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1、单片机系统单片机系统 课程设计课程设计 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值课程设计任务布置课程设计任务布置o 课程设计目的与意义课程设计目的与意义o 课程设计内容与要求课程设计内容与要求o课程设计时间安排课程设计时间安排o 课程设计报告格式课程设计报告格式o 课程设计参考题目课程设计参考题目资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值课程设计目的与意义课程设计目的与意义o科技文献的查阅方法和资料科技文献的查阅方法和资料汇总能力
2、汇总能力o硬件、软件系统设计与开发的综合能力硬件、软件系统设计与开发的综合能力o电路设计方法、程序设计与调试方法电路设计方法、程序设计与调试方法o掌握相关测量仪器的使用方法掌握相关测量仪器的使用方法o设计报告及科技写作的一般方法设计报告及科技写作的一般方法 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值课程设计内容与要求课程设计内容与要求o课题要求及课题分组课题要求及课题分组 设计题目可以在给出的参考题目中选择，也可以自己选择设计题目，但难度不应低于参考题目，自选设计题目需经指导教师(王琼、吴从中)审查后方可确认。每
3、个班最多4人选择同一设计题目，但要求每个同学都要自己动手独立设计完成课题任务。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值课程设计内容与要求课程设计内容与要求o 课程设计任务流程课程设计任务流程（1 1）23天完成初步设计方案，交电路图初稿（作为评分依据之一）。（2 2）课题编程、调试。（3 3）答辩、验收所设计的系统（作为评分依据之一），提交课程设计报告。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值课程设计内容与要求课程设计内容与要求
4、o 课程设计成绩评定课程设计成绩评定 课程设计成绩评定由3部分组成：（1）作品出勤等40；（2）答辩30；（3）设计报告30。课程设计成绩分为优、良、中、及格 和不及格五等。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值课程设计时间安排课程设计时间安排o 课程设计的时间为第18、19周o 第1周：星期45全天o 第2周：星期15全天o 第2周答辩、验收系统资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值课程设计报告格式课程设计报告格式课程设计
5、报告包括电子文档及纸制文档，报告的基本内容至少包括封面封面、正文正文、参考文献参考文献三部分。课程设计报告要求统一格式，字体工整规范。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值课程设计报告格式课程设计报告格式1 1、封面、封面教务处网站下载。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值课程设计报告格式课程设计报告格式2 2、正文、正文（1 1）课程设计题目；课程设计题目；（2 2）课程设计任务与要求；课程设计任务与要求；（3 3）设计
6、方案（包括方案论证、设计原理、创新点以及采设计方案（包括方案论证、设计原理、创新点以及采 用的新技术等）；用的新技术等）；（4 4）硬件系统说明与电路原理图；硬件系统说明与电路原理图；（5 5）软件主要模块流程图及源程序和程序注释；软件主要模块流程图及源程序和程序注释；（6 6）课程设计总结（包括自己的收获与体会；遇到的问题课程设计总结（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）。问题和改进设想等）。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的
7、这部分资金就是原有资金的时间价值课程设计报告格式课程设计报告格式3 3、参考文献、参考文献至少要有5篇参考文献。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值课程设计参考题目课程设计参考题目o课题课题1 19 9题见教材选题题见教材选题1 19 9。补充选题如下补充选题如下o1010锅炉水位控制系统锅炉水位控制系统o1111电子密码锁电子密码锁o12.12.智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器o1313、汽车信号灯控制系统、汽车信号灯控制系统o1414、多种波信号发生器、多种波信号发生器o1515、数字电压表、数字电压表o1
