單片機實驗題目

單片機入門開發的相關實驗題目參考，如下所示。

 

實驗題目

說明：

（1）按難度從大到小，題目分為一、二、三類，題號開始第1個阿拉伯數字即為題目的難度，“-”後為序號。

（2）題號上有“*”者，表示可以用PC機，也可以用單片機實現，在題號後加尾碼“A”（PC機實現）或“B”（單片機）以示區別。如“2-13*”題，難度為二類，序號為13，可用PC機（此時題號為“2-13A”）或單片機（題號為“2-13B”）實現。

 

1-1* 設計一微機控制的帶通濾波器，實現對濾波器的通帶中心頻率的程式控制。

1-2  設計基於51單片機的超聲波測距儀。要求顯示距離，當距離小於1m時聲光警示。

1-3  設計一個基於單片機的語音自動報站器，錄放音採用語音晶片（ISD4004等）或具有語音功能的單片機。系統的主要功能是：實現報站內容的預先錄製及修改，儲存在語音晶片或單片機中；在車輛行駛過程中實現語音正確報站。

1-4  設計一個基於單片機的紅外串列通訊系統。通訊採用非同步半雙工方式，發送或接收的資料用LED或LCD顯示。

1-5  設計基於USB介面的資料擷取系統。資料擷取由單片機電路構成，採集的資料通過USB介面傳送到PC機，在PC機中儲存和顯示。

1-6  設計基於USB介面的D/A轉換模組，構成一波形發生器。

1-7* 利用鎖相環（PLL）電路設計一種既可實現A/D轉換，又可實現D/A轉換的介面電路。

1-8  利用8031單片機構成高精度的PWM式12位D/A轉換器。

1-9* 設計分時計費智能電度表。要求：

（1）可按需要顯示各時間段累計用電量、總的累計用電量、各時間段累計電費、總的累計電費；

（2）可以查詢當天各時間段的用電量和電費；

（3）備有清零按鈕，將上述各量消除，並重新開始累計；

（4）具有超額警示功能和超額部分加倍計費功能。

提示：可用帶圓盤的小電機類比電度表的錶盤轉動。

1-10  設計通用介面板，實現PC機和單片機（8031）的串列通訊（單片機向PC機傳送用查詢方式，PC機向單片機傳送用中斷方式）。

1-11* 設計紅外微機測溫儀。利用矽太陽電池作為探測元件，接收被測目標表面的幅射訊號，從而求得目標表面的溫度。

1-12* 設計一個峰值檢測電路，檢測並顯示某一時間段內輸入電壓的峰值。

1-13* 設計一個穀值檢測電路，檢測並顯示某一時間段內輸入電壓的穀值。

1-14 基於FIFO晶片的單片機並行通訊。用FIFO晶片IDT7203作為資料暫存器，實現兩個單片機之間的並行通訊。

1-15 基於SPCEO61單片機的控制式計熱表。以16位淩陽單片機SPCE061為核心構成一個控制式計熱表，一個計熱表可以控制五個房間；每個房間的溫度可分別設定；8位LCD顯示熱量值和費用；語音播報各個房間的溫度等；串列通訊實現集中抄表，方便管理。

1-16 基於系統時鐘晶片X1228的電源控制器設計。電源控制器接收上機位指令，控制裝置的供電情況，並在預定斷電的前五分鐘發出提示警示資訊。

1-17 採用SHT15的溫濕度檢測電路。採用數字式溫濕度感應器SHT15構成一個溫濕度檢測電路，並將結果在LED或LCD上顯示出來。

1-18 基於MAX525的4路輸出程式控制電流源的設計。利用單片機和串口D/A轉換器MAX525構成4路輸出的程式控制電流源。

1-19 基於DS1616的定時資料擷取系統。利用帶系統時鐘的整合資料擷取記錄器件DS1616實現多路資料的即時採集與記錄；利用報時中斷訊號開啟或關閉系統。

1-20 基於AD7715的小訊號資料擷取電路。利用AD7715構成一個小訊號資料擷取電路、能採集並顯示低到5mv的類比電壓。

1-21* 設計智能電飯煲控制電路。

（1）具有煮飯、快速煮飯、煮粥、保溫、定時開啟等功能；

（2）具有掉電保護功能，確保在短時間停電的情況下，照常煮出米飯。

1-22* 設計空調電腦控制器。使空調具有：

（1）製冷、抽濕功能；

（2）風速可設定為低速、中速或高速；

（3）室內溫度可在16～31°C範圍內任意設定；

（4）室內溫度用數位管即時顯示；

（5）能在1～4小時內實現空調的自動開關。

1-23* 設計多功能微電腦電子秤。使之具有以下功能：

（1）顯示重量及金額；

（2）清零；

（3）過載顯示；

1-24 利用單片機設計一個電子鐘。要求：

（1）顯示時、分、秒；

（2）能對時、分、秒進行預置；

（3）能用語音報時。

 

