51单片机实验课题集

51单片机实验课题设计要求

1． 1课程设计的总体要求

本课程设计是在理论课程学习和软件设计的基础上，对51单片机硬件系统进行了解和研究，使学生更深入的掌握51单片机开发技术，培养学生面对实际课题，发现问题、分析问题和解决问题，提高学生的实验动手能力。设计根据实验大纲提供的题目要求，选择适当的课题，并通过课题资料收集、原理分析、理论计算、实际编程、系统调试、测试和故障排除，解决在实际设计中的问题，使设计系统能正常工作，有能力的同学可以超出题目要求任意发挥设计。 （1） 基本要求：

根据课题要求，研究51单片机实验(如AT89S51_V1.4等)开发板或其它实验开发板的功能和实验样例，学习和掌握keil集成开发环境或Medwin集成开发环境，在此基础上仔细研究课题功能，重新设计实验所需要的电气原理图，编写相对应的应用程序，实现其功能，学生课题实验的优劣可以从以下几个标准衡量：

1．只会使用标准测试程序和资源实现课题部分功能； 2．使用标准测试程序及其他资源实现部分功能； 3．通过修改标准程序实验全部课题基本要求者； 4．完全自主编程实现全部课题基本要求者； 5．软硬件技术应用自如，超越课题要求者。

（2） 发挥要求：

在完成本人选题的基本要求前题下，完成发挥部分要求，并具有新内容的自主发挥和创新，并取得良好效果。

（3） 分类标准：

1．完成了实验（1）的全部要求，并熟练运用开发工具。 2．在完成实验（2）的部分要求，并具有创新内容。

1．2分组和实验注意事项

本实验提供的实验课题根据教学要求组成设计小组，进行分工合作，实验工作要细心认真、防止意外，有问题及时向指导老师反映，同学间可以通过研讨、互相学习解决实验中的问题。

每组同学实验过程包括： （1） 听课，了解实验方法

（2） 调研和了解课题，进行课题的方案选择

（3） 学习开发工具，包括实验板，编程软件，仿真软件等 （4） 学习汇编语言以及C语言在51编程上的使用 （5） 学习系统测试、调试和故障排除，功能实现 （6） 自主实验，包括课题实现和相关资料整理提交

1．3报告要求

（3） 基本要求：写明实验内容和方法，画出所用部分资源的原理图等。

（4） 提高要求：说明选题依据，资源的选择和该资源在设计中的功能说明，原理图

设计，程序结构框图和说明，操作使用说明。

（5） 发挥部分：提出设计思想，设计原理图，提供源程序，说明创新点。提供程序

1

的使用说明（即注释）。

（6） 实验体会和意见 1．4绩评定标准

成绩分：不及格、及格、中等、良好、优秀五个等级。

成绩以验收记录为主，参考考勤记录、答疑记录、报告内容质量和其他表现。 注：现场验收时先提交设计报告

在设计报告合格后进行现场作品演示 老师提问学生现场解答

1.5需要学习和完成的内容：

1、 51单片机实验开发板或其它实验开发板的功能学习 2、 实验课题的研究

3、 keil集成开发环境或Medwin集成开发环境的应用学习 4、 测试仪器的使用

5、 51单片机的编程技术和调试 6、 实验报告的制作

2 51序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 第二组 序号 1 2 课题名称 多用途定时提醒器设计 智能步进电动百叶窗设计 附加要求 说明 单片机实验课题集

课题名称 可编程摩尔斯电报发报机设计 摩尔斯电报译码器设计 交通灯控制器设计 步进电机控制器设计 温度控制的梦幻彩灯设计 温度控制信号发生器设计 数字直流电压表设计 数字交流电压表设计 数字电阻测量仪设计 小型电容测试仪设计 音乐信号强度指示器设计 投票信息模拟器设计 动作灵敏度测试仪设计 节温器设计 俄罗斯方块游戏设计 压控变频器设计 附加要求 加18B20 加18B20 加电阻测试口 加电容测试口 说明 示波器 示波器 测试电阻外加 附加测试电阻 第一组 2

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 第三组 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

电子抢答器设计 电子密码锁设计 篮球比赛计分器设计 可存储式电子琴设计 八音盒设计 自动滚动广告牌设计 竞价器设计 电风扇模拟控制系统设计 洗衣机控制器设计 跑步机控制器设计 具有时间预制功能的电饭煲设计 微波炉控制器设计 电话DTMF信号自动拨号器设计 LED显示技术 课题名称 梦幻数字电子钟 简易频率计设计 多路数据采集显示器设计 函数信号发生器设计 单片机串口通信设计 波形相位延时器设计 电话脉冲信号收/发码器设计 智能语音门铃设计 恒温控制系统设计 信号幅度检测与告警系统设计 电梯控制显示器设计 语音放音机 计算及码制转换器设计 音乐信号灯光亮度控制器设计 打地鼠游戏设计 简易电子计算器设计 附加要求 说明 3

