《微机原理与接口技术课程设计》任务书

一．课程设计的目的

      通过课程设计，使学生具备分析计算机原理及接口技术的能力、计算机定时/计数系统(包括管理软件及控制应用软件) 的设计、  编程与调试的能力、计算机中断系统的应用设计、调试的能力、计算机并行、串行通信的设计和调试的能力、实验结果分析、总结及撰写技术报告的能力。

二．课程设计的内容（任选一题）

1、乒乓球比赛

要求：

   用8个LED发光管（4红4绿）的来回滚动显示模拟打乒乓球时，乒乓球在两边球台上的来回运动。比赛双方用按按钮（双方各用一个按钮）的方法来模拟发球与接球，即发球方按动其控制的按钮，球从发球方一侧向对方运动（LED发光管从发球方到对方逐个点亮，滚动显示）。当球运动至接球方时，接球方立即按动其控制的按钮，“击球”使球“弹回”发球方一侧。如此周而复始，只至在规定的击球时间内有一方未能完成击球动作，从而对方得一分；然后继续比赛。比赛规则可参照一般的乒乓球比赛。

2、抢答计时器

要求：

设计一个用于智力竞赛的抢答计时器。按下启动钮，2个八段码倒计时开始（如从10秒或20秒倒计时），同时开始抢答，参赛双方（或三方）分别按不同的抢答按钮参与抢答，一旦其中一位按下按钮，相应的显示灯（LED）亮并有“嘟”的一声响，此时若其他按钮按下均无效。若一直到计数到零，无一人按下按钮，则抢答结束（以后再按抢答钮无效）。

3、模拟电梯

要求：

用键盘、按钮、八段码和LED发光管模拟电梯工作过程。楼层设为8层，键盘数字键1-8用来键入希望停的楼层，8个LED发光管显示希望停的楼层，八段码指示电梯当前所在楼层，按钮用来开停电梯。电梯正常运行时以每0.5秒一层的速度上升或下降。

4、硬件实验装置自检

要求

   设计简单的硬件连接并编制自检程序对PC总线微机应用实验装置中的部分硬件实行自检，要求的自检电路与相应的提示如下（PC上有相应显示）：

1对8个LED发光管自检：流水灯方式逐个点亮然后熄灭，周而复始2-3遍。

2对4个八段码自检：流水灯方式逐个显示1，2，..9，0。

3对2×4键盘自检：键盘输入，八段码显示；按相应键，显示相应数字。

4对8个开关自检：开关合上，相应LED灯亮；开关断开，相应LED灯灭。

5、电子表

要求：

   用键盘、八段码模拟电子表工作过程，使其具有电子表的一些基本功能：

利用4个数码管，在其上显示分、秒，初值用2×4键盘1-6设定，设定好以后，按键7，开始计时，再次按下该键，重新设置初值。

按下键8，对时间进行微调，可选择四个键（如1-4）分别表示分+1、分-1、秒+1、秒-1，调整后再次按8回到计时状态。

6、双机通讯

要求

   用两个实验装置的串口和8259A 实现两台微机之间的通信，要求：

1用中断方式实现信息传递；

（2）实现双机之间的半双工通信，开始的时候发送机和接受机可以固定，然后轮流发送和接收；

7．评分系统

要求：

用8086系统的接口芯片， 设计一个四个评委使用的评分系统,最高得分10分,编程求其平均得分,并显示其最后得分.

