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實驗二十 多功能數(shù)字電子琴
一、設(shè)計目的
1. 了解計算機(jī)發(fā)出不同音調(diào)聲音的編程方法；
2. 掌握單片機(jī)與按鍵的接口技術(shù)及編程方法；
3. 掌握單片機(jī)與液晶顯示器之間的接口設(shè)計與編程；
4. 利用點(diǎn)陣式液晶顯示器顯示漢字或圖形。
二、設(shè)計設(shè)備
DVCC-51B單片機(jī)創(chuàng)新綜合實訓(xùn)平臺；PC機(jī)一臺；插線若干。
三、設(shè)計要求
1. 彈奏功能：通過鍵盤模塊實現(xiàn)兩個八度音的彈奏，要求音色飽滿、音調(diào)準(zhǔn)確；
2. 顯示功能：在液晶屏或點(diǎn)陣屏上顯示當(dāng)前彈奏的音符的簡譜符號；
3. 輸入/播放功能：可以輸入并存儲一段樂曲的簡譜，然后播放；
4. 其它自行設(shè)計的附加功能。
四、設(shè)計原理
1. 鍵盤上每個按鍵對應(yīng)一個音符（音階），剛好可以實現(xiàn)兩個八度音階的彈奏。當(dāng)按下某個按鍵時，單片機(jī)調(diào)用存儲器中對應(yīng)的音階頻率，送峰鳴器或揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。頻率不同則發(fā)出的聲音音調(diào)不同，從而實現(xiàn)樂曲的彈奏；
2. 在彈奏樂曲的同時，單片機(jī)控制液晶屏顯示當(dāng)前頻率對應(yīng)的音符簡譜符號；
3. 當(dāng)系統(tǒng)處于輸入狀態(tài)時，可以利用鍵盤輸入音符（對應(yīng)聲音頻率）并存儲（如有必要，可擴(kuò)展存儲器）；按下播放按鍵后，能將存儲的音符轉(zhuǎn)換成樂曲音播放。
五、論文要求
1. 本次單片機(jī)設(shè)計實驗按三人一組，組內(nèi)人員分工必須明確；
2. 實驗完成之后，需提交實驗報告，實驗報告中的內(nèi)容除包含上述設(shè)計要求中的內(nèi)容之外，還需對本設(shè)計調(diào)試中遇到的問題做較為詳細(xì)的思考與分析（1～2個問題）。實驗報告中的流程圖及原理圖需用繪圖軟件來繪制；
3. 全體學(xué)生一律采取面試方式定出最終成績，即：最終成績=實驗成績（60%）+面試成績（40%）。
實驗二十一 智能交通燈控制系統(tǒng)
一、設(shè)計目的
1. 掌握單片機(jī)I/O口的簡單使用與編程；
2. 掌握單片機(jī)定時和中斷的使用及編程方法；
3. 了解單片機(jī)與LED發(fā)光二極管及LED數(shù)碼管的接口及顯示原理。
二、設(shè)計設(shè)備
DVCC-51B單片機(jī)創(chuàng)新綜合實訓(xùn)平臺；PC機(jī)一臺；插線若干。
三、設(shè)計要求
利用DVCC-58B單片機(jī)實驗箱上的相關(guān)模塊完成設(shè)計，實現(xiàn)功能如下：
1．計時功能：1秒倒計時，最大可計時99秒，控制兩個方向交替通行；
2. 檢測車流量：可檢測綠燈通行期間該方向車流量，并對兩個方向同一時間內(nèi)的車流量進(jìn)行比較，并以此調(diào)整兩個方向的通行時間，從而減緩交通擁堵；
3. 特殊人群通行：盲人、行動不便人士或其他需要特殊照顧的人群在綠燈期間通過路口時，采取相應(yīng)措施以保護(hù)行人安全；
4. 緊急情況：火警、急救等特殊車輛通過路口時，所有燈變紅，其它社會車輛不得通行，等特殊車輛通過后再恢復(fù)之前的通行情況；
5. 其它自行設(shè)計的附加功能。
四、設(shè)計原理
1. 計時可用定時器實現(xiàn)，也可以通過軟件延時來計時；
2. 利用單脈沖模塊產(chǎn)生脈沖信號代替通過某方向的車輛數(shù)，由單片機(jī)計數(shù)，計數(shù)結(jié)果一方面用于對比兩個方向的車流量，如某方向在一段時間內(nèi)的車流量大于某設(shè)定值并明顯大于另一方向車流量，則在下一通行周期延長該方向通行時間，反之則縮短其通行時間。兩個方向的車流量都要利用液晶屏進(jìn)行顯示；
3. 通過發(fā)出聲音或在路口附近設(shè)置一個特殊人群通行開關(guān)，只在方向為綠燈時才能按下開關(guān)（開關(guān)功能應(yīng)針對不同的特殊人士有不同的設(shè)置）或發(fā)出聲音，以幫助特殊人群通過路口；
4. 可通過設(shè)置按鍵來實現(xiàn)緊急情況功能。當(dāng)緊急情況發(fā)生時，按下按鍵則該路口的所有交通燈變紅并閃爍，提示其它社會車輛不得通行。只有等特殊車輛通行完畢后，再恢復(fù)之前各方向的通行情況繼續(xù)通行。
五、論文要求
1. 本次單片機(jī)設(shè)計實驗按三人一組，組內(nèi)人員分工必須明確；
