《单片机原理及应用课程设计》报
告
——51单片机与温度传感器与设计
专业：电子
班级： 1111
姓名：陈运
学号： 1120106121
指导教师：肖金球
随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中温度传感器就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
本设计所介绍的温度传感器与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，该设计控制器使用单片机STC89S52，测温传感器使用DS18B20，用LCD实现温度显示,能准确达到以上要求。
随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的温度传感器。
关键词：单片机，数字控制，温度传感器
1. 温度传感器设计内容
1.1传感器三个发展阶段
一是模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等特点，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，且外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。
二是模拟集成温度控制器。模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别。
三是智能温度传感器。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器
的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，当然，其智能化程度也取决于软件的开发水平。
1.2设计目的
通过基于MCS-51系列单片机AT89C51和DS18B20温度传感器检测温度，熟悉芯片的使用，温度传感器的功能，数码显示管的使用，汇编语言的设计；并且把我们这两年所学的数字和模拟电子技术、检测技术、单片机应用等知识，通过理论联系实际，从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的选定等这一完整的实验过程，培养了学生正确的设计思想，使学生充分发挥主观能动性，去独立解决实际问题，以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用，为毕业设计和以后工作打下一个良好的基础。
1.3设计任务和要求
以MCS-52系列单片机为核心器件，组成一个温度传感器，采用数字温度传感器DS18B20为检测器件，进行单点温度检测，检测精度为±0.5摄氏度。温度显示采用LCD1602显示，两位整数，一位小数。
2.设计思路与总体框图.
采用AT89S52单片机作为控制核心对温度传感器DS18B20控制，读取温度信号并进行计算处理，并送到液晶显示器LCD1602显示。按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路和显示电路。
温度传感器原理图
XTAL2
18
XTAL1
19
ALE 30EA
31
PSEN 29RST
9
P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD7
32
P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.7
8
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A15
28P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1
AT89C51
C1
22PF
C2
22PF
C3
10uF
X1
12M
R1
10k
R2
4.7k
10.6
DQ 2VCC 3GND
1
U2
DS18B20
D 7
14D 613D 512D 411D 310D 29D 18D 07E
6R W 5R S 4V S S 1V D D 2V E E
3LCD1
LM016L
234567891
RP1
RESPACK-8
▲图1 仿真电路图
PCB版图
3.温度传感器详细设计
3.1管脚电路图
▲图2 AT89S52管脚封装3.2主要特性
·与MCS-51 兼容
·4K字节可编程闪烁存储器寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年
·全静态工作：0Hz-24Hz ·三级程序存储器锁定
·128*8位内部RAM ·32可编程I/O线
·两个16位定时器/计数器
·5个中断源
·可编程串行通道
·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路
3.3管脚说明
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL 门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断
0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号.
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，
ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC 指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。
4.温度传感器模块
▲图3 DS18B20相关资料
4.1DS18B20原理与分析
DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，它能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。以下是DS18B20的特点：（1）独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。（2）在使用中不需要任何外围元件。（3）可用数据线供电，电压范围：+3.0~ +5.5 V。（4）测温范围：-55 - +125 ℃。固有测温分辨率为0.5 ℃。（5）通过编程可实现9-12位的数字读数方式。（6）用户可自设定非易失性的报警上下限值。（7）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。（8）负压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
DS18B20的测温原理是这这样的,器件中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用
于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器１；高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器２的脉冲输入。器件中还有一个计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将－55℃所对应的一个基数分别置入减法计数器１、温度寄存器中，计数器１和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。
