单片机课程设计--MCS-51系统设计

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1、第一篇MCS-51系统设计（每位同学选做一题，学号末位1，选第一题，。。。。。。学号末位9，选择第九题，学号末位0，选做第十题。）一、项目设计MCS-51应用系统，要求用电子电路CAD软件（PROTEL99SP6或PROTELDXP）绘制原理图，用KeiluVision软件调试部分软件，也可利用KEIL+PROTEUS,KEIL+MultiSim10软件进行软、硬件调试。项目如下：（一）交通控制系统设计1项目基本要求用MCS-51控制一个交通信号灯系统，系统晶振为12MHz。设A车道与B车道交叉组成十字路口，设计要求如下：（1）设红、黄、绿三色灯，红：禁行；黄：警告；绿：通行

2、。（2）正常情况下，A、B车道轮流放行，A车道放行1分钟，B车道放行30秒；红绿灯切换之间，黄灯警告5秒。（3）交通繁忙时，交通信号灯系统可以手动控制，可人为改变信号灯的状态，以缓解道路交通的拥挤状况。在B车道放行期间，若A车道有车而B车道无车，按下开关K1使A车道放行15秒；在A车道放行期间，若B车道有车而A车道无车，按下开关K2使B车道放行15秒。（4）有紧急车辆通过时，按下开关K3使A、B车道均为红灯，禁行20秒。（5）信号灯开关信号输出形式为继电器触点输出。2项目拓展在1的基础上，增加远程控制（RS422、RS485或其它总路），使得：远程操作改变通行、禁行、警告时间

3、，通信线具有ESD、TVS等保护，通信线与单片机系统电气隔离。3电源控制器供电由外部专用24VDC电源供电。41（二）、基于单片机的烘箱温度控制器设计1项目基本要求设计一个基于MCS-51的温度控制器，满足如下技术指标：（1）1KW电炉加热，最度温度为120℃（2）恒温箱温度可设定，温度控制误差≦±2℃（3）实时显示温度和设置温度，显示精度为1℃。（4）温度超过设置温度±5℃，发出超限报警，升温和降温过程不作要求。2项目拓展升温过程采用PID算法，控制器输出方式为PWM输出方式，降温采用自然冷却。3功率电路220VAC供电，强弱电气电隔离。（三）、基于单片机的步进电机运动控制

4、器设计1项目基本要求（1）用步进电机作为X-Y平台执行机构，两相步进电机1相激励时步距角为1.8°，通过丝杆传递到X或Y方向的移动距离为0.02mm.系统中步进电机工作频率为500Hz--4KHz。(2)当按键K1按下时，X方向步进电机正向运转，X正向移动1mm；当按键K2按下时，X方向步进电机反向运转，X反向移动1mm;当按键K3按下时，Y方向步进电机正向运转，Y正向移动1mm；当按键K3按下时，Y方向步进电机反向运转，Y反向移动1mm；（3）按键按住不放，连续运动直到按键释放，停止运转。2项目拓展通过细分，提高控制精度。3步进电机供电电源为36VDC，提示：可用专用的步进

5、电机驱动器，如STK672-040（50，80等）（四）、基于MCS-51的数字电压表设计1项目基本要求用MCS-51与ADC0809设计数字电压表，4位数码显示，能较准确地测量0—5V之间的直流电压，测量的最小分辨率为0.02V2项目拓展通过按键，实现量程可娈，分别为200V，20V，10V，5V3电源9V电池供电。（五）、简易函数发生器的设计1项目基本要求41以MCS-51为控制器,设计函数信号发生器.(1)以单片机为核心,经过D/A转换和放大电路的处理,最后输出信号;(2)要求能输出正弦波、三角波、锯齿波和方波共4种波形；(3)输出信号通过按键选择2项目拓展（1）通过按

6、键能改变输出信号频率（2）通过放大电路，能改变输出信号的幅度（3）可以改变直流偏置。（六）、简易频率计设计设计一个基于MCS51的简易频率计。1基本要求（1）测量范围。幅度0.5V---5V，频率1Hz—10KHz（2）测量范围≦0.1%(3)用4位数码管显示，当频率变化时，能通过数码管及时看到变化后的信号频率。2项目拓展若信号为A，B频率相同，要求测出这两个信号的相位差。（七）、基于单片机的温度计设计设计一个以MCS-51和铂热电阻Pt1000的温度计。1项目基本要求（1）测量范围：-40℃----+200℃，测量精度±1℃（2）测量结果由3位LED显示（3）测量结果可以通

7、过串行口（差分方式）传送到上位机。2项目拓展结果以4-20mA电流形式输出注：铂热电阻测量范围为－200～850℃，R0有10Ω、100Ω和1000Ω三种，分度号分别为Pt10、Pt100和Pt1000。铂热电阻的精度高，体积小，测温范围宽，稳定性好，再现性好，但是价格较贵。其电阻与温度的关系为：当T≥0℃时R(T)=R0（1+AT+BT²）当T<0℃时R(T)=R0[1+AT+BT²+CT³(T-100)]式中：RT为被测温度T下的阻值，单位为ΩR0为0℃下的阻值T为实际温度值A为常数3.9083×1