《电子系统设计课程设计》项目设计书
项目名称打地鼠
小组成员1
小组成员2
小组成员3
专业
任课教师
成都理工大学信科院电子系
2013年6月
1项目名称，并简要说明应用背景。
项目名称：打地鼠
应用背景：打地鼠游戏是人们生活中常见的一种休闲小游戏。此游戏玩法简单，考验人们的反应速度。开发者可以根据人们兴趣开发出具有多功能的打地鼠游戏，比如升级、道具、过关等，增加游戏的趣味性。
2项目设计需求（包括功能描述和性能设计指标）
功能描述：
1.启动系统，液晶屏第一排随机显示一个1-9的数字，显示地鼠（?）或地雷（*），中间显示剩余时间，右边显示分数；液晶屏第二排显示游戏的英文名称——打地鼠。
2.开始游戏后，在背景音乐伴随下显示“Ready Go!!!”，之后正式进入游戏游戏历时2min,随着时间的增加，数字显示速度加快，游戏中课随时按K10键暂停，再次按则恢复游戏。
3.进入游戏界面后，随机产生地鼠和地雷（地雷产生的概率为10%），但随着时间的增加，地雷出现的概率会增加，数字更新的速度也越快。按键分别对应独立键盘的9个按键，按下某个键即代表击打相应位置。
4.若击中地鼠：正常情况下分数加1，若在较短时间（实际为地鼠产生到消失的前一半时间内）击中，则“快速反应，双倍加分”，即分数加2。若击中地雷，则分数减1，若未按下相应键，则分数加1。
5.游戏结束，背景音乐停止，保留最高分，分数和时间在按复位后刷新。
性能设计指标：能通过复位，玩家可以持续玩游戏。自动保存和人为清除游戏数据。
3设计方案
3.1 系统设计框图及原理阐述
设计框图：
原理阐述：
1)复位电路
复位条件：89C52单片机复位需要一个长达24个时钟周期的高电平才能复位，复位的作用就是使程序的指针指向地址0，每个程序都是从地址0开始执行，所以复位的概念就是让程序从头开始执行。
复位原理：该复位电路具有上电复位的功能，此功能是由C3实现的。当系统上电时C3有一个充电放电的过程，放电过程会产生一个高电平，放电的时间根据公式（RC
t ）计算。R为电阻R1的阻值，C 为极性电容C3的大小。系统正常运行时，按下按键K1时，RST端的电平为VCC*10/11，也是一个高电平，此时芯片也会产生一个高电平复位信号。
2)蜂鸣器
声音的产生是一种音频效果，振动的频率高，则为高音，频率低，则为低音，人耳比较容易辨认的声音频率大概是0～20 kHz。在数字电路中，以脉冲信号驱动蜂鸣器，以产生声音，在同样频率下，人类的耳朵是很难区别正弦信号或脉冲信号所产生的音效。
当P0.0 口输出1 时，内部的MOSFET 不导通，晶体管的BE 之间不会有输入电流，所以蜂鸣器上也不会有输出电流，蜂鸣器就不会激磁。当P0.0口输出为0 时，蜂鸣器就会激磁。
3)按键
独立式按键接口设计：独立式按键就是各按键相互独立，每个按键单独占用一根I/O口线，每根I/O口线的按键工作状态不会影响其他I/O口线上的工作状态。因此，通过检测输入线的电平状态可以很容易判断哪个按键被按下了。优点：电路配置灵活，软件结构简单。缺点：每个按键需占用一根I/O口线，在按键数量较多时，I/O口浪费大，电路结构显得复杂。因此，此键盘是用于按键较少或操作速度较高的场合。
矩阵式键盘接口设计：矩阵式键盘适用于按键数量较多的场合，由行线和列线组成，按键位于行列的交叉点上。节省I/O口。
矩阵键盘工作原理：行线通过上拉电阻接到+5V上。无按键，行线处于高电平状态，有键按下，行线电平状态将由与此行线相连的列线电平决定。列线电平为低，则行线电平为低；列线电平为高，则行线电平为高。
4)存储器
24C02特性：
1.与400KHz I2C总线兼容
2. 1.8到6.0伏工作电压范围
3.低功耗CMOS技术
4.写保护功能当WP为高电平时进入写保护状态
5.页写缓冲器
6.自定时擦写周期
7.1,000,000编程/擦除周期
8.可保存数据100年
9.8脚DIPSOIC或TSSOP封装
10.温度范围商业级工业级和汽车级
串行E2PROM是基于I2C-BUS 的存储器件，遵循二线制协议，由于其具有接口方便，体积小，数据掉电不丢失等特点，在仪器仪表及工业自动化控制中得到大量的应用。
5）液晶
1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、
数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。
管脚功能
LCD1602引脚图
1602采用标准的16脚接口，其中：
第1脚：VSS为电源地
第2脚：VCC接5V电源正极
第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。
第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。
第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)
时进行写操作。
第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端,高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。
第15～16脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。
特征：
1．3.3V或5V工作电压，对比度可调
2．内含复位电路
3．提供各种控制命令,如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能
4．有80字节显示数据存储器DDRAM
5．内建有192个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM
6．8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM
6）稳压电源电路
1.7805概述
