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单片机课程设计说明书

课程设计说明书

课程名称：《单片机技术》

设计题目：篮球比赛计时计分器

学院：电子信息与电气工程学院

学生姓名：高凯丽

学号：201202030025

专业班级：2012级通信工程1班

指导教师：张庭亮

2015年4月30日

课程设计任务书

篮球比赛计时计分器

摘要：为了了解、熟悉有关单片机开发设计的过程，并加深对单片机的理解和应用以及掌握单片机与外围接口的一些方法和技巧，本设计采用单片机AT89S52为核心，设计出篮球计分计时系统，可以实现单节比赛12分钟倒计时、开始/暂停倒计时、改变节次、时间结束报警、两队比分分别加分等各种显示效果。本系统利用LCD1602液晶显示器作为显示器件，显示节次、12分钟倒计时、主客队双方比分，通过外接4个键盘来控制计时器和计数器工作，比赛结束时RED-LED发光二极管闪烁报警。该设计采用LCD1602液晶显示器，因为其微功耗、小体积、使用灵活等诸多优点在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用，通过仿真基本上实现了上述功能，操作简单，性能稳定，符合一般篮球比赛计时计分器的工作要求。

关键词：单片机；LCD1602；篮球比赛计时计分器

1. 设计背景 (1)

1.1课题背景 (1)

1.2课题意义 (1)

2.设计方案 (3)

2.1系统方案的选择与论证 (3)

2.2系统方案的总体设计 (4)

3. 方案实施 (5)

3.1系统硬件方案实施 (5)

3.1.1单片机控制模块 (5)

3.1.2时钟电路模块 (6)

3.1.3复位电路模块 (7)

3.1.4报警模块 (7)

3.1.5显示模块 (7)

3.1.6 键盘接口模块 (9)

3.1.7系统电源模块 (9)

3.2系统软件方案实施 (10)

4. 结果与结论 (13)

4.1结果 (13)

4.1.1硬件测试与结果 (13)

4.1.2软件调试与结果 (13)

4.2结论 (14)

7. 附件 (17)

附件A：仿真图 (17)

附件B：原理图 (18)

附件C：PCB布线图 (19)

附件D：实物图 (20)

附件E：元器件清单 (21)

附件F：源程序 (22)

1. 设计背景

1.1课题背景

体育比赛计时计分系统是对体育比赛过程中所产生的时间、比分等数据进行快速采集记录，加工处理，传递数据的信息系统。根据不同运动项目的不同比赛规则要求，体育比赛的计时计分系统包括测量类、评分类、命中类、制胜类得分类等多种类型。

篮球比赛是根据参赛队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统。篮球比赛的计时计分系统由计时器、计分器等多种电子设备组成，同时，根据目前高水平篮球比赛要求，完善的篮球比赛计时计分系统设备应能够与现场成绩处理、现场大屏幕、电视转播车等多种设备相联，以便实现高比赛现场感、表演娱乐观众等功能目标。

由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特别是它具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特的优点，使单片机迅速得到了推广应用，目前已经成为测量控制应用系统中的优选机种和新电子产品的关键部位。世界各大电气厂家、测控技术企业、机电行业，竞相把单片机应用于产品更新，作为实现数字化、智能化的核心部件。本篇设计篮球比赛计时计分器就是以单片机为核心的计时计分系统。

1.2课题意义

篮球比赛计时计分器是为了解决篮球比赛时计分与计时准确的问题。此装置利用单片机AT89S52完成了计时和计分的功能。采用该装置可根据实际情况进行比分修改和时间的准确显示，具有低功耗，可靠性，安全性以及低成本等特点。

本次设计用由AT89S52编程控制LCD作显示的球赛计时计分系统。液晶显示器与传统的数码管显示器相比更节省单片机的I/O空间，减少系统设计的复杂程度，而且液晶显示器内部集成的有存储芯片，能够保持当前数据，避免了系统CPU频繁刷新电路所做的无用功，进一步减少系统能量的开销和软件设计时的复杂度。

