表现感激。同时，对于给过我帮助的一切同窗以及列位指点教师再次透露表现忠心的感激。 篇二 做了两周的单片机课程计划，我有了良多的领会以及感触。 咱们的课程计划有两个次要材料：一个是出租车计费器零碎;另外一个便是温度报警零碎。练习可以正在尝试室里做，也可以正在睡房里本人做，我年夜局部工夫仍是正在睡房里做的。 出租车计费器的计划是第一周的材料，因为有了教师的计划图以及顺序，只要要改一下本人所请求的变量就好。单片机的编程用的次要是汇编言语，说假话，我对于汇编言语谈没有上把握，充其量只是理解。黉舍布置的课程真的太少了，对于言语局部的进修只学了多少节课的材料，整本单片机书的材料也是学了三分之一多一点。 第二周的材料便是温度报警零碎的计划。这个材料不现成的顺序以及计划图，需求咱们真正亲手往编，最愁闷的莫过于画计划图。依照尝试请求上的丹青了进去，加载顺序当前却不克不及一般运转，改了很多多少次都不乐成。同窗们电脑上软件的版本差别也影响了交换。有些元件的型号差别，但正在选历时图形确很类似，导致选错了元件，影响了却果。
单片机系统课程设计报告 专业：自动化 学生姓名： 学号： 指导教师： 完成日期：2011 年 3 月17 日
目录 1 设计任务和性能指标 (3) 1.1设计任务............................................................................ 错误！未定义书签。 2 设计方案 (4) 2.1任务分析 (4) 2.2方案设计 (4) 3 系统硬件设计 (5) 3.1时钟的电路设计 (5) 3.2复位电路设计 (5) 3.3灯控电路设计 (5) 3.4倒计时电路设计 (6) 3.5按键控制电路设计 (7) 4 系统软件设计 (8) 4.11秒定时 (8) 4.2定时程序流程 (8) 4.3交通灯的设计流程图 (9) 4.4定时器0与中断响应 (10) 5 仿真及性能分析 (10) 5.1仿真结果图 (11) 5.2仿真结果与分析 (12) 6 心得体会 (13) 参考文献 (14) 附录1 系统原理图 (15) 附录2 系统PCB图 .................................................................. 错误！未定义书签。附录3 程序清单 (17)
1.1设计任务 利用单片机完成交通信号灯控制器的设计，该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图5.1所示。设东西向为主干道，南北为支干道。 图5.1 交通灯示意图 1. 基本要求 （1） 主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干 道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。 （2） 主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行30秒， 支干道每次放行20秒，设立30秒、20秒计时、显示电路。 （3） 在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡。 黄灯亮时，原红灯按1Hz 的频率闪烁。 （4） 要求主支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0～99秒内任意设置。 2. 选做 （1） 可设置紧急按钮，在出现紧急情况时可由交警手动实现全路口车辆 禁行而行人通行状态，即主干道和支干道均为红灯亮。 （2） 实现绿波带。所谓‘绿波带’，是指在一定路段，只要按照规定时速， 就能一路绿灯畅行无阻。“绿波带”将根据道路车辆行驶的速度和路口间的距离，自动设置信号灯的点亮时间差，以保证车辆从遇到第一个绿灯开始，只要按照规定速度行驶，之后遇到的信号灯将全是绿灯。 南 北 东 西
课程设计(论文)课程名称单片机应用课程设计 题目 院（系） 专业班级 姓名 学号 指导教师 年月日
西安建筑科技大学课程设计（论文）任务书 专业班级：电子1302 学生姓名：王玖玲指导教师（签名）： 一、课程设计（论文）题目 正弦波信号发生器设计 二、本次课程设计（论文）应达到的目的 本次课程设计是自动化专业学生在学习了《单片机原理及应用》课程及《模拟电子线路》、《数字电子线路》等专业基础课程之后进行的一次综合训练，其主要目的是加深学生对单片机软硬件技术和相关理论知识的理解，进一步熟悉51单片机系统设计的基本理论、方法和技能；掌握工程应用的基本内容和要求，力争做到理论与实际的统一；同时培养学生分析问题、解决问题的能力和独立完成系统设计的能力，并按要求编写相关的技术文档和设计报告等。 三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等） 1．设计内容 （1）选择51单片机，晶振采用12MHz。 （2）设计一个能产生0至50HZ正弦波信号。通过0832D/A芯片完成数模转换。 （3）频率值由键盘输入。 （4）将频率值由LED数码管上显示（两位）。 2．设计要求 （1）按照任务书的要个求完成系统分析及方案设计。 （2）完成硬件原理图的设计，并选择相关元器件。 （3）完成控制软件流程图的设计，编写相应的单片机控制程序。 （4）撰写设计报告。 3. 成果要求 （1）在proteus中实现仿真。 （2）提交课程设计报告。 四、应收集的资料及主要参考文献： 1．李建忠.单片机原理及应用.西安电子科技大学出版社，2008 2．杨居义.单片机课程设计指导.清华大学出版社,2009 3．李海滨等.单片机技术课程设计与项目实例.中国电力出版社,2009 以及与51系列单片机相关的文献及教材。 五、审核批准意见 教研室主任（签字）
单片机 课程设计 课程设计名称： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计时间：