7805是我们最常用到的稳压芯片了，它的使用方便，用很简单的电路即可以输入一个直流稳压电源,它的输出电压为5v。它有很多的系列如ka7805，ads7805，cw7805等，性能有微小的差别,最常用是lm7805,下图为其结构见图：
<7805引脚图>
其中1接整流器输出的+电压，2为公共地(也就是负极)，3就是我们需要的正5V输出电压。
2.基本参数：
输出电压：4.75-5.25V；
静态电流：4.2-8mA；
输出噪音电压：40uV；
纹波抑制比：78dB；
输出电阻：17mΩ；
输出电压温度系数-1.1mV/°C；
3．基本特征：
输出电流可达1.5A
不需外接补偿元件
内含限流保护电流，防止负载短路烧毁元件
内含结温过热保护电路，防止结温过热烧毁器件
内含功耗限制电路，防止烧毁输出驱动器晶体管
4. 7805典型应用电路:
3.2 技术方案分析
在正式进入游戏后，一般情况下，机器每个地鼠出现的时间都已经系统的设置好了。至此，可以用循环的方式让地鼠在间隔一段时间就出现，同时，为满足不同反映能力的使用者，时间也是递增的，随着时间的推移，地鼠出现的速度越来越快，地雷的频率越来越高，增加游戏的挑战性。在虚拟软件上，由于鼠标点击可能会同时点击几个控件，那个时候将不能较好的反映游戏本质，所以，可以用一些提示来说明。以此来使游戏者可以能更方便地进行游戏，感受到实物中的一些乐趣。
3.3 技术关键点或难点
采用AT89C52单片机，电路设计简单，按键使用独立按键，接9个按键，主要的设计关键在于c语言编程，其中游戏的流程的设计和数据的存储是作品的难点和关键，在设计过程中还考虑到游戏的耐玩性，在程序编程上也有比较高的水平。
3.4 技术路线
接通电源后，会自动开启游戏，游戏进入待机状态，按下开始键（1键），游戏开始。迅速按下相应的键，在游戏设定的时间内未按动按键，则游戏结束。当游戏结束或重玩则按下复位键，如果中途停止则按下停止键（1键）。打地鼠游戏机增加了等级灯和停止键，在电路上设计简单，可以减少成本，在编程上尽可能多的做到人性化。
3.5 试验或测试方案说明
系统测试采用独立模块测试和整合模块测试结合的方法，各模块整合并接上电源后，通过遥控打开游戏系统。随后，单片机系统驱动游戏系统进入初始化模式，同时蜂鸣器系统被驱动开始播放背景音乐。游戏开始后，液晶上随机出现数字，驱动二极管，当正确按键，则二极管闪亮一次，否则就不亮。此过程中，系统不断计时，不断刷新分数。接着是单片机系统电路和LCD显示屏电路，连接后插上电源，检测LCD能否工作，若不能的话，主要检查LCD与单片机的接线是否对位。再接着是蜂鸣器电路，连接好后，接通电源看蜂鸣器能否鸣叫，若能，则连接正常；若不能，先检查元件参数是否正确，再
通过万用表检查该模块是否出现短路或断路。最后是红外接收电路，此部分较为简单，一般不会出现问题，若有问题，只要参照上面方法检查即可解决。所以模块都整合在一块电路板上后，开始进行联调。就是启动整个电路系统看工作是否能按照期望进行，若不能正常工作，主要检查代码的正确性，这个在C语言的编译器中进行。
3.6 试验记录及结果分析（留待报告写）
3.7 结论（留待报告写）
附件：系统电气原理图及元器件清单(1)原理图
（2）元器件清单
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。
目录 1前言 (1) 2工程概况 (2) 3正文 (2) 3.1 设计目的与要求 (2) 3.2 设计方法的目标 (2) 3.3 设计方法和内容 (2) 3.3.1硬件设计方法 (3) 3.3.2软件设计方法 (7) 3.4 软件调试过程 (9) 3.4.1 系统调试工具keil C51 (9) 3.4.2 系统调试工具PROTEUS (9) 3.4.3焊接电路，对各节点测试导通性 (10) 4有关说明 (11) 5设计总结 (11) 6致谢 (11) 7参考文献 (11)
前言 在生活和生产的各领域中，凡是有自动控制要求的地方都会有单片机的身影出现；从简单到复杂，从空中、地面到地下，凡是能想像到的地方几乎都有使用单片的需求。现在尽管单片机的应用已经很普遍了，但仍有许多可以用单片机控制而尚未实现的项目，因此，单片机的应用大有想像和拓展空间。 单片机就是微控制器，它是嵌入式系统中的重要且发展迅速的组成部分。单片机接上震荡元件（或震荡源）、复位电路和接口电路，载入软件后，可以构成单片机应用系统。将它嵌入到形形色色的应用系统中，它就成为众多产品、设备的智能化核心。所以，生产企业称单片机为“微电脑”。 单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高劳动效率，减轻劳动强度，提高产品质量，改善劳动环境，减少能源和材料消耗，保证安全等。但是，单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及所带来的经济效益上，更重要的意义还在于：单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须有模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能使用单片机通过软件（编程序）方法实现了。这种以软件取代硬件并提高系统性能的控制系统“软化”技术，称之为微控制技术。微控制技术是一种全新的概念，是对传统控制技术的一次革命。随着单片机应用的推广普及，微控制技术必将不断发展、日益完善和更加充实。 近年来随着计算机在社会领域的渗透, 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益更新。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，以作完善。模拟多通道压力系统是利用压力传感器采集当前压力并反映在显示器上，它可以分析压力过量程，并发出报警。并采用电子秤原理可根据输入单价准确的计算出物体的金额。 本篇论文讨论了简单的倒计时器的设计与制作，对于倒计时器中的LED数码显示器来说，我为了简化线路、降低成本，采用以软件为主的接口方法，即不使用专门的硬件译码器，而采用软件程序进行译码。