3 51单片机实验课题设计要求 3.1 总体要求

本课题需要具有8LED数码管（6LED或其他LCD屏等其它显示设备）和4X4键盘及其它附加键盘的多功能实验板为工作平台，4X4键盘的初始定义如图1，在实际使用中可以根据各自课题的具体要求，改变个别按键的定义。本课题是结合日常学习、生活和娱乐中常见的电器设备而设计，鉴于实验实际条件和实际设备的制作困难，大部分的机电运动都采用图形模拟，有些课题已经给出了模拟要求，制作中需要按照要求实现，没有给出要求的设计，学生可以发挥想象，创新设计。

课题设计重要的第一步是体验生活，了解生活中这

些设备的实际运用方法，第二步是理论和原理学习，需要学生查找资料，分析原理。第三步是研究模拟系统和实际设备的差异，研究实现模拟方法。第四步是程序设计与实现，第五步是程序调试和功能测试，最后需要提交完整的设计报告。根据需要，也可以提交作品的PPT报告或演示视频。

每个课题分为基本要求和发挥部分，学生应该在完成方案设计的基础上，从基本要求做起，逐步完善，在有能力和时间的情况下可以自由发挥，超越原课题的设计要求。

基本的8LED屏见图2，屏面和键盘的结合运动是课题的主要设计，模拟和实际的转换是考验学生想象力的重要部分。采用其它显示屏或其它附加键盘的设计方法可以自行定义。

3.2 课题要求

3.3.1第一组实验课题要求

1、可编程摩尔斯电报发报机设计

题目：可编程摩尔斯电报发报机设计

基本要求：

? ? ? ? ? ? ?

研究摩尔斯电码的基本原理。

用键定义一个发报键，实现手工发报。

按键信号通过蜂鸣器发声，信号同时通过一个IO脚输出（可以用示波器观察）。 在8LED数码管或LCD上显示时长波形（一横为短音，三横为长音。 可以设定短音和长音和发报间隔的门限时间 自动记录每一组摩尔斯电码

可实现记录电码的重发功能（自动重发一组码）

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发挥部分：

? 具有摩尔斯电码表（数字、字母和符号表）存储功能（自查资料）。 ? 可以采用输入数字、字母和符号的方式发报（立即发送）

? 可以采用输入数字、字母和符号组方式存储多组摩尔斯电码报文（10组） ? 编程定义多组电码的发报顺序、发报间隔、长码、短码的时长等参数 ? 自动连续发报。 显示格式：

LED数码管显示格式见下图 LCD图形屏：移动波形显示

2、摩尔斯电报译码器设计

题目：摩尔斯电报译码器设计

基本要求：

? ? ? ? ? ? ? ? ?

研究摩尔斯电码的基本原理。

设置电报参数（长码、短码、码组间隔、报文间隔等） 存储一组报文数据

在一个IO口自动重复发送该报文，并用示波器观察波形。 同时在蜂鸣器中发出长短声音 通过另一个IO脚接收电码信号。

存储并翻译组莫尔斯电码（电码表请查资料） 用LED/LCD/数码管上显示电报信号时长波形。 用键盘查询电文内容 发挥部分：

? 存储记录多组摩尔斯电码

? 选择查询并显示每一组电报报文数字 ? 报文转发功能。通过键盘控制 ? 报文回复功能，“电报已收到”等信息 ? 报文删除功能，用键盘进行电文管理 显示格式：

LED数码管显示格式见下图 LCD图形屏：移动波形显示

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3、交通灯控制器设计

题目：交通灯控制器设计

基本要求：

? 研究十字路口交通管理的基本理论。 ? 设计一个简单的十字路口交通灯控制器 ? 可以任意设定主/次方向的通行时长 ? 可以任意调节黄灯时长 ? 黄灯前3秒，绿、红等闪动

? 用蜂鸣器发声表示信号转换提醒（黄灯亮时） ? 设计数字倒计时牌，同步灯的时长信息 发挥部分：

? 设计三车道十字路口信号灯（南北方向） ? 右转灯常亮，直行和左转分时通行

? 灯的排列可以自行设计，可以增加辅助灯 显示格式：

LED数码管/LCD字符屏用数字编号路口1、2、3、4 LCD图形屏：图形表示路口形状，LED灯表示通行状态 8X8点陈模块图形自定义

4、步进电机控制器设计

题目：步进电机控制器设计（模拟）

基本要求：

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? 了解步进电机工作原理（单4拍、双4拍、8拍原理）。 ? 设计一个简单步进电机控制电路（单4拍等） ? 用4LED灯显示步进信号（慢变化，格式见下图）