8汽车信号灯控制系统

要求：

汽车上有一转弯控制杆。此控制杆有三个位置：
1、 中间位置时，汽车不转弯；
2、 向上时，汽车左转；
3、 向下时，汽车右转；
4、 汽车转弯时，要求左右尾灯、左右头灯和仪表板上的2个指标灯相应地发出闪烁信号；
5、 当应急开关合上时，所有6个信号灯都应闪烁；
6、 汽车刹车时，2个尾灯发出不闪烁的信号；
7、 如刹车时正在转弯，则相应的转弯闪烁信号不受影响。
8、 汽车转弯或应急状态下，外部信号灯和仪表板指示灯的闪烁频率为1HZ。
9、 停靠(合上停靠开关)：头灯、尾灯以30Hz的频率闪烁。

9． 数字电压表

要求：

能够测量0－5V之间的直流电压值，四位数码显示。

10．简易频率计

要求：

将测量的脉冲以16进制数用4个数码管直接显示出来。
 11. 信号发生器  

要求：

产生三角波、锯齿波、正弦波、方波及脉冲波，且频率及占空比的控制可独立进行。

提示：采用高频信号发生器芯片MAX038
 12. 电子钟设计  

要求：

具有交替显示年、月、日、时、分、秒的功能；2具备校时功能。3。具备设定闹钟和定时闹钟的功能。

 13．航标灯的设计

要求：

   1．白天航标灯熄灭，晚上间歇发光，亮2s,灭2s,周而复始。

   2．晚上能够显示时间。

14 交流高压装置的设计

 要求：

     用8086和双向晶闸管设计一个交流高压装置。可通过按键上调或下调电压输出值的大小

15．设计音乐盒

能用按键选择演奏两只小乐曲，已知乐谱和频率的关系如下

16．键盘和显示电路

要求：

   用8255设计一个具有8个按键（A-H）和1个七段显示器的接口电路，用中断方式扫描键盘，将按下键送7段显示器显示。

17  8路数据采集板的设计

要求：

  对8路模拟量连续采集24小时，每隔10分钟采集一次

18  按键控制发光二级管及蜂鸣器的设计

要求：

   用S1～S4组成的键盘分别控制3种颜色的发光二极管及蜂鸣器，按S1键红色发光二极管亮，按S2键黄色发光二极管亮，按S3键红色发光二极管亮，按S4键另外一灯亮，按键具有防抖动功能。

19  电子密码锁的设计

要求:

   1．使用LCD显示器显示密码输入的信息。

   2．可以设置4位数字(0～9)密码

   3．内定另一组数字密码为“1234”

   4．密码输入正确则继电器启动2s

   5. 密码错误则发出报警声

20 点阵电子显示屏的设计

要求：

   8X8点阵LED字符显示器能显示“电子设计”。

21 数字温度计的设计

要求：

能够测量环境温度－10～40℃。并进行显示。

22． 电压报警器的设计

要求：

1)    采集0~5V的电压；

2)    当输入电压在3V以内，用数码管显示电压值，如2.4，同时由D/A输出；

3)     当输入电压超过3V，数码管显示E.O，并将此电压限制到3V后输出。

    提示：由A/D进行电压转换，注意小数转换为整数处理的方法。

23 电子琴设计

一、设计内容：
通过汇编语言编程使小键盘的数字键1，2，3，4，5，6，7作为电子琴按键，输入对应的七个音阶，通过实验箱的喇叭发出声音，并通过七段数码管显示输入音阶；若小键盘输入“R”则返回DOS，结束程序。

二、设计说明：
1、对于一个特定的Ｄ/Ａ转换接口电路，CPU执行一条输出指令将数据送入Ｄ/Ａ，即可在其输出端得到一定的电压输出。给Ｄ/Ａ转换器输入按正弦规律变化的数据， 在其输出端即可产生正弦波。对于音乐，每个音阶都有确定的频率。
2、产生一个正弦波的数据可取32个（小于亦可），不同频率的区别，可通过调节向Ｄ／Ａ转换器输出数据的时间间隔，例如:发"１"频率为261.1HZ，周期为 1/261.1 = 3.83ms，输出数据的时间间隔为 3.83ms/32 = 0.12ms。定时时间可以由8253配合8255来实现。按下某键后发音时间的长短可以由发出的正弦波的个数多少来控制。

