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1、题目一：单片机电子时钟设计准 则：设计一个基于51单片机或STM单片机的电子时钟，并且能够实现时分秒的显示和调节撰写要求：（1）首先介绍课题背景，并进行需求分析及可行性分析，包括软硬件功能分配、核心器件的选型等；（2）对系统硬件进行设计，包括硬件功能模块划分、电路原理图设计等； （3）对系统软件进行设计，选用汇编语言或C语言编写程序，给出软件开发流程；（4）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。题目二：基于单片机的音频播放器设计准 则：设计一个基于51单片机或STM单片机的音频播放器。撰写要求：（1）首先介绍课题背景，并进行需求分析及可行性分析，包括软硬件功能分配、核心器件的选型等；（2）对
2、系统硬件进行设计，包括硬件功能模块划分、电路原理图设计等； （3）对系统软件进行设计，选用汇编语言或C语言编写程序，给出软件开发流程；（4）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。题目三：基于单片机的温度采集系统设计准 则：设计一个基于51单片机或STM单片机的温度采集系统，测量的温度分辨率为0.5。 撰写要求：（1）首先介绍课题背景，包括温度采集系统的发展、应用情况等，并进行需求分析及可行性分析，包括软硬件功能分配、核心器件的选型等；（2）对系统硬件进行设计，包括硬件功能模块划分、电路原理图设计等； （3）对系统软件进行设计，选用汇编语言或C语言编写程序，给出软件开发流程；（4）总结：需要说
3、明的问题以及设计的心得体会。题目四：交通灯控制系统设计准 则：设计一个基于51单片机或STM单片机的交通灯控制系统，实现十字路口交通信号灯的基本控制、显示功能。撰写要求：（1）首先介绍课题背景，并进行需求分析及可行性分析，包括软硬件功能分配、核心器件的选型等；（2）对系统硬件进行设计，包括硬件功能模块划分、电路原理图设计等； （3）对系统软件进行设计，选用汇编语言或C语言编写程序，给出软件开发流程；（4）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。题目五：基于单片机的自动洗衣机控制器设计准 则：设计一个基于51单片机或STM单片机的全自动洗衣机控制器撰写要求：（1）首先介绍课题背景，并进行需求分析
4、及可行性分析，包括软硬件功能分配、核心器件的选型等；（2）对系统硬件进行设计，包括硬件功能模块划分、电路原理图设计等； （3）对系统软件进行设计，选用汇编语言或C语言编写程序，给出软件开发流程；（4）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。 网络教育学院单片机原理及应用大作业 题 目： 单片机电子时钟设计 学习中心： 层 次： 专升本 专 业： 年 级： 年 季 学 号： 学生姓名： 单片机电子时钟设计 单片机电子时钟系统可以用多种技术手段实现。在国外有包括斯坦福、剑桥等在内的几千家高校将Proteus作为电子工程学位的教学和实验平台；在国内也有众多大学正在体验Proteus的独一无二的功能并
5、申报大学计划。该方法具有普遍意义。通过实际应用发现，采用该方法可以大大简化硬件电路测试和系统调试过程中电路板制作、元器件安装、焊接等过程。很明显，使用该方法可以提高开发效率、降低开发成本、提升开发速度，对单片机系统开发具有指导意义。一、基本原理单片机系统作为一种典型的嵌入式系统，其系统设计包括硬件电路设计和软件编程设计两个方面，其调试过程一般分为软件调试、硬件测试、系统调试3个过程。软件调试一般比较容易进行，但如果要进行硬件电路测试和系统调试则比较麻烦，因为要进行这两个过程必须在电路板设计制作完成、元器件焊接完毕之后进行。而电路板的制作、元器件的安装、焊接是费时费力的，如果采用单片机系统的虚拟
6、仿真软件一一Proteus，则不用制作具体的电路板也能够完成以上工作。Proteus软件是来自英国Labcen terelectronics公司的EDA工具软件，Proteus软件有十多年的历史，在全球广泛使用，除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外，其革命性的功能是:将电路仿真和微处理器仿真进行协同，直接在基于原理图的虚拟原型上进行处理器编程调试，并进行功能验证，通过动态器件如电机、LED、LCD、开关等，实时看到运行后的输入、输出的效果，配合系统配置的虚拟仪器如不波器、逻辑分析仪等，Proteus为我们建立了完备的电子设计开发环境。Proteus软
