《单片机原理及应用》课程设计任务书专业：物联网工程班级：0854161课程名称：单片机原理及应用指导教师：
杜小杰，蔡照鹏，王卓计算机与数据科学学院2017年12月25日《单片机原理及应用》课程设计任务书一、设计时间及地点1
、设计时间：2017-2018学年第一学期第18-19周两周的设计时间。2、设计地点：10#A401二、设计目的和要求1)设计目的
：1、使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解；2、使学生掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、
片内外存贮器、I/O口、A/D、D/A、串行口通讯等；3、使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和
实现单片机应用系统打下良好基础。宋体，小四，行间距20磅，首行缩进2字符，段前段后0行，两端对齐。2)设计要求：设计最终的成品应该
包括两部分，一部分是程序设计的实体实现，二是课程设计报告，报告应该包括如下内容：封面成绩评定目录正文概述所作题目的意义、本人
所做的工作及系统的主要功能；硬件电路设计及描述；软件设计流程及描述；源程序代码（要有注释）。课程设计体会参考文献三、设计题目和要求
题目1电子时钟（LCD显示）设计要求:以8051单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间：使用字符型LCD显示器显示当
前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用4个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能如下。?K1—进入设置现在的时间。?K
2—设置小时。?K3—设置分钟。?K4—确认完成设置。程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，LCD显示“00：00：0
0”，然后开始计时。题目2秒表设计要求:用AT89C51设计一个2位的LED数码显示作为“秒表”：显示时间为00—99秒，每秒自
动加1，另设计一个“开始”键和一个“复位”键。题目3定时闹钟设计要求：1、能显示时时—分分—妙妙；2、能够设定定时时间、修改定
时时间；3、定时时间到能发出报警声或者启动继电器，从而控制电器的启停。题目4音乐倒数计数器设计要求:利用AT89C51单片机结合
字符型LCD显示器设计一个简易的倒数计数器，可用来煮方便面、煮开水或小睡片刻等。做一小段时间倒计数，当倒计数为0时，则发出一段音乐
声响，通知倒计数终了，该做应当做的事。定时闹钟的基本功能如下。字符型LCD（16??2）显示器。显示格式为“TIME分分:秒秒”
。用4个按键操作来设置当前想要倒计数的时间。一旦按下键则开始倒计数，当计数为0时，发出一阵音乐声。程序执行后工作指示灯LED闪动，
表示程序开始执行，按下操作键K1～K4动作如下。K1—可调整倒计数的时间1～60分钟。K2—设置倒计数的时间为5分钟，显示“050
0”。K3—设置倒计数的时间为10分钟，显示“1000”。K4—设置倒计数的时间为20分钟，显示“2000”。复位后LCD的画面应
能显示倒计时的分钟和秒数，此时按K1键，则在LCD上显示出设置画面。此时，若：a.按操作键K2—增加倒计数的时间1分钟。b.按
操作键K3—减少倒计数的时间1分钟。c.按操作键K4—设置完成。题目5十字路口交通灯控制设计要求：设计一个十字路口交通灯控制
器。用单片机控制LED灯模拟指示。模拟东西方向的十字路口交通信号控制情况。东西向通行时间为80s，南北向通行时间为60s，缓冲时间
为3s。同时，通过两个键K1，K2来控制交通的异常情况，当按下K1时，东西通行60s，处理东西方向的异常；当按下K2时，南北通行6
0s，处理南北方向的异常。题目6节日彩灯控制器的设计设计要求：以单片机为核心，设计一个节日彩灯控制器：正常情况下，彩灯从左到右开
始流动。设计一按键，按此键则停止流动，所有灯为暗。再按此案件彩灯正常流动。设置一按键，按此键则灯间隔一个灯闪烁2s钟；再按此键，灯
会由左到右，再由右向左流动闪烁2s钟。题目7电子琴设计设计要求：设计一个电子琴。利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，7，8八个
键，能够发出8个不同的音调，并且要求按下按键发声，松开延时一段时间停止，中间再按别的键则发另一音调的声音。题目8简单计算器设计要
求：要求通过行列矩阵键盘，LCD液晶屏，实现简单的计算器，要求只实现整数的加减乘除。题目9电子万年历设计设计要求：1、显示年月日
时分秒及星期信息；2、具有可调整日期和时间的功能；3、增加闰年计算功能。题目10出租车计费系统设计设计要求：1、用一个独立按键控