24闪烁LED小灯设计

要求：

1.按键开关控制LED灯的亮灭。使小灯轮流点亮、逐点点亮、间隔闪亮。

 25打字游戏

1、 设计要求

要求设计主菜单：1：游戏开始；2：选择游戏难易程度；3：游戏相关说明；4：退出游戏。在游戏开始后，按回车键进入打字游戏；按ESC键返回主界面；按空格暂停；按大写字母Q程序结束。26个字母的任意字母从屏幕落下，在下落的过程中键如落下的字母，如果正确，字母消失，分数增加；如果不正确，字母继续下落。接着继续下落其他字母，如果落下的字母数大于10个，生命数则递减刀0时，则推出游戏进入游戏成绩界面。进入成绩截面后显示所得游戏分数。暂停大概2秒后自动返回刀主界面。
2、详细设计步骤
（一）程序方框图
按照打字游戏汇编程序的游戏主菜单及其所附属下面的子菜单，根据其程序方框图进行程序汇编。
（三）所调用的基本指令
1、通用数据转送指令MOV
  它表示把操作数（SRC），转送给目的操作数（DIST），源操作数不变，目的操作数被源操作数所替代。转送指令每次可以转送一个字节或一个字，可以实现CPU的内部寄存器之间的数据转送、寄存器和内存之间的数据转送，还可以将立即数送给CPU内部的寄存器。本设计中大量的用到了MOV指令，如MOV AH,0AH MOV AL,OP3 MOV CX,01H MOV BH,00H 等等，以实现起数据的传送。
2、无条件转移指令JMP、CALL、RET
（1）当程序中出现JMP指令时，无条件的跳至JMP后所跟的变量处。其主要有段内短转移、段内直接转移、段间直接转移、段内间接转移、段间间接转移、段内间接转移等操作。
（2）CALL指令为调用子程序，其功能为保护程序断点后，转到子程序处执行。主要包括段内调用和段间调用。
（3）RET返回指令，通常与CALL指令连用，从子程序返回主程序，通常放在子程序之后。也包括段内返回和段间返回。
3、条件转移指令
条件转移指令是根据执行该指令时CPU标志的状态而决定是否发生控制转移的指令。如果满足条件则程序转移到指定的目标地址；如果不满足则继续执行该条件下的下一条指令。一般与比较指令CMP连用。在本程序设计中主要用到“JE（相等转移）”、“JA（大于转移）”、“JNE（不相等转移）”等。
4、堆栈操作指令PUSH、POP

      

26温度检测系统

  被测温度范围为0—100℃，要求显示温度分辨率为±0.1℃。

27．直流电机调速控制装置

要求：

   通过按键调节电机的转速，电机的工作电压为DC12V.速度可双向运转。

28．自动交通信号灯系统。

要求：

   1．主干线绿灯亮时间为30s,然后转为黄灯亮，2s后即转为红灯亮

   2．支干线当主干线绿灯和黄灯亮时，其为红灯亮，直到主干线黄灯熄灭时才转为绿灯亮。其绿灯亮的持续时间为20s,然后黄灯亮2s|即转为红灯亮，如此反复控制。

29．数字变频器

要求：

  256级可调，电压变化范围为0～10V

30小功率直流电机驱动

要求：

  在8086控制下，能根据开关的状态，产生不同的占空比的脉冲，控制输出直流电机的转速。

三．课程设计的要求

课程设计时间为第三、四两周，其中第三周为理论设计时间，第四周为上机调试时间（地点：电气系微机原理实验室），要求进实验室调试时必须有理论设计，调试通过后请辅导老师验收。