基于51单片机简易电子琴 1 课题背景 单片微型计算机室大规模集成电路技术发展的产物，属于第四代电子计算机它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。他的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。 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。本文的主要内容是用AT89S52单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。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8个按键，和一个复位按键。 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硬件的组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏要表达的音符。并且分别从原理图，主要芯片，个模块原理及各莫奎的程序的调试来详细阐述。 一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，构成我们想演奏的那首曲目。当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样的方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系编写正确就可以达到我们想要的曲目。 2 任务要求与总体设计方案 2.1 设计任务与要求 利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，7，8八个键，能够发出7个不同的音调，而且有一个按键可以自动播放歌曲，要求按键按下时发声，松开延时一小段时间，中间再按别的键则发另外一音调的声音，当系统扫描到键盘按下，则快速检测出是哪一个按键被按下，然后单片机的定时器启动，发出一定频率的脉冲，该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出相应的音调。如果在前一个按下的键发声的同时有另一个按键被按下，则启动中断系统。前面的发音停止，转到后按的键的发音程序。发出后按的键的音调。 2.2 设计方案 2.2.1 播放模块 播放模块是由喇叭构成，它几乎不存在噪声，音响效果较好，而且由于所需驱动功率较小，且价格低廉，所以，被广泛应用。 2.2.2 按键控制模块
单片机系统 课程设计 课程设计名称：基于89C51的倒计时牌设计专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计地点： 课程设计时间：2013-12-16～2013-12-27 单片机系统课程设计任务书
目录 1 概述 (1) 1.1 研究背景 (1) 1.2 设计思想及基本功能 (1) 2 总体方案设计 (2) 2.1 方案选取 (2) 2.2 系统框图 (3) 2.3 总体方案设计 (3) 3 硬件电路设计 (4) 3.1 电源电路设计 (4) 3.2 晶振电路 (5) 3.3 复位电路 (6) 3.4 键盘电路 (7) 3.5 显示电路 (7) 3.6 蜂鸣器及LED电路 (12) 4 系统软件设计 (12) 4.1 主程序软件设计 (12) 4.2 键盘程序设计 (13) 4.3 定时程序设计 (13) 4.4 报警程序设计 (15) 5 Proteus仿真 (15) 6 总结 (18) 参考文献 (19) 附录A系统原理图 (19) 附录B程序清单 (181) 附录C机器码清单 (23)
1概述 1.1研究背景 随着2014年新年钟声的临近，一年一度的全球华人文化盛宴春节联欢晚会也正式进入了紧张的倒计时。诚如你所发现的那样，各式各样的倒计时牌开始逐渐的走进人们的视野。我们现实的工作学习中也不可避免的接触到形形色色的倒计时牌，作为学生的我们记忆犹新的恐怕非高考百天倒计时牌莫属了，而最让国人觉得自豪的就是1997年香港回归的倒计时了，当倒计时牌归零的那一刻，冉冉升起的中国国旗再一次点燃国人沸腾的热血。诸如此类的倒计时牌不胜枚举：2008北京奥运会倒计时、2010上海世博会倒计时牌等等。 日常生活中，我们不可避免的接触到各式各样的倒计时牌，当你开车时红路灯的短暂倒计时，当你玩游戏时游戏时间结束的倒计时…..，而这些不同功能不同含义的倒计时牌引起了我极大的兴趣，学完单片机后，让做出一个属于自己的倒计时牌成为可能。 在智能化产品中，单片机的应用已经越来越广泛，单片机以它体积小、质量轻、耗电省、可靠性高、价格低等优点，开始不断发展，AT89C51单片机是一款非常典型且实用的51单片机，网上资源和参考书比较多，所以我此次采用此型号的单片机作为倒计时牌的控制器件。 1.2设计思想及基本功能 该倒计时牌采用廉价可靠的LED数码管显示，能够根据使用者的要求，结合实际情况设置不同时间长度的倒计时，在设定的倒计时时间结束时能够自动启动报警装置，并且显示恢复到初始状态。利用专业的单片机仿真软件Proteus7.8来进行仿真，以验证设计的正确性同时达到降低设计周期的目的。 可设设置倒计时时间的倒计时牌系统具有以下几个基本功能： （1）利用8位数码管能够显示日、时、分、秒倒计时。 （2）通过按键来实现倒计时时间的设定。 （3）倒计时时间到时，蜂鸣器报警并使LED点亮。
中一班户外游戏打地鼠 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
