08自本单片机课程设计

第一篇：08自本单片机课程设计

单片机课程设计报告

题目：交通灯控制系统

一、设计内容

二、进度安排

三、基本要求

四、设计过程

1、设计要求

2、设计要点

3、硬件设计

4、软件设计

五、设计报告

六、考核方法

专业班级：08自动化本科01班烟台南山学院

2010.11.2

2一、设计内容

十字路口交通灯控制系统的设计

利用单片机的定时器产生秒信号，控制十字路口的红绿黄灯交替点亮和熄灭，并且用4只LED数码管显示十字路口两个方向的剩余时间。要求能用按键设置两个方向的通行时间（绿灯点亮的时间）和暂缓通行时间（黄灯点亮的时间），系统的工作符合一般交通灯控制要求。

二、进度安排

单片机课程设计共安排2周，合计80学时，具体分配如下：

实习动员及准备工作：2学时

总体方案设计：10学时

硬件设计：16学时

软件设计：20学时

撰写设计报告：12学时

答辩与总结：8学时

教师辅导：12学时

三、基本要求

1、课程设计的基本要求

单片机课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。其中理论设计又包括选择总体方案，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图。程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。

2、课程设计的教学要求

单片机课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间（两周）累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。

课程设计的任务相对分散，每6名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。

四、设计过程

1、设计要求

十字交叉路口的交通灯控制系统的结构如图1.1所示。往南和往北的信号一致，即红灯（绿灯或黄灯）同时亮或同时熄灭。用两个数码管来显示被点亮的指示灯还将点亮多久。往东和往西方向的信号一致，其工作方式与南北方向一样，也采用两个数码管来倒计时。当南北方向为绿灯和黄灯时，东西向的红灯点亮禁止通行；而东西方向为绿灯和黄灯时，南北向的红灯点亮禁止通行。

北

西东

图1.1 十字路口交通灯控制示意图

假设南北方向为主干道，通行时间为60秒，东西方向是次干道，通行时间为30秒，黄灯点亮的时间均为4秒，则其工作方式如表1.1所示循环点亮信号灯。

具体设计要求如下：

1、设计一交通灯控制系统，其结构如图1.1所示，工作方式满足上述要求。

2、主干道和次干道的通行时间及黄灯点亮的时间可以手动设置。

3、在没有手动设置通行时间时，系统自动按表1.1的模式进行工作。

2、设计要点

（1）硬件设计：）单片机选用可自行选定，建议选用与80

51兼容的单片机，存储器、I/O

口的扩展视所选单片机与设计要求定。

2）LED显示系统：南北向和东西向各采用2个数码管计时，对该方向的指示灯的点亮时间进行倒计时，最长计时范围为99秒。设计时可利用单片机的P0口和P1口作为字段和片选信号输出，经驱动芯片后驱动数码管显示倒计时时间，数码管采用动态扫描方式显示。

3）键盘系统：设置3个程序按键：设置键、增加键、减少键，键盘读取方式自行确定。另需配置一个非程序按键：系统复位键。

4）电源供电系统：系统采用220V电源供电，应设计相应的稳压电源电路。

（2）本系统的工作流程：

1）接通电源时或系统复位后，系统按程序给定的时间工作，即南北向通行60秒，东西向通行30秒，黄灯亮4秒，工作模式如表1.1所示。首先南北向通行，然后东西向通行，如此循环。