减法计数器１对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器１的预置值减到０时，温度寄存器的值将加１，减法计数器１的预置将重新被装入，减法计数器１重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器计数到０时，停止温度寄存器的累加，此时温度寄存器中的数值就是所测温度值。其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数器门仍未关闭就重复上述过程，直到温度寄存器值大致被测温度值。
温度/℃二进制表示十六进制表示
+125 0000 0111 1101
07D0H
0000
0550H
+85 0000 0101 0101
0000
+25.0625 0000 0001 1001
0191H
0000
00A2H
+10.125 0000 0000 1010
0001
+0.5 0000 0000 0000
0008H
0010
0000H
0 0000 0000 0000
1000
-0.5 1111 1111 1111
FFF8H
0000
FF5EH
-10.125 1111 1111 0101
1110
-25.0625 1111 1110 0110
FE6FH
1111
-55 1111 1100 1001
FC90H
0000
▲图4 一部分温度对应值表
另外，由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。系统对DS18B20的各种操作按协议进行。操作协议为：初使化DS18B20（发复位脉冲）
→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。
4.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路
DS18B20可以采用两种方式供电，一种是采用电源供电方式，此时DS18B20的1脚接地，2脚作为信号线，3脚接电源。另一种是寄生电源供电方式，如图 4 所示单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个MOSFET管来完成对总线的上拉。
当DS18B20处于写存储器操作和温度A/D转换操作时，总线上必须有强的上拉，上拉开启时间最大为10us。采用寄生电源供电方式时VDD端接地。由于单线制只有一根线，因此发送接口必须是三态的。由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。
5．软件设计
系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换子程序、计算温度子程序、显示等等。
5.1主程序
主要功能是完成DS18B20的初始化工作，并进行读温度，将温度转化成为压缩BCD码并在显示器上显示传感器所测得的实际温度。
5.2读出温度子程序
读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节，在读出时需要进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写。其程序流程图1如下图所示。
▲图5 程序流程图1
5.3温度转换命令子程序
温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令，当采用12位分辩率时转换时间约为
750ms，在本程序设计中采用1s显示程序延时法等待转换的完成。流程图图2如下
▲图6 程序流程图2
5.4计算温度子程序
计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算，并进行温度值正负的判定。流程
图3如下：
▲图7 程序流程图3
6.完整程序如下：
#include
#include
typedef unsigned char uint8;
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit DQ = P3^3; // 定义DQ引脚为P3.3
uchar code Bw[10]= {0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,0x39};//百位编码
uchar code Xsw[16]={0x30,0x31,0x31,0x32,0x33,0x33,0x34,0x34,0x35,0x36,0x36,0x37,0x38,0x38,0x39 ,0x39};//小数位编码
sbit RS = P2^0 ;
sbit RW = P2^1 ;
sbit EN = P2^2 ;
sbit BUSY = P0^7;
uchar wendu;
uchar temp_g,temp_d;
unsigned char code word1[]={"Temperature:"};
void delay(uint xms)
{ uint i,j;
for(i=xms;i>0;--i)
for(j=110;j>0;--j);
}
void Delayus(int t) //在11.059MHz的晶振条件下调用本函数需要24μs ，然后每次计数需16μs
｛ int s;
for (s=0; s }//等待繁忙标志 void wait(void) {P0 = 0xFF; do { RS = 0; RW = 1; EN = 0; EN = 1; }while (BUSY == 1); EN = 0; }//写数据 void w_dat(uint8 dat) { wait(); EN = 0; P0 = dat; RS = 1; RW = 0; EN = 1; EN = 0; }//写命令 void w_cmd(uint8 cmd) { wait(); EN = 0; P0 = cmd; RS = 0; RW = 0; EN = 1; EN = 0; }//发送字符串到LCD void w_string(uint8 addr_start, uint8 *p) { w_cmd(addr_start); while (*p != '\0') { w_dat(*p++); } }//初始化1602 void Init_LCD1602(void) { w_cmd(0x38); // 16*2显示，5*7点阵，8位数据接口 w_cmd(0x0c); // 显示器开、光标开、光标允许闪烁 w_cmd(0x06); // 文字不动，光标自动右移 w_cmd(0x01); // 清屏 } uchar Reset()//完成单总线的复位操作。 { uchar d; DQ = 0; // 将 DQ 线拉低 Delayus(29); // 保持 480μs .复位时间为480μs，因此延时时间为(480-24)/16 = 28.5，取29μs。 DQ = 1; // DQ返回高电平 Delayus(3); // 等待存在脉冲.经过70μs之后检测存在脉冲，因此延时时间为(70-24)/16 = 2.875，取3μs。 d = DQ; // 获得存在信号 Delayus(25); // 等待时间隙结束 return(d); // 返回存在信号，0 = 器件存在, 1 = 无器件 } void write_bit(uchar bitval)//向单总线写入1位值：bitval { DQ = 0; // 将DQ 拉低开始写时间隙 if(bitval==1) DQ =1; // 如果写1，DQ 返回高电平 Delayus(5);// 在时间隙内保持电平值， DQ = 1; // Delayus函数每次循环延时16μs，因此Delayus(5)=5*16+24=104μs } void ds18write_byte(char val)//向单总线写入一个字节值：val { uchar i; uchar temp; for (i=0; i<8; i++)// 写入字节, 每次写入一位 { temp = val>>i; temp &= 0x01; write_bit(temp); } Delayus(5); }uchar read_bit()//从单总线上读取一位信号，所需延时时间为15μs，因此无法调用前面定义的Delayus()函数，而采用一个for()循环来实现延时。 