實驗二十 多功能數字電子琴
一、設計目的
1. 了解計算機發出不同音調聲音的編程方法；
2. 掌握單片機與按鍵的接口技術及編程方法；
3. 掌握單片機與液晶顯示器之間的接口設計與編程；
4. 利用點陣式液晶顯示器顯示漢字或圖形。
二、設計設備
DVCC-51B單片機創新綜合實訓平臺；PC機一臺；插線若干。
三、設計要求
1. 彈奏功能：通過鍵盤模塊實現兩個八度音的彈奏，要求音色飽滿、音調準確；
2. 顯示功能：在液晶屏或點陣屏上顯示當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. 其它自行設計的附加功能。
四、設計原理
1. 鍵盤上每個按鍵對應一個音符（音階），剛好可以實現兩個八度音階的彈奏。當按下某個按鍵時，單片機調用存儲器中對應的音階頻率，送峰鳴器或揚聲器發出聲音。頻率不同則發出的聲音音調不同，從而實現樂曲的彈奏；
2. 在彈奏樂曲的同時，單片機控制液晶屏顯示當前頻率對應的音符簡譜符號；
3. 當系統處于輸入狀態時，可以利用鍵盤輸入音符（對應聲音頻率）并存儲（如有必要，可擴展存儲器）；按下播放按鍵后，能將存儲的音符轉換成樂曲音播放。
五、論文要求
1. 本次單片機設計實驗按三人一組，組內人員分工必須明確；
2. 實驗完成之后，需提交實驗報告，實驗報告中的內容除包含上述設計要求中的內容之外，還需對本設計調試中遇到的問題做較為詳細的思考與分析（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
一、設計目的
1. 掌握單片機I/O口的簡單使用與編程；
2. 掌握單片機定時和中斷的使用及編程方法；
3. 了解單片機與LED發光二極管及LED數碼管的接口及顯示原理。
二、設計設備
DVCC-51B單片機創新綜合實訓平臺；PC機一臺；插線若干。
三、設計要求
利用DVCC-58B單片機實驗箱上的相關模塊完成設計，實現功能如下：
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的車流量進行比較，并以此調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，采取相應措施以保護行人安全；
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之前的通行情況；
5. 其它自行設計的附加功能。
四、設計原理
1. 計時可用定時器實現，也可以通過軟件延時來計時；
2. 利用單脈沖模塊產生脈沖信號代替通過某方向的車輛數，由單片機計數，計數結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的車流量大于某設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行顯示；
3. 通過發出聲音或在路口附近設置一個特殊人群通行開關，只在方向為綠燈時才能按下開關（開關功能應針對不同的特殊人士有不同的設置）或發出聲音，以幫助特殊人群通過路口；
4. 可通過設置按鍵來實現緊急情況功能。當緊急情況發生時，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，再恢復之前各方向的通行情況繼續通行。
五、論文要求
1. 本次單片機設計實驗按三人一組，組內人員分工必須明確；
2. 實驗完成之后，需提交實驗報告，實驗報告中的內容除包含上述設計要求中的內容之外，還需對本設計調試中遇到的問題做較為詳細的思考與分析（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
一、設計目的
1. 掌握直流電機的驅動原理；
2. 了解直流電機調速的方法；
3. 掌握單片機與液晶顯示器之間的接口設計與編程。
二、設計設備
DVCC-51B單片機創新綜合實訓平臺；PC機一臺；插線若干。
三、設計要求
1. 測速及限速：實時測量汽車車速并對最高車速進行限制；
2. 報警及顯示：利用液晶屏或LED數碼管實時顯示當前車速，當車速達到甚至超過 限速值時，利用蜂鳴器報警；
3. 測量發動機溫度：利用液晶屏或LED數碼管實時顯示當前溫度值；當發動機溫度過高時，能強行停車并報警，等待處理；
4. 其它自行設計的附加功能。
四、設計原理
1. 測速利用直流電機模塊實現；
2. 限速值通過調節電位器輸入，經過ADC后轉換成數字量進入單片機，單片機將其與測速值比較后，其輸出的數字量通過DAC轉換成模擬量，用以控制直流電機轉速；
3. 利用12864液晶屏或LED數碼管顯示當前車速及發動機溫度，精確到小數點后一位，單位為“公里/小時”和“攝氏度”；
4. 報警利用蜂鳴器發出單一聲音或音樂，同時紅色的LED閃爍。
五、論文要求
1. 本次單片機設計實驗按三人一組，組內人員分工必須明確；