? 用键盘控制步进电机的启动/停止，加速/减速，正转/反转 ? 交替显示电机速度参数，运转时间 发挥部分：

? 设计双4拍、8拍波形，功能同基本要求 ? 多种波形的手动切换 ? 多种波形的自动切换 显示格式：

用LED数码管亮/灭表示某线高/低电平，并根据速度不同更改闪烁频率，用2个LED数码管的外圈表示电机正反转和速度。

LCD图形屏：图形表示多路波形形状随速度的变化，并能画出电机实时运行状态。

注：当为6LED数码管时自行考虑简化图形显示

步进电机励磁顺序表

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5、温度控制的梦幻彩灯设计

题目：温度控制的梦幻彩灯设计（18B20）

基本要求：

? 了解18B20的工作原理。

? 自行设计多种彩灯变换程序（如左移、右移、压缩、扩张等） ? 用键盘设定温度和彩灯显示间的关系 ? 温度每变化2度，改变一种显示模式 ? 用LED数码管/LCD屏显示温度参数 发挥部分：

? 用采集到的温度作显示字实现多种变换（如左移、右移、压缩、扩张等） ? 配上合适的音乐（每种显示一种音乐） ? 语音报温度 显示格式：

LED数码管根据变换程序显示不同的色彩方式 LCD图形屏：可以根据显示程序显示变换的图形

6、温度控制信号发生器设计

题目：温度控制信号发生器设计（18B20）

基本要求：

? ? ? ? ? ? ? ? ?

了解18B20的工作原理。 能采集和显示实时温度值

设计一信号发生器，能输出方波 用IO口输出，用示波器观察

设计一正弦信号通过D/A输出，用示波器观察 用键盘选择输出信号类型

用键盘改变输出信号的频率和幅值

用LED数码管/LCD屏显示温度参数和信号类型 用温度控制发生信号的频率，温度越高频率越高 发挥部分：

? 能输出正弦、三角、锯齿等其他波形 ? 能设定温度和信号频率间的关系

? 用温度控制多种信号频率，温度越高频率越高 ? 用LED数字屏/LCD屏显示信号波形参数或波形 显示格式：

LED数码管可显示方波以及波形参数

LCD图形屏：图形表示多路波形形状和波形参数

7、数字直流电压表设计

题目：数字直流电压表设计

基本要求：

? 了解直流电压表的工作原理。

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? 设计一个直流电压测量器，测量范围0.01V-3V, ? 用LED数码管/LCD屏显示测量值，显示精度0.1 ? 用键盘选择测量范围 发挥部分：

? 能设置连续测量时间间隔参数

? 动态连续测量信号，并能存储记忆每次测量值。 ? 通过按键查询存储数据。 显示格式：

LED数码管/LCD屏显示参数

8、数字交流电压表设计

题目：数字交流电压表设计

基本要求：

? 了解交流电压表的工作原理。

? 设计一个正弦交流信号源1KHz，电压输出范围0.01V-3V, ? 用AD采集并进行参数处理

? 用LED数码管/LCD屏显示测量参数（周期、频率和幅度等） ? 用键盘选择测量范围（分量程） 发挥部分：

? 交流信号频率10Hz-10KHz (0.1-3V)可变 ? 用AD采集并进行参数处理

? 用LED数码管/LCD屏显示测量参数（周期、频率和幅度等） ? 图形显示被测信号的波形 显示格式：

LED数码管/LCD屏显示参数

9、数字电阻测量仪设计

题目：数字电阻测量仪设计

基本要求：

? ? ? ?

了解电阻测量方法和工作原理。

设计一个精密电阻测量器，测量范围0.01Ω-10MΩ 用LED数码管/LCD屏显示测量值，显示精度0.001 用键盘选择测量范围（分档） 发挥部分：

? 了解交流阻抗测量原理

? 设计一正弦测试信号（1KHz）

? 实现交流阻抗测量，被测频率10Hz-1KHz ? 考虑交流测量的附加电路。 显示格式：

LED数码管/LCD屏显示参数

10、小型电容测试仪设计

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题目：简易电容量测试仪设计

基本要求：

? ? ? ? ?