uchar i; DQ = 0; //将DQ 拉低开始读时间隙 DQ = 1; // 然后返回高电平 for (i=0; i<3; i++); // 延时15μs return(DQ); // 返回 DQ 线上的电平值 } uchar ds18read_byte()//从单总线读取一个字节的值 { uchar i; uchar value = 0; for (i=0;i<8;i++) { // 读取字节，每次读取一个字节 if(read_bit()) value|=0x01< Delayus(6); } return(value); } int Readtemperature()//如果单总线节点上只有一个器件则可以直接掉用本函数。如果节点上有多个器件，为了避免数据冲突，应使用Match ROM函数来选中特定器件。 uchar temp_d,temp_g,k,get[2],temp; Reset(); ds18write_byte(0xcc); // 跳过 ROM ds18write_byte(0x44); // 启动温度转换 Delayus(5); Reset(); ds18write_byte(0xcc); // 跳过 ROM ds18write_byte(0xbe); // 读暂存器 for (k=0;k<2;k++) { get[k]=ds18read_byte(); } temp_d = get[0];//低位 temp_g = get[1];//高位 if((temp_g&0xf0)==0xf0) //正负号判断 { temp_d=~temp_d; if(temp_d==0xff) //保证-48（1111110100000000）、-32和-16显示正常 { temp_d=temp_d+0x01;//00000000 temp_g=~temp_g;//00000010 temp_g=temp_g+0x01;//00000011 } else { temp_d=temp_d+0x01; temp_g=~temp_g; } w_cmd(0xc5); w_dat(Xsw[temp_d&0x0f]); //查表得小数位的值 temp=((temp_d&0xf0)>>4)|((temp_g&0x0f)<<4); w_cmd(0xc1); w_dat(0x2d);//负号 } else //正数 { w_cmd(0xc5); w_dat(Xsw[temp_d&0x0f]); //查表得小数位的值 temp=((temp_d&0xf0)>>4)|((temp_g&0x0f)<<4); w_cmd(0xc1); w_dat(Bw[temp/100]); } return temp; } main() { Init_LCD1602(); w_string(0x80,word1); while (1) { wendu=Readtemperature(); temp_g=wendu%100/10+'0';//这里要特别注意啊少了%100就差很多 temp_d=wendu%10+'0'; w_cmd(0xc2); delay(2); w_dat(temp_g); delay(2); w_dat(temp_d); delay(2); w_cmd(0xc4); delay(2); w_dat(0x2e);//小数点 delay(2); w_cmd(0xc6); delay(2); w_dat(0xdf);//温度符号 delay(2); w_dat(0x43); } } 7.总结与体会 课程设计给我们带来的不只是一个项目的一系列学习，更重要的是我在这个设计过程中所锻炼的能力和培养的一种精神。在本次课程设计中，比起上学期，更多是靠自己，去查阅资料，去寻找解决办法，还有就是和同学们互相帮助学习。我们这次课题虽然不难，但要去做好它，让它实现正确的功能，也少不了不断的研究和探索，可能废寝忘食，可能绞尽脑汁。不仅是现在的学习，在以后的生活中工作也，以这样一种态度和精神去完成自己的梦想，实现自己的价值。 8.参考文献 [1]《单片机原理及应用》（第二版）张毅刚彭喜元彭宇编著 [2] 《Protel Dxp 2004简明教程和考证指南》电子工业出版社 [3] 《《C 单片机原理及应用》》 [4]《数字电路基础技术》康华光第五版 [5]数字温度传感器DS18B20的原理与应用[EB/OL] 倍数与因数教学设计(北师大版五年级下册) 教学内容::: 北师大版五年级数学上册第31----32页内容 教材分析： 整除概念是贯穿这部分教材的一条主线。签于学生在前面已经具备了大量的区分整除与有余数除法的知识基础，对整除的含义已经有了比较清楚的认识，不出现整除的定义并不会对学生理解其他概念产生任何影响。因此，教材中删去了“整除”的数学化定义，而是借助整除的模式a×b=c直接引出因数和倍数的概念。 二、设计思想： 这节课教学倍数和因数的认识，学习找一个自然数的倍数。教材通过用12个同样大小的正方形拼成不同长方形的操作，让学生写出不同的乘法算式，直观感知倍数和因数的关系。在此基础上再依据算式具体说明倍数和因数的含义，利用已有的乘除法知识，自主探索并总结找一个数的倍数的方法。 三、教学目标： 1、通过操作活动得出相应的乘法算式，帮助学生理解倍数和因数的意义；探索求-个数的倍数的方法，发现一个数的倍数的特征。 2、在探索一个数的倍数和因数的过程中培养学生观察、分析、概括能力，培养有序思考能力。能在1-100的自然数中找出10以内某个数的所有倍数。 3、通过倍数和因数之间的互相依存关系使学生感受数学知识的内在联系， 四、教学重点： 理解倍数和因数的意义和掌握求一个数的倍数的方法。 五、教学难点： 倍数与因数关系的理解。 六、学情分析： 因数和倍数是最基本的两个概念，理解了因数和倍数的含义，对于一个数的因数的个数是有限的、倍数的个数是无限的等结论自然也就掌握了，对于后面的奇数、偶数、质数、合数等概念的理解也是水到渠成。要引导学生用联系的观点去掌握这些知识，而不是机械地记忆一堆支离破碎、毫无关联的概念和结论。数论本身就是研究整数性质的一门学科，有时不太容易与具体情境结合起来，而学生到了五年级，抽象能力已经有了进一步发展，有意识地培养他们的抽象概括能力也是很有必 课程设计说明书 课程设计任务书 《单片机技术》 课程设计报告 题目：基于MCU-51单片机的秒表设计班级： 学号： 姓名： 同组人员： 指导教师：王瑞瑛、汪淳 2014年6月17日 目录 1课程设计的目的 (3) 2 课程设计题目描述和要求 (3) 2.1实验题目 (4) 2.2设计指标 (4) 2.3设计要求 (4) 2.4增加功能 (4) 2.5课程设计的难点 (4) 2.6课程设计容提要 (4) 3 课程设计报告容 (5) 3.1设计思路 (5) 3.2设计过程 (6) 3.3 程序流程及实验效果 (7) 3.4 实验效果 (16) 4 心得体会 (17) 基于MCS-51单片机的秒表设计 摘要：单片机控制秒表是集于单片机技术、模拟电子技术、数字技术为一体的机电一体化高科技产品，具有功耗低，安全性高，使用方便等优点。本次设计容为以8051 单片机为核心的秒表，它采用键盘输入，单片机技术控制。设计容以硬件电路设计，软件设计和PCB 板制作三部分来设计。利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理，用集成电路芯片、LED 数码管以及按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使他拥有正确的计时、暂停、清零、并同时可以用数码管显示，在现实生中应用广泛。 