《单片机原理及应用》课程设计题目

发布 2022-10-05 21:05:28 阅读 8614

附件一:

0ff28h,b口:0ff29h,c口:0ff2ah;8155控制口:

0ff20h,a口(字位口):0ff21h,b口(字形口):0ff22h,c口:

0ff23h(键扫口);其余扩展的芯片除存储器外,均使用由74ls138对8000h-0ffffh之间的地址进行译码产生的译码信号。参与译码的地址线为a15、a14、a13和a12,此区间地址分为8段,每段地址长度1000h(最后一段地址可用范围为f000h-feffh) ]

1. 函数波形发生器。

要求:利用d/a芯片产生峰峰值为5v的锯齿波和三角波。

控制功能:使用2个拨动开关(k1、k2)进行功能切换。当k1接高电平时,输出波形的频率为1hz,否则为0.5hz。当k2接高电平时,输出为三角波,否则输出为锯齿波。

使用的主要元器件mhz的晶振、74lsls、dac0832、lm324、拨动开关k1、k2等。

输出波形的验证方法:使用示波器测量输出波形。

2. 255秒定时器。

要求:利用a/d对电位器滑动端的输出电压采样,其转换后得到的数字量做为定时器的设定值(0-0ffh秒)。利用外部启动脉冲(实验系统上的单脉冲发生器)启动定时器开始做减法计数(每隔一秒钟,设定值减1),当设定值减到0时,单片机驱动喇叭发出1khz的报警声。

调整定时设定值和定时过程中的时间利用单片机串行口工作在方式0下,驱动两片74ls164在2位led数码管上显示。

控制功能:通过旋动电位器w1来调整输入给a/d的采样电压值,8031通过对a/d采样得到数字量做为定时器的定时初值。通过拨动开关k1来设定定时器的工作状态,当k1接高电平时,定时器处于定时状态,若接收到一个触发脉冲,则定时器开始倒计时。

计时到0,单片机通过p1.1驱动喇叭发出30秒钟的1khz的报警声,然后将上一次的定时值重新装入,等待下一次启动定时;当k1接低电平时,定时器处于定时初值设定状态,这时旋动电位器w1可以调整定时初值,该值同步在2块led数码管上显示。注意:

a/d的时钟信号利用4mhz的晶振产生的脉冲信号经过74ls393八分频后得到。

使用的主要元器件mhz的晶振、74lsls138、adcmhz晶振、74lslsls04、led数码管lc5011-11、三极管9012、喇叭、电位器w1等。

结果的验证:设定需要定时的时间,启动定时器。看定时器运行是否符合题目要求,并分析误差产生原因。

3. 比例电压变换器。

要求:利用a/d和d/a实现将a/d的输入电压反向变换的功能,即a/d的输入电压从0-5v变化时,d/a的输出电压相应的从+5v-0v变化。

控制功能:将**试验箱上的电位器w1产生0-5v电压输入到adc0809的通道0。利用74ls393将4mhz晶振产生的脉冲信号八分频后做为adc0809的时钟信号。

使用的主要元器件mhz的晶振、74lslsmhz晶振、74lsls393、adc0809、dac0832、lm324、电位器w1等。

结果验证:①用示波器检查adc0809的时钟频率是否为500khz。②旋动电位器w1产生0-5v的电压,用数字万用表测量d/a的输出是否从5→0v变化。

③使w1的输出电压从0v开始,以0.5v为增量,测量d/a的输出电压并记录。试分析误差产生的原因。

4. 模拟电压显示器。

要求:利用电位器w1产生的0-5v电压,依次点亮l1-l12共十二个led。

控制功能:将**试验箱上的电位器w1产生0-5v电压输入到adc0809的in0。利用74ls393将4mhz晶振产生的脉冲信号八分频后做为adc0809的时钟信号。

利用a/d对w1输出的电压进行采样,根据采样值点亮相应的led。要求a/d的输入电压每增加5/12 v(417mv),则点亮一个led。当a/d的输入电压》4.

58v时,12个led全部点亮。当a/d的输入电压<0.417v时,12个led全部熄灭。

使用的主要元器件mhz的晶振、74lslsmhz晶振、74lsls393、adcls240、发光二接管l1-l12等。

结果验证:①用示波器检查adc0809的时钟频率是否为500khz。②旋动电位器w1产生0-5v的电压,看12个发光二极管l1-l12是否依次点亮。

③旋动w1,分别产生0.5v、1.0v、2.

5v、3.5v、4.9v的输出电压,看点亮的led个数是否符合要求,并分析该电路的显示误差。

5. 脉冲计数器。

要求:利用8031对**实验系统的单脉冲发生器发出的脉冲个数进行加/减计数,计数结果利用2位led数码管(使用74ls164进行驱动,该芯片接收单片机串行口工作在方式0发来的数据)进行显示。

控制功能:利用拨动开关k1来选择计数的方式。k1接高电平时,进行加法计数。

k1接低电平时,进行减法计数。利用拨动开关k2控制计数器的计数。当k2接高电平时,计数器停止计数,同时保持当时的计数结果。

当k2接低电平时,计数器处于连续计数工作状态。利用拨动开关k3来控制计数器的复位。当k3接高电平时,计数器处于复位状态,同时将计数结果清零。

使用的主要元器件mhz的晶振、74lslsls240、发光二接管l1、**试验系统的单脉冲发生器等。

结果的验证:按动单脉冲发生器的按钮an,观察2位数码管的显示是否正确。搬动k1、k2和k3,查看其功能是否正确。

分析该计数器的最高工作频率是多少?若要对不同幅值的非方波进行计数,电路应如何改进?