了解电容测量方法和工作原理（LCR测试和交流电桥原理）。

设计一个1KHz的正弦测试信号，能通过DA输出，用示波器观察。 设计一个小容量简易电容测试仪，测量范围100pF-10uF 用LED数码管/LCD屏显示测量值，显示精度0.001 用键盘选择测量范围（分档） 发挥部分：

? 了解交流容抗测量原理

? 交流容抗测量，测试频率1KHz ? 能描绘容抗-频率特性曲线或数据表 ? 考虑交流测量的附加电路。 显示格式：

LED数码管/LCD屏显示参数

11、音乐信号强度指示器设计

题目：音乐信号强度指示器设计

基本要求：

? ? ? ? ? ?

存储数字音乐信号（随机信号） 通过蜂鸣器或DA输出声音信号

用键盘控制音乐的启动、停止、暂停、静音等操作

8LED能显示音乐播放参数（歌号，启/停状态，到计时数等） 用LED数码管/LCD屏或LED灯显示音乐信号强度（单排式） 参数和波形显示可以切换 发挥部分：

? 实现音乐信号的高、中、底能量分频

? 用LED数码管/LCD屏或LED灯显示音乐信号强度（高、中、低三分频） 显示格式：

LED数码管/LCD屏显示参数

12、投票信息模拟器设计

题目：投票信息模拟器设计

基本要求：

? 设计用按键设置9个被选举对象A、B、C。。。

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? ? ? ? ?

设计10个投票用户（用8LED显示） 用键盘数字0-9代表选择对象

设定每个用户可以投票的有效票数

投票完成后能显示每位被投票人的有效票数

能显示投票人数、有效票、无效票、赞成票、反对票、弃权票等信息 发挥部分：

? 被选举对象可以扩大到更多 ? 投票人也可扩大到更多

? 设计更为有效的数据统计方法 显示格式：

8LED数码管/LCD屏显示参数

LCD可以实时显示播放音乐的声谱变化

本设计要充分利用8LED数码管和4X4键盘功能

13、动作灵敏度测试仪设计

题目：动作灵敏度测试仪设计

基本要求：

? ? ? ? ? ? ?

用LED/LCD作参数显示器，按键参数

设计一个单键灵敏度测试功能器，测试、记录并显示两次按键的间隔时间 测试、记录、显示每秒按键次数，动作灵敏度测试，

显示最近两次按键的间隔时间和历史最短间隔时间（开/闭/开时间，精确到ms） 设计多键同时按键的时间差测试，测试多指灵敏度 能记录和查询显示每键的接触时间和时间差 按键灵敏度排名 发挥部分：

? 为每一按键设计一锻不同的音乐 ? 当每次抢键后播放胜出键的音乐声音 显示格式：

8LED数码管/LCD屏显示格式自定

14、节温器设计（18B20）

题目：节温器设计

基本要求：

? 了解18B20的工作原理。 ? 了解步进电机的工作原理；

? 当温度升高到一定温度时，启动电机，带动风扇运转，温度越高，风扇转动越快。（转

速可用声音代替，转速越快，频率越高）

? 当温度下降到一定温度时，关闭电机（可用LED等代替）。

发挥部分：

? 启动电机时，有一种报警声，当达到危险温度时，有另外一种持续报警声。 ? 可以计算风机转速

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? 可以记录启动电机的次数和时间，并能回放 显示格式：

8LED数码管可显示当前温度和风扇转速和模拟电机运转，格式见下图 LCD图形屏：当前温度和风扇转速，并能图形化显示风机的运转状态

15．俄罗斯方块游戏设计

题目：俄罗斯方块游戏设计

基本要求：

? 了解俄罗斯方块游戏规则 ? 设置基本图形见下图

按键定义：OK=开始、

ESC=停止、

=》=时间速度+、 《= =时间速度-

1=左转90度 2=右转90度 3=快速落下 4=X翻转 5=Y翻转

0=随机更换图形键

? 用8LED的每一LED构成一图形屏，

? 游戏以各种随机出现的灯组，通过从左向右移动，在移动过程中可以转换灯组状态，以

点亮所有灯为目标，当8字全亮时可以去除该灯，后续灯可以右移1字，用以延长游戏时间。当亮灯延伸到最左边时游戏结束，移除的灯数为得分数。 ? 设计灯组移动声音提示功能，增加游戏乐趣。

发挥部分：

? 设机游戏级别，使之具有升级功能，级别越高，灯的移动速度越快 ? 进一步增加复杂灯组，提高游戏难度

? 记录游戏参数（姓名、游戏级别、游戏时间、得分等）并可查询。 显示格式：

LED数码管见图/LCD屏显示方法自定

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16、压控变频器设计

题目：压控变频器设计（直流电压）

基本要求：

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用AD采样0-5V直流电压。 用8LED/LCD显示实时电压值 设计一方波信号发生器。 用IO口输出，用示波器观察 可以用键盘改变输出信号的频率 用LED数码管/LCD屏显示信号频率 建立电压与频率间的关系