本系统由软件设计为4节比赛，可设置单节比赛时间，分4节比赛倒计时设定，具有赛程时间倒计时、暂停，及时刷新甲、乙双方的成绩等功能。可适用于不同比赛时间规格的比赛使用。它具有价格低廉，性能稳定，操作方便并且易于携带等特点。广泛适合各类学校或者小型团体作为赛程计时计分。此设计使系统功能更加强大，可以不局限

通过本次基于C51系列篮球计时计分器的设计，可以了解、熟悉有关单片机开发设计的过程，并加深对单片机的理解和应用以及掌握单片机与外围接口的一些方法和技巧。

2.设计方案

2.1系统方案的选择与论证

对于篮球比赛计时计分器主要就是由键盘控制模块、系统电源模块、复位电路、液晶显示模块、报警模块、单片机模块组成。对于方案的选择主要从以下两点考虑。

2.1.1键盘模块方案

方案一：采用3*3矩阵键盘电路，有9个设置按键，分别为开始，暂停，改变节次，A加1分，A加2分，A加3分，B加1分，B加2分，B加3分。分别表示启动系统倒计时，暂停倒计时，改变节次显示，A队比分加1分，A队比分加2分，A队比分加3分，B队比分加1分，B队比分加2分，B队比分加3分，这种方案使用键盘较多，与单片机的电路连接也较复杂，不过操作简单方便。

方案二：采用独立键盘，有4个独立键盘，其中s1用来控制比赛的开始和暂停，s2用来调节闪烁光标的位置，以标识当前球队处于分数刷新模式状态下，光标不闪烁，S3和S4分别用来加分和减分。这种方案键盘使用少，与单片机的连接较简单，操作过程相对复杂一点。

由于本次设计属于课程设计，模块设计要求简单、实用、方便，故选择方案二。2.1.2显示模块方案

此次设计中用到的最主要的器件之一是显示器，对其选择也很重要，显示器是最常用的输出设备，其种类繁多，但在单片机系统设计中最常用的是发光二极管显示器（LED）和液晶显示器（LCD）两种。由于这两种显示器结构简单，价格便宜，接口容易实现，因而得到广泛的应用。

方案一：使用发光二极管显示器（LED），它组成的显示屏，每个点是由一个或多个发光二极管，通过控制电路控制二极管的亮与灭来控制点的发光，从而使整个大屏幕显示图案。

方案二：使用LCD1602液晶显示器，它是由光源，液晶光栅，和控制芯片组成，他的光源是常亮的白色强光，当光线通过液晶光栅（液晶屏）的时候，通过电压改变液晶颗粒滤光方向，从而改变每个点的颜色和强度来显示图案。

两者之间的区别：

（1）二极本身发光，液晶本身不发光，只是透射光。

（2）二极管体积大，图像质量一般，适合作室外大屏幕，价格较低。液晶成本较高，

面积无法做得很大，但图像质量很好，适合做显示器。

（3）二极管耗电大，液晶耗电小。

（4）二极管图像刷新率低，液晶的高。

二者的档次相差比较大，一般来讲在一些图像简单，对成本控制较严格的场合，用二极管，比如商场、银行等服务部门的电子提示窗，街道、百货公司外面的广告宣传窗；而液晶一般都是作计算机显示器、电视、手持设备等对图像质量要求高的场合，基于各方面的考虑，本设计选用方案二。