8、616、步进电机控制系统、步进电机控制系统资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1010锅炉水位控制系统锅炉水位控制系统 为了确保锅炉的安全运行，防止发生满水、缺水事故，提高自动化程度和减轻工人的劳动强度，基于MCU的锅炉水位自动控制器系统便应运而生。系统水位检测、控制的工作原理如下图所示。在锅炉内部不同高度安装5个金属电极A、B、C、D、E，电极A与电源低电平相连，B、C、D、E各串接电阻后与高电平相连。在正常情况下，锅炉的水位应保持在正常水位上限L1和正常水位下限L2之间，当水位超出了这个范围资金是运动的
9、价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1010锅炉水位控制系统锅炉水位控制系统控制器应能自动声光报警。L11和L22分别是水位的上下极限，当水位超出了上下极限时，不但需要声光报警，还应紧急自动停止电机工作，以保证绝对安全。电机带动水泵向锅炉供水，电机和水泵运行、发光LED和音响报警等操作，都是MCU通过采集水位状态后进行控制处理的。水泵供水时（电机启动运行），水位上升，当水位上升到上限L1位置时，由于水的导电作用，电极B、C、D均与A接通，都为低电平，资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间
10、的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1010锅炉水位控制系统锅炉水位控制系统 此时，开始上限声光报警；若水位继续上升到上限极限L11位置时，电极E也与A接通，为低电平，此时，MCU除了控制声光报警外，水泵停止工作不再供水（电机紧急停止）；水泵停止供水后，水位开始下降，当水位下降到下限L2位置时，电极C、D、E均与A不通，都为高电平，只有电极B与A接通为低电平，此时，开始下限声光报警；若水位继续下降到下限极限L22位置时，电极B也与A不通，此时，MCU除了控制声光报警外，电机启动运行，恢复水泵供水。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增
11、值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1010锅炉水位控制系统锅炉水位控制系统资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1010锅炉水位控制系统锅炉水位控制系统o课题概述课题概述在实验室里，当然没有真正的锅炉，有条件的可以通过改造一容器来代替，若进一步简化，不用容器，也不用电极，而是采用实验箱上的拨位开关的通断动作模拟水位传感器A、B、C、D、E表示的水位状态。具体安排如下：（1）使用实验箱上的拨位开关与发光二极管实验模块（参照本书第1部分第4章“图4.4 开关与指示灯实验电路示意图”）中的4个拨位开关（K
12、0K3），分别模拟AB、AC、AD、AE电极间的通、断状态；资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1010锅炉水位控制系统锅炉水位控制系统o课题概述课题概述（2）用实验箱控制模块AT89C51的P1口分别做水位检测和控制端口，P1.0、P1.1、P1.2、P1.3做水位检测端口，分别接B、C、D、E端，B、C、D、E端随水位变化时呈现的电平信号和表示的系统操作对应关系如表所示。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1010锅
13、炉水位控制系统锅炉水位控制系统o课题概课题概述述资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1010锅炉水位控制系统锅炉水位控制系统o课题概课题概述述注意：另一种方案是通过实验箱的电位器输出不同电压值模拟锅炉水位的不同位置，电位器上的电压由ADC 0809采集并转化为数字信号送MCU处理（电位器与ADC 0809的电路参照本书第1部分第4章“图4.12 ADC 0809实验电路示意图”）。（3）因实验箱上没有水泵电路，水泵驱动电路可以省略。可用P1.4引脚输出控制信号驱动实验箱上直流电机的启、停（直流电机的驱动电路
14、参照本书第1部分第4章“图4.5DAC0832及直流电机实验电路示意图”）。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1010锅炉水位控制系统锅炉水位控制系统o课题概述课题概述（4）声光报警电路：由实验箱上的发光LED和蜂鸣器产生，P1.5和 P1.6分别输出满水（上限极限）和缺水（下限极限）报警信号，P1.7接蜂鸣器电路参照本书第1部分第4章“图4.10响铃实验电路示意图”。注意：应采用不同颜色的发光二极管分别代表满水和缺水报警，并且报警的音响应不同。（5）采用实验箱上的LED显示器显示水位状态，只需用1只数码