1分组进行课程设计，一人一组，设计完成后每人提交一份课程设计报告，没有交报告的同学不予评定成绩。本次课程设计备选题目有30个，每人选择一个提目，选定后不能更改。

每个题目的基本要求必须完成，其他可根据自身情况选做。

四、课程设计报告要求

1．设计概述

1．设计题目、设计要求、设计方案

2．硬件说明

2．1用到哪些硬件

2．2对此硬件的介绍

2.3 硬件框图

2.4 原理图（用protel 99se绘制）

3．软件流程

软件流程图

4．调试后的正确程序清单

5．设计心得

6．完整的课程设计报告

【课程设计报告书内容要求】

1.每一小组要上交一份完整的设计方案（统一用A4纸打印），内容包括：

（1）    实验报告封面（设计题目、小组成员）

（2）    设计题目

（3）    小组成员分工及成果

（4）    设计方案以及论证

（5）    硬件原理图（包括芯片的选型介绍）

（6）    程序流程图（包括各个子系统和子过程的程序流程）

（7）    程序清单，要有适当的注释

（8）    程序运行结果分析与预测

（9）    系统改进（升级）建议或者方案等。

参考文献：

宋杰，汪志宏，江敏。微机原理与接口技术课程设计。机械工业出版社

河南理工大学万方科技学院

课程设计报告

20##— 20##学年第 一 学期

课程名称    微机原理与接口技术 

设计题目                    

学生姓名                     

学    号                    

专业班级                        

指导教师     苏 百 顺          

       20## 年      月        日

 

目录

内容摘要……………………………………………………….….…

一、设计内容及要求………………………………………………....

二、电路工作原理…………………………………………………....

三、系统设计方案………………………....3

四、硬件电路设计及元器件选择………………………....

五、系统软件设计……………………………………………....

六、系统测试及分析……………………………………………….......

七、设计心得体会………………………………………………......