2.2系统方案的总体设计

键盘控制模块液晶显示模块

时钟电路模块单片机系统电源模块

复位电路报警模块

图2.1 系统总框图

篮球比赛计时计分器主要包括单片机控制系统、计时计分显示模块、定时报警、按键控制键盘模块和供电电源模块。通过这几个模块的协调工作就可以完成相应的计时计分控制和显示功能。如图2.1所示。本设计是基于AT89S52单片机的篮球计时计分器，利用1602液晶显示器作为显示器件。LCD1602共分两行显示。首行的第一位用于显示当前比赛的节数，程序初始化并设定单节比赛时间后开始显示。第一行的其他位用于显示比赛双方所得分数。分别用A和B来区别两队。中场时交换双方显示位置。赛程计时采用倒计时方式，比赛开始时启动计时，直至计时到本节时间为零，结束本节比赛，同时红色发光二极管报警显示，时间刷新为下一节准备，等待开始。

3. 方案实施

3.1系统硬件方案实施

3.1.1单片机控制模块

AT89S52是一个低功耗、高性能8位单片机，片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的单片机AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。本设计所采用的AT89S52为DIP40封装形式，除8k Bytes Flash片内程序存储器外，还有256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，8个中断源，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。引脚结构如图3.1：

图3.1单片机引脚设计

AT89S52单片机引脚说明如下：

Vcc：电源端，接＋5V。Vss：接地端。

XTAL1：接外部晶振和微调电容的一端，在片内它是振荡器倒相放大器的输入，若使用外部TTL时钟时，该引脚为外部时钟的输入端。

XTAL2：接外部晶振和微调电容的另一端，在片内它是振荡器倒相放大器的输出，若使用外部TTL时钟时，该引脚必须悬空。

地址锁存允许信号ALE：系统扩展时，ALE用于控制地址锁存器锁存P0口输出的低8位地址，从而实现数据与低位地址的复用。此外，ALE是以六分之一晶振频率的固定频率输出的正脉冲，可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。

PSEN ：PSEN是读外部程序存储器的选通信号，低电平有效。

访问程序存储器控制信号EA：当为高电平时，CPU执行片内程序存储器指令，但当PC中的值超过0FFFH时，将自动转向执行片外程序存储器指令。当为低电平时，CPU 只执行片外程序存储器指令。

复位信号RST：该信号高电平有效，在输入端保持两个机器周期的高电平后，就可以完成复位操作。

P0口（P0.0～P0.7）：该端口为漏极开路的8位准双向I/O口，它为8位地址线和8位数据线的复用端口，使用时需接外部上拉电阻。在访问外部程序存储器时，它作存储器的低8位地址线。P1口（P1.0～P1.7）：它是一个内部带上拉电阻的8位准双向I/O 口，作为输入口使用时，应先向其内部锁存器写1。P2口（P2.0～P2.7）：它为一个内部带上拉电阻的8位准双向I/O口，作为输入口时同样需先向其内部锁存器写1。在访问外部程序存储器时，它作存储器的高8位地址线。P3口（P3.0～P3.7）：P3口同样是内部带上拉电阻的8位准双向I/O口，P3口除了作为一般的I/O口使用之外，其还具有第二引脚功能，具体如表3.1所示：

表3.1 P3口线的第二功能

3.1.2时钟电路模块

时钟电路在单片机系统中起着非常重要的作用，是为保证系统正常工作的基础，在一个单片机系统中，时钟是保障系统正常工作的基准震荡定时信号。图3.2是晶振电路，主要有晶振和外围电路组成，晶振频率大小决定单片机的快慢，我们这里采用的是12MHZ，另外有2个30P的电容。其中接地用来削减谐波对电路的稳定性的影响。谐振器本身对外接电容C1、C2虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程度以及温度的稳定性，如果使用石英晶体，推荐使用30pF，而使用陶瓷谐振器建议选择40pF。电路连接如图所示图3.2所

示：

图3.2时钟电路设计

3.1.3复位电路模块

单片机系统的复位电路我们采用的是上电加按钮的复位电路形式，电阻采用10k欧的阻值，采用10μf的电容。当单片机的复位引脚RESET出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。其电路连接方式如图3.3：