15、管，以数字1、2、3、4、5指示水位的5种状态。注意：另一种方案是通过实验箱的5个发光二极管来指示5种水位状态。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1010锅炉水位控制系统锅炉水位控制系统o设计要求设计要求（1 1）基本要求）基本要求 锅炉水位控制器是一种简单的开关控制系统，系统涉及的控制内容具有一定的代表性，类似的抽水、供水设备在日常生活和生产企业十分多见，有较宽的推广应用面，但作为课程设计课题工作量和复杂度稍显单薄。因此，本课题要适当扩展设计任务，充实基本要求，使学生一样得到较多锻炼、较大收获。首先，水
16、位状态的检测，显示等内容按两种方案进行设计，并从技术、经济等角度对方案作出比较。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1010锅炉水位控制系统锅炉水位控制系统o设计要求设计要求（1 1）基本要求）基本要求 再有，为了增强声光报警的效果，信号灯采用闪烁发光，频率为30Hz，占空比75%。要求设计并画出系统硬件连接框图，设计、编写系统各模块的软件程序并调试通过，画出各程序模块的流程图。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值101
17、0锅炉水位控制系统锅炉水位控制系统o设计要求设计要求（2 2）附加要求）附加要求 若采用ADC 0809采集水位状态信号，钻研如何实现一台检测控制器能监控多台锅炉水位。于是将涉及巡回检测、系统I/O扩展等内容。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1111电子密码锁电子密码锁 在日常生活和工作中，住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙，使用极不方便，且钥匙丢失后安在日常生活和工作中，住宅与部门的安全防范、单位的文件档
18、案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙，使用极不方便，且钥匙丢失后安全性即大打折扣。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的电子密码锁应运而生。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1111电子密码锁电子密码锁 电子密码锁运用电子电路控制机械部分，使两者紧密结合，从而避免了因为机械部分被破坏而导致开锁功能失常的问题，而且密码输入错误时还有报警声，大大增加了密码锁的防盗功能。同时因为电子密码锁不需要携带钥匙，弥补了钥匙极易丢失和仿造的缺
19、陷，方便了锁具的使用。电子锁由于具有设计、实现简便、制造成本低廉、使用灵活性好、安全系数高等优点，受到了广大用户的青睐。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1111电子密码锁电子密码锁 基于单片机的电子密码锁系统原理框图如下图所示：资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1111电子密码锁电子密码锁 电子密码锁运用电子电路控制机械部分，使两者紧密结合，从而避免了因为机械部分被破坏而导致开锁功能失常的问题，而且密码输入错误时还
20、有报警声，大大增加了密码锁的防盗功能。同时因为电子密码锁不需要携带钥匙，弥补了钥匙极易丢失和仿造的缺陷，方便了锁具的使用。电子锁由于具有设计、实现简便、制造成本低廉、使用灵活性好、安全系数高等优点，受到了广大用户的青睐。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1111电子密码锁电子密码锁 用户密码通过键盘输入，密码输入正确后，输出开锁信号控制开锁电路开锁并发出两声短“滴”声提示音，5秒延时后开锁信号与已开锁指示清零。密码输入错误时，发出一声长“滴”声错误指示提示音，密码错误指示灯亮，连续三次输入密码错误时，发出
21、长鸣声报警，密码错误报警指示灯闪烁，10秒延时后锁定键盘，此后键盘将无法再次输入密码。按复位键清除所有报警和指示。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1111电子密码锁电子密码锁 用户密码存储在E2PROM中，可以通过键盘修改密码。系统的工作状态由显示电路提示。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1111电子密码锁电子密码锁 o课题概况课题概况 用单片机实验装置模拟电子密码锁系统工作。本课题的硬件部分可以利用现有的目标板
22、实验装置，实验箱上28矩阵键盘、LED显示器、E2PROM存储器、发光二极管和蜂鸣器电路，开锁的机械部分可用发光二极管模拟。具体安排如下：资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1111电子密码锁电子密码锁 o课题概述课题概述（1）用户密码可设置为68位，存储在E2PROM存储器中，E2PROM存储器电路参照本书第1部分第4章“图4.9 单片机最小系统示意图”。（2）LED显示器电路参照本书第1部分第4章“图4.13 8279、键盘及LED显示电路示意图”，系统启动后LED显示器即显示等待输入密码界面，待密码输