2）通行时间的设置：当需要更改主、次干道的通行时间时，可以用“设置键、增加键、减少键”进行设置。

（3）软件设计：

1）系统资源分配：为了便于程序的设计、阅读及修改，需要先对系统的存储器资源进行分配和说明。

2）软件模块：根据上述工作流程和设计要求，软件设计可以分为以下几个功能模块：

主程序：初始化及键盘监控。

计时程序模块：为定时器的中断服务子程序。

显示程序模块：完成12个发光二极管（实际上只需驱动6个）和4个LED数码管的显示驱动。

键盘扫描程序模块：判断是否有键按下，并求取键号。

键处理程序模块：分别是“设置键”、“增加键”、“减少键”的处理子程序。

3、硬件设计

根据设计要求，交通灯控制系统的硬件由8位单片机、4个数码管及驱动电路、12个三色LED指示灯及其驱动电路、键盘（3个程序键）、电源电路等组成。

硬件设计的要求：

（1）确定元器件的型号及参数。

（2）画出硬件设计的结构框图。

（3）画出各部分电路的原理图，并说明各部分电路的工作原理设计依据；画出完整的原理图。

（4）列出元器件清单。

4、软件设计

根据设计要点，软件设计首先应对系统资源进行进行分配和说明。为了增加程序的可读性，理清程序的编写思路，建议程序采用模块化结构。

软件设计的要求：

（1）画出整个控制系统的程序流程图。

（2）画出各功能部分的程序流程图，并能够编写相应的原程序。

五、设计报告

设计完成后，必须撰写课程设计报告。设计报告必须独立完成，格式符合要求，文字（不含图形、程序）不少于3000字，图形绘制规范。设计报告的格式如下：

1、封面

2、内容提要

3、目录

4、正文

(1)所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；

(2)方案选择及论证；

(2)硬件电路设计及描述；

(3)软件设计流程及描述；

(4)源程序代码；

5、心得体会

6、参考文献

六、考核方法

单片机课程设计的考核方式为考查，考核结果为优秀、良好、中等、及格和不及格五等，分数在90-100之间为优秀，80-89分之间为良好，70-79分之间为中等，60-69分之间为及格，60分以下为不及格。

考核分三个方面进行：平时表现20%；设计过程25%；设计报告 40%；设计答辩15%。

有下列情形之一者，课程设计考核按不及格处理：

1、设计期间累计迟到、早退达8次；

2、设计期间累计旷课达6节；

3、设计报告雷同率超过50%或无设计报告；

4、不能完成设计任务，达不到设计要求；

2、题目：免超载长途车自动控制系统设计

设计要求：

（1）当检测到有人进车时能够自动开启车门，开启后延时10秒自动关闭。开门系统由电动机控制，开门时电动机正转，闭门时电动机反转。开门限度由限位开关确定；

（2）能够自动记录进入车内人的个数，当人数超过50时不在开启进车门；

（3）当车内人员有特殊情况需外出时，只能通过按下车内请求按钮，后门开启才能离开，离开之后记录人数自动减一；

（4）当车内人员未满绿色显示灯亮，正常满员时，车门上黄色显示灯亮；当有超载情况出现时，车内报警器自动报警，同时车门红色灯亮。

3、题目：半导体致冷恒温系统设计

设计要求：

（1）通过温度传感器测量制冷片的温度，并能通过数码管显示，显示3位即可；

（2）通过单片机控制半导体制冷温度为恒温。即若温度过高，可以将电压调高，制冷效果好，温度降低；若温度低，可以将电压调低，制冷效果差，温度升高。

（3）若温度正常时绿色显示灯亮，温度过高时红色显示灯亮，温度过低时黄色显示灯亮，温度异常报警。

4、题目：多功能绿色垃圾桶设计

设计要求：

（1）当有人投放垃圾时，垃圾桶打开，持续一段时间自动关闭；

（2）当桶内垃圾过多时，不再开启垃圾桶，此时垃圾桶上红色指示灯亮；垃圾未满时，绿色指示灯亮；

（3）垃圾桶控制系统的电源有太阳能电池提供，若遇到太阳能电池电量不足时，能够利用自带的5V备用直流电源供电。

第二篇：单片机课程设计

设计题目：单片机课程设计

学生姓名：

学

院：电气与信息工程学院

班

级：电子111班指导教师：

日期： 2014年9月20日

一、课程设计目的：

了解电子元器件的功能与原理，掌握单片机的结构和原理，学会使用单片机应用开发技术的相关软件如 keill、STC_ISP_V394等，能够使用c语言的语言编程简单的功能。

二、设计的思想：

利用所提供的单片机和开发板的原理图用keill软件编程程序以实现一些功能。然后用STC_ISP_V394.exe软件将编译完全正确的程序生成的hxe文件下载到开发板上，再调试编译的程序能否实现其所设计的功能。

1、对蜂鸣器的了解：

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，它由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳组成，接通电源后，振荡器产生的音频信号由电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性的振动发声。