图3.3复位电路设计

3.1.4报警模块

本设计通过P2.0口来控制红色发光二极管显示报警。前三节结束时红色发光二极管闪烁，按下开始键开始下一节比赛，同时发光二极管停止闪烁并熄灭。四节比赛结束后发光二极管由灭转为常亮。连接电路图如图3.4所示：

图3.4报警电路设计

3.1.5显示模块

下面是LCD1602液晶显示的结构、工作原理及其接口电路。

此HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。字符型LCD 通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线VCC(15脚)和地线GND(16脚)，其控制原理与14脚的LCD完全一样，本设计采用LM016L同时显示16x02即32个字符（16列2行），各引脚功能定义如下表3.2所示：

表3.2 LM016L引脚说明表

HD44780内置了DDRAM、CGROM和CGRAM。DDRAM就是显示数据RAM，用来寄存待显示的字符代码。共80个字节，其地址和屏幕的对应关系如下表3.3所示：

表3.3 DDRAM地址与屏幕对应关系

本次设计LCD显示器显示情况，第一行的第一位用数字标识当前比赛节数，设置好比赛时间后开始显示。程序中设置为4节比赛，程序初始化后通过键盘来设置单节比赛时间。第一行用A和B来区别比赛双方，并分别在其后用三位数字标识比赛得分。第二行显示时间。初始化时显示时间设置，之后显示时间倒计时。其电气连接属性如图 3.5所示：

图3.5 显示模块设计

3.1.6 键盘接口模块

本系统设计除复位按键外共配置了4个独立键盘来实现系统功能的控制。4个独立键盘分别为s1、s2、s3、s4，分别连接到单片机4的P0口的低四位。配合程序设计，在系统初始化时等待配置比赛时间，通过s2加时间和s3减时间，s4键退出时间配置并切入到等待比赛开始状态。这种设计使系统能应用于不同比赛时间规格的各种场合当中，使系统产品的用途更加广泛。设置时间结束后进入正常计时计分模式。其中s1用来控制比赛的开始和暂停，s2用来调节闪烁光标的位置，以标识当前球队处于分数刷新模式状态下，光标不闪烁，s3和s4分别用来加分和减分。其连接如图3.6所示：

SW-PB

图3.6按键接口设计

3.1.7系统电源模块

为51系列单片机系统提供的电源为稳定的5V直流电源。本例用一个7805芯片为系统提供稳定的5V直流电源。

7805稳压芯片能提供多种固定的输出电压，应用范围广。其内部含过热保护，短路保护，输出电流可达1A。虽然该芯片是固定稳压电路，但使用不同的外接元件，可获得不同的电压输出。25℃时输出电压范围为5～18V。本系统7805的输入电压为9V直流电压。9V直流电压可用普通干电池提供，也可以用市面上很容易买到的普通变压器提供。7805对输入电压要求不高，但输入电压一般应大于所需输出电压2V以上。

在7805与9V电源之间用一个桥堆来提高系统的安全性。7805的5V调控输出采用生产该芯片的公司提供的经典电路。在输出端5V电压处接一个蓝色发光二极管来做为电源指示灯。具体电气连接如图3.7所示：

图3.7电源电路设计

3.2系统软件方案实施

篮球比赛计时计分器软件设计部分采用模块化程序设计，程序部分由主程序、T0中断程序、T1中断程序、计时计分刷新显示子程序、键盘扫描控制子程序、延时子程序等组成。图3.8为主程序流程：

软件设计中最主要就是LCD1602液晶显示器的设计，其中包括LCD的初始化、单片机向LCD写命令及向LCD写数据、显示数据的控制程序，其流程图如图3.9所示：

图 3.9 显示程序流程图

按键模块设计除复位按键外共配置了4个独立键盘来实现系统功能的控制，其中包括中断服务子程序、现场保护程序、取键值设程序、回复现场程序的设计，其流程图如图3.10所示：