关键词:秒表;8051;定时器;计数器 1 课程设计的目的 《单片机应用基础》课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节，课程设计的目的就是配合本课程的教学和平时实验，以达到巩固消化课程的容，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。 2 课程设计题目描述和要求 主备课人冯春明备课时间3/11 课题因数与倍数课型讲授课 三1、学生掌握找一个数的因数，倍数的方法； 维2、学生能了解一个数的因数是有限的，倍数是无限的； 目3、能熟练地找一个数的因数和倍数； 标4、培养学生的观察能力。 教学重点掌握找一个数的因数和倍数的方法 教学难点能熟练地找一个数的因数和倍数 创新点探讨总结因数与倍数关系 空白点动手找因数，倍数 教具准备生： 12 个同样的正方形， 师： ppt 课件 教学过程二次创作 一、创设情景，引入新课 师：人与人之间存在着许多种关系，你们和爸爸（妈妈） 的关系是 ,, ？我和你们的关系是 ,, 生：父子、父女、母子、母女 师：我和你们的关系是 ,, ？ 生：师生关系 师：对，我是你们的老师，你们是我的学生，我们是师 生关系。在数学中，数与数之间也存在着多种关系，这 节课，我 们一起讨论两数之间的因数和倍数的关 系。 板书：因数和倍 数。 二、认识因数和倍 数 师：课前，老师让每个学生都准备了12 个同样大小的小正 方形卡片，现在请大家把这些卡片拿出来，请看：课 件 生：学生明确要求后开始动手操作，师巡视并适当给予指导 生：汇报，师出示课件 师：刚才我们 用12个正方形拼出了不同的长方形，根据摆 法我们还写出 了 3 个不同的乘法算式。如：课 件 生读 红 色字部分 师：谁能根据6*2=12 ，接下去仿 4*3=12 也说 4 句他们之间 关系的话？怎么说呢？ 12*1=12 板书： 12 的因数有： 1 2 3 4 6 12 三、求一个数的因 数 从 12 的因数可以看出，任何一个数都有它的因数，而且不 止一个，找到一个并不难，难的是想办法把他的所有的因数 无遗漏的全部找出来，老师相信你们能办得到，有信心吗? 课件例 1 （小组合作，总结找一个数的因数的方法。） 过渡语：小组合作中老师希望每一位同学都积极参 与进来，小组合作发挥的是集体的智慧，我希望能看到 你们合作中的勇敢发言和合作后汇报时集体智慧的闪现。 学生合作，师巡视并指导 师：同学们都很积极，哪个小组愿意展示你们小组合作 的结果，， 方法：一乘法二除法 板书 18=1*18 18=2*9 ......... 适时表扬：方法真好等。 板书：表示方法：1、18 的因数有： 1、 2、 3、 6、9、 18 2、集合 归纳：观察 12 18 的因数有什么特点？ 一个数的因数是有限的，最小的因数是1，最大的因数 是本身，一个数的因数通常是成对出现的。 总结：你觉得怎样找才不容易漏掉？（本节课的重点和难点） 学生总结后课件 师：同学们归纳总结的真好：已经掌握了找一个数的因数的 方法，请你用同样的方法，练习1：再找一找30 的因数有 那些。 学生自主完成，师巡视，指明板演 练习 2：找 36 的因数 同学们已经掌握了找一个数的因数的方法，而且找的又 准又快 学是为了用，现在就让我们一起走进训练场来检验一下 你学到的方法是否能得到最好的运用。 拓展练习： 1、 [ 猜一猜 ] 一个长方形，它的面积是24 平方厘米，如果长和宽都是整数，猜一猜长和宽各是多少厘米？ [ 摆一摆 ] 如果把24 个棱长 是 1 厘米的小正方体摆成一个 长方体。想一想每排摆几个？摆了这样的几排？用乘法算式把自己的摆法表示出来，并和同桌交流。学生边操作、边汇报，边板书： 24×1=24 12×2=24 2、下 面我 们就 用这些算式 来研究 单片机课程设计报告 题目：温度监控系统设计 学院：能源与动力工程学院 专业：测控技术与仪器专业 班级： 2班 成员：魏振杰 二〇一五年十二月 一、引言 温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。 随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。 作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本系统利用传感器与单片机相结合，应用性比较强，本系统可以作为仓库温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统，以及构成智能电饭煲等等。课题主要任务是完成环境温度监测，利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。本设计具有操作方便，控制灵活等优点。 本设计系统包括单片机，温度采集模块，显示模块，按键控制模块，报警和指示模块五个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。 二、实验目的和要求 2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。 2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。 2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。 2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。 三、方案设计 《单片机原理与应用》课程设计题目 1．基于单片机的电子秒表 本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，两个按键，三位数码管显示，打开电源开关后显示8，每秒循环左移一位，即□□8—>□8□—>8□□—>□□8—>…，按A键开始计时，实时显示所经历的时间，按B键停止计时并显示从开始到当前时刻的时间，要求精确到0.1秒，量程为0～99.9秒。 要求按键输入采用中断方式，按键A接INT0，按键B接INT1。 2．智能电动百叶窗 本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，用一台直流电机控制百叶窗叶片的旋转（正转/反转），用一个光敏电阻传感器测量室内光强度，并用两位数码管显示测量结果，设置三个按键：手动/自动切换、手动正转和手动反转，用一个发光二极管显示手动/自动状态，自动状态时二极管亮。 设置两个极限位置保护行程开关，用于保护百叶窗叶片：当正转到极限位置压下行程开关时，电机停止正转，但还可以反转；当反转到极限位置压下行程开关时，电机停止反转，但还可以正转。 按键输入采用中断方式，按键中断请求信号接INT0. 单片机根据设定光强S1和S2（S2 > S1）和实测光强P控制电机M的动作：当P<=S1时，控制M正转以增加进光量； 当P>S2时，控制M反转以减少进光量； 当S1 基于51单片机课程设计报告 院系：电子通信工程 团组：电子设计大赛1组 姓名： 指导老师： 目录 一、摘要 (3) 二、系统方案的设计 (3) 三、硬件资源 (5) 四、硬件总体电路搭建 (13) 五、程序流程图 (14) 六、设计感想 (14) 七、参考文献 (16) 附录 (17) 附录 1 程序代码 (17) 一、摘要 本设计以STC89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。 关键词：STC89C51单片机 DS18B20温度芯片温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 1、设计要求 基本功能： 不加热时实时显示时间，并可手动设置时间； 设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度，范围在20～70度之间，打开开关后，根据设定温度与水温确定是否加热，及何时停止加热，可实时显示温度； 设定加热时间功能。