中一班户外游戏《打地鼠》 设计意图： 《纲要》中指出，在健康领域幼儿园应该“开展以多种有趣的体育活动，特别是户外的、大自然的活动，培养幼儿积极参加体育锻炼的积极性，并提高其对环境的适应能力”,因此，本活动主要采用户外活动的形式来加强幼儿的体育锻炼，以期达到锻炼幼儿身体，增强其对体育活动兴趣的目的。《3—6岁儿童学习与发展指南》指出中班幼儿动作发展的目标“具有一定的力量和耐力”，因此，本次活动采用《打地鼠》的游戏，通过下蹲动作等来训练幼儿的下肢耐力和力量。整个活动在游戏的氛围中开展，能够培养幼儿对体育活动的兴趣。 目标： 1、积极主动地参与游戏,体验体育游戏的乐趣。 2、初步树立自我保护意识。 3、通过爬、跳和打地鼠游戏中连续的下蹲运动，锻炼孩子的腿部肌肉，增加幼儿的下肢力量，发展幼儿动作的协调性和灵敏性。 准备：报纸棒四根，扫帚两把，空气锤子两把。 过程： 1、热身带领幼儿慢跑两圈， 2、引导幼儿站军姿，站得好的教师给予鼓励，训练幼儿的反应能力。教师：请宝贝站线面对面站好（教师示范站姿）。
3、游戏（一）出示魔法棒（报纸棒）引发幼儿游戏的兴趣。 教师：现在夏老师要给宝贝们带来一样东西，你们看看是什么 教师：这个纸棒现在变成一根魔法棒！（教师示范打自己手一下，做出疼的动作。） 教师：现在老师要用魔法棒碰你的小手，谁想试一试 教师：这是快的还是慢的，接下来老师要加快速度啦！ 教师：看谁能战胜老师的魔法棒。 教师：现在请宝贝们坐着，把脚放在线上做好。（教师反复用纸棒碰宝贝脚三次，鼓励勇敢的幼儿） 4、游戏（二）出示扫帚，激发幼儿游戏的兴趣。 教师：现在我要请出第二件法宝，我们围成一个圈，你们数一下老师走几步拿到法宝。 教师:看，老师带来了什么 教师：请宝贝们退后一步，看谁能接住神树。（反复退后三次，接神树三次） 教师：现在请宝贝们围成一个小一点的圆圈。 教师：接下来神树要扫你的脚，先试一下。（用神树扫幼儿的脚，反复三次，由慢到快） 教师：掌声鼓励一下自己。 5、游戏（三）出示空气锤，引导幼儿玩游戏《打地鼠》 教师：现在老师要请出第三件法宝，谁能帮老师拿。它是一个空气锤，谁能假装拿这个锤子很重的样子。
目录 前言 (2) 第1章基于51单片机的电子琴设计 (3) 1.1 电子琴的设计要求 (3) 1.2 电子琴设计所用设备及软件 (3) 1.3 总体设计方案 (3) 第2章系统硬件设计 (5) 2.1 琴键控制电路 (5) 2.2 音频功放电路 (6) 2.3 时钟-复位电路 (6) 2.4 LED显示电路 (6) 2.5 整体电路 (6) 第3章电子琴系统软件设计 (7) 3.1 系统硬件接口定义 (7) 3.2 主函数 (8) 3.2.1 主函数程序 (8) 3.3 按键扫描及LED显示函数 (9) 3.3.1 键盘去抖及LED显示子程序 (10) 3.4 中断函数 (11) 3.4.1 中断程序 (12) 第4章电子琴和调试 (12) 4.1 调试工具 (12) 4.2 调试结果 (13) 4.3 电子琴设计中的问题及解决方法 (14) 第5章电子琴设计总结 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)
前言 音乐教育是学校美育的主要途径和最重要内容，它在陶冶情操、提高素养、开发智力，特别是在培养学生创新精神和实践能力方面发挥着独特的作用。近年来，我国音乐教育在理论与实践上都取得了有目共睹的成绩，探索并形成了具有中国特色的、较为完整的音乐教育教学体系。但我国音乐教育的改革力度离素质教育发展的要求还存在一定距离。如今，电子琴作为电子时代的新产物以其独特的功能和巨大的兼容性被人们广泛的接受和推崇。而在课堂教学方面，它拥有其它乐器无法比拟的两个瞬间：瞬间多元素思维的特殊的弹奏方法；瞬间多声部(包括多音色)展示的乐队音响效果的特点。结合电子琴自身强大的功能及独特的优点来进行音乐教育的实施，这样就应该大力推广电子琴进入音乐教室，让电子琴教学在音乐教育中发挥巨大的作用。现代乐器中，电子琴是高新科技在音乐领域的一个代表，体现了人类电子技术和艺术的完美结合。电子琴自动伴奏的稳定性、准确性，以及鲜明的强弱规律、随人设置的速度要求，都更便于人们由易到难、深入浅出的准确掌握歌曲节奏和乐曲风格，对其节奏的稳定性和准确性训练能起到非常大的作用。电子琴所包含的巨量的音乐信息和强大的音乐表现力可以帮助音乐教学更好地贯彻和落实素质教育，更有效地提高人们的音乐素质和能力。目前，市场上的电子琴可谓琳琅满目，功能也是越来越完备。以单片机作为主控核心，设计并制作的电子琴系统运行稳定，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，具有一定的实用与参考价值。这就为电子琴的普及提供了方便。 二、电子琴设计要求本设计主要是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一台电子琴。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7个按键和1个复位按键。本系统主要是完成2大功能：音乐自动播放、电子琴弹奏。关于声音的处理，使用单片机C语言，利用定时器来控制频率，而每个音符的符号只是存在自定义的表中。
原作：平凡的单片机
1、何谓单片机一台能够工作的计算机要有这样几个部份构成：CPU（进行运算、控制）、RAM（数据存储）、ROM（程序存储）、输入/输出设备（例如：串行口、并行输出口等）。在个人计算机上这些部份被分成若干块芯片，安装一个称之为主板的印刷线路板上。而在单片机中，这些部份，全部被做到一块集成电路芯片中了，所以就称为单片（单芯片）机，而且有一些单片机中除了上述部份外，还集成了其它部份如A/D，D/A等。 天！PC中的CPU一块就要卖几千块钱，这么多东西做在一起，还不得买个天价！再说这块芯片也得非常大了。不，价格并不高，从几元人民币到几十元人民币，体积也不大，一般用40脚封装，当然功能多一些单片机也有引脚比较多的，如68引脚，功能少的只有10多个或20多个引脚，有的甚至只8只引脚。为什么会这样呢？功能有强弱，打个比方，市场上面有的组合音响一套才卖几百块钱，可是有的一台功放机就要卖好几千。另外这种芯片的生产量很大，技术也很成熟，51系列的单片机已经做了十几年，所以价格就低了。