7、件山IS IS和ARES两个软件构成，其中IS IS是原理图编辑与仿真软件，A R E S是布线编辑软件。这里主要介绍工IS IS软件。IS IS软件的主要特性有：(1)可以仿真、分析各种模拟器件和集成电路，其最大的特点是可以支持许多型号的单片机仿真，该软件的单片机仿真库里有51系列、PIC系列、AVR系列、摩托罗拉的68M H 11系列等，Proteus的仿真是基于SPICE3F5的，因此它也能像其他的EDA软件那样进行电路分析，如模拟分析、数字仿真、混合信号分析、频率分析等。 (2)提供了虚拟不波器、逻辑分析仪、信号发生器、计数器、电表、虚拟终端等虚拟仪器仪表供选用。 （3)能够进行原理图
8、的设计。 （4）能和Keil, Matlab等软件整合使用，以求达到更好的仿真效果。二、硬件电路设计与实现以单片机电子时钟系统为例，介绍使用Proteus进行单片机电子时钟系统设计与仿真的过程。笔者使用的是Proteus6 Demo版本。该电子时钟系统硬件主要由AT89C51单片机、时钟芯片DS1302、数码管显T驱动芯片MAX7219等元器件组成。系统原理图如图1所示。和Protel, EW B等软件相似，绘制原理图都要先从器件库里取出所需的元件并在绘图区布局好，同时编辑元件的参数，接着进行连线，添加必要的网络标识等步骤。运行Proteus的侣侣后出现程序主窗口界面，鼠标左键单击窗口左侧的元
9、器件工具栏的com ponent，按钮，接着再点击窗口左侧的元器件选择区的P is k D ivises.按钮，弹出如图2所示的Pick Deices窗口，再在Category栏里点击M icroprocessor工Cs项后，在Results栏里会出现各种类型的CPU器件，找到AT89C51后双击，AT89C51就被添加到当前窗口左侧的元器件列表区了。用同样的方法依次把DS1302.MAX 7219、数码管、晶振以及多个电阻、电容也添加到器件列表区里。然后再依次点击列表区里的器件，单击左键把他们放到绘图区，右键选中元件，并编辑其属性，合理布局后，进行连线。连线时当鼠标的指针靠近一个对象的引脚时
10、，跟着鼠标的指针就会出现一个“X”提示符号，点击鼠标左键即可画线了，需要拐弯时点击一下即可，在终点再点击确认一下就画出了一段导线，所有导线画完后，点击工具栏的工nter- sheetTermfinal按钮，添加上电源和接地符号，原理图的绘制就完成了，如图3所示。最后，保存设计文件于C：Lab cen ter E lectron ics P roten s 6D em on stration eclock文件夹，文件名为eclock.D SN。图1电子时钟系统原理图图2 IS IS元器件提取窗口三、软件设计与实现本电子时钟系统的软件的主要功能包括时钟芯片DS1302的设置和时间的读取，MAX72
11、19驱动时间显示等。软件采用汇编语言编写，在WAVE3.2集成调试软件中编辑完成后，以文件名lll.asm存盘并编译生成16进制目标文件111.H ex。同样保存到C:Labcenter Electronics Protens6 Dem onstration eclock文件夹。软件主流程图如图所示。图3 ISIS电子时钟系统原理图图4系统软件主流程图四、系统仿真分析电路原理图在工IS IS里设计完成，并将系统软件编译成.H ex文件后，下面就可以进行电子时钟的系统虚拟仿真了。在工IS IS的原理图中，右键单击AT89C51将其选中，然后单击左键打开A T89C51的Edit Component对话框，如图5所示。在Program File:选项中选择文件111.H ex，单击OK按钮完成仿真设置。图5Edit Component对话框点击工IS IS下方仿真按钮的运行按钮，系统开始运行，实时显不当前时间。图6是系统运行时捕捉的瞬间画面。图6系统硬件运行状态单片机电子时钟系统的设计与仿真中加入Proteus软件之后，实现了硬件软化的目的。将Proteus虚拟仿真技术应用于单片机的教学、实验与课程设计中，具有明显的经济性、可移植性、可推广性，有利于促进课程和教学改革，更有利于人才的培养。