23、入完毕，资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1111电子密码锁电子密码锁 o课题概述课题概述 与E2PROM中原密码进行比较，若密码正确，则有两种权限：开锁和修改密码，由功能键选择权限。如没有选择修改密码，系统发出两声短“滴”声提示开锁，绿色指示灯亮，5秒延时后开锁信号与开锁指示清零。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1111电子密码锁电子密码锁 o课题概述课题概述（3）键盘电路参照本书第1部分第4章“图4.13 82
24、79、键盘及LED显示电路示意图”。在输入密码的过程中，若两次按键的间隔超过3秒，系统发超时报警信号，黄色指示灯亮1.5秒，用户必须重新输入密码。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1111电子密码锁电子密码锁 o课题概述课题概述（4）密码输入错误，系统发出一声长“滴”声错误提示音，红色指示灯亮2.5秒，若连续3次密码输入错误，发出长鸣声报警，密码错误报警指示灯闪烁，10秒延时后锁定键盘，此后键盘将无法再次输入密码。此时，等待管理员解锁（设置一个管理员解锁密码）。解锁之后系统回到等待输入密码界面。资金是运动
25、的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1111电子密码锁电子密码锁 o课题概述课题概述（5）修改密码的过程中，如果两次输入的密码不相同，LED提示并返回修改密码界面；反之，新密码写入E2PROM中，系统返回启动界面，等待密码的输入。（6）LED显示的系统当前操作界面（密码输入、修改密码、开锁、锁键盘等）可以自行设定显示状态。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1111电子密码锁电子密码锁 o设计要求设计要求 本课题硬件部分要求在ZY
26、15MCU12BC2实验平台上，设计组成电子密码锁系统，画出系统硬件电路图，设计编写键盘控制、LED显示、声光报警、密码输入和存储子程序供系统主程序调用。在调试程序时，要求整个系统工作正常、显示正确、结果满意，并希望同学能深入思考、精益求精，提出对课题的改进意见。特别是密码存储器和显示部分，密码存储是否考虑采用实验箱的I2C 存储器AT24C1024，掌握该芯片的工作原理并完成读、写程序的设计、编写和调试。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1111电子密码锁电子密码锁 o设计要求设计要求 显示部分采用LC
27、D显示器代替数码管LED，这样使得显示功能大大增强，不仅可以显示数字、字符，还可以显示汉字，使得密码锁系统的操作界面更友好和人性化。掌握实验箱LCD显示器12232的工作原理并完成显示驱动程序的设计、编写和调试。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1212智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器 随着科学技术的不断发展，促使人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样。抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。目前大多数抢答器均使用单片机及外围接口实现，基于单片机的智力竞赛抢答器系统框图如下图所示。资金是运动
28、的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1212智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器o系统组成系统组成 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1212智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器 抢答开关电路分别设定选手抢答键若干个、主持人开始抢答键和复位键，每位选手对应一个抢答指示灯。系统工作后，首先由主持人按下开始键，单片机进入30秒倒计时，选手们开始抢答，如果在30秒内无人抢答，则自动放弃，进入下一题；若有人抢答，则单片机自动检测最先抢答选手信息并做出处
29、理，封锁输入电路，禁止其他选手抢答，使选手对应的抢答指示灯点亮，LED显示器上同步显示 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1212智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器抢答选手的编号，同时扬声器发声提示，表示抢答成功。此后，单片机进入90秒回答问题倒计时，若选手在90秒内回答完问题并回答正确，主持人按加分键，LED显示器上显示选手的得分；若选手回答完问题超时或回答错误，则主持人按减分键，LED显示器上显示选手的得分。主持人按下复位键，系统返回到抢答状态，进行下一轮抢答。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化