用调节电压控制信号的频率，电压越高频率越高（测最高频率） 发挥部分：

? 设计一正弦信号通过D/A输出，用示波器观察 ? 能设定电压和信号频率间的关系

? 用电压控制正弦信号频率，电压越高频率越高（测试最高频率） ? 用LCD屏显示信号波形参数或波形 显示格式：

LED数码管显示参数格式见下图

LCD图形屏：图形表示多路波形形状和波形参数

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3.3.2 第二组实验课题要求

1．多用途定时提醒器设计

题目：多用途定时提醒器设计

基本要求：

? 设计一个多段定时器用于日常提醒管理（最少3段） ? 用4位8LED数码管显示时间， ? 用另4位8LED数码管倒计时（最近提醒时间的到计时，时：分，小于1分时用秒计时） ? 到计时为0时发出声音提示，可以用按键关闭声音

? 设计多个按键设置多段声音提示，如： 事件号、时间+、时间-、启动、停止、暂停等 ? 按键时发声

发挥部分：

? 设计多时间段提示查询功能

? 设计在每一转折点上用不同声音提醒。

? 采用时间编程设定多段的定时的重复功能，如每天、仅一次，星期1-6，日等。 ? 设计语音提示功能，语音现场录音。 显示格式：

LED数码管显示要求见下图 LCD屏显示参数要求自定

注：当为6LED数码管时自行考虑简化图形显示如下：

2．智能步进电动百叶窗设计

题目：智能步进电动百叶窗设计

? ? ? ?

基本要求：

用一台步进电机控制百叶窗叶片的旋转（正转/反转） 用8LED数码管显示旋转角度和模拟电机转动

设置按键： 手动/自动切换、手动正转和手动反转，停止/启动键 用一个小数点显示手动/自动状态，自动状态时二极管亮。

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? 用8LED/LCD显示电机旋转角度（0-180度）

? 用键设置两个极限角度位置代替保护行程开关，用于保护百叶窗叶片：

当正转到极限位置时，电机停止正转，但还可以反转； 当反转到极限位置时，电机停止反转，但还可以正转。 发挥部分：

? 设计一个光检测器，用LED/LCD显示光强度值（这个要外接光线感应器，或者用按键

模拟光线的强弱）

? 设定光强度的上限和下限

? 在自动模式下，旋转角度自动跟踪光强度变化

动作原理：

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

显示格式：

8LED数码管显示格式见下图

8LED数码管/LCD屏显示模拟图形

3．电子抢答器设计 *

题目：电子抢答器设计

基本要求：

? 设计有一主持人和8个参赛队的一对八抢答器（1个开始键8个抢答键）。 ? 设计8LED/LCD显示抢答状态

? 当主持人按下开始键，参赛队在10秒钟内可以抢答。如超过10秒则不能抢答。如抢答

成功，则显示抢答的队号。 ? 可以查询抢答人数和顺序

? 当主持人按下复位按键时，系统回到初始状态

发挥部分：

? 设计一计数器，用LED/LCD显示启动后的时间（xx.xxx） ? 抢答后能存储各按键按下时间和时间差（精确到0.001秒） 显示格式：

LED数码管/LCD屏显示倒计时时间、抢答的序号等

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13．具有时间预制功能的电饭煲设计

题目：具有时间预制功能的电饭煲设计

基本要求：

? 观察和了解一台实际智能电饭褒的功能和状态，设计一电饭褒控制器

按键：启动、停止、功能、确定、加键、减键

? 用一位数字代表功能：煮饭、稀饭、加热、煲汤等 ? 用4位表示时间（xx.xx）2位时，2位分

? 用LED灯或一位代表工作状态：预约、工作、保温、停止 ? 增加预制时间模式操作 ? 从工作转保温时用声音提示 ? 每一按键有提示音

发挥部分：

? 编程设计每一功能的工作时间和流程 ? 可自行修改各种功能的操作流程时间 ? 可查询显示不同功能的程序差别 显示格式：

8LED数码管显示格式见下图 LCD屏显示方法自定

14．微波炉控制器设计

题目：微波炉控制器设计

基本要求：

? 了解微波炉的工作原理

按键：启动、停止、取消、时间加键、时间减键

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? ? ? ? ? ? ? ?