图3.10按键程序流程图

4. 结果与结论

4.1结果

4.1.1硬件测试与结果

使用Altium Designer完成原理图之后，对其进行封装，封装时根据所给元件类型选择合适的封装，封装后就可导入PCB板,导入PCB板后，再对元件的位置重新手动摆放，使尽量少的线重叠，以减少布线时的的跳线出现。按照要求采用电源线和地线要求采用0.6mm，如果从两个焊盘中间穿过时用0.4mm。信号线采用0.5mm，如果从两个焊盘中间穿过时用0.4mm。焊盘的内径用0.85mm，外径根据需要进行修改，一般X方向1.6mm，Y方向2.0mm，合理布线。设置PCB板大小为15*10cm。最后就是制作电路板。

最终结果基本正常，电路板电路没问题，4个独立键盘能够成功控制LCD显示器上时间、分数等，复位电路上的按键也能实现显示器上信息的复位功能，两个二极管也能按照设计要求定时发光。不过在测试过程中也有很多问题需要注意，比如跳线不要忘记连接，焊接处不要虚焊，再者就是焊盘的大小，有的器件上焊盘大小不一样，有的个别大的是用来固定的，这个很容易被忽略。还有就是元器件的安装注意不能装反，比如我们的上拉的排阻就是由于装反导致LCD显示器都不亮。解决完这些问题之后基本上就没有什么问题了。电路没有问题之后就给单片机烧程序，接通5V电源之后，显示一切正常。

4.1.2软件调试与结果

Proteus仿真时，单片机需要加载程序，加载程序为.HEX文件。本设计利用Keil μVision4，在新建Keil项目时选择AT89S52单片机作为CPU，将C语言源程序导入，在“Options For Target”对话窗口中，选中“Output”选项中的“Create HEX File”，编译链接后就可以生成.HEX文件。在Proteus ISIS中，选中AT89S52并单击鼠标左键，对AT89S52进行设置，设置单片机时钟频率为12MHz，按照正确的文件路径加载.HEX文件。对单片机设置完毕后就可以开始仿真了。仿真过程中如有硬件问题可在Proteus ISIS中直接修改，如有软件问题可在Keil μVision4中直接修改，通过Keil与Proteus的联合调试就可以得到满意的结果。最后载入hex文件后可以进行模拟仿真，可以全速运行也可以单步调试运行。单击Play按钮，进入仿真状态仿真。

软件部分是整个设计的关键部分，如果程序出错，设计要求的功能也不能成功实现，我们设计的程序主要包括延时子程序、液晶显示分数刷新子程序、T0中断程序、设置时间子程序四大子程序，在程序这部分，参考了比较多的资料，中间也是反反复复测试，

其中最大的问题的是LCD显示部分的程序，因为显示的数字比较多，就有四个按键来控制，所以程序也不好编写，不过后来在老师和组员的一起努力下，还是达到了一定的效果，不仅在仿真中实现了设计要求，在实际电路板中也完全实现了功能。

4.2结论

在本次设计的过程中，我发现很多的问题，给我的感觉就是下手很难，很不顺手，看似很简单的电路，要动手把它给设计出来，是很难的一件事，主要原因是我们没有经常动手设计过电路。另外单片机系统的知识似懂非懂，而且很多知识当时弄明白了，现在要用的时候又不记得，造成我用了大量的时间去查阅各种资料和程序命令，另外资料的查找也是一大难题，这就要求我们在以后的学习中，应该注意到这一点，更重要的是我们要学会把从书本中学到的知识和实际的电路联系起来，这不论是对我们以后的就业还是学习，都会起到很大的促进和帮助。

在利用单片机设计LCD液晶显示屏的整个设计过程中，从电路的设计至电路的调试，程序的编写以及最后的电路板的制作，我都亲自参与了设计与制作，这让我对于理论和实际相结合有了新的认识。