制汽车前进档位变化，根据按下次数不同，分别是1档→2档→3档→4档→1档…..，档位不同体现在直流电机的转速变化，档位值显示数显管
；2、根据档位值，以及运行时期，实时将里程数显示在数显管上；3、有暂定功能；当暂停按钮按下，直流电机停转，里程数静止不变；4、具有
里程清零功能；清零时，里程表显示为0；题目11多功能秒表系统设计设计要求：1、能同时记录四个相对独立的时间并分别显示；2、两位LE
D显示，显示时间为00~99秒；3、每秒自动加一；4、一个开始按键、一个复位按键、一个暂停按钮；5、翻页按钮查看四个不同的计时值。
题目12倒计时秒表设计要求：1、可以以实现正常秒表的所有功能，包括启动、暂停、复位等；2、可以自由设定倒计时时间（10s、20s
、30s···），并进行倒计时；3、显示方式自选；4、任选一款51单片机；5、扩展功能：在秒表的基础上增加时钟功能，倒计时完成时加
入报警单元，如声音、灯光等。题目13电子数字钟（A）设计要求：要求利用实验箱上的数码管模拟电子数字钟。显示时、分、秒，并且随时间
跳变。在整点时，启动蜂鸣器。题目14通过串口实现数码管的现实设计要求：制作一个简易的数码管显示（0—9）的内容，该内容是通过串口
（P3.0--RX，P3.1--TX）发送来实现。即在串口助手中发送1，会在4只七段数码管最右端的一只七段数码管显示1，发送2，
数码管显示2……,发送9显示9。各功能要求：（1）4只七段数码管最右端的数码管显示数据；（2）在发送之前会在串口助手上查看到“pl
easeinputnumberstoshowonthenixietube”换行回车；（3）在串口发送端发送数字，在
接受端显示数据，同时在数码管上显示接收的数据。比如，在发送端发送1，接收端会显示1或者0xbe；同时最右端数码管也显示对应的数“1
”。题目15控制数码管显示数字设计要求：利用单片机引脚P3.2,P3.3（外部中断INT1，INT2）引脚上接有2个按键K5，k
6来控制按键计数具体功能要求：（1）初始状态下，4个七段数码管全部显示为0000；（2）单击一下K5，从最右边一个数码管开始计数
，单击一下k5数码管显示加1，当加到9时，数码管向前进1位，第二数码管为1，第一个数码管依次从零开始加1，最终可以显示的数据为99
99；（3）单击一下K6，从最右边一个数码管从当前数字开始计数，单击一下k6数码管显示减1，当减到0时，数码管向前借一位，第二数码
管的数据减1，第一个数码管依次从9开始减1，最终可以显示的数据为0000；题目16数码管显示4×4矩阵键盘的键号单片机的P0口的
P0.0～P0.7连接4×4矩阵键盘，P2.0~P2.7口控制4个7段数码管，当4×4矩阵键盘中的某一按键按下时，在最右边一个数码
管上显示对应的键号。例如，l号键按下时，数码管显示“1”；9号键按下时，数码管显示“9”，等等（1）初始状态下所有的数码管全灭；（
2）初始化键盘，为每一个键盘编制键号，要求k1为1，k7为2，k11为3，k15为4，K2为5，K8为6，k12为7，k16为9，
k3为“+”，k9为“-”，k13为“”，k17为“/”，k4为“#”，k10为0，k14为“”，k18为“=”；（3）按下键
盘为数字编号时直接显示编号，按下其它字符按键显示“F”。题目17控制LED实现二进制加减设计要求：制作一个LED实现二进制加减，
通过控制开发板上8个LED灯中从右向左的4个LED灯的变化，完成二进制加1，减1的显示效果。其中P3.2,P3.3（外部中断INT
1，INT2）引脚上接有2个按键K5，k6。各功能要求如下：（1）初始状态下所有的LED灯全灭；（2）K5控制加1，当单击K5按键
时，LED显示当前状态值加1的结果。比如全灭加1变成1，那么LED灯最右边灯亮，其它灯灭，当加的结果为2，LED显示是从右开始第二
LED灯亮，其它灯灭；当加后结果为3，LED显示是从右开始第一，二两个灯亮，其它灭，依次类推；（3）K6控制减1，当单击K6按键时
，LED显示当前状态值减1的结果。显示结果为1，最右边亮，结果为2，从右数第二灯亮，同（2）依次类推。题目18秒表设计要求：用8
051单片机设计一个2位的LED数码显示作为“秒表”：显示时间为00—99秒，每秒自动加1，另设计一个“开始”键和一个“复位”键。
题目19设计一个单片机控制的智力竞赛抢答器设计要求：1、设置两个功能键：开始键、复位键；2、按下开始键后可以进行抢答，按下复位键
恢复初始状态；3、能容许2—6组抢答能显示抢答组号，并给出状态信号；4、各组计分，并能计分显示；5、比赛结束时能发出报警声。题目2
0可编程作息时间控制器设计设计要求：设计一个以单片机为核心的可编程作息时间控制器，按照给定的时间模拟控制，实现广播、上下课打铃、
灯光控制（屏幕显示）,同时具备日期和时钟显示。题目21数字音乐盒的设计设计要求：以单片机为核心，设计一个数字音乐盒：利用I/O