用4位数字代表工作时间（倒计时） 用LED灯或一位代表工作状态 立即工作模式操作 预制时间模式操作

设计一键功能键（如热饭、煮汤、热牛奶等） 设计开门暂停键（开门停止电机传，灯指示） 设计一按键有提示音

设计停止提示音（通知音） 发挥部分：

? 设计语音提示功能 ? 设计开门语音报警功能 显示格式：

8LED数码管显示格式见下图 LCD屏显示方法自定

15．电话DTMF信号自动拨号器设计

题目：电话DTMF信号自动拨号器设计

基本要求：

? 了解DTMF信号的工作原理 ? 设计相关的信号频率

? 根据电话键盘要求可以从DA中发送相关的DTMF信号 ? 用6LED显示每个信号的两个频率值 ? 可输入和存储多组电话号码（电话簿） ? 查询和选择存储的号码，在8LED上显示 ? 通过DA发送电话号码对应的DTMF信号 ? 用示波器可以观察DTMF信号 ? 设计发号提示音

发挥部分：

? 设计一450HZ忙音信号

? 可以设置每位号码发送的时间 ? 可检测忙音信号，并自动重发电话 显示格式：

LED数码管/LCD屏显示方法自定

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16. LED显示技术

题目：LED显示技术

基本要求：

? 制作数字时钟，用LCD（8LED）正常显示时分秒 ? 通过按键可改变显示方式，内容为时钟信号。 ? 设计显示屏的动态技术（见显示形式要求），用10个按键，每键对应一种滚动技术。 ? 实现多种显示技术的分时自动切换显示 发挥部分：

? 设计二个变速按键，可多级改变滚动速度。

? 可以任意设置多种显示技术的播放顺序和显示时长

? 设计一台魔术电子种，采用自动变换，随机组合，每分钟的前10秒采用动态处理，后

50秒保持静止。 显示形式：

静止 整体闪烁 单字闪烁

整体向前、向后滚动 单字移动

两边向中间压缩 中间向两边扩张 上下压缩 文字上下滚动

组合动作（每一字符执行上述一个动作，并同时运动）

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3.3.3 第三组实验课题要求

1、 梦幻数字电子钟

题目：梦幻数字电子钟 基本要求：

? 用LED/LCD显示器动态显示年、月、日或时、分、秒。显示误差小于每分钟一秒。 ? 可用4X4键盘，定义键功能，设定时间和日期，闹钟。 ? 显示状态稳定，清晰，在按键时不应中断显示。 ? 有定时闹钟功能

? 日期和时间用键盘切换显示 ? 12/24时间切换功能

? 每分钟有5秒的运动变换（变换方式参见LED显示技术要求） ? 至少需要设计4种变换形式 发挥部分：

? 设计秒表功能，精度为0.01秒。 ? 可显示农历

? 可同时记录和存储10个秒表数据。（连续记录并显示已存储记录数） ? 秒表记录数据查询和清除功能。 ? 变换时的音乐提示功能 显示格式：

自定

2、 简易频率计设计

题目：简易频率计设计 基本要求：

? ? ? ? ? ? ? ?

设计产生一方波信号，频率为1050Hz，用LCD/8LED显示信号源频率和周期。 将信号在一IO端口输出，并可以用示波器观察 将该信号输入到端另一IO端口。

连续测量输入信号，动态显示被测方波信号的频率、周期和脉宽等参数。 参数（周期、频率、幅值、占空比等）通过键盘切换交替显示 参数自动分时交替显示

设置一功能键，可以实现动态显示和锁定显示切换 通过键盘，可修改信号发生期输出方波的频率。每按一次键，频率值步进或后退一定值，频率范围100Hz～1500Hz

? 频率计自动跟踪显示当前频率值

? 按键时，蜂鸣器发出提示音，表示按键有效

发挥部分：

? 设计一正弦信号通过DA输出，可以用示波器观察 ? 把信号从AD输入 ? 其他功能同方波测试 显示格式：

LCD/LED自定义

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3、 多路数据采集显示器设计

题目：多路数据采集显示器设计 ? ? ? ? ?

基本要求：

用DA转换器输出一正弦信号，频率150Hz

用AD转换器周期测量此正弦信号的频率，在数码管或LCD上将频率值显示出来，精确到0.1Hz

同时用IO口输出一500Hz的方波信号，用另一IO测量，显示信号参数， 设置一功能键，切换两种信号的显示参数 通过键盘，可修改方波的频率。每按一次键，频率步进或后退一定值，频率范围100Hz～1500Hz 发挥部分： 通过键盘，可修改正弦波的频率。每按一次键，频率步进或后退一定值，频率范围10Hz～1000Hz

显示器能同步反应参数的变化

按键时，蜂鸣器发出提示音，表示按键有效 显示格式：

根据LED/LCD特性而定，参数必须能显示，并通过按键更改显示不同参数内容

? ? ?

4、 函数发生器设计

题目：函数发生器设计

? ? ? ? ?