既然如此，单片机的功能肯定不强，干吗要学它呢？话不能这样说，实际工作中并不是任何需要计算机的场合都要求计算机有很高的性能，一个控制电冰箱温度的计算机难道要用PIII？应用的关键是看是否够用，是否有很好的性能价格比。所以8051出来十多年，依然没有被淘汰，还在不断的发展中。 2、MCS51单片机和8051、8031、89C51等的关系我们平常老是讲8051，又有什么8031，现在又有89C51，它们之间究竟是什么关系? MCS51是指由美国INTEL公司（对了，就是大名鼎鼎的INTEL）生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机，而8031是前些年在我国最流行的单片机，所以很多场合会看到8031的名称。INTEL 公司将MCS51的核心技术授权给了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051为核心的单片机，当然，功能或多或少有些改变，以满足不同的需求，其中89C51就是这几年在我国非常流行的单片机，它是由美国ATMEL 公司开发生产的。以后我们将用89C51来完成一系列的实验。 一、单片机的外部结构 拿到一块芯片，想要使用它，首先必须要知道怎样连线，我们用的一块称之为89C51的芯片，下面我们就看一下如何给它连线。1、电源：这当然是必不可少的了。单片机使用的是5V电源，其中正极接40引脚，负极（地）接20引脚。2、振蒎电路：单片机是一种时序电路，必须提供脉冲信号才能正常工作，在单片机内部已集成了振荡器，使用晶体振荡器，接18、19脚。只要买来晶振，电容，连上就可以了，按图1接上即可。3、复位引脚：按图1中画法连好，至于复位是何含义及为何需要复要复位，在单片机功能中介绍。4、EA引脚：EA引脚接到正电源端。至此，一个单片机就接好，通上电，单片机就开始工作了。 我们的第一个任务是要用单片机点亮一只发光二极管LED，显然，这个LED必须要和单片机的某个引脚相连，否则单片机就没法控制它了，那么和哪个引脚相连呢？单片机上除了刚才用掉的5个引脚，还有35个，我们将这个LED和1脚相连。（见图1，其中R1是限流电阻） 按照这个图的接法，当1脚是高电平时，LED不亮，只有1脚是低电平时，LED才发亮。因此要1脚我们要能够控制，也就是说，我们要能够让1引脚按要求变为高或低电平。即然我们要控制1脚，就得给它起个名字，总不能就叫它一脚吧？叫它什么名字呢？设计51芯片的INTEL公司已经起好了，就叫它P1.0，这是规定，不可以由我们来更改。
. 《现代通信技术》课程设计基于51单片机的模拟打地鼠游戏设计 院系：工学院 专业班级：通信工程10秋2班 姓名：钟丽薇 学号：10032202 小组成员：陆韵 指导教师：徐振、赵兰 完成日期2013年10月
目录 1 设计任务 (1) 1.1设计题目及材料 (1) 1.2设计要求 (1) 1.3设计进度安排 (2) 2 总体方案 (3) 2.1硬件设计 (3) 2.1.1 主控芯片 (3) 2.1.2 数码管模块 (4) 2.1.3 LED模块 (5) 2.1.4 独立按键模块 (5) 2.2软件设计 (6) 3 功能调试 (7) 3.1调试过程 (7) 3.2调试中遇到的问题 (7) 4 设计总结 (8) 5 致谢 (9)
1 设计任务 通过本次课程设计，运用已学的课程知识，自主设定题目及要求，进行软硬件系统的设计和调试，对《现代通信技术》课程中涉及的芯片结构、控制原理、硬件和编程等方面有一定的感性认识和实践操作能力，从而加深对本课程知识点的理解，使应用知识能力、设计能力、调试能力以及报告撰写能力等方面有显著提高。 1.1 设计题目及材料 我们的课程设计选题定为《基于51单片机的模拟打地鼠游戏设计》。 将所掌握的的元器件组合在一起,设计出具有可玩性的实用小制作,不仅巩固了已学习的知识,更能拓展自己的思维能力。 所用到的材料： 表1.1 材料列表 STC89C52单片机开发板1块 4位8段数码管（共阳）1个 LED灯5个 轻触按键5个 100Ω电阻5个 0.5kΩ电阻4个 9013三极管4个 杜邦线若干 1.2 设计要求 要求作品完成后，可以实现简易打地鼠游戏的功能。 具体如下：接通电源后，游戏开始，数码管显示“0”，同时随意点亮一个LED，在2秒时间内按下对应的按键，则数码管示数加一，游戏继续；
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
摘要 近年来随着计算机在社会领域的渗透, 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益更新。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，以及针对具应用对象特点的软件结合，以作完善。模拟多通道压力系统是利用压力传感器采集当前压力并反映在显示器上，它可以分析压力过量程，并发出报警。并采用电子秤原理可根据输入单价准确的计算出物体的金额。 本篇论文讨论了简单的倒计时器的设计与制作，对于倒计时器中的LED数码显示器来说，我为了简化线路、降低成本，采用以软件为主的接口方法，即不使用专门的硬件译码器，而采用软件程序进行译码。 关键词：单片机，软件，倒计时器，LED数码显示器。
目录 1.设计任务 (1) 2.设计的主要内容和要求 (1) 3.整体设计方案 (1) 4. 软件电路设计 (2) 4.1定时计数器初值运算 (2) 4.2程序框图设计 (2) 4.3程序代码 (3) 5. 硬件设计 (4) 6. 基于Proteus的电路仿真 (6) 6.1 系统调试工具PROTEUS (6) 6.2 总线路图 (6) 6.3运行结果 (7) 总结 (7) 参考文献 (8)
