实验二十 多功能数字电子琴
一、设计目的
1. 了解计算机发出不同音调声音的编程方法；
2. 掌握单片机与按键的接口技术及编程方法；
3. 掌握单片机与液晶显示器之间的接口设计与编程；
4. 利用点阵式液晶显示器显示汉字或图形。
二、设计设备
DVCC-51B单片机创新综合实训平台；PC机一台；插线若干。
三、设计要求
1. 弹奏功能：通过键盘模块实现两个八度音的弹奏，要求音色饱满、音调准确；
2. 显示功能：在液晶屏或点阵屏上显示当前弹奏的音符的简谱符号；
3. 输入/播放功能：可以输入并存储一段乐曲的简谱，然后播放；
4. 其它自行设计的附加功能。
四、设计原理
1. 键盘上每个按键对应一个音符（音阶），刚好可以实现两个八度音阶的弹奏。当按下某个按键时，单片机调用存储器中对应的音阶频率，送峰鸣器或扬声器发出声音。频率不同则发出的声音音调不同，从而实现乐曲的弹奏；
2. 在弹奏乐曲的同时，单片机控制液晶屏显示当前频率对应的音符简谱符号；
3. 当系统处于输入状态时，可以利用键盘输入音符（对应声音频率）并存储（如有必要，可扩展存储器）；按下播放按键后，能将存储的音符转换成乐曲音播放。
五、论文要求
1. 本次单片机设计实验按三人一组，组内人员分工必须明确；
2. 实验完成之后，需提交实验报告，实验报告中的内容除包含上述设计要求中的内容之外，还需对本设计调试中遇到的问题做较为详细的思考与分析（1～2个问题）。实验报告中的流程图及原理图需用绘图软件来绘制；
3. 全体学生一律采取面试方式定出最终成绩，即：最终成绩=实验成绩（60%）+面试成绩（40%）。
实验二十一 智能交通灯控制系统
一、设计目的
1. 掌握单片机I/O口的简单使用与编程；
2. 掌握单片机定时和中断的使用及编程方法；
3. 了解单片机与LED发光二极管及LED数码管的接口及显示原理。
二、设计设备
DVCC-51B单片机创新综合实训平台；PC机一台；插线若干。
三、设计要求
利用DVCC-58B单片机实验箱上的相关模块完成设计，实现功能如下：
1．计时功能：1秒倒计时，最大可计时99秒，控制两个方向交替通行；
2. 检测车流量：可检测绿灯通行期间该方向车流量，并对两个方向同一时间内的车流量进行比较，并以此调整两个方向的通行时间，从而减缓交通拥堵；
3. 特殊人群通行：盲人、行动不便人士或其他需要特殊照顾的人群在绿灯期间通过路口时，采取相应措施以保护行人安全；
4. 紧急情况：火警、急救等特殊车辆通过路口时，所有灯变红，其它社会车辆不得通行，等特殊车辆通过后再恢复之前的通行情况；
5. 其它自行设计的附加功能。
四、设计原理
1. 计时可用定时器实现，也可以通过软件延时来计时；
2. 利用单脉冲模块产生脉冲信号代替通过某方向的车辆数，由单片机计数，计数结果一方面用于对比两个方向的车流量，如某方向在一段时间内的车流量大于某设定值并明显大于另一方向车流量，则在下一通行周期延长该方向通行时间，反之则缩短其通行时间。两个方向的车流量都要利用液晶屏进行显示；
3. 通过发出声音或在路口附近设置一个特殊人群通行开关，只在方向为绿灯时才能按下开关（开关功能应针对不同的特殊人士有不同的设置）或发出声音，以帮助特殊人群通过路口；
4. 可通过设置按键来实现紧急情况功能。当紧急情况发生时，按下按键则该路口的所有交通灯变红并闪烁，提示其它社会车辆不得通行。只有等特殊车辆通行完毕后，再恢复之前各方向的通行情况继续通行。
五、论文要求
1. 本次单片机设计实验按三人一组，组内人员分工必须明确；
2. 实验完成之后，需提交实验报告，实验报告中的内容除包含上述设计要求中的内容之外，还需对本设计调试中遇到的问题做较为详细的思考与分析（1～2个问题）。实验报告中的流程图及原理图需用绘图软件来绘制；
3. 全体学生一律采取面试的方式定出最后成绩，即：最终成绩=实验成绩（60%）+面试成绩（40%）。
实验二十二 汽车安全行驶辅助系统
一、设计目的
1. 掌握直流电机的驱动原理；
2. 了解直流电机调速的方法；
3. 掌握单片机与液晶显示器之间的接口设计与编程。
二、设计设备
DVCC-51B单片机创新综合实训平台；PC机一台；插线若干。
三、设计要求
1. 测速及限速：实时测量汽车车速并对最高车速进行限制；
2. 报警及显示：利用液晶屏或LED数码管实时显示当前车速，当车速达到甚至超过 限速值时，利用蜂鸣器报警；
3. 测量发动机温度：利用液晶屏或LED数码管实时显示当前温度值；当发动机温度过高时，能强行停车并报警，等待处理；
4. 其它自行设计的附加功能。
四、设计原理
1. 测速利用直流电机模块实现；
2. 限速值通过调节电位器输入，经过ADC后转换成数字量进入单片机，单片机将其与测速值比较后，其输出的数字量通过DAC转换成模拟量，用以控制直流电机转速；
3. 利用12864液晶屏或LED数码管显示当前车速及发动机温度，精确到小数点后一位，单位为“公里/小时”和“摄氏度”；
4. 报警利用蜂鸣器发出单一声音或音乐，同时红色的LED闪烁。
五、论文要求