2、设计：

我们所使用的开发板实物图如图一，单片机对右上角蜂鸣器的控制是加入三极管接入vcc，单片机的第22引脚和负极上，以此来控制蜂鸣器工作。单片机我们选择STC89C52RC+1602液晶来实现对蜂鸣器的控制及显示所需要的信息。

图一调试说明：

首先用Keil软件创建一个工程，将程序源代码输入并编译生成单片可执行的.hex文件。其次，打开单片机实践板的电源，接好串口线，用STC-ISP烧录软件，将.hex文件烧录入单片机中。程序下载完毕后，单片机会自动执行程序功能。最后，观察程序功能的执行情况，看是否达到了设计要求。

如果单片机实践板硬件电路的执行结果与设计结果一致，则说明设计过程及流程没有问题，完全符合设计要求。否则，先检查单片机实践板的硬件电路是否完好，是否有断点、漏焊、虚焊以及元器件是否完好等情况，排除故障重新连接后重新进行调试。如果仍然无法正

常实现，则说明程序编写有误，需要认真检查程序流程，然后经过反复的修改与调试排除故障，实现设计要求的各项功能。编译和烧写该程序到单片机：

(1)用Keil编译上面的代码，并设置产生16进制代码文件*.hex.（2）用专用下载线，连接好实验板和电脑串口（DB9）(2)运行hex文件烧写软件STC_ISP_V394.exe

选单片机的型号，并打开编译产生好的hex文件

点击下载，给开发板上电。

3、实现的功能：使用单片机将歌曲《八月桂花》的调子通过蜂鸣器播放出来，用1602液晶将想要表达的信息有步骤地显示在液晶显示屏上，并且调子与显示内容可以任意通过修改的程序烧录到单片机内，实现设计产品的使用性与灵活性。

三、实验程序：

/************************************************************************

[主题] C51音乐程序《八月桂花》

[功能]

通过单片机演奏音乐，显示一些内容

/**********************************************************************/

#include

//本例采用89C52, 晶振为11.0592MHZ

//关于如何编制音乐代码, 其实十分简单,各位可以看以下代码.//频率常数即音乐术语中的音调,而节拍常数即音乐术语中的多少拍;

//所以拿出谱子, 试探编吧!

unsigned char i=0;sbit Beep = P2^7;

unsigned char p,m;

//m为频率常数变量

unsigned char n=0;//n为节拍常数变量

unsigned char code music_tab[] ={

0x18, 0x30, 0x1C , 0x10, //格式为: 频率常数, 节拍常数, 频率常数, 节拍常数，0x20, 0x40, 0x1C , 0x10，0x18, 0x10, 0x20 , 0x10，0x1C, 0x10, 0x18 , 0x40，0x1C, 0x20, 0x20 , 0x20，0x1C, 0x20, 0x18 , 0x20，0x20, 0x80, 0xFF , 0x20，0x30, 0x1C, 0x10 , 0x18，0x20, 0x15, 0x20 , 0x1C，0x20, 0x20, 0x20 , 0x26，0x40, 0x20, 0x20 , 0x2B，0x20, 0x26, 0x20 , 0x20，0x20, 0x30, 0x80 , 0xFF，0x20, 0x20, 0x1C , 0x10，0x18, 0x10, 0x20 , 0x20，0x26, 0x20, 0x2B , 0x20，0x30, 0x20, 0x2B , 0x40，0x20, 0x20, 0x1C , 0x10，0x18, 0x10, 0x20 , 0x20，0x26, 0x20, 0x2B , 0x20，0x30, 0x20, 0x2B , 0x40，0x20, 0x30, 0x1C , 0x10，0x18, 0x20, 0x15 , 0x20，0x1C, 0x20, 0x20 , 0x20，0x26, 0x40, 0x20 , 0x20，0x2B, 0x20, 0x26 , 0x20，0x20, 0x20, 0x30 , 0x80，0x20, 0x30, 0x1C , 0x10，0x20, 0x10, 0x1C , 0x10，0x20, 0x20, 0x26 , 0x20，0x2B, 0x20, 0x30 , 0x20，0x2B, 0x40, 0x20 , 0x15，0x1F, 0x05, 0x20 , 0x10，0x1C, 0x10, 0x20 , 0x20，0x26, 0x20, 0x2B , 0x20，0x30, 0x20, 0x2B , 0x40，0x20, 0x30, 0x1C , 0x10，0x18, 0x20, 0x15 , 0x20，0x1C, 0x20, 0x20 , 0x20，0x26, 0x40, 0x20 , 0x20，0x2B, 0x20, 0x26 , 0x20，0x20, 0x20, 0x30 , 0x30，0x20, 0x30, 0x1C , 0x10，0x18, 0x40, 0x1C , 0x20，0x20, 0x20, 0x26 , 0x40，0x13, 0x60, 0x18 , 0x20，0x15, 0x40, 0x13 , 0x40，0x18, 0x80, 0x00