30、的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1212智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器 在主持人按下开始抢答键前，有选手提前按下抢答键时，视为抢答犯规，系统红色报警灯点亮，LED显示器显示超前抢答报警信息，同时扬声器发声提示抢答犯规。当有几位选手同时按下抢答键时，由于在时间上必定存在先后，系统将自动锁存最先按键选手信号。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1212智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器o课题概课题概述述 用单片机实验装置模拟智力竞赛抢答器系统工作。本课题的硬件部分可以利用现
31、有的目标板实验装置，实验箱上28矩阵键盘、LED显示器、K0K7开关电路、L0L7发光二极管和蜂鸣器电路等。具体安排如下：资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1212智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器o课题概课题概述述（1）抢答器可同时供8名选手或者8个代表队参加比赛。抢答开关电路可以有两种方案：方案1，采用实验箱28矩阵键盘电路（参照本书第1部分第4章“图4.13 8279、键盘及LED显示电路示意图”），分别设置8个抢答键、主持人开始键和复位键；方案2，采用实验箱K0K7开关电路与单片机I/O相连（参照本书第
32、1部分第4章“图4.4 开关与指示灯实验电路示意图”），单片机I/O采集选手抢答信号。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1212智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器o课题概课题概述述（2）8个选手抢答指示灯由实验箱L0L7发光二极管电路构成，单片机P1.0P1.7分别接L0L7；实验箱LED显示器共有6个LED管（参照本书第1部分第4章“图4.13 8279、键盘及LED显示电路示意图”），一个显示抢答选手编号，2个显示到计时时间，还可以显示开始抢答（显示“S”）、抢答犯规（显示“A”）等提示信息。资金是运动的价
33、值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1212智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器o课题概课题概述述（3）单片机定时器T0实现倒计时定时、定时器T1控制扬声器报警。（4）单片机P3.0接实验箱扬声器电路参照本书第1部分第4章“图4.10响铃实验电路示意图”，P3.1接实验箱红色发光二极管。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1212智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器o设计要求设计要求（1）基本要求 本课题硬件部分要求画出系统模块连接图，在实验平台上设
34、计组成智力竞赛抢答器系统，并在其上调试自己设计、编制的程序，直到正确、完善达到要求为止。在软件程序设计方面，要完成以下基本内容：设计编写系统各模块的软件程序并调试通过，画出各程序模块的流程图。实现数据（选手编号）锁存和显示、超前抢答报警、抢答时间和回答问题时间倒记时显示、扬声器发生提示等基本功能。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1212智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器o设计要求设计要求（2）附加要求 附加要求则是根据学生学习单片机掌握和运用的情况选作，这给同学们开动脑筋发挥自己的创造性思维留出了空间。系统还
35、可以增加以下功能：1）主持人可根据题目难易程度设置抢答限时时间、答题限时时间，而不是采用固定的抢答限时时间和答题限时时间。抢答限定时间和回答问题的时间设定在199秒内，通过键盘输入。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1212智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器o设计要求设计要求（2）附加要求2）抢答限时倒计时和答题限时倒计时在达到最后5秒时进行声光报警，提示选手抢答剩余时间和答题剩余时间，扬声器每秒响一次，红色发光二极管闪烁点亮，频率为2Hz，占空比50%。3）抢答倒计时到达0时，报警，并锁定抢答开关禁止选手抢答