5.收获与致谢

经过这次课程设计，我们学到了很多东西。学会了如何利用网络资源，学会了如何仿真，怎么读电路图，设计电路图，制作PCB板等等，整个设计使我们受益匪浅，相信这会为我们以后的学习和工作积累丰富的经验。社会的不断发展电子产品实践使我们认识到我们现在所学的知识还远远不够，在实际操作应用中有些问题还不能解决，所以我们要在今后的学习中更加努力，学好自己的专业知识以充实自己，来适应日新月异的现代社会。

同时感谢在这次设计过程中的指导老师丁莹亮老师和张庭亮老师，让我们在这次课程设计中有了很大的收获，也感谢我的组员们，经过大家的共同努力，我们才能及时解决各种问题，顺利的完成这次课程设计。

单片机课程设计简易计算器的设计

目录摘要 (1) 绪论 (1) 1.设计要求及功能分析 (1) 1.1 设计要求 (1) 1.2 基本功能 (2) 2.设计方案 (2) 2.1 硬件部分设计方案 (2) 2.1.1 单片机部分 (2) 2.1.2 按键部分 (2) 2.1.3 显示部分 (2) 2.2 软件部分设计方案 (2) 3.系统的硬件总体设计 (4) 3.1 系统的总体硬件设计 (4) 3.2 键盘连接电路 (4) 3.3 显示屏连接电路 (5) 3.4 单片机芯片AT89C51 (6) 3.5 外接电路 (7) 4.系统的软件总体设计 (8) 4.1 键盘识别程序设计 (8) 4.2 显示程序 (11) 4.3 运算程序 (11) 5.元器件清单及程序清单 (12) 5.1 元器件清单 (12) 5.2 程序清单 (12) 6.软件仿真 (18) 6.1 仿真验证 (18) 6.2 性能分析 (20) 6.3 出现故障及其原因 (20) 6.4 解决方法 (20) 结论 (20) 参考文献 (21) 致谢 (21) 附录PCB图 (22)

简易计算器的设计学生：李飞马鹏超舒宏超指导老师：王孝俭摘要：单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可，用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！它主要是作为控制部分的核心部件。它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。单片机比专用处理器最适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合，甚至比人类的数量还要多。关键词：单片机、计算器、控制电路、仿真。绪论设计要求掌握数码管移位动态扫描显示的编程方法，掌握矩阵扫描的编程方法，掌握数据在内部运算的编程方法。设计任务实现最大8位正整数加、减、乘、除，具备清零、等于功能，16个按键功能依次为：数字0、数字1、数字2、数字3、数字4、数字5、数字6、数字7、数字8、数字9、清零、等于、加、减、乘、除。 1．设计要求及功能分析 1.1设计要求：本次单片微型计算机与接口技术课程设计做的是利用C51单片机为主体的计算器，实现了简单的加、减、乘、除功能。采取的是键盘输入和液晶显示屏的输出结果显示。主要硬件构成部分由四个，一个AT89C51单片机芯片，一个液晶显示屏，一个4*4键盘和一个排阻（10K）做P0口的上拉电阻，可以实现16位的数值操作计算。 1.2基本功能：首先，计算器可现实8位数字，开机运行时，只有数码管最低位显示为“0”，其他位全部不显示；

基于51单片机课程设计

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。

单片机课程设计题目汇总(全)

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

单片机课程设计计算器

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。

基于51单片机简易电子琴的课程设计

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

单片机课程设计完整版样本

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

AT89C51单片机C实现简易计算器

AT89C51单片机简易计算器的设计一、总体设计根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计如下：（1）由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LCD 显示数据和结果。（2）另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。（3）执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LCD上输出运算结果。（4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为0时，计算器会在LCD 上提示错误。系统模块图：

二、硬件设计（一）、总体硬件设计本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分：采用LCD 静态显示。按键部分：采用4*4键盘；利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC，读取输入的键值。总体设计效果如下图：