单片机系统课程设计 1.设计任务 设计一个基于单片机MCS-51的显示系统，要求实现以下功能： 1.在单片机系统与硬件开发过程中，与数码管和液晶屏显示器等显示仪器，本课程设采用的采用的显示仪器为数码管。 2.用keil 软件编写一个60秒倒计时时钟程序，且用两位数码管显示时间。 3.用单片机的定时器产生一秒的定时时间，作为秒倒计时间，当一秒产生时，秒计数自动减一，当秒计数到00时，自动又从59开始倒计数。 2.设计的主要内容和要求 1.基于单片机实现对数码管的控制。 2.在开始，数码管是关闭的，什么也不显示，当所编写的源程序下载到单片机中并 开始运行时，两位数码管会显示相应的变化时间。 3.整体设计方案 AT89C51单片机的内部16的内部16位定时器是一个可编程计时器，它既可以工作在13位定时方式，也可以工作在16位定时方式和8位定时方式。只要通过设置特殊功能寄存器TMOD ，即可完成方式的选择。计数器何时工作也是通过软件来设定TCON 特殊功能寄存器来完成的。整体设计方框图如图1。 图1 60秒倒计时整体方框图 电源 单片机 复位电路 数码管 时钟电路
一、绪论 1.1课程设计的意义 电气控制技术是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业课，该课程 不但有较高的理论基础要求，而且工程实践性很强，因此除安排上完理论课时外，还安排了三周的课程设计 1.2课程设计的目的 (1)综合运用PLC课程和其它选修课程的理论和知识，掌握PLC设计的一 般方法，树立正确的设计思想，培养分析问题和解决实际问题的能力； (2)学会从控制系统功能的要求出发，合理的选择外围设备，制定设计方 案，编写控制程序。 (3)学习使用技术手册，掌握查阅专业资料的相关方法。 1.3PLC可编程逻辑控制器的定义 PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。 它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易 于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 1.4PLC的基本结构 PLC种类繁多，但其组成结构和工作原理基本相同。用可编程序控制器 实施控制，其实质是按一定算法进行输入输出变换，并将这个变换予以物理实现，应用于工业现场。PLC专为工业现场应用而设计，采用了典型的计算 机结构，它主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等 组成。PLC的结构框图如图 1.1所示。
图1.1PLC的基本结构 如图1.1，PLC的基本结构有电源、中央处理单元、存储器、输入输出接口电路，此外还有功能模块、通信模块。 a、电源 PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制 造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内。 b、中央处理单元(CPU) 中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O 以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。 c、存储器 PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分。系统存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序，系统程序固化在ROM内，用户不能直接更改，它使PLC具有基本的功能，能够完成PLC设计者规定的各项工作。系统程序质量的好坏，很大程度上决定了PLC的性能，其内容主要包括三部分。第一部分为系统管理程序，它主要控制PLC的运行，使整个PLC按部就班地工作。第二部分为用户指令解释程序，通过用户指令解释程序，将PLC的编程语言变为机器语言指令，再由CPU执行这些指令。第三部分为标准程序模块与系统调用。PLC的具体工作都是由这部分程序来完成
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
基于单片机的电子倒计时牌的设计与实现 摘要 近年来随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断的走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。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，以做完善。生活中单片机的应用很广，如电子倒计时牌就能够帮你记住一些重要的日子叫你不会忘记。它可以用于奥运会的倒计时、世界博览会的倒计时、高考的倒计时等重要的日子的计时，使你的生活变的简单而有规律。制作一些大的电子倒计时牌也能方便大众，如2008年奥运会在中国举办，在北京的那个大的奥运会倒计时牌就很好的给大众一个提醒的作用。 现在日常生活中时间对人们的重要性，越来越高了。时间伴随我们的每一天，每一时刻，所以我们由于各种原因会忘记各种重要的日子，这就是我们做这个电子倒计时牌的原因，它能够很好提醒人们重要的日子，保重我们不能忘记，也减少了人们不必要的损失。计时的方法也得到了发展，由最初人们用看系扣来记录重要的事情和天数，到看太阳的影子，来看时间的变化，再到出了发条表，人们用翻纸来看时间和天数，到现在人们有使用电子表，人们的生活再不断的提高和发展，电子倒计时牌是时代的发展的产物，也是人们智慧的产物。 本篇论文讨论了倒计时的设计和制作，单片机与外部温度采集芯片、液晶屏显示的电路连接，和使用Protel99进行原理图的绘制和PCB的制作，使用汇编和C语言进行软件的设计，并对系统硬件和软件进行了验证。 关键词：单片机；汇编；电子倒计时牌；Protel99