36、。4）增加计分功能，当答题结束后，根据选手的答题情况给选手进行相应的加减分；查询功能，实现每位选手的分值查询。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值13.13.汽车信号灯控制器汽车信号灯控制器 随着我国经济腾飞和汽车产业对外开放程度的不断加强，我国汽车生产和消费水平有了较大幅度的提高，汽车安全成为人们非常关注的话题，而在汽车起步、转弯、变更车道或路边停车时，需要打开信号灯以表示汽车正在进行的操作，提醒周围车辆和行人注意，所以一个智能、可靠、稳定的汽车信号灯控制系统对安全行车非常重要。资金是运动的价值，资金的价
37、值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值13.13.汽车信号灯控制器汽车信号灯控制器汽车信号灯控制系统由核心控制器、开关控制输入模块、信号灯指示模块、故障检测模块组成，系统结构框图如下图所示。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值13.13.汽车信号灯控制器汽车信号灯控制器 其中开关控制输入模块主要用于模拟汽车的左转弯、右转弯、刹车、闭合紧急开关、停靠等基本操作，信号灯指示模块采用发光二极管分别模拟汽车左、右头信号灯、仪表板左、右转弯灯、左、右尾信号灯
38、和故障报警灯，故障检测模块对信号灯电路实时监控，及时发现故障，并通过报警器发出报警信号提示驾驶员及时掌握车外的信号灯是否工作正常，从而提高行车的安全性。控制器采用单片机AT89C51，开关状态的采集、信号灯电路驱动以及报警检测和报警器驱动都是由单片机AT89C51控制实现。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值13.13.汽车信号灯控制器汽车信号灯控制器 汽车行驶中进行左转弯或右转弯时，通过转弯操纵杆使左转弯（或右转弯）开关闭合，从而使左头灯、仪表盘左转弯灯和左尾信号灯（或右头信号灯、仪表盘右转弯灯和右尾灯）
39、闪烁；紧急开关闭合时，上述6个信号灯全部闪烁；汽车刹车时，刹车开关闭合，左、右尾灯点亮；汽车在进行左、右转弯时刹车，则转弯时原闪烁的信号灯继续闪烁，同时左尾灯（或右尾灯）点亮；汽车停靠时，闭合停靠开关，左、右头灯和左、右尾灯闪烁。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值13.13.汽车信号灯控制器汽车信号灯控制器o课题概述课题概述 在实验室里，当然没有真正的汽车行驶操作和汽车信号灯，可以用实验箱的拨位开关通断动作模拟汽车的基本操作；用发光二极管模拟汽车信号灯点亮、熄灭和闪烁状态。具体安排如下：（1）使用实验箱上
40、的拨位开关K0K6分别模拟汽车的左转弯、右转弯、刹车、闭合紧急开关、停靠、左转弯刹车、右转弯刹车等基本操作，控制模块AT89C51的P2口做输入端口，采集开关状态，P2.0P2.6分别连接K0K6。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值13.13.汽车信号灯控制器汽车信号灯控制器o课题概述课题概述（2）用实验箱6个发光二极管L0L5分别模拟汽车左、右头信号灯、仪表盘左、右转弯灯和左、右尾信号灯，控制模块AT89C51的P1口作输出口控制二极管点亮或闪烁，P1.0P1.5分别连接L0L5（参照本书第1部分第4章
41、“图4.4 开关与指示灯实验电路示意图”）。汽车各种基本操作与各信号灯状态的对应关系如下表所示。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值13.13.汽车信号灯控制器汽车信号灯控制器o课题概课题概述述汽车操作与信号灯状态对应关系表汽车操作与信号灯状态对应关系表 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值13.13.汽车信号灯控制器汽车信号灯控制器o课题概课题概述述表中的信号灯闪烁频率为2Hz，可用单片机内部定时器加软件计数实现，表中
42、未出现的组合状态，为系统故障报警状态，报警灯（红色发光二极管）闪烁，频率为30Hz。（3）故障检测模块则采用单片机监控P1口信号灯的状态，将采集到的P1口信号灯的状态与预设值对比，若不相同则报警器报警：报警灯闪烁，扬声器发出报警音响。单片机P3.0接实验箱扬声器电路（参照本书第1部分第4章“图4.10响铃实验电路示意图”），P3.1接实验箱红色发光二极管。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值13.13.汽车信号灯控制器汽车信号灯控制器o设计要求设计要求（1 1）基本要求）基本要求 本课题硬件部分要求画出系统
43、模块连接图，在实验平台上设计组成系统，并在其上调试自己编写的程序，直到正确、完善达到要求为止。在程序设计方面，要完成以下基本内容：设计编写系统各模块的软件程序并调试通过，画出各程序模块的流程图。实现”汽车操作与信号灯状态对应关系表”中所示基本功能。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值13.13.汽车信号灯控制器汽车信号灯控制器o设计要求设计要求（2 2）附加要求）附加要求 由于本系统只是开关量的控制，工作量和复杂度都不高，对于单片机掌握和运用能力较好的学生，可以考虑增加“实时显示LCD模块”，由单片机驱动L