（二）、键盘接口电路计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键，如果采用独立按键的方式，在这种情况下，编程会很简单，但是会占用大量的I/O 口资源，因此在很多情况下都不采用这种方式，而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用四条I/O 线作为行线，四条I/O 线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为4×4个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O 口的利用率。矩阵键盘的工作原理：计算器的键盘布局如图2所示：一般有16个键组成，在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能，这种形式在单片机系统中也最常用。图 2 矩阵键盘布局图矩阵键盘内部电路图如图3所示：

基于51单片机的电子琴设计课程设计

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。

单片机课程设计数字电压表设计

《单片机原理及应用》课程设计报告书课题名称数字电压表设计名姓学号专业

指导教师机电与控制工程学院月年日 1 任务书电压表是测量仪器中不可缺少的设备，目前广泛应用的是采用专用集成电路实现的数字电压表。本系统以8051单片机为核心，以逐次逼近式A/D转换器ADC0809、LED显示器为主体，设计了一款简易的数字电压表，能够测量0～5V的直流电压，最小分辨率为0.02V。该设计大体分为以下几个部分，同时，各部分选择使用的主要元器件确定如下： 1、单片机部分。使用常见的8051单片机，同时根据需要设计单片机电路。 2、测量部分。该部分是实验的重点，要求将外部采集的模拟信号转换成数字信号，通过单片机的处理显示在显示器上，该部分决定了数字电压表的精度等主要技术指标。根据需要本设计采用逐次逼近型A∕D转换器ADC0809进行模数转换。 3、键盘显示部分。利用4×6矩阵键盘的一个按键控制量程的转换，3或4位LED显示。其中一位为整数部分，其余位小数部分。关键词：8051 模数转换LED显示矩阵键盘 2 目录

1 绪论 (1) 2 方案设计与论证 (2) 3 单元电路设计与参数计算 (3) 4 总原理图及参考程序 (8) 5 结论 (14) 6 心得体会 (15) 参考文献16 (7) 3 1.绪论数字电压表的基本工作原理是利用A/D转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号，通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。较之于一般的模拟电压表，数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优

点。电压表的数字化测量，关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字量，完成这种转换的电路叫模数转换器（A/D）。数字电压表的核心部件就是A/D转换器，由于各种不同的A/D转换原理构成了各种不同类型的DVM。一般说来，A/D 转换的方式可分为两类：积分式和逐次逼近式。积分式A/D转换器是先用积分器将输入的模拟电压转换成时间或频率，再将其数字化。根据转化的中间量不同，它又分为U-T（电压-时间）式和U-F（电压-频率）式两种。逐次逼近式A/D转换器分为比较式和斜坡电压式，根据不同的工作原理，比较式又分为逐次比较式及零平衡式等。斜坡电压式又分为线性斜坡式和阶梯斜坡式两种。在高精度数字电压表中，常采用由积分式和比较式相结合起来的复合式A/D转换器。本设计以8051单片机为核心，以逐次比较型A/D转换器ADC0809、LED 显示器为主体，构造了一款简易的数字电压表，能够测量1路0～5V直流电压，最小分辨率0.02V。 4 2.方案设计与论证基于单片机的多路数字电压表电路的基本组成如图3.1所示。

单片机课程设计报告册

重庆大学城市科技学院电气信息学院单片机课程设计报告简易数字直流电源 A Direct Current Source on MCU 组长：张华江 (20060054) 专业、班级： 06级电子信息工程2班小组成员：唐堃(20060037)魏公贺(20060045) 设计日期： 2009-6-17 指导教师：谢从晋

重庆大学城市科技学院本科学生课程设计任务书说明：1、学院、专业、年级均填全称。 2、本表除签名外均可采用计算机打印。本表不够，可另附页，但应在页脚添加页码。

目录一、引言 (4) 二、总体方案设计 (4) 三、硬件电路设计 (5) 3.1控制部分 (5) 3.1.1 设定初值 (5) 3.1.2 加减设定及报警电路 (5) 3.2显示部分 (7) 3.3电路输出部分 (7) 3.4其他部分 (8) 3.5完整电路 (9) 四、软件系统设计 (11) 4.1软件流程图 (11) 4.2程序源代码 (12) 五、问题及解决 (13) 5.1硬件电路问题 (13) 5.2软件调试问题 (13) 参考文献 (14)

