《大工18秋《单片机原理及应用》大作业及要求13》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大工18秋《单片机原理及应用》大作业及要求13（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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： 交通灯控制系统设计 学习中心： 层 次： 专升本 专 业： 年 级： 年 季 学 号： 学生姓名： 交通灯控制系统设计 一、单片机概述（一）单片机的应用单片机的应用在后PC时代得到了前所未有的发展，但对处理器的综合性能要求也越来越高。综观单片机的发展，以应用需求为目标，市场越来越细化，充分突出以“单片”解决问题
5、，而不像多年前以MCS51/96等处理器为中心，外扩各种接口构成各种应用系统。单片机系统作为嵌入式系统的一部分，主要集中在中、低端应用领域（嵌入式高端应用主要由DSP、ARM、MIPS等高性能处理器构成），在这些应用中，目前也出现了一些新的需求，主要体现在以下几个方面：1、以电池供电的应用越来越多，而且由于产品体积的限制，很多是用钮扣电池供电，要求系统功耗尽可能低，如手持式仪表、水表、玩具等。2、随着应用的复杂，对处理器的功能和性能要求不断提高。既要外设丰富、功能灵活，又要有一定的运算能力，能做一些实时算法，而不仅仅做一些简单的控制。3、产品更新速度快，开发时间短，希望开发工具简单、廉价、功能
6、完善。特别是仿真工具要有延续性，能适应多种MCU，以免重复投资，增加开发费用。4、产品性能稳定，可靠性高，既能加密保护，又能方便升级。（二）单片机的发展单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。1、SCM即单片微型计算机（SingleChipMicrocomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。2、MCU即微控制器（MicroControllerUnit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统
7、要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips公司。Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记Intel和Philips的历史功绩。3、单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着
8、微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。二、交通灯设计中的主要模块分析井然有序的交通秩序，不仅有一系列交通规则的保证，而且需要应用现代化的电子科技手段加以实施。根据正常时段和突发时段的车流量情况制定相应的规则进行科学的调整，从而可以使交通控制实现自动智能化。（一）单片机交通控制系统的基本构成。系统设计的亮点在于使用了显示的倒计时功能，接入LED数码管可以更加形象的直接提醒行使者。系统不仅在视觉上通过LED数码管显示，在听觉也加入了蜂鸣器的提醒。提醒功能利用数据采集功能实现。采
9、集数据通过违规检测电路和车流量监测电路来完成。从而达到单片机直接掌握车流量的变化情况的目标，进而利用掌握情况去实现单片机控制信号灯的状态变化。由此可见，本文设计的系统采用车流量监测模块对车流量进行统计，统计结果用于红绿信号灯的显示，倒计时数码显示模块和蜂鸣器同时作用，同时用于警示黄灯的闪烁。（二）检测车流量的方法。这套控制系统需要检测车流量并且自动调整红绿灯时间（可设定红路灯上、下限），这样可大幅提高车辆通过率，缓解交通的压力。在每个车道的车辆等待线的前方装设一只霍尔车辆检测器，当辆车通过时霍尔开关型传感器的磁场发生改变，即产生一个电脉冲，将电脉冲送给单片机的计数器进行处理，通过给计数器设定初
10、始值，用来判别各方向的车辆通行状况。绿灯下限设为25秒，上限设为50秒，初始设定时间为25秒。通过检测，单次可能不太准确，但通过累积计算的方法能确保准确率，这就是所谓的“模糊控制”。采用这种控制系统的优点是性价比比较高。（三）检测车辆违规方法。在红、黄灯时，车辆是不能通行的。系统采用光敏二极管作为检测原件，将光敏二极管安放在停车线上，车辆通过时将二极管挡住，光敏二极管就不能导通，单片机检测到这种信号后会进行警报，执行相应操作。使用光敏二极管之外，还需要用到三极管，型号是9031。但一般光敏二极管的开关特性满足不了要求，我们在电路中加装三极管作为开关。普通光敏二极管的导通电阻能达到0.5-1千欧
11、，故在电路中把光敏二极管直接连接电源，而且三极管还能起到隔直的作用。在光敏二极管关断时候，三极管的基极电平为低，三极管处于关断状态，检测端的电压是高电平。同样道理，光敏二极管在导通时，三极管基极为高电平，基极与发射极之间的发射结导通，三极管处于导通状态，检测端的电压是低电平。通过此方法可以实现检测违规车辆了。三、软件设计（一）交通灯定义及状态显示。用I/O端口P1进行定义，高电平有效，定义的灯包括：南北绿灯、南北红灯、南北黄灯、东西绿灯、东西红灯、东西黄灯。南北绿灯亮，东西红灯亮（00100010/22H）；南北黄灯亮，东西红灯亮（00101000/48H）；南北红灯亮，东西绿灯亮（00010100/14H）；南北红灯亮，东西黄灯亮（01000100/44H）；是交通灯控制的所有状态。用MOV指令将十六进制码送入P1口，就能用相应的发光二极管显示相应的红绿灯状态。（二）违规及紧停的中断处理子程序。用P3.3引脚即外部中断1（INT1）接违规信号传感器，即当INT0检测到低电平信号时，进入外部中断1服务子程序，启动蜂鸣功能，等待恢复功能，当按键P3.7被按下，中断返回，蜂鸣功能关闭。交通灯智能化控制在交通领域有着极其重要的作用，以单片机为核心的交通灯控制系统包括交通运行方案的设计、系统硬件、软件的开发与仿真、调试等，在交通运输领域具有积极的应用价值。