限定烧水时间，加热时间内超过温度上限或低于温度下限报警，并可实时显示温度。 2、系统设计的框架 本课题设计的是一种以STC89C51单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括：电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示灯、报警、继电器及单片机最小系统。 图1 系统设计框架 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机STC8951获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ，这里采用通过LED1和LED2取代！！！ 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声，这里采用HLLED提示。 因数和倍数 教学目标： 1、理解和掌握因数和倍数的概念，认识他们之间的联系和区别。 2、学会求一个数的因数或倍数的方法，能够熟练的求出一个数的因数或倍数。 3、知道一个数的因数的个数是有限的，一个数的倍数的个数是无限的。 教学重点：掌握找一个数的因数和倍数的方法。 教学难点：理解和掌握因数和倍数的概念。 教学准备:课件 教学过程： 一、创设情境，引入新课 师：我和你们的关系是……？生：师生关系。 师：对，我是你们的老师，你们是我的学生，我们的关系是师生关系。是啊，人与人之间的关系是相互的。再比如：我们班的曹雪飞与贺正博之间是同桌关系，他们之间的关系是相互依存的，不能单独存在，我们可以说曹雪飞是贺正博的同桌，或者说贺正博是曹雪飞的同桌，而不能说曹雪飞是同桌！在数学王国里，在整数乘法中也存在着这样相互依存的关系，这节课，我们一起探讨两数之间的因数与倍数关系。（板书课题：因数与倍数） （设计意图：先让学生体会关系，再通过同桌关系让学生体会相互依存，不能独立存在，进而为因数与倍数的相互依存关系打下基础。） 二、探究新知 (一)1、出示主题图，仔细观察，你得到了哪些数学信息？学生说：图上有两行飞机，每行六架，一共有12架。（注意培养学生提取数学信息的能力和语言表达能力，即：数学语言要求简练严谨）教师：你们能够用乘法算式表示出来吗？学生说出算式，教师板书：2×6=12 2. 出示：因为2×6=12所以2是12的因数，6也是12的因数； 12是2的倍数，12也是6的倍数。（注：由乘法算式理解因数和倍数相互依存，不能独立存在。） 3.教师出示图2：师：根据图上的内容，可以写出怎样的算 式？3×4=12从这道算式中,你知道谁是谁的因数?谁是谁的倍数吗?（让学生自己说一说，进而加深因数倍数关系的认识。）教师小结：因数和倍数是相互依存的，为了方便，我们在研究因数与倍数时，我们所说的数是整数，一般不包括0. 4、师：谁来说一道乘法算式考考大家。（指名生说一说） 5、让其他学生来说一说谁是谁的因数谁是谁的倍数。（注：可以让几位学生互相说一说。） 6、看来都难不住你们，那老师来考考你们：18÷3=6在这道算式中，谁来说说谁是谁的因数谁是谁的倍数。 （设计意图：18÷3=6是为了培养学生思维的逆向性） （二）找因数： 单片机课程设计题目 1 基于单片机的数字电压表设计 2 基于单片机的智能电压表设计(温度检测器) 3 基于单片机的智能船模设计 4 基于单片机的电梯控制模型设计 5 基于单片机的水位控制系统设计（STC89—51型） 6 基于单片机的多路数据采集系统设计 7 基于单片机的8路抢答器设计 9 基于单片机的数字温度计设计 10 基于单片机的智能小车设计 11 基于单片机的数字温度计设计 12 基于单片机的遥控器设计 13 基于单片机的串行通信发射机设计 14 基于单片机的简易智能电动车设计 15 基于单片机的太阳能热水器控制器设计 16 基于单片机的太阳能热水器控制器设计 17 MCS-51单片机温度控制系统的设计 18 直流电动机的转速检测与脉宽调速 19 基于单片机的智能机器人的设计 20 基于单片机的简易无线竞赛系统的设计 21 基于单片机的车辆闯红灯监控系统设计（89C51） 22 基于单片机控制的井下瓦斯监控系统设计 23 基于单片机的煤气泄漏检测报警装置设计 24 基于单片机的井式渗碳炉控制系统设计 25 基于单片机的蔬菜大棚温湿度智能控制系统设计 26 基于单片机的电子钟设计 27 基于单片机的电力线载波节电群控设计 28 基于单片机的液位控制器设计 29 基于单片机的串行通信发射机设计 30 基于单片机的智能八路抢答器设计 32 基于单片机的水位监控器设计(STC12C2052AD) 32 基于单片机的点阵电子显示屏设计 33 基于单片机的智能温度控制系统设计 34 基于单片机的智能时钟控制器设计 35 基于单片机的智能温控系统设计 36 基于单片机的智能寻迹避障小车设计 37 基于单片机的家用太阳能热水器控制器设计 38 基于单片机的新型抢答计分器设计 39 基于单片机的热敏电阻测温系统设计 40 基于单片机的林火监测系统-飞艇姿态控制系统设计 41 基于单片机的人性化时钟控制器设计 42 基于单片机的智能型电话远程遥控器设计 43 基于单片机的远程通讯控制器设计 45 基于单片机的智能水位控制器设计 46 基于单片机的水位控制系统设计 47 基于单片机的智能电动小车设计 48 基于单片机的数码电子时钟设计 49 -基于单片机的数控直流电源设计 50 基于单片机的交通灯控制器设计 51 基于单片机的数字温度计设计(STC89C51) 52 基于单片机的智能小车设计 53 基于单片机的温度控制器设计 54 基于单片机的串行通信发射机设计(版本3) 55 基于单片机的温度控制系统设计(版本1) 56 基于单片机的交通灯控制系统设计 D58-基于单片机的电子万年历设计 D59-基于单片机的水位控制器设计 D60-基于单片机的水位控制系统设计（版本2） 《因数与倍数的复习》教学设计 复习目标： 1、通过整理与复习，系统掌握本单元的概念，形成一定的知识网络。 2、能灵活运用所学知识解决生活中的实际问题，体会数学和日常生活密切关系。 3、通过合作交流等活动培养学生思维能力、说理能力，使学生感受到学习的快乐，使每个学生得到不同的发展。 复习重点： 1、复习整理本单元的概念，形成知识网络。 2、利用所学知识解决实际问题。 复习难点： 复习整理本单元的概念，形成知识网络。 复习方法：小组合作讨论法 教具准备：多媒体 教学过程： 一、谈话导入复习 看见数字1，你想到了什么？ 这些知识点是我们在学习哪一单元时学习的，今天我们就来复习《因数与倍数》。（板书课题） 二、回顾整理，建构网络 1、交流矫正 除了这些内容，还有其他的知识点吗？让学生补充，提出质疑。 2、交流补充，形成知识网络。 现在我们一起回忆，刚才回顾的知识点，同学们有没有感觉到这一单元的知识点太多，太零碎了？那怎样有条理的整理它们呢？ 整理建议： 1、想一想，这些知识点之间有什么联系？ 2、用箭头、线条或表格把这些知识点按一定的顺序连起来，形成一个知识网。 小组讨论，教师巡视，及时指导。 3、利用展台小组汇报知识网络。 总结：同学们，在交流中表现的非常棒，能够主动构建知识网络，并能熟练的运用知识网络记忆本单元的知识。下面同学们就运用复习掌握的知识来进入闯关游戏吧！ 三、重点复习，强化提高 第一关：判一判（用学习卡表示） 1、5.7是3的倍数。（） 2、8的倍数只有16，24，32，40，48。（） 3、一个数的因数一定比它本身小。（） 4、在全部自然数里，不是奇数就是偶数。（） 5、一个奇数加2就变成偶数。（） 第二关：找一找，谁是与众不同的数 （1）1、9、5、16、17 （2）14、16、27、28、13 （3）11、13、5、26、29 第三关破译微信号。请注意：每个字母代表一个数字。 1.电子秒表设计：设计一个4位LED数码显示“秒表”，显示时间为00.00~99.99秒，每0.01 秒自动加一。另设计一个“开始”按键和一个“复位”按键。（2人） 2.