2. 實驗完成之后，需提交實驗報告，實驗報告中的內容除包含上述設計要求中的內容之外，還需對本設計調試中遇到的問題做較為詳細的思考與分析（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
一、設計目的
1. 熟悉IC卡（I2C存儲卡的簡稱）工作原理及I2C總線結構；
2. 利用單片機的I/O口線產生I2C總線SCL、SDA；
3. 掌握單片機與液晶顯示器或點陣屏之間的接口設計與編程。
二、設計設備
DVCC-51B單片機創新綜合實訓平臺；PC機一臺；插線若干。
三、設計要求
1．門禁功能：讀取IC卡內信息，如信息合法則開門，延時關門。否則不開門并報警；
2. 提示及報警：在液晶屏或點陣屏上提示刷卡，如果是合法卡，則顯示合法信息，并發出歡迎提示音，綠燈亮。否則顯示非法信息，發出報警音，紅燈閃爍；
3. 開門/關門：控制步進電機實現開門/關門功能。如信息合法則開門并延時關門，否則不開門。如要強行開門，發出報警音，紅燈閃爍；
（4）其它自行設計的附加功能。
四、設計原理
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，系統能區分信息的合法性，合法則由單片機控制步進電機轉動，模擬開門動作，待延時一段時間（可自定，一般為2~3秒）后，電機反轉，模擬關門動作。與此同時，單片機控制液晶屏或點陣屏顯示歡迎信息，蜂鳴器發出歡迎提示音，并亮綠燈；如果信息非法，則步進電機不轉，同時液晶屏或點陣屏顯示非法信息，蜂鳴器發出報警音，并閃爍紅燈；
3. 人為轉動步進電機（模擬非法強行開門），液晶屏或點陣屏顯示強行開門信息，蜂鳴器發出報警音，并閃爍紅燈。
五、論文要求
1. 本次單片機設計實驗按三人一組，組內人員分工必須明確；
2. 實驗完成之后，需提交實驗報告，實驗報告中的內容除包含上述設計要求中的內容之外，還需對本設計調試中遇到的問題做較為詳細的思考與分析（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
一、設計目的
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用；
2. 掌握步進電機的驅動方法；
3. 掌握單片機與液晶顯示器之間的接口設計與編程。
二、設計設備
DVCC-51B單片機創新綜合實訓平臺；PC機一臺；插線若干。
三、設計要求
1. 定時功能：每天早上7點，晚上10點定時提醒起床和睡覺；
2. 溫控功能：溫度過高，啟動電機通風、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，自動關燈（但要設計手動開燈功能），綠色LED指示；夜晚光照弱，自動開燈（但要設計手動關燈功能），紅色LED指示。另外，在夜晚睡覺時的關燈功能可設置為自動，即結合（1），晚上10點后，如沒有其它操作，應在10點30分自動關燈，減少人工操作；
4. 窗簾控制：白天控制電機拉開窗簾，夜晚控制電機關上窗簾；
5. 其它自行設計的附加功能。
四、設計原理
1. 利用DS1302實時時鐘定時；
2. 利用DS18B20檢測溫度，通風需控制直流電機轉動；加熱驅動繼電器控制LED燈亮模擬；
3. 光照強弱利用電位器模擬，手動控制功能利用按鍵實現；
4. 結合光控功能實現窗簾控制，開、關窗簾利用步進電機實現。
五、論文要求
1. 本次單片機設計實驗按三人一組，組內人員分工必須明確；
2. 實驗完成之后，需提交實驗報告，實驗報告中的內容除包含上述設計要求中的內容之外，還需對本設計調試中遇到的問題做較為詳細的思考與分析（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 數字顯示溫度計
一、設計目的
1. 掌握數字溫度芯片DS18B20的工作原理及應用；
2. 掌握單片機與LED數碼管或LCD液晶顯示器之間的接口設計與編程。
二、設計設備
DVCC-51B單片機創新綜合實訓平臺；PC機一臺；插線若干。
三、設計要求
1. 溫度顯示功能：至少利用3位數碼管來進行測量值的顯示，溫度測量范圍為：-50℃～100℃，測量誤差為≤0.1℃；
2. 溫控功能：設置溫度的上下限報警及調控功能，溫度過高，啟動電機通風、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. 其它自行設計的附加功能。
四、設計原理
1. 利用DS18B20檢測溫度，通風需控制直流電機轉動；加熱驅動繼電器控制LED燈亮模擬；
2. 聲光報警可以利用發光二極管及蜂鳴器；語音報警可以采用語音模塊。
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51單片機實驗指導書（P72-P77）.doc
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2018-12-20 19:52 上傳
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