简易数控直流电源摘要：该电源系统以C51单片机为核心控制芯片，实现数控直流稳压电源功能的方案。设计通过拨码开关设定初值（高4位、低4位分别对应其个位和小数位），然后对其加以判断该值是否正确（错误发声）。值再通过一个译码器74LS48传给数码显示。同时采用数模转换器DAC0832和两个运算放大器LM193构成稳压源，再通过外部中断从而实现了输出电压范围为0V～9.9V，电压步进0.1V的数控稳压电源，最大纹波不大于10mV。达到实现实验目的。关键词：C52单片机；译码器74LS48；数模转换器DAC0832；运算放大器LM193 一、引言本文以对单片机的学习和认识，并通过本次课程设计加以应用，从而达到一个对所学知识的巩固、更深一步的理解，面对一个电子设计，应对出系统的方案，分析出各个板块来，再对各个板块进一步的具体的设计，先进行硬件电路设计，此时一定要考虑好要用什么元件、各个元件的具体参数、是否能实现应有功能，从而得到一个完整的硬件电路。在根据该电路设计出软件的功能模块、从而完成程序流程图，在根据流程图完成程序的设计，并通过反复的调试、运行、更正，直至完成既定功能为止，最后将软件、硬件结合进行调试、运行，对其功能进行最终测试，并反复思考其测试中遇到相应问题的原因，并将其一一处理，从而完成本次设计的实验要求，以及本次课程设计的最终目的。二、总体方案设计对应该原理设计图，通过拨码开关经过上拉电阻设定初值，传到控制口，加以判定

单片机课程设计——基于C51简易计算器

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

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

单片机课程设计报告模板

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

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机十进制加法计算器设计摘要本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算，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4×4矩阵键盘。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，最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus仿真。引言十进制加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、加减乘除

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 七段共阳极数码管三、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..................................

单片机课程设计模板2017

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4X4键盘计算器课程设计报告书

《单片机课程设计报告》教学院：专业班级：学号：学生：指导教师：时间：地点：

单片机课程设计任务书一、课题名称单片机课程设计二、设计目的为了进一步巩固学习的理论知识，增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力，开始为期两周的单片机课程设计。通过实训使学生在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。三、设计容设计基于51单片机的简易计算器系统电路，并以该电路为基础进行编程，要求能够实现0－99之间的数进行加、减、乘、除运算的功能。四、设计要求 1、设计简易计算器，要求能对0－99之间的数进行加、减、乘、除运算。 2、用4×4的键盘作为输入设备。 3、用LED或LCD进行显示。 4、编写无符号数加、减、乘、除运算、输入和显示的程序。 5、对系统的进行综合和调试，使其具有对0－99之间的数进行加、减、乘、除运算的功能。 6、编写课程设计的总结

六、设计报告课程设计报告的基本容至少包括封面、正文、附录三部分。课程设计报告要求统一格式，字体工整规。 1、封面封面包括“《单片机课程设计》课程设计报告”、班级、、学号以及完成日期等。 2、正文正文是实践设计报告的主体，具体由以下几部分组成：（1）课程设计题目；（2）课程设计任务与要求；（3）设计过程（包括设计方案、设计原理、创新点以及采用的新技术等）；（4）方案的比较与论证；（5）硬件电路设计，各个模块的设计与器件的选择；（6）软件程序的设计与调试；（7）课程设计总结（包括自己的收获与体会；遇到的问题和解决的方法；技术实现技巧和创新点；作品存在的问题和改进设想等）； 3．附录附录1：系统设计原理图附录2：系统硬件元器件清单附录3：系统的程序七、考核方式与成绩评定办法及格（60分～69分）、60分以下为不及格。

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