};

void int0()interrupt 1

//采用中断0 控制节拍

{ TH0=0xd8;

TL0=0xef;

n--;

}

void delay(unsigned char m)

//控制频率延时

{

unsigned i=3*m;

while(--i);

}

void delayms(unsigned char a)//豪秒延时子程序

{

while(--a);

//采用while(--a)不要采用while(a--);各位可编译一下看看汇编结果就知道了!

}

typedef unsigned char BYTE;typedef bit BOOL;

sbit LCD_RS = P2^0;

sbit LCD_RW = P2^1;sbit LCD_EP = P2^2;

BYTE code dis1[] = {“

WLCOME TO

”};BYTE code dis2[] = {“

DanPianJi ”};BYTE code dis3[] = {“

111iZnaiD

”};BYTE code dis4[] = {“

eiXeiX ”};

delays(int ms){

// 延时子程序 int i;while(ms--){

for(i = 0;i< 250;i++)

{

_nop_();

} } }

BOOL lcd_bz(){

// 测试LCD忙碌状态 BOOL result;LCD_RS = 0;LCD_RW = 1;LCD_EP = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();result =(BOOL)(P0 & 0x80);LCD_EP = 0;return result;}

lcd_wcmd(BYTE cmd){

while(lcd_bz());LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_EP = 0;_nop_();_nop_();P0 = cmd;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();LCD_EP = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();LCD_EP = 0;

}

lcd_pos(BYTE pos){

lcd_wcmd(pos | 0x80);

// 写入指令数据到LCD //设定显示位置

}

lcd_wdat(BYTE dat)

{

//写入字符显示数据到LCD while(lcd_bz());LCD_RS = 1;LCD_RW = 0;LCD_EP = 0;P0 = dat;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();LCD_EP = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();LCD_EP = 0;}

lcd_init(){

lcd_wcmd(0x38);

delays(1);lcd_wcmd(0x0c);

delays(1);lcd_wcmd(0x06);

delays(1);lcd_wcmd(0x01);

delays(1);}

void main()

{

BYTE j;

lcd_init();

delays(10);

//LCD初始化设定

//16*2显示，5*7点阵，8位数据//显示开，关光标 //移动光标 //清除LCD的显示内容

// 初始化LCD

lcd_wcmd(0x06);

//向右移动光标

lcd_pos(0);

//设置显示位置为第一行的第1个字符

j = 0;

while(dis1[ j ]!= '')

{

//显示字符“Welcome TO”

lcd_wdat(dis1[ j ]);

j++;

delays(30);

//控制两字之间显示速度

}

lcd_pos(0x40);

j = 0;

while(dis2[ j ]!= '')

{

lcd_wdat(dis2[ j ]);

j++;

delays(30);

}

delays(800);

lcd_wcmd(0x01);

delays(1);

lcd_wcmd(0x04);

lcd_pos(15);

j = 0;

while(dis3[ j ]!= '')

{

lcd_wdat(dis3[ j ]);

j++;

delays(30);

}

lcd_pos(0x4F);

j= 0;

while(dis4[ j ]!= '')

{

lcd_wdat(dis4[ j ]);

j++;

delays(30);

}

delays(800);

//设置显示位置为第二行第1个字符 //显示字符“ DanPianJi ”

//控制两字之间显示速度

//控制停留时间

//清除LCD的显示内容

//向左移动光标

//设置显示位置为第一行的第16个字符

//显示字符“DianZi111”