简易4位（0—9999）计算器（+、-、*、/、四种运算）设计：设计一个能实现0-9整数 加法运算的计算器，利用LCD显示。键盘包括0-9及“+、-、*、/”和“=”及“清除” 16个按键。（除法应保留足够的的小数，满足共4位的显示）要有错误显示Err。（2人） 3.频率数显表：设计一个能实现对脉冲频率测量显示的电路。输入频率范围（0-10k），显 示为xxx.xx，用两个指示灯指示显示数字的单位，Hz和KHz两档，根据输入频率自动切换显示档。（脉冲信号是由外部信号发生器提供）（2人） 4.信号灯控制系统：南北线有红黄绿三只信号灯，东西线有红黄绿三只信号灯。 要求：（闪烁3次，每次亮灭时间各1s）时序要求如下（原始状态） 设计一个递增键和一个递减键，用于调节功能键选定的方向的绿灯时间，时间范围（10s-50s），每次以0.5S为增量。（2人） 5.简易电子时钟：用4位LED数码管分别显示小时数分钟和秒数，两个按键,一个为功能 键，用于切换显示界面（两个显示界面，一个是小时分钟，一个是秒数）长按此键3S 进入当前界面的参数修改界面。另一个按键用于参数修改（参数递增或递减），长按此键3s退参数修改，时间要求用单片机自带的定时器得到。（2人） 6.智能电子钟（LCD显示）：以A T89C51单片机为核心，制作一个LCD显示的智能电子 钟：(1) 计时：秒、分、时、天、周、月、年。(2) 闰年自动判别。(3) 五路定时输出，可任意关断（最大可到16路）。(4) 时间、月、日交替显示。(5) 自定任意时刻自动开/关屏。(6) 计时精度：误差≤1秒/月（具有微调设置）。(7) 键盘采用动态扫描方式查询。所有的查询、设置功能均由功能键K1、K2完成。采用时钟芯片DS1302进行制作 7.多路报警器设计。用AT89C51单片机设计报警系统，用16个开关模拟报警点，当有 开关闭合时，用P1.0产生方波信号驱动蜂鸣器作为报警信号，同时用2位数码管显示报警点（即是第几个开关）。（2人） 8.简易数字电压表设计。利用单片机AT89S51与AD设计一个数字电压表，能够测量0－ 36V之间的直流电压值，用LCE显示（根据测量精度，自定显示的位数）。（2人） 9.波形发生器。三种信号：正弦波、方波、三角波。利用DA转换器设计一波形发生器， TIME0_DOWN EQU F0 ;将F0设置为定时器0定时到标志 FINISH_ID EQU 30H ;学号发送标志 KEY_FLAG BIT 00H ;有键按下标志 KEY_LONG BIT 01H ;键长按 KEY_D EQU 31H ;键值存放地址 ADC0809_AD EQU 8000H ;设置ADC0809地址 DAC0832_AD EQU 0000H ;设置DAC0832地址 ADC_FLAG BIT 02H ;设置ADC0809读数据标志 ADC_DATE EQU 32H ;设置ADC0809数据地址 ADC_0 EQU 33H ;ADC0809转化为BCD码后个位存放地址 ADC_1 EQU 34H ;十分位存放地址 ADC_2 EQU 35H ;百分位存放地址 ADC_3 EQU 36H ;千分位存放地址 ORG 0000H ;程序开始，跳转至主程序 0000 020030 LJMP MAIN ORG 0003H ;外部中断0入口0003 020141 LJMP INT0_IN ORG 000BH ;设置定时器0中断入口地址 000B 020132 LJMP TIME0 ORG 0013H ;外部中断1入口0013 020151 LJMP INT1_IN ORG 0030H ;主程序开始地址 0030 758169 MAIN: MOV SP,#69H ;初始化堆栈指针 0033 C292 CLR P1.2 ;显示器清零 0035 D292 SETB P1.2 0037 753000 MOV FINISH_ID,#0 ;将标志位清零 003A C2D5 C LR TIME0_DOWN 003C C200 CLR KEY_FLAG 003E C201 CLR KEY_LONG 0040 753100 MOV KEY_D,#0 0043 C202 CLR ADC_FLAG 0045 753200 MOV ADC_DATE,#0 0048 753300 MOV ADC_0,#0 004B 753400 MOV ADC_1,#0 004E 753500 MOV ADC_2,#0 0051 753600 MOV ADC_3,#0 0054 C291 CLR P1.1 ;初始化键盘，行线置零，有键按下触发中断 0056 C293 CLR P1.3 1 电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。因此考虑了两种电源方案：方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。 方案二：采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。综上所述，选择方案二。 2 显示界面方案 该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因，我考虑了二种方案：方案一：采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。方案二：采用点阵式LED 显示。这种方案虽然功能强大，并可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等，但实现复杂，成本较高。 综上所述，选择方案一。 3 输入方案： 设计要求系统能调节灯亮时间，并可处理紧急情况，我研究了两种方案：方案一：采用8155扩展I/O 口及键盘，显示等。 该方案的优点是：使用灵活可编程，并且有RAM,及计数器。若用该方案，可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。 方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。 由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用。 综上所述，选择方案二。 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。说明：黑色表示亮，白色表示灭。交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状态1，周而复始，即如图2.1所示： 图1 交通状态 本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51作为中心器件来设计交通灯控制器。实现以下功能： 题目1 电子时钟（LCD显示） 设计要求 以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： ●使用字符型LCD显示器显示当前时间。 ●显示格式为“时时：分分：秒秒”。 ●用4个功能键操作来设置当前时间，4个功能键接在P1.0～P1.3引 脚上。 功能键K1～K4功能如下。 ●K1—进入设置现在的时间。 ●K2—设置小时。 ●K3—设置分钟。 ●K4—确认完成设置。 程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，LCD显示“00：00：00”，然后开始计时。 题目2 基于数字温度传感器的数字温度计 设计要求 利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号，计算后在LED数码管上显示相应的温度值。其温度测量范围为?55℃～125℃，精确到0.5℃。所测量的温度采用数字显示，控制器使用单片机AT89C51，测温传感器使用DS18B20，用3位共阳极LED数码管以串口传送数据，实现温度显示。 