6. 水塔水位控制器。

要求:通过对水位下限开关k1和水位上限开关k2的检测,控制抽水电机的运转,实现水塔水位控制在水位上下限之间的目的。

控制功能:利用拨动开关k1和k2模拟水位的上下限检测开关。利用继电器控制绿色led的亮与灭代表抽水电机的启动与停止。

系统首次运行时,由于水塔内没有水,因此k1和k2均发出低电平,电机运转(表示电机通电的绿色led点亮)。当水位达到水位下限(k1=1)时,电机继续运转,直到水位上升到水位上限(k2=1,k1=1),电机停止运转(表示电机通电的绿色led熄灭)。这时,单片机点亮黄色的led,表示系统处于正常状态。

随着水的使用,水位逐渐下降,当水位下降到水位下限(k1=0,k2=0)时,系统启动抽水电机向水塔内加水,直到水位达到水位上限(k2=1,k1=1)。在抽水电机向水塔内加水的过程中,若电机启动60秒水位还未达到水位上限,说明电机出现故障,系统应立即关闭抽水电机,同时使红色led以0.5秒的间隔进行闪动,表示系统出现故障。

当故障排除后,人工搬动拨动开关k3发出一正脉冲,启动系统继续运行。注意:k1和k2状态的采样,采用20ms定时中断来查询。

使用的主要元器件mhz的晶振、74lslsls240、发光二接管l1-l3、拨动开关k1-k3、继电器等。

结果的验证:按照功能要求搬动拨动开关k1-k3,模仿实际运行中的情况,查看系统是否按照要求动作。同时分析系统中不完善的地方,提出改进建议。

7. 占空比可调的方波发生器。

要求:通过电位器w1产生的0-5v电压,控制p1.0和p1.

1产生互为反相的占空比可调的方波(其中,p1.0为正向输出)。w1的输出电压为0v时,p1.

0输出方波占空比为0(p1.1输出方波占空比为100%);w1的输出电压为5v时,p1.0输出方波的占空比为100%(p1.

1输出方波占空比为0)。

控制功能:通过拨动开关k1控制输出信号的频率。k1=0时,输出信号频率为50hz,否则为100hz。

w1产生的输出电压接入adc0809的in0进行采样,根据采样结果输出相应占空比的方波。注意:利用74ls393对4mhz晶振产生的脉冲信号进行八分频做为a/d的时钟信号。

使用的主要元器件mhz的晶振、74lslsmhz晶振、74lsls393、拨动开关k1、电位器w1等。

结果的验证:①用示波器观察adc0809的时钟信号频率是否为500khz。②用双踪示波器同时观察p1.

0和p1.1的输出信号频率是否准确,同时旋动w1查看输出波形的占空比是否随之变化。③使w1的输出电压为1.

0v,查看p1.0的输出方波占空比是否为20%。④搬动k1,重复②③步。

对于输出波形的问题进行分析并提出改进意见。

8. 双机通过串行接口互传数据。

要求:利用单片机的串行接口将拨动开关k1-k8产生的数据传送到另外一个单片机,接收方将接收的数据用发光二极管l1-l8显示出来。该实验要求使用2台**试验系统进行调试。

控制功能:通讯波特率设定为9600b、8个数据位、无奇偶校验位、1个停止位。发送方利用钮子开关k1-k8模拟产生1个字节的数据(钮子开关接高电平表示“1”)并通过串行接口txd发送出去。

接收方从rxd接收到数据后送给发光二极管l1-l8显示出来(led亮表示“1”)。发送方每2秒发送一次数据,接收方收到数据后立即显示出来。接收采用中断方式进行,双方编写的程序中都必须包含接收和发送的功能,以便双方数据的互传。

使用的主要元器件mhz的晶振、74lslsls240、拨动开关k1-k8、发光二极管l1-l8等。

结果的验证:将一方的txd信号与另一方的rxd连接、一方的rxd与另一方的txd相连,双方的信号地线相连。一方拨动钮子开关k1-k8组合出一组数据,等待2秒后,查看对方显示接收的数据是否正确。

双方互换,查看对方的接收和发送功能是否正常。将一方的通讯波特率改为4800b,看一看会发生什么情况,并分析产生的原因。

9. 花样流水灯。

要求:在单片机控制下,当拨动开关k1发出低电平(k1=0)时,发光二极管l1-l12从两头向中间逐个点亮(时间间隔由电位器w来控制),当l1-l12全部点亮后延时2秒钟全部熄灭,如此往复循环。当拨动开关k1发出高电平(k1=1)时,l6、l7点亮,然后点亮的灯向两边扩展,直到l1-l12全部点亮后延时2秒钟全部熄灭,如此往复循环。

控制功能:利用8031的p1口和p3.0-p3.

3及74ls240控制l1-l12,单片机内部定时器产生定时中断用来控制整个亮灯的时序。利用电位器w产生的0-5v电压经a/d采样后的数据大小来决定逐个点亮led灯的时间间隔。a/d输入0v表示时间间隔为10ms,输入5v表示时间间隔为1280ms。

利用74ls393对4mhz晶振产生的脉冲信号进行八分频供a/d做为其时钟信号。

使用的主要元器件mhz的晶振、74lslsls240、adcmhz晶振、74lsls393、拨动开关k1、发光二极管l1-l12、电位器w1等。

结果验证:运行程序后,搬动k1查看l1-l12的点亮是否符合要求,同时旋动电位器w1,查看发光二极管的点亮速度是否有变化并满足题目要求。思考是否可以利用查表的办法编写出各种花色的流水灯,这在实际工作中有何作用。

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