2. 實驗完成之后，需提交實驗報告，實驗報告中的內(nèi)容除包含上述設(shè)計要求中的內(nèi)容之外，還需對本設(shè)計調(diào)試中遇到的問題做較為詳細(xì)的思考與分析（1～2個問題）。實驗報告中的流程圖及原理圖需用繪圖軟件來繪制；
3. 全體學(xué)生一律采取面試的方式定出最后成績，即：最終成績=實驗成績（60%）+面試成績（40%）。
實驗二十二 汽車安全行駛輔助系統(tǒng)
一、設(shè)計目的
1. 掌握直流電機(jī)的驅(qū)動原理；
2. 了解直流電機(jī)調(diào)速的方法；
3. 掌握單片機(jī)與液晶顯示器之間的接口設(shè)計與編程。
二、設(shè)計設(shè)備
DVCC-51B單片機(jī)創(chuàng)新綜合實訓(xùn)平臺；PC機(jī)一臺；插線若干。
三、設(shè)計要求
1. 測速及限速：實時測量汽車車速并對最高車速進(jìn)行限制；
2. 報警及顯示：利用液晶屏或LED數(shù)碼管實時顯示當(dāng)前車速，當(dāng)車速達(dá)到甚至超過 限速值時，利用蜂鳴器報警；
3. 測量發(fā)動機(jī)溫度：利用液晶屏或LED數(shù)碼管實時顯示當(dāng)前溫度值；當(dāng)發(fā)動機(jī)溫度過高時，能強(qiáng)行停車并報警，等待處理；
4. 其它自行設(shè)計的附加功能。
四、設(shè)計原理
1. 測速利用直流電機(jī)模塊實現(xiàn)；
2. 限速值通過調(diào)節(jié)電位器輸入，經(jīng)過ADC后轉(zhuǎn)換成數(shù)字量進(jìn)入單片機(jī)，單片機(jī)將其與測速值比較后，其輸出的數(shù)字量通過DAC轉(zhuǎn)換成模擬量，用以控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)速；
3. 利用12864液晶屏或LED數(shù)碼管顯示當(dāng)前車速及發(fā)動機(jī)溫度，精確到小數(shù)點(diǎn)后一位，單位為“公里/小時”和“攝氏度”；
4. 報警利用蜂鳴器發(fā)出單一聲音或音樂，同時紅色的LED閃爍。
五、論文要求
1. 本次單片機(jī)設(shè)計實驗按三人一組，組內(nèi)人員分工必須明確；
2. 實驗完成之后，需提交實驗報告，實驗報告中的內(nèi)容除包含上述設(shè)計要求中的內(nèi)容之外，還需對本設(shè)計調(diào)試中遇到的問題做較為詳細(xì)的思考與分析（1～2個問題）。實驗報告中的流程圖及原理圖需用繪圖軟件來繪制；
3. 全體學(xué)生一律采取面試的方式定出最后成績，即：最終成績=實驗成績（60%）+面試成績（40%）。
實驗二十三 智能門禁系統(tǒng)
一、設(shè)計目的
1. 熟悉IC卡（I2C存儲卡的簡稱）工作原理及I2C總線結(jié)構(gòu)；
2. 利用單片機(jī)的I/O口線產(chǎn)生I2C總線SCL、SDA；
3. 掌握單片機(jī)與液晶顯示器或點(diǎn)陣屏之間的接口設(shè)計與編程。
二、設(shè)計設(shè)備
DVCC-51B單片機(jī)創(chuàng)新綜合實訓(xùn)平臺；PC機(jī)一臺；插線若干。
三、設(shè)計要求
1．門禁功能：讀取IC卡內(nèi)信息，如信息合法則開門，延時關(guān)門。否則不開門并報警；
2. 提示及報警：在液晶屏或點(diǎn)陣屏上提示刷卡，如果是合法卡，則顯示合法信息，并發(fā)出歡迎提示音，綠燈亮。否則顯示非法信息，發(fā)出報警音，紅燈閃爍；
3. 開門/關(guān)門：控制步進(jìn)電機(jī)實現(xiàn)開門/關(guān)門功能。如信息合法則開門并延時關(guān)門，否則不開門。如要強(qiáng)行開門，發(fā)出報警音，紅燈閃爍；
（4）其它自行設(shè)計的附加功能。
四、設(shè)計原理
1. 利用IC卡讀寫模塊，先在不同的IC卡中寫入合法信息或非法信息；
2. 刷卡時，系統(tǒng)能區(qū)分信息的合法性，合法則由單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，模擬開門動作，待延時一段時間（可自定，一般為2~3秒）后，電機(jī)反轉(zhuǎn)，模擬關(guān)門動作。與此同時，單片機(jī)控制液晶屏或點(diǎn)陣屏顯示歡迎信息，蜂鳴器發(fā)出歡迎提示音，并亮綠燈；如果信息非法，則步進(jìn)電機(jī)不轉(zhuǎn)，同時液晶屏或點(diǎn)陣屏顯示非法信息，蜂鳴器發(fā)出報警音，并閃爍紅燈；
3. 人為轉(zhuǎn)動步進(jìn)電機(jī)（模擬非法強(qiáng)行開門），液晶屏或點(diǎn)陣屏顯示強(qiáng)行開門信息，蜂鳴器發(fā)出報警音，并閃爍紅燈。