44、CD实时显示系统的工作状态，掌握实验箱LCD显示器FM12232的工作原理并完成显示驱动程序的设计、编写和调试。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值14.14.多种波信号发生器系统多种波信号发生器系统 在现代电子学的电路实验和设备检测中，信号发生器具有十分广泛的用途，与示波器、电压表、频率计等仪器一样，是常用的最普通、最基本的仪器设备之一。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形的电路被称为函数信号发生器。现阶段函数信号发生器实现方法主要有以下几种：方法1，用分立元件组成。通常采用RC振荡
45、器或555定时器实现单函数发生器且频率不高，工作稳定性较差，不易调试。方法2，利用专用DDS（直接数字频 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值14.14.多种波信号发生器系统多种波信号发生器系统 率合成）技术芯片组成。DDS技术具有频率稳定度高、精度高和操作快捷等优点，能产生任意波形并达到很高的频率，但成本较高，且硬件设计要占用较多的端口资源。方法3，利用51系列单片机。以单片机控制D/A转换芯片输出各种函数信号。成本低、理论上能产生任意波形，达到较高的频率，且易于设计和调试。资金是运动的价值，资金的价值是
46、随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值14.14.多种波信号发生器系统多种波信号发生器系统 多种波信号发生器系统结构框图如下图所示。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值14.14.多种波信号发生器系统多种波信号发生器系统 系统采用单片机控制DAC 0832产生锯齿波、三角波、矩形波和正弦波，电压范围05V，对应的数字量00HFFH；设置波形键（S1S4）选择输出波形，频率键（S5S8）选择波形的频率；显示器实时显示系统产生的波形和频率信息。由单片机扫描
47、键盘，根据频率键对应的键值通过改变延时产生不同频率，根据波形键的键值分别调用子程序产生多种波形。单片机产生的数字信号00HFFH输入到DAC 0832进行D/A转换，再通过A741实现I/V转换后，输出波形到示波器显示。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值14.14.多种波信号发生器系统多种波信号发生器系统 o课题概课题概述述 用单片机实验装置实现多种波信号发生器系统。本课题的硬件部分可以利用现有的目标板实验装实验箱上28矩阵键盘、LED显示器、K0K7开关电路DAC 0832电路等。具体安排如下：（1）波
48、形和频率键电路可采用两种方案：方案1，采用实验箱28矩阵键盘电路（参照本书第1部分第4章“图4.13 8279、键盘及LED显示电路示意图”），分别设置波形和频率功能键；资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值14.14.多种波信号发生器系统多种波信号发生器系统 o课题概课题概述述方案2，采用实验箱K0K7开关电路与单片机I/O相连（参照本书第1部分第4章“图4.4 开关与指示灯实验电路示意图”），单片机I/O采集开关信号。（2）DAC 0832电路参照本书第1部分第4章“图4.5 DAC 0832及直流电机实
49、验电路示意图”。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值14.14.多种波信号发生器系统多种波信号发生器系统 o课题概述课题概述（3）显示器电路参照本书第1部分第4章“图4.13 8279键盘及LED显示电路示意图”，实时显示系统产生的波形和频率信息，波形信息可以用“1、2、3、4”分别代表锯齿波、三角波、矩形波和正弦波。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值14.14.多种波信号发生器系统多种波信号发生器系统 o课题概课题概
50、述述 本课题由单片机程序产生锯齿波、三角波、矩形波和正弦波。由于AT89C51单片机的最高振荡频率12MHz对应一个机器周期为1s，如果要产生较高频率的波形有可能会使波形失真。因此，用单片机控制DAC 0832生成的波形所能达到的频率是有限的。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值14.14.多种波信号发生器系统多种波信号发生器系统 o设计要求设计要求 本课题硬件部分要求在实验平台上，设计组成多种波信号发生器系统，画出系统硬件电路图。要求系统能够显示输出矩形波、锯齿波、三角波、正弦波等几种基本波形，输出的波形