题目3 十字路口交通灯控制 设计要求 设计一个十字路口交通灯控制器。用单片机控制LED模拟交通灯。东西 向通行时间为80s，南北向通行时间为60s，缓冲时间为3s。 本项目为典型的LED显示和中断定时电路。利用定时器T0产生每10ms 一次的中断，每100次中断为1s。对两个方向分别显示红、绿、黄灯，并显示相应的剩余时间。值得注意的是，A方向红灯时间=B方向绿灯时间+黄灯缓冲时间。 题目4 节日彩灯控制器的设计 设计要求 以单片机为核心，设计一个LED显示的节日彩灯控制器，P1.2～P1.5引脚上接有4个按键，4个按键的各自的功能如下： ●P1.2—开始键，按此键则灯开始流动（由上而下）。 ●P1.3—停止键，按此键则停止流动，所有灯为暗。 ●P1.4—上，按此键则灯由上向下流动。 ●P1.5—下，按此键则灯由下向上流动。 本题目本质上是由按键控制功能的流水灯，LED工作的方式通过键盘的扫描实现。其中的LED采取共阳极接法，通过依次向连接LED的Ｉ/Ｏ口送出低电平，即可实现所要求的功能。 题目5 数字音乐盒的设计 设计要求 以单片机为核心，设计一个数字音乐盒： 利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲（最少3首乐曲，每首不少于30s）。采用LCD显示信息。开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称）。可通过功能键选择乐曲、暂停、播放。 题目6 单片机控制步进电机 设计要求 单片机课程设计 课题：基于51单片机的交通灯设计 专业：机械设计制造及其自动化 学号： 指导教师：邵添 设计日期：2017/12/18 成绩： 大学城市科技学院电气学院 基于51单片机数字温度计设计报告 一、设计目的作用 本设计是一款简单实用的小型数字温度计，所采用的主要元件有传感器DS18B20，单片机AT89C52，，四位共阴极数码管一个，电容电阻若干。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度围-55°C~+125°C。在-10~+85°C围,精度为±0.5°C。18B20的精度较差，为±2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。 本次数字温度计的设计共分为五部分，主控制器，LED显示部分，传感器部分，复位部分，按键设置部分，时钟电路。主控制器即单片机部分，用于存储程序和控制电路；LED显示部分是指四位共阴极数码管，用来显示温度；传感器部分，即温度传感器，用来采集温度，进行温度转换；复位部分，即复位电路，按键部分用来设置上下限报警温度。测量的总过程是，传感器采集到外部环境的温度，并进行转换后传到单片机，经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。 二、设计要求 （1）．利用DS18B20传感器实时检测温度并显示。 （2）．利用数码管实时显示温度。 （3）．当温度超过或者低于设定值时蜂鸣器报警，LED闪烁指示。 （4）.能够手动设置上限和下限报警温度。 三、设计的具体实现 1、系统概述 方案一：由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。 方案设计框图如下： 教学目标： 1、使学生结合整数乘法算式，让学生初步认识倍数和因数的含义。 2、自己探索出求一个数倍数和因数的方法。 3、使学生在认识倍数和因数以及探索一个数的倍数或因数过程中，进一步体会数学知识之间的内在联系。 教学重难点： 1、认识倍数和因数的含义，理解它们之间是相互依存的关系。 2、探索出求一个数倍数的方法。 一、创设情境，提出问题。 1.同学们一年一度的秋季运动会就要开始了，淘气与笑笑所在的班级分别排出了下面两种队形，你能算一算他们两个班各有多少人吗？9×4＝36（人） 5×7＝35（人） 2.大家别小看了这两道很普通的乘法算式，里面却蕴含了丰富的学问，咱们就以9×4＝36为例，在这道算式中，4、9、36分别叫什么？乘数和积之间还有一种更具体的关系，想知道吗？请翻开教材31页自学“认一认”部分。 二、探究发现，建立模型。 （一）认识倍数与因数 1.学生自学。 2.通过自学，发现4、9和36有什么样的关系了吗？ 3.学生汇报。 4.在这两句话中出现了两个数学名词，它们是？（因数和倍数） 5.揭题：这就是我们今天所要研究的内容——倍数与因数。（板书课题） 6.刚才在你自学的时候，智慧老人告诉我们一句很关键的话，你注意到了吗？ 我们只在自然数（零除外）范围内研究倍数和因数。什么是自然数？那也就是在1、2、3……这些自然数的基础上研究倍数与因数。 7.那你还能根据其它的乘法算式说一说谁是谁的倍数？谁是谁的因数吗？ 请个别同学说乘法算式，其他同学来回答倍数与因数的问题。 8.老师这有两道算式，谁来试一试。 45÷5＝9 1×36＝36 用心倾听的同学一定会发现，1×36＝36 说因数和倍数时，有两句话特别拗口，就像绕口令一样，是哪两句？ 36是36的因数，36是36的倍数。 既然这两么拗口，那能不能直接说36是因数，36是倍数呢？ （不能）这样的话就不知道36是谁的因数，36是谁的倍数了，因数与倍数在数学中一种相互依存的关系，所以我们在表达时一定要讲清谁是谁的因数，谁是谁的倍数。 通过这道题你还有发现吗？ 一个数是它本身的因数，也是它本身的倍数。 （二）找倍数 1.刚才我们是根据乘法或除法算式来判断谁是谁的倍数，谁是谁的因数。那现在老师如果给你几个数，你能判断一下谁是7的倍数吗？注意要说清你的理由。7、14、17、25、77 2.与同桌交流一下你的想法。 3.学生汇报。 4.其实要找出7的倍数并不难，难的是你能不能找出7的所有倍数？下面就请小组合作来找7的倍数，不过在找之前，老师要给大家一个温馨提示：想一想怎样才能有顺序、不重复、不遗漏地找到7的倍数？老师只给你3分钟的时间，看看哪一个小组找到的数有序、多。 （1）学生找 （2）小组汇报。用7去分别与1、2、3……相乘，所得的积就是7的倍数。 （3）小结：如果给你更长的时间，你能把7的倍数全部写出来吗？（不能） 为什么？因为7的倍数有无数个。所以我们在找一个数的倍数时，可以背这个数的乘法口诀！如一七得七……，一般可以从小到大写5个，后面用省略号表示。 5.请同学们快速写出100以内8的倍数。（师板书） 6.根据板书，观察7、8的倍数你有什么发现吗？最小的倍数都是它本身。没有最大的倍数。 三、理解应用，强化体验。 1、知道了找倍数的方法，现在就让我们来帮助小兔子回家吧！ 《单片机原理与应用》课程设计题目 1．电子秒表 本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，两个按键，三位数码管显示，打开电源开关后显示8，每秒循环左移一位，即□□8—>□8□—>8□□—>□□8—>…，按A键开始计时，实时显示所经历的时间，按B键停止计时并显示从开始到当前时刻的时间，要求精确到0.1秒，量程为0～99.9秒。 要求按键输入采用中断方式，按键A接INT0，按键B接INT1。 2．智能温控器 本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，两个控制温度设定按键（增大/ 减小），四位数码管分别显示设定温度和实际温度，量程为0～99度，打开电源开关后设定温度值初始化为26度。 按键输入采用中断方式，两个按键分别接INT0和INT1. 采用温度传感器进行温度测量，模数转换采用ADC0809. 单片机根据设定温度S和实测温度P控制继电器R的动作，死区设为2度：当P<=S-1时，控制R接通电加热回路； 当P>S+1时，控制R断开电加热回路； 当S-1 51单片机课程设计报告 学院： 专业班级： 姓名： 指导教师： 设计时间： 51单片机课程设计 一、设计任务与要求 1.任务：制作并调试51单片机学习板 2.