一、需求分析 1.1课题背景 随着社会的发展进步，音乐逐渐成为我们生活中很重要的一部分，有人曾说喜欢音乐的人不会向恶。我们都会抽空欣赏世界名曲，作为对精神的洗礼。本论文设计一个基于单片机的简易电子琴。电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。电子科技也在不断的前进，电子技术正在以不同的方式改变着我们的生活，电子琴设计也是希望给人们带来一些生活的乐趣。电子琴可以应用在很多方面，比如一些简易的玩具上或手机上。单片机技术使我们可以利用软硬件实现电子琴的功能，从而实现电子琴的微型化。 本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴统硬件组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏想要表达的音乐。并且本文分别从原理图，主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。 1.2 课题设计的任务与主要内容 本文的主要内容是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一个简单的电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有16个按键和扬声器。定时器按设置的定时参数产生中断，由于定时参数不同，就会发出不同频率的脉冲，不同频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出不同音调。 先根据要求设计硬件电路和编写相应的程序，然后进行仿真调试，最后细心焊接硬件电路图，将程序烤入芯片中，最终达到设计目的。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。
《单片机技术及其应用》课程设计教案 一、课程设计的目的 课程设计是在学完《单片机原理及接口技术》课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现，从而加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为走出校门从事单片机应用的相关工作打下基础. 1．了解并掌握单片机的原理、结构、指令、接口及应用。 2．提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力。3．掌握汇编语言程序设计和调试。 4. 掌握C51语言的设计和调试。 二、课程设计的要求 1．根据设计要求，画出硬件接线图及程序的总体流程图，然后进行各控制模块的硬件设计及软件设计。 2．掌握如何应用单片机仿真器来开发应用系统及仿真调试的过程。 三、课程设计的安排 1.时间安排，课程设计时间分为三个阶段： 第一阶段（8学时）：主要是学生接受课程设计的准备阶段。包括：1）学生集中介绍课程设计的具体内容和具体要求，学生选题。（4学时） 2）安排学生收集相关资料，确定课程设计的总体方案。（4学时）第二阶段（20学时）：主要是学生具体课程设计的过程。包括：学生做的工作 1)确定电路中使用的电子元器件（包括元件名称和及参数值）
2）软件设计与仿真（画出软件流程图，并编写具体的代码） 老师做的工作 1）辅导学生解决在制作过程中出现的问题 2）协助学生购买设计中需要的电子元器件 3）辅导学生焊接电路板和相关元器件 4）辅导学生完成程序的烧写和硬件测试 提供烧写器给学生，由学生能够进行软件仿真调试程序。学生在焊接完毕后，将程序下载到主芯片里并测试电路。由辅导老师辅导学生调试硬件和软件部分，共同解决测试过程中出现的问题，使学生在测试过程进一步学习。 第三阶段（8学时）：主要是文档资料整理和答辩 1）安排学生交课程设计报告并总结 2）每组随机抽取3个人进行答辩，取平均成绩作为小组每个人的答辩成绩 课程设计结束后，将学生的设计的实物做课程设计汇报，在实验中心1楼做一个展览。 2. 分组安排 学生可以自由组合，3-6名学生成立一个小课题组，选一名组长，确定课题后由组长进行分工。 3．课题选择 以小组为单位，一组选择一个课题，可以自己选定题目，也可以在指导教师提供的课题中选择。 四、可供选择的课题 1、抢答器的设计
单片机双字节十六进制减法实验设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的双字节十六进制减法设计，可以完成计 算器的键盘输入，进行加、减、3位无符号数字的简单运算，并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用5个键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus 仿真。 引言 十六进制减法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减
目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阴极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单.................................. 一、设计任务和要求
. .. . .. .. 西南科技大学 2011级微机原理与接口技术 课程设计报告 课题名称微机原理与接口技术 姓名 学号 院、系、部制造科学与工程学院 专业 指导教师 2014年月日
目录 一、绪言 (1) 二、系统设计 (1) 2.1系统整体流程图 (1) 2.2日历时钟的控制方案论证 (1) 2.3单片机的选择方案论证 (2) 2.4键盘选择方案论证 (2) 2.5显示模块的选择方案论证 (2) 2.6模块的选择方案论证 (2) 三、硬件电路设计 (2) 3.1日历时钟的控制电路图 (2) 3.2行列式键盘的设计 (3) 3.3数码管显示电路的设计 (3) 3.4蜂鸣器驱动电路的设计 (4)
3.5主要元器件选择 (4) 四、程序流程图 (5) 五、c语言程序设计 (5) 六、日历时钟的控制器仿真 (19) 6.1K e i l调试 (19) 6.2P r o t e u s调试 (19) 七、结束语 (20) 八、参考文献 (21) 1、绪言 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。电子时钟是现代社会中的主要计时工具之一，广泛应用于手机，电脑，汽车等社会生活需要的各个方面，及对时间有要求的场合。本设计采用AT89C51单片机作为主要核心部件，附以上电复位电路，时钟电路及按键调时电路组成。数字钟已成为人们日常生活中：必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。