1. 本次单片机设计实验按三人一组，组内人员分工必须明确；
2. 实验完成之后，需提交实验报告，实验报告中的内容除包含上述设计要求中的内容之外，还需对本设计调试中遇到的问题做较为详细的思考与分析（1～2个问题）。实验报告中的流程图及原理图需用绘图软件来绘制；
3. 全体学生一律采取面试的方式定出最后成绩，即：最终成绩=实验成绩（60%）+面试成绩（40%）。
实验二十三 智能门禁系统
一、设计目的
1. 熟悉IC卡（I2C存储卡的简称）工作原理及I2C总线结构；
2. 利用单片机的I/O口线产生I2C总线SCL、SDA；
3. 掌握单片机与液晶显示器或点阵屏之间的接口设计与编程。
二、设计设备
DVCC-51B单片机创新综合实训平台；PC机一台；插线若干。
三、设计要求
1．门禁功能：读取IC卡内信息，如信息合法则开门，延时关门。否则不开门并报警；
2. 提示及报警：在液晶屏或点阵屏上提示刷卡，如果是合法卡，则显示合法信息，并发出欢迎提示音，绿灯亮。否则显示非法信息，发出报警音，红灯闪烁；
3. 开门/关门：控制步进电机实现开门/关门功能。如信息合法则开门并延时关门，否则不开门。如要强行开门，发出报警音，红灯闪烁；
（4）其它自行设计的附加功能。
四、设计原理
1. 利用IC卡读写模块，先在不同的IC卡中写入合法信息或非法信息；
2. 刷卡时，系统能区分信息的合法性，合法则由单片机控制步进电机转动，模拟开门动作，待延时一段时间（可自定，一般为2~3秒）后，电机反转，模拟关门动作。与此同时，单片机控制液晶屏或点阵屏显示欢迎信息，蜂鸣器发出欢迎提示音，并亮绿灯；如果信息非法，则步进电机不转，同时液晶屏或点阵屏显示非法信息，蜂鸣器发出报警音，并闪烁红灯；
3. 人为转动步进电机（模拟非法强行开门），液晶屏或点阵屏显示强行开门信息，蜂鸣器发出报警音，并闪烁红灯。
五、论文要求
1. 本次单片机设计实验按三人一组，组内人员分工必须明确；
2. 实验完成之后，需提交实验报告，实验报告中的内容除包含上述设计要求中的内容之外，还需对本设计调试中遇到的问题做较为详细的思考与分析（1～2个问题）。实验报告中的流程图及原理图需用绘图软件来绘制；
3. 全体学生一律采取面试的方式定出最后成绩，即：最终成绩=实验成绩（60%）+面试成绩（40%）。
实验二十四 智能家居控制系统
一、设计目的
1. 掌握时钟芯片DS1302、温度芯片DS18B20及光控模块的工作原理及应用；
2. 掌握步进电机的驱动方法；
3. 掌握单片机与液晶显示器之间的接口设计与编程。
二、设计设备
DVCC-51B单片机创新综合实训平台；PC机一台；插线若干。
三、设计要求
1. 定时功能：每天早上7点，晚上10点定时提醒起床和睡觉；
2. 温控功能：温度过高，启动电机通风、降温；温度过低，启动继电器控制加热（加热可用LED模拟）；
3. 光控功能：白天光照强，自动关灯（但要设计手动开灯功能），绿色LED指示；夜晚光照弱，自动开灯（但要设计手动关灯功能），红色LED指示。另外，在夜晚睡觉时的关灯功能可设置为自动，即结合（1），晚上10点后，如没有其它操作，应在10点30分自动关灯，减少人工操作；
4. 窗帘控制：白天控制电机拉开窗帘，夜晚控制电机关上窗帘；
5. 其它自行设计的附加功能。
四、设计原理
1. 利用DS1302实时时钟定时；
2. 利用DS18B20检测温度，通风需控制直流电机转动；加热驱动继电器控制LED灯亮模拟；
3. 光照强弱利用电位器模拟，手动控制功能利用按键实现；
4. 结合光控功能实现窗帘控制，开、关窗帘利用步进电机实现。
五、论文要求
1. 本次单片机设计实验按三人一组，组内人员分工必须明确；
2. 实验完成之后，需提交实验报告，实验报告中的内容除包含上述设计要求中的内容之外，还需对本设计调试中遇到的问题做较为详细的思考与分析（1～2个问题）。实验报告中的流程图及原理图需用绘图软件来绘制；
3. 全体学生一律采取面试的方式定出最后成绩，即：最终成绩=实验成绩（60%）+面试成绩（40%）。
实验二十五 数字显示温度计
一、设计目的
1. 掌握数字温度芯片DS18B20的工作原理及应用；
2. 掌握单片机与LED数码管或LCD液晶显示器之间的接口设计与编程。
二、设计设备
DVCC-51B单片机创新综合实训平台；PC机一台；插线若干。
三、设计要求
1. 温度显示功能：至少利用3位数码管来进行测量值的显示，温度测量范围为：-50℃～100℃，测量误差为≤0.1℃；
2. 温控功能：设置温度的上下限报警及调控功能，温度过高，启动电机通风、降温，同时启动声光或语音报警；温度过低，启动继电器控制加热（加热可用LED模拟），同时启动声光或语音报警；
3. 其它自行设计的附加功能。
四、设计原理
1. 利用DS18B20检测温度，通风需控制直流电机转动；加热驱动继电器控制LED灯亮模拟；
2. 声光报警可以利用发光二极管及蜂鸣器；语音报警可以采用语音模块。
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