基本要求：

用存储器或算法得到信源。

用DA转换器输出一函数信号（正弦、方波、三角、锯齿等，频率1000Hz） 用8LED数码管或LCD上将输出参数显示 用功能键切换各信号的输出。

通过键盘，可修改输出信号的频率。每按一次键，频率步进或后退一定数值，频率范围100Hz～1500Hz 发挥部分：

通过键盘，可修改输出信号的幅度。每按一次键，频率步进或后退一定数值，幅度范围0.1～2V.

按键时，蜂鸣器发出提示音，表示按键有效 输出信号频率尽量提高

数码管或LCD显示的内容可以用频率值和周期值和幅度值切换表示 显示格式：

LED/LCD需要显示各波形的参数；如用LCD图形屏，可以显示信号波形。

? ? ? ?

5、 单片机串口通信设计

题目：单片机串口通信设计

基本要求：

? 设计一串口通信程序，波特率9600，通过RS232与PC机通信。

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单片机自动循环发送数据串（设计在程序中），PC接收

接收PC发来的数据串并存储和显示该数据串 ? 在发送端定义10个ASCII码键0-9 ? 按键发送单字节，PC机接收 ? 按键发送字符串，PC接收 ? PC机发送文件（数据串），单片机接收、存储、显示数据。 ? 键盘查询、显示存储的数据串（手动或自动移动显示）。 发挥部分：

? 数据串编程发送（多串数据）。

? 数据传通信发送（每收到PC响应后发送下一数据串） ? 通信启动和完成声音提示 ? 按键改变波特率，再通信。

动态显示格式： 在不同位置显示发送内容和接收内容，并能实时显示。

6、 波形相位延时器设计

题目：波形相位延时器设计（李沙拉图形）

基本要求：

? 用信号发生器产生100Hz正弦信号作为输入信号

? 用AD转换器采集输入信号，存入51单片机片内RAM中，通过时延缓冲后通过DA

输出波形。

? 用双踪示波器测量输入/输出波形的相位差。

? 通过键盘控制波形输出，相位时延0度、45度、90度和180读。

? 把输入信号送示波器的X端，移相输出送示波器Y端，观察李沙拉图形 发挥部分：

? 把输出信号两分频后输出，其他不变，观察波形 ? 相移连续可调，步长不大于15度（0-180度） ? 观察每步的李沙拉图形

? 程控自动在0-180度中循环变化 ? 变化速率可调 动态显示格式： 通过LED/LCD显示波形的实时参数。

7、电话脉冲信号收/发码器设计

题目：电话脉冲信号收/发码器设计

? ? ? ? ? ?

基本要求：

了解电话用户信令和脉冲拨号原理 设计0-9，*，#信号的脉冲信号发生器

通过按键可以从IO口中输出相应的脉冲信号串 可输入和存储多组电话号码（电话簿） 查询和选择存储的号码，在8LED上显示 通过IO口发送电话号码对应的脉冲信号

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? 用示波器可以观察脉冲信号 ? 设计发号提示音

发挥部分：

? 设计一450HZ忙音信号

? 可以设置每位号码发送的时间 ? 可检测忙音信号，并自动重发电话 显示格式：

LED数码管/LCD屏显示方法自定

7、 智能语音门铃设计

题目：智能语音门铃设计

基本要求：

? 设计门铃语音或音乐（3种，呼叫、在家应答和不在家应答）。 ? 用按键能分别调用不同的语音播放（用DA输出或蜂鸣器播放）。 ? 设计门外按键，可以启动1种语音或音乐。

? 设计一门内按键，启动后可以自动应答语音，实现语音对话 ? 语音门铃响时，8LED移动显示提示语句

发挥部分：

? 设计更多的对话语句。

? 存储门铃记录（时间和按铃时长） ? 可以查询记录 显示格式：

语音和提示显示内容自定

8、 恒温控制系统设计

题目：恒温控制系统设计（18B20）

基本要求：

? 用数字温度探头18B20采集温度，把温度数据转换成BCD码在LED/LCD上显示。 ? 显示精度±0.5℃

? 用键盘设定温度控制门限 ? 能用声、光报警

? 设计模拟风扇旋转程序，用2LED模拟风扇旋转 ? 当温度超过门限时启动风扇 ? 当温度越高时，转速越快 ? 当温度低于门限时停止风扇

发挥部分：

? 在8LED上同时显示温度和风扇旋转状态 ? 存储温度变化参数

? 记录风扇启动时间 ? 能查询显示上述参数。 显示格式：

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8LED数码管显示格式见下图

8LED数码管/LCD屏显示模拟图形

9、 信号幅度检测与告警系统设计

题目：信号幅度监测与告警系统设计

基本要求：

? 采用AD采样，可以监视信号的幅度（直流+正弦）。 ? 用8LED/LCD显示信号幅度和频率参数 ? 过压、欠压能自动声、光报警 ? 可以显示设置和查询报警门限值。 ? 记录报警时间，报警门限值等参数， ? 可逐条查询报警记录。