五、論文要求
1. 本次單片機(jī)設(shè)計實驗按三人一組，組內(nèi)人員分工必須明確；
2. 實驗完成之后，需提交實驗報告，實驗報告中的內(nèi)容除包含上述設(shè)計要求中的內(nèi)容之外，還需對本設(shè)計調(diào)試中遇到的問題做較為詳細(xì)的思考與分析（1～2個問題）。實驗報告中的流程圖及原理圖需用繪圖軟件來繪制；
3. 全體學(xué)生一律采取面試的方式定出最后成績，即：最終成績=實驗成績（60%）+面試成績（40%）。
實驗二十四 智能家居控制系統(tǒng)
一、設(shè)計目的
1. 掌握時鐘芯片DS1302、溫度芯片DS18B20及光控模塊的工作原理及應(yīng)用；
2. 掌握步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動方法；
3. 掌握單片機(jī)與液晶顯示器之間的接口設(shè)計與編程。
二、設(shè)計設(shè)備
DVCC-51B單片機(jī)創(chuàng)新綜合實訓(xùn)平臺；PC機(jī)一臺；插線若干。
三、設(shè)計要求
1. 定時功能：每天早上7點(diǎn)，晚上10點(diǎn)定時提醒起床和睡覺；
2. 溫控功能：溫度過高，啟動電機(jī)通風(fēng)、降溫；溫度過低，啟動繼電器控制加熱（加熱可用LED模擬）；
3. 光控功能：白天光照強(qiáng)，自動關(guān)燈（但要設(shè)計手動開燈功能），綠色LED指示；夜晚光照弱，自動開燈（但要設(shè)計手動關(guān)燈功能），紅色LED指示。另外，在夜晚睡覺時的關(guān)燈功能可設(shè)置為自動，即結(jié)合（1），晚上10點(diǎn)后，如沒有其它操作，應(yīng)在10點(diǎn)30分自動關(guān)燈，減少人工操作；
4. 窗簾控制：白天控制電機(jī)拉開窗簾，夜晚控制電機(jī)關(guān)上窗簾；
5. 其它自行設(shè)計的附加功能。
四、設(shè)計原理
1. 利用DS1302實時時鐘定時；
2. 利用DS18B20檢測溫度，通風(fēng)需控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)動；加熱驅(qū)動繼電器控制LED燈亮模擬；
3. 光照強(qiáng)弱利用電位器模擬，手動控制功能利用按鍵實現(xiàn)；
4. 結(jié)合光控功能實現(xiàn)窗簾控制，開、關(guān)窗簾利用步進(jìn)電機(jī)實現(xiàn)。
五、論文要求
1. 本次單片機(jī)設(shè)計實驗按三人一組，組內(nèi)人員分工必須明確；
2. 實驗完成之后，需提交實驗報告，實驗報告中的內(nèi)容除包含上述設(shè)計要求中的內(nèi)容之外，還需對本設(shè)計調(diào)試中遇到的問題做較為詳細(xì)的思考與分析（1～2個問題）。實驗報告中的流程圖及原理圖需用繪圖軟件來繪制；
3. 全體學(xué)生一律采取面試的方式定出最后成績，即：最終成績=實驗成績（60%）+面試成績（40%）。
實驗二十五 數(shù)字顯示溫度計
一、設(shè)計目的
1. 掌握數(shù)字溫度芯片DS18B20的工作原理及應(yīng)用；
2. 掌握單片機(jī)與LED數(shù)碼管或LCD液晶顯示器之間的接口設(shè)計與編程。
二、設(shè)計設(shè)備
DVCC-51B單片機(jī)創(chuàng)新綜合實訓(xùn)平臺；PC機(jī)一臺；插線若干。
三、設(shè)計要求
1. 溫度顯示功能：至少利用3位數(shù)碼管來進(jìn)行測量值的顯示，溫度測量范圍為：-50℃～100℃，測量誤差為≤0.1℃；
2. 溫控功能：設(shè)置溫度的上下限報警及調(diào)控功能，溫度過高，啟動電機(jī)通風(fēng)、降溫，同時啟動聲光或語音報警；溫度過低，啟動繼電器控制加熱（加熱可用LED模擬），同時啟動聲光或語音報警；
3. 其它自行設(shè)計的附加功能。
四、設(shè)計原理
1. 利用DS18B20檢測溫度，通風(fēng)需控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)動；加熱驅(qū)動繼電器控制LED燈亮模擬；
2. 聲光報警可以利用發(fā)光二極管及蜂鳴器；語音報警可以采用語音模塊。
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51單片機(jī)實驗指導(dǎo)書（P72-P77）.doc
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2018-12-20 19:52 上傳
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