要求： （1）了解并能识别学习板上的各种元器件，会读元器件标示； （2）会看电路原理图； （3）制作51单片机学习板； （4）学会使用Keil C软件下载调试程序； 用调试程序将51单片机学习板调试成功。 二、总原理图及元器件清单 1．总原理图 2．元件清单 三、模块电路分析 1. 最小系统： 单片机最小系统电路分为振荡电路和复位电路， 振荡电路选用12MHz 高精度晶振, 振荡电容选用22p和30p 独石电容; 图 1 图 2 复位电路使用RC 电路，使用普通的电解电容与金属膜电阻即可； 图 3 当单片机上电瞬间由于电容电压不能突变会使电容两边的电位相同，此时RST 为高电平，之后随着时间推移电源负极通过电阻对电容放电，放完电时RST 为低电平。正常工作为低电平，高电平复位。 2. 显示模块： 分析发光二极管显示电路： 图 4 发光二极管显示电路分析:它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能,常简写为 LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,产生自发辐射的荧光。图中一共有五个发光二极管其中一个为电源指示灯,当学习板通电时会发光以指示状态。其余四个为功能状态指示灯,实际作用与学习板有关 分析数码管显示电路 图 5 数码管显示电路分析:数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,图中所用为八段数码管(比七段管多了一个小数点显示位),按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管.共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。数码管主要用来显示经电路板处理后的程序的运行结果。图中使用了八个八段数码管,可以显示八个0-15的数字。使用数码管可以直观的得到程序运行所显示的结果.也可以显示预置在学习板上的程序,主要通过16个开关来控制。 四、硬件调试 1、是否短路 用万用表检查P2两端是短路。电阻为0，则短路，电阻为一适值，电路正常。 2、焊接顺序 焊接的顺序很重要，按功能划分的器件进行焊接，顺序是功能部件的焊接--调试--另一功能部件的焊接，这样容易找到问题的所在。 3、器件功能 1）检查原理图连接是否正确 2）检查原理图与PCB图是否一致 3）检查原理图与器件的DATASHEET上引脚是否一致 4）用万用表检查是否有虚焊，引脚短路现象 5）查询器件的DATASHEET，分析一下时序是否一致，同时分析一下命令字是否正确 6）通过示波器对芯片各个引脚进行检查，检查地址线是否有信号的 7）飞线。用别的的口线进行控制，看看能不能对其进行正常操作，多试验，才能找到问题出现在什么地方。 1、详细描述硬件安装过程中出现的故障现象，并作故障分析，及解决方法。 六、软件调试 课程设计报告 华中师范大学武汉传媒学院 传媒技术学院 电子信息工程2011 仅发布百度文库，版权所有. AD转换 要求： A.使用单片机实现AD转换 B.可以实现一位AD转换，并显示（保留4位数字）设计框图： 方案设计： AD转换时单片机设计比较重要的实验。模数转换芯片种类多，可以满足不同用途和不同精度功耗等。 外部模拟量选择的是简单的电位器，通过控制电位器来改变模拟电压。显示电压值采用一般的四位七段数码管。而AD转换芯片采用使用最广的ADC0809 ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图所示。 下面说明各引脚功能： ?IN0～IN7：8路模拟量输入端。 ?2-1～2-8：8位数字量输出端。 ?ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。?ALE：地址锁存允许信号，输入端，高电平有效。 ?START： A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。 ?EOC： A/D转换结束信号，输出端，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。 ?OE：数据输出允许信号，输入端，高电平有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。 ?CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHz。 ?REF（+）、REF（-）：基准电压。 ?Vcc：电源，单一+5V。 ?GND：地 工作原理： 首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC 变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。 本次实验采用中断方式 把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。 不管使用上述哪种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。 首先送出口地址并以信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。 采用中断可以减轻单片机负担。并可以使程序有更多的空间作二次开发。倍数与因数 教学设计(北师大版五年级下册)
51单片机课程设计
课程设计名称
专
业
班
级
学
号
学生姓名
指导教师
单片机原理及应用课程设计 电子信息工程 140405 20141329 李延琦 胡黄水
2016 年 12 月 26 日
课程设计 题目
酒精测试仪
起止日期
2016 年 12 月 26 日— 2017 年 1 月 6 日
设计地点
计算机科学与工程学 院单片机实验室 3409
设计任务及日程安排： 设计任务：分两部分： （一）、设计实现类：进行软、硬件设计，并上机编程、联线、调试、 实现； 1.电子钟的设计 2.交通灯的设计 3.温度计的设计 4.点阵显示 5.电机调速 6.电子音乐发声（自己选曲） 7.键盘液晶显示系统 （二）、应用系统设计类：不须上机，查资料完成软、硬件设计画图。 查资料选定题目。 说明：第 1--7 题任选其二即可。（二）里题目自拟。 日程安排： 本次设计共二周时间，日程安排如下： 第 1 天：查阅资料，确定题目。 第 2--4 天：进实验室做实验，连接硬件并编写程序作相关的模块实验。 第 5--7 天：编写程序，并调试通过。观察及总结硬件实验现象和结果。 第 8--9 天：整理资料，撰写课程设计报告，准备答辩。 第 10 天：上交课程设计报告，答辩。 设计报告要求：
1. 设计报告里有两个内容，自选题目内容+附录（实验内容），每 位同学独立完成。 2. 自选题目不须上机实现，要求能正确完成硬件电路和软件程序 设计。内容包括： 1） 设计题目、任务与要求 2）硬件框图与电路图 3） 软件及流程图 （a）主要模块流程图 （b）源程序清单与注释 4） 总结 5） 参考资料 6）附录 实验上机调试内容
注：此任务书由指导教师在课程设计前填写，发给学生做为本门课程设计 的依据。基于-89C51单片机的秒表课程设计汇本
因数和倍数公开课教学设计
单片机课程设计——基于51单片机的温度监控系统设计
单片机课程设计题目
基于51单片机课程设计
倍数和因数的关系教案
单片机课程设计题目..(DOC)
五年级下册 因数和倍数教案
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基于51单片机课程设计报告
《倍数与因数》教学设计
单片机原理与应用课程设计题目2012
(完整word版)51单片机课程设计实验报告
51单片机课程设计 AD转换
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