Electronic countdown board based on single chip design and implementation Abstract In recent years, with the penetration of computers in the social sphere, SCM applications are continually deepening, while the traditional control and test drive the rapidly growing update. In real-time detection and control of the microcomputer application system, the microcontroller is often used as a core component, only the SCM knowledge is inadequate and should be based on specific hardware architecture, and application-specific features of the software objects are combined to make perfect . Life of a very wide application of SCM, such as electronic countdown board will be able to help you remember some important call you will not forget the day. It can be used for the Olympic Games countdown, countdown to the Expo, and other important college entrance examination in the countdown to the days of the time, make your life more simple and regular. Produce large electronic countdown board and make it easier public, such as the 2008 Olympic Games held in China, in Beijing Olympics countdown board that big on a good reminder to the public a role. Now in daily life, the importance of time for people increasingly high. Time with us every day, every minute, so we can forget all due to various reasons, this is an important day we do this electronic countdown card, it is important to remind people of the day, we cannot forget yourself, also reduced the people to avoid unnecessary loss. Timing method is developed by using buttons at first people to record important things to see the sun, and the number of shadow, the change of time and again to the wind, people use double perspective, time and number of paper to use electronic, people are the life of people more continuous improvement and development, electronic countdown card is the product of the development of The Times, the wisdom of people. This paper discusses the design and manufacture, the countdown MCU and external temperature gathering chip, LCD display, and use of the circuit principle diagram Protel99 draw and PCB manufacture, assembly and C language used in the design of software and hardware and software is validated. Key words: Single-Chip computer, Compilation, Electronic countdown board, Protel99
中班体育游戏《打地鼠》 设计意图：幼儿园教育指导纲要（试行）指出，在健康领域幼儿园应该“开展以多种有趣的体育活动，特别是户外的、大自然的活动，培养幼儿积极参加体育锻炼的积极性，并提高其对环境的适应能力”因此，本活动主要采用户外活动的形式来加强幼儿的体育锻炼，以期达到锻炼幼儿身体，增强其对体育活动兴趣的目的。《3—6岁儿童学习与发展指南》指出中班幼儿动作发展的目标“具有一定的力量和耐力”，因此，本次活动采用《打地鼠》的游戏，通过幼儿模仿地鼠走路、摘玉米以及躲避农民击打时的下蹲动作等来训练幼儿的下肢耐力和力量。整个活动在游戏的氛围中开展，能够培养幼儿对体育活动的兴趣。活动目标：1.通过《打地鼠》的游戏，能坚持蹲走一段距离，增强下肢力量。 2.初步树立自我保护意识。 3.积极主动地参与游戏，验体育游戏的乐趣。 活动准备：1．经验准备（1）了解过小地鼠的特征及生活习性。 （2）玩过或了解《打地鼠》的游戏。 （3）学会律动《小跳蛙》《喜欢》。 2．物质准备（1）场地上简单的布置一个玉米地的场景。 （2）空气棒2根，音乐《小跳蛙》、《喜欢》。 活动过程： 一、开始部分（此部分约5分钟） （一）集合整队，师生问好。