//控制两字之间显示速度

//设置显示位置为第二行的第16个字符//显示字符“ XieXie ”

//控制两字之间显示速度

//控制停留时间

TMOD&=0x0f;

TMOD|=0x01;

TH0=0xd8;TL0=0xef;

IE=0x82;

play:

while(1)

{

a: p=music_tab[i];

if(p==0x00)

{ i=0, delayms(1000);goto play;}

//如果碰到结束符,延时1秒,回到开始再来一遍

else if(p==0xff){ i=i+1;delayms(100),TR0=0;goto a;} //若碰到休止符,延时100ms,继续取下一音符

else

{m=music_tab[i++], n=music_tab[i++];} //取频率常数和节拍常数

TR0=1;

//开定时器1

while(n!=0)Beep=~Beep,delay(m);

//等待节拍完成, 通过P1口输出音频(可多声道哦!)

TR0=0;

//关定时器1

}

四、电路图的protue仿真

五、单片机课程设计心得体会：

这个学期的单片机课已经早早的上完了，但是理论纯属理论，没有与实践的结合总让我们学的不踏实，感觉没有达到学以致用的效果。所庆幸的是在课程介绍考试完之后，老师给我们安排了这次单片机课程设计，给了我们学以致用的做好的实践

关于这次课程设计，我们花费了比较多的心思，既是对课程理论内容的一次复习和巩固，还让我们丰富了更多与该专业相关的其他知识，比如软件应用等，在摸索中学习，在摸索中成长，在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又一收获，在真正设计之前我们做了相当丰富的准备，首先巩固一下课程理论，再一遍熟悉课程知识的构架，然后结合加以理论分析、总结，有了一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图之后才着手设计。在设计程序时，我们不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序设计的必经之路；养成注释程序的好习惯是非常必要的，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也能为资料的保存和交流提供了方便；我觉得在设计课程过程中遇到问题是很正常，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题的课程设计又出错了。

除了对此次设计的准备工作之外，我们还学到了很多平时难得的东西，首先是团队协作，在这次设计当中，难免和同学产生观点和意见的分歧，以及分工明细、时间安排等不合理，通过这次设计，我们体会到了团结合作的重要性及力量之强大，还有让我们处理事情更加有条理，思路更加清晰明了了，发现、提出、分析、解决问题和实践能力的提高都将受益于我在以后的学习、工作和生活中。

第三篇：单片机课程设计

基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计

前言

在各种灾害中，火灾是最经常、最普通地威胁公众安全和社会发展的灾害之一。人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。火，给人类带文明进步、光明和温暖。但是，失去控制的火，就给人类造成灾害。据统计，我国 70 年代火灾年平均损失不到 2.5 亿元，80 年代火灾年平均损失不到

3.2 亿元。进入 90 年代，特别是 1993 年以来，火灾造成的直接财产损失上升到年均十几亿元，年均死亡 2000 多人。2010年上海静安区高层住宅着火，导致58人死亡，70余人受伤。2014年1月云南香格里拉大火，烧毁房屋100多栋，直接经济损失1亿多元人民币。火灾事件经常发生，防止火灾事故关系到人民群众的生命财产安全和社会和谐稳定。现在各种电子产品的普及，再加上人们防火意识的不强，这些都给火灾的发生带来了巨大的安全隐患。

对于火灾最关键的问题在于预防，目前防火报警系统趋于智能化、自动化，灵敏程度也越来越高。在这种背景下，基于单片机的火灾智能报警控制系统能突显出其巨大的优越性。目前，国内大多数偏重于商场、宾馆、高级写字楼、大型仓库等大型火灾报警系统的研发和设计。本系统侧重于小型火灾智能报警系统的设计，可在火灾发生初期检测到并且报警，还能够实时显示温度和烟雾浓度。

第四篇：单片机课程设计

单片机课程设计

课题：简易电子琴设计

学

院：

电气与信息工程学院专

业：

电子信息工程姓

名：

李琳琳学

号：

093411106

指导老师：

田巍

河南城建学院

2014年

01 月

01 日

第五篇：单片机课程设计

单片机课程设计

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机电汽车工程学院

同组成员：（机091-1）姓名（学号）：

08自本单片机课程设计

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