八、附录：包括能仿真的用proteus仿真、总的硬件电路图和测试图片

第二篇：《微机原理与接口技术》课程设计任务书

单片机课程设计实施方案

一、目的：

通过课程设计，主要达到以下目的：

1. 使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解。

2. 使学生掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、片内

外存贮器、I/O口、串行口通讯等。

3. 使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，为以后

设计和实现单片机应用系统打下良好基础。

二、课程设计内容：

1、 步进电机控制系统设计

2、 电子时钟设计

3、 8×8点阵LED广告屏系统设计

4、 控制交通灯设计

5、 两个单片机之间的全双工通信

6、 简易数字电压表设计

三、课程设计任务书和课程设计报告写作要求（附件）

四、时间安排：第1－2周

时间安排：第1－2周搞完设计，第2周答辨。

1

六、分组与指导老师：

指导教师：欧元贤 徐静 陈学峰 陈耿新

七、考核办法及成绩：

1、考核办法：演示所设计的系统；回答教师所提出的问题；查看课程设计报告；考勤情况。

2、考核成绩：分为优、良、中、及格和不及格。

《微机原理与接口技术》课程设计任务书

1. 系统功能：

(1) 步进电机转速分为8级，依次是30 、60、90、120、150、180、210、240

(r/min)。电机可实现正、反转，可通过键盘输入要求的转速。

(2) 电机的正反转和转速用LED管显示出来。

(3) 电机启动时有升速过程。

2. 系统硬件电路设计

(1) 单片机采用MCS51系列

(2) 键盘为4×4行列式键盘，按键设有10个数字键0……9，和6个功能键依

次是：正转、反转、回车、启动、停止、清屏。

(3) 有4个LED管，1个用于显示正、反转标识，3个用于显示电机转速。

3. 系统软件设计

(1) 键盘管理程序(包括键扫描、键处理程序)。

(2) LED动态显示程序。

(3) 步进电机正、反转及升速程序。

(4) 采用定时中断方式实现速度控制。 电子时钟设计

1. 系统功能

(1) 能在LED显示器上显示时、分、秒。

2

(2) 可通过键盘修改时、分、秒值。

(3) 可通过键盘设定定时时间，实现定时“闹铃”。

2. 系统硬件设计

(1) 单片机采用MCS51系列

(2) 键盘为4×4行列式键盘，按键设有10个数字键0……9，和6个功能键依

次是：校时/定闹、时、分、秒、清定闹、回车。

(3) 有6位LED管，2位显示时，2个显示分，2个显示秒，用最右边的小数点

表示定闹。

3. 系统软件设计

(1) 键盘管理程序(包括键扫描、键处理程序)。

(2) LED动态显示程序。

(3) 定闹时间设定与校时程序

(4) “闹铃”程序

(5) 采用定时中断实现计时

1. 系统功能

(1)逐字显示

(2)向上滚动显示

(3)向左滚动显示

2. 系统硬件设计

(1)单片机采用MCS51系列

(2)键盘为4×4行列式键盘，按键设有10个数字键0……9，和5个功能键依次是：逐字显示键、向上滚动显示键、向左滚动显示键、显示启动键、回车键。

(3)有3位LED管，1位用于指示显示方式，2位作输入显示。

3. 系统软件设计

(1) 键盘管理程序(包括键扫描、键处理程序)。

(2) LED动态显示程序。

(3) 逐字显示程序，显示3个字“华工大”，每字显示1s

(4) 向上滚动显示程序

(5) 向左滚动显示程序

1. 系统功能

(1)可测0~5V的8路输入电压值；

(2)在LED数码管上轮流显示；

3

(3)单路选择显示；

2. 系统硬件设计

(1)单片机采用MCS51系列

(2) A/D转换器0809

(3)键盘为4×4行列式键盘，按键设有10个数字键0……9，和5个功能键依次是：各通道轮流显示键、单通道显示键、向左滚动显示键、显示启动/停止键、回车键。

(4)有4位LED管，左边1位用于指示显示通道，右边3位显示电压值。

3. 系统软件设计

(1) 键盘管理程序(包括键扫描、键处理程序)。

(2) LED动态显示程序，包括：

(3) 各通道轮流显示，共显示8个通道，每通道显示1s；

(4) 单通道显示，仅显示指定通道电压，并保持到其他功能键按下。

1. 系统功能：

(1) 实现两台单片机之间的全双工通信。

(2) 每一方都可以发送0——9的数字在本机显示，同时发送给对方显示。

2. 系统硬件电路设计

(1) 单片机采用MCS51系列

(2) 键盘为4×4行列式键盘，按键设有10个数字键0……9，和2个功能键依

次是：输入确认键和发送键。

(3) 有6个LED管，显示输入的数字。

3. 系统软件设计

(1) 键盘管理程序(包括键扫描、键处理程序)。

(2) LED动态显示程序。

(3) 发送和接收程序。 1. 系统功能：

(1) 在LED数码管上显示倒计时秒的时间。

(2) 采用LED模拟信号灯，信号灯分东西、南北二组，分别有“红”“黄”“绿”

三种颜色。其工作状态由单片机程序控制，“启动”、“停止”按钮分别控制信号灯的启动和停止。“白天/黑夜”开关控制信号灯白天/黑夜转换。按下“启动”按钮开始工作，按下“停止”按钮停止工作，“白天/黑夜”开关按下闭合时为黑夜工作状态，这时只有黄灯闪烁，断开时按时序控制图工作。

2. 系统硬件电路设计

(1) 单片机采用MCS51系列

(2) 键盘为4×4行列式键盘，按键设有启动、停止、白天、黑夜功能键。 4

(3) 控制时序如下图所示。

南北向

东西向

3. 系统软件设计

(1) 键盘管理程序(包括键扫描、键处理程序)。

(2) LED数码管显示程序。

(3) 控制交通灯程序

注：在PC机(伟福软件窗口下)编辑好的程序，汇编通过后再转存到软盘上。注意软盘上的程序的文件名的扩展名应是“ .ASM”而不能是“.LST”，LST文件是不能运行的，但写说明书时要用LST文件(即列表文件，要有汇编过的机器码)。

2010.02.23

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