1.集合整队 师：准备好了吗？ 2.师幼问好 师：小朋友们早上好！（春天哥哥早上好！） 3.放松 师：我们一起跑跑步，热热身，听口令“跑步走，一二一、一二一……”，（跑回原地）找到自己的位置站好。 （二）跳热身律动《小跳蛙》 1.教师带领幼儿回顾律动小跳蛙 师：在玩游戏之前，春天哥哥要带小朋友做律动《小跳蛙》。 2.教师带全部幼儿跳《小跳蛙》与幼儿互动 （1）放音乐跳《小跳蛙》 （配班老师根据现场的运动量大小给一些需要脱掉外套的幼儿脱掉外套） 二、基本部分 （此部分约15分钟） （一）赋予角色，进行下肢力量的初步练习 1．教师引导幼儿初步了解小地鼠的特征和生活习性 （1）师：我们今天要玩小地鼠的游戏，在玩游戏的时候小朋友一定要听春天哥哥的指挥，不然这个游戏就不好玩了。 （2）师：你们知道小地鼠吗？（知道）小地鼠是怎么走路的，谁来学一学，他学的怎么样啊！我再请一位小朋友来学一学，小地鼠到底
基于51单片机的4人抢答器设计 设计要求： 以单片机为核心，设计一个4位竞赛抢答器：同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮S0～S3表示。 设置一个系统清除和抢答控制开关S，开关由主持人控制。 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。 当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间为0.5s左右。 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。 工作原理： 通过键盘改变抢答的时间，原理与闹钟时间的设定相同，将定时时间的变量置为全局变量后，通过键盘扫描程序使每按下一次按键，时间加1（超过30时置0）。同时单片机不断进行按键扫描，当参赛选手的按键按下时，用于产生时钟信号的定时计数器停止计数，同时将选手编号（按键号）和抢答时间分别显示在LED上。
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倒计时器 只要修改此文档15页源程序的（如下图）的到计时初值即可实现想要的倒计时。比如30分钟倒计时修改分钟十位和各位即可。 一、设计要求： 由单片机接收小键盘阵列设定倒计时时间，倒计时的范围最大为60分钟，由LED 显示模块显示剩余时间，显示格式为 XX（分）：XX（秒）.X，精确到0.1s的整数倍。倒计时到，由蜂鸣器发出报警。绘制系统硬件接线图，并进行系统仿真和实验。画出程序流程图并编写程序实现系统功能。 二、设计的作用目的： 此次设计是我们更进一步了解基本电路的设计流程，提高自己的设计理念，丰富自己的理论知识，巩固所学知识，使自己的动手动脑能力有更进一步提高，为自己今后的学习和工作打好基础，为自己的专业技能打好基础。通过解决实际问题，巩固和加深“单片机原理与应用”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。本次设计注重对单片机工作原理以及键盘控制及显示原理的理解，以便今后自己在单片机领域的学习和开发打下基础，提高自己的动手能力和设计能力，培养创新能力，丰富自己的理论知识，做到理论和实践相结合。本次设计的重要意义还在于对单片机的内部结构和工作状态做更进一步的了解，同时还对单片机的接口技术，中断技术，存储方式和控制方式作更深层次的了解。
三、具体设计： 1.问题分析： 在电子技术飞速发展的今天，电子产品的人性化和智能化已经非常成熟，其发展前景仍然不可估量。如今的人们需求的是一种能给自己带来方便的电子产品，当然最好是人性化和智能化的，如何能做到智能化呢？单片机的引入就是一个很好的例子。单片机又称单片微型计算机，也称为微控制器，是微型计算机的一个重要分支，单片机是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是集CPU，RAM，ROM，I/O接口和中断系统于同一硅片上的器件。单片机的诞生标志着计算机正式形成了通过计算机系统和嵌入式计算机系统两个分支。目前单片机已渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。单片机已在广阔的计算机应用领域中表现得淋漓尽致电器因此，单片机已成为电子类工作者必须掌握的专业技术之一。单片机就是一个微型中央处理器，通过编程即能完成很多智能化的工作，因此它的出现给电子技术智能化和微型化起到了很大的推动作用。 本设计将采用89C51单片机，89C51单片机是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机自带5个中断，两个16位定时器32个I/O口，可擦除只读存储器可以反复擦除多次，功能相当强大。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 面对如此功能强大的单片机，结合本次设计要求，应该要用到单片机的内部时钟电路以及外围的显示接口电路和报警电路。 对与时钟，它有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现，但误差很大，主要用在对时间精度要求不高的场合；二是用专门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法。 在显示方面，有着多种选择，但是8段LED数码管足以满足此次设计的要求了。LED 数码显示器是一种有LED发光二极管组合显示字符的显示器件。它使用了8个LED发光二极管，其中7个用于显示字符，一个用于显示小数点，故通常称之为8段发光二极管数码器。 其内部结构如下图（a）所示：