口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲（最少3首乐曲，每首不少于30s）。采用LCD显示信息。a.开机时有
英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称）。b.可通过功能键选择乐曲、暂停、播放。题目22电子密码锁设计要求：1、系统能完成
开锁、超时报警、超次锁定、管理员解密、修改用户密码基本的密码锁的功能；2、还具有调电存储、声光提示等功能，依据实际情况还可以添加遥
控功能。以上题目每组选一个，也可以自选题目，要求两个人一组。四、设计方法和步骤本课程设计设计方法采用物联网基础实验箱单片机模块的开
发，以及单片机开发模块来完成本次的课程设计。具体的设计步骤如下：选题；题目功能模块的分析及电路图的设计分析；分析并画出程序开发的流
程图；以功能模块一个一个功能模块的来编程实现题目要求的所有功能；编程调试各个功能模块以至完成题目系统要求。书写课程设计报告，并按要
求装订成册。答辩。五、设计成果的编制设计成果的编制以软件设计系统及课程设计报告组成。最终软件以电子档存档，课程设计报告以设计报告编
辑成册。六、评分标准及成绩评定1、考核办法：提交课程设计报告；演示所设计的系统；回答教师所提出的问题；考勤情况。2、成绩构成⑴、理
论方案设计及设计报告，占总成绩40%；⑵、设计制作与调试，占总成绩40%。⑶、答辩，占总成绩20%3、评定评定：成绩评定采取五级
记分制，分为优、良、中、及格和不及格。由指导教师根据学生在设计中的综合情况和评分标准确定成绩。4．评分标准1）优秀(1)遵守纪律，
无缺勤记录，勤于钻研，能按时按量出色地完成任务书中规定的任务，能熟练运用所学理论和专业知识，具有较强的综合分析问题和解决问题的能力
，在课题的设计中有独到的见解；(2)设计说明书内容完整，分析正确，概念清楚，条理分明，文字通顺，书写工整，图纸齐全、整洁、无错误、
符合国家有关标准；(3)能制作出符合要求的样机或通过仿真达到预期要求。2）良好（1）工作努力，遵守纪律，考勤有迟到2次以上者，能按
时按量独立完成任务书中规定的任务，能较好地运用所学理论和专业知识，具有较强的综合分析问题和解决问题的能力；（2）设计说明书内容完整
，分析正确，概念清楚，条理分明，文字通顺，书写工整，图纸齐全、整洁、无错误、符合国家有关标准；（3）样机基本通过调试，仿真结果基本
可行。3）中等（1）工作较努力，遵守纪律，考勤有4次迟到者，基本上能按时按量独立完成任务书中规定的任务，能基本正确运用所学理论和
专业知识，具有一定的综合分析问题和解决问题的能力；（2）设计说明书内容完备，分析基本正确，概念较清楚，书写较工整，图纸齐全、符合国
家有关标准；（3）能进行样机的制作，但未通过调试。仿真结果基本可行。4、及格（1）工作态度及表现一般，有1次旷课记录者，在规定时
间内勉强完成任务书中规定的任务，基本达到了教学要求，但分析解决问题的能力较差，在非主要问题上存在错误；（2）设计说明书内容基本正确
，书写较工整，图纸齐全、基本符合国家有关标准或仅有局部非原则性错误；（3）未进行样机制作，但进行了仿真运行，效果尚可。5、有下列情
况之一者成绩视为不及格（1）工作不努力，有违纪行为，表现差；，有一次以上旷课记录者；（2）未能达到设计所规定的基本要求，或设计中有
原则性错误；（3）弄虚作假，有抄袭行为，或部分内容由其他学生代做；（4）设计说明书概念不清，图纸不齐全或不符合国家标准。七、设计指
导教师及分组情况该课程设计分两个班，两个人一组，指导老师有杜小杰，蔡照鹏，王卓，实验地点：110#A401,具体的实验安排表如下：
表1.118周0814161-2班课程设计节周次周一周二周三周四周五1-20814161081416108141620814
161图书馆3-40814161081416108141620814161图书馆5-60814162图书馆图书馆081416208
141617-80814162图书馆图书馆08141620814162表1.219周0814161-2班课程设计节周次周一周二周三周四周五1-2图书馆0814162图书馆081416208141613-4图书馆0814162图书馆081416208141625-60814161图书馆0814161图书馆图书馆7-80814161图书馆0814161图书馆图书馆教师分组分配表：表1.318周0814161-2班课程设计节周次周一周二周三周四周五1-2杜小杰蔡照鹏王卓杜小杰蔡照鹏3-4杜小杰蔡照鹏王卓杜小杰蔡照鹏5-6杜小杰蔡照鹏王卓杜小杰蔡照鹏7-8杜小杰蔡照鹏王卓杜小杰蔡照鹏表1.419周0814161-2班课程设计节周次周一周二周三周四周五1-2王卓杜小杰蔡照鹏王卓杜小杰，蔡照鹏，王卓3-4王卓杜小杰蔡照鹏王卓杜小杰，蔡照鹏，王卓5-6王卓杜小杰蔡照鹏王卓7-8王卓杜小杰蔡照鹏王卓 |
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