? 设置一功能键，能将全部记录数据慢速回放。

发挥部分：

? 能实现两路信号同时监测

? 可以进行多信号（数字/模拟）交替告警， ? 告警声有差别，并有静音功能。 显示格式：

8LED数码管显示格式见下图

8LED数码管/LCD屏显示模拟图形自定义

10、 电梯控制显示器设计

题目：电梯控制显示器设计

基本要求：

? 设计一个4层楼的电梯运行系统

? 用键盘设定楼层，梯内键和楼层键，定义要求见下图 ? 用8LED显示屏指示当前运行信息，定义见下LED图。

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? ? ? ?

设计电梯控制逻辑程序 实现楼内、楼外控制 到达开门声音提示

模拟超载报警，并发出报警声。 发挥部分：

? 可以限制某些楼层不能使用电梯 ? 楼层到达语音提示

? 记录和显示电梯运行状态参数（时间、次数等）。 显示格式：

显示电梯的运行楼层，显示电梯上、下、维修等状态。

11、 语音放音机

题目：语音放音机

? ? ? ? ? ? ? ?

基本要求：

把语音（声音）信号存储在程序中。

在LED数码管或LCD上显示采样速率和语音播放时间（倒计时） 用D/A转换器播放语音信号

用功能键可分别设定放音的速率（听声音效果）。 发挥部分：

在可以听懂的条件下，可以变速率播放语音。 预存多段语音信号。 顺序、循环播放。 任意设定播放顺序播放 显示格式：

8LED数码管显示格式见下图

8LED数码管/LCD屏显示模拟图形自定义

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12、 计算及码制转换器设计

题目：计算及码制转换器设计

基本要求：

? 设计程序员用计算器具有+、-、X、/功能。

? 设计一码制转换器可以实现如下形式的转换功能

1 十进制 2 八进制 3 十六进制 4 二进制 5 ASCII码 6 BCD码

7 压缩BCD码 8 其他码制

根据键入序号转换

发挥部分： ? 转换操作存储记录 ? 转换误差提示 显示格式：

自定

14、音乐信号灯光亮度控制器设计

题目：音乐信号灯光亮度控制器设计

基本要求：

? ? ? ? ?

存储数字音乐信号（语音信号） 通过蜂鸣器或DA输出声音信号

用PWM控制LED灯亮度（多个等级）

用键盘控制音乐的启动、停止、暂停、静音等操作 用音乐控制LED亮度 发挥部分：

? 用8LED数码管/LCD屏显示音乐播放倒计时参数 ? 改边动态刷新时间控制8LED数码管的亮度 ? 用8LED代替灯实现音乐亮度控制

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显示格式：

显示格式自定

15．打地鼠游戏设计

题目：打地鼠游戏设计

基本要求：

? 用12个LED灯代表12只地鼠（见下图要求） ? ? ? ? ? ? ?

设计12个对应的按键

12个LED灯能随机点亮，随即熄灭 当对应的键按下该灯灭掉，并记一分 如不按也会自动熄灭，但不记分

设计一个总时间，总分值，由按键开始，倒计时到比赛结束，等待再启动 显示得分和比赛用时间 每次得分都有声音提示 发挥部分：

? 可以设定随机灯亮的时间（分为比赛等级，3-5级） ? 可以设定升级条件（每级得分数门限） ? 具有进级比赛功能 ? 具有最好成绩记录功能 显示格式：

8LED数码管显示格式见下图

8LED数码管/LCD屏显示模拟图形自定义

16、 简易电子计算器设计

题目：简易电子计算器设计

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基本要求：

设计一个简易电子计算器。

能实现加、减、乘、除等计算功能 增加数据求和

增加数据排序（从大到小和从小到大） 增加其他功能 发挥部分： 能存储计算过程。 能查询操作过程。

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? 增加科学计算功能（如平方、根号、三角函数等） 显示格式：

自定

3.3.4课题说明

1、凡是有电机旋转的课题，用1或2个数码管的外圈灯模拟电机旋转，灯的移动速度表示电机旋转速度。LCD图形显示类似。

2、V1.4实验板的LED灯和数码管的使用有冲突，建议用LED灯和数码管不要同时使用，应根据实验板资源的情况，可以更改部分实验要求，提出合理的解决方案。

3、完成情况良好的同学可以增加练习内容

4、在完成本题要求后可以设计课题要求以外功能 5、完成选定课题是成绩的基础

6、课题完成后，拍摄1分种的演示视频。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4cgx.html