2-1* 用可程式化定時器/計數器構成測量訊號周期介面電路。要求：

（1）由標準的訊號發生器產生輸入訊號（如鋸齒波、三角波和正弦波等），頻率為15～25KHZ；

（2）在CRT或數位顯示器上顯示被測訊號頻率，驗證測量精度，分析產生誤差的原因。

2-2* 設計一個按鍵電路。要求：

（1）採用8個按鍵，每個按索引值分別與8位二進位碼對應；

（2）用CRT或LED顯示按下的鍵的值；

（3）採用查詢輸入方式（程式中加軟體防震措施）。

2-3* 採用MC14499晶片構成串列口硬體解碼鍵盤顯示器介面電路。要求：

（1）顯示器部分採用MC14499解碼、驅動；

（2）採用數位管顯示。

2-4* 用兩片DACO832構成兩路非同步D/A轉換雙極性電壓輸出介面電路。要求：

（1）編程產生鋸齒波、三角波和正弦波等三種波形；

（2）兩路波形反相，幅值比1：2。

2-5* 用ADCO809構成A/D轉換介面電路。要求：

（1）編製程式，按中斷方式採樣A/D轉換資料，採樣點取300H個，並將結果顯示出來；

（2）A/D轉換器的類比訊號範圍0～+5V。試用如下兩種方法產生：

①類比量由三個電位器輸出；

②為保證所輸入的類比訊號在A/D轉換器工作期間穩定可靠，對快速變化的類比訊號，輸入A/D轉換器前需加採樣保持電路單元。

2-6* 設計一事件統計與顯示電路。要求：

當某事件出現時，送來一個負極性脈衝。顯示器由兩位7段LED顯示器組成，初始狀態顯示“0”，以後每送來一個負脈衝，則顯示內容加1。當顯示“99”時，若再送來一個負脈衝，則又顯示“00”，同時使蜂鳴器以1000HZ的頻率響10秒鐘。

2-7* 設計一個交通燈管理電路。要求：

交通口上南北、東西方向各裝有綠、黃、紅指示燈，南北通行時間為15S，東西通行時間為10S，當由綠燈變為紅燈前的3S內，綠燈滅而黃燈亮。通行時間各由兩位7段LED顯示器指示，且為倒時間指示（即從15或10逐次減1，禁止通行時顯示器滅）。當某方向顯示紅燈時，容許人工幹預強行改變兩個方向的指示燈顏色，以讓救護車之類的車輛通行，但發出改變通行命令後有3S時間使顯示綠燈的方向改變顯示黃燈，並以每秒10次的頻率閃爍，以示警告。

2-8* 設計電風扇控制電路，使風扇具有：

（1）強、中、弱三檔；

（2）模仿自然風（高原風、森林風、山川風）；

（3）定時功能。

提示：利用晶閘管改變電機端的電壓、電流來控制轉速。

2-9  利用8255A、ADCO809設計一IBM PC機A/D轉換介面卡。要求：

由系統板上的8253定時器0控制每隔5秒採樣一遍ADCO809的8路類比輸入，將採集的數字量顯示於CRT螢幕上（數字量00H表示OV，FFH表示5V），併當8路類比輸入變化時，分別在CRT上動態描述輸入與輸出關係曲線。

2-10  利用8255A、ADCO809和DACO832實現類比量至類比量的轉換。要求：

（1）ADCO809以其可能有的最快速度周期地轉換INO的類比量為數字量。ADCO809僅啟動一次，以後的轉換由自身啟動；

（2）DACO832連續地將數字量轉換為類比量。當INO＜1V時，DAC輸出的類比量為1V＜INO＜2.25V時，將以1V為基礎的變化量（INO-1）乘以4後從DAC輸出；當INO≥2.25時，DAC輸出5V，並在CRT上動態描述輸入與輸出關係曲線；

（3）用3隻不同顏色的LED定性顯示INO的大小。INO＜1V時，黃色LED顯示；1V≤INO＜2.25V時，綠色顯示；INO≥2.25時，紅色顯示。

2-11* 試設計一個PC機介面卡，用於控制爐溫裝置。要求採用8255A晶片，並用ADC0809和DAC0832與爐溫控制裝置相串連。試設計硬體電路，並編製有關軟體將A/D轉換後的資料X進行F（X）運算，運算結果從D/A轉換器輸出，採用中斷方式輸入和輸出資料，且採用IRQ2中斷；設F（X）運運算元程式已存在，其入口參數，出口參數均在AL中。

2-12* 用PC機實現對注塑機的時間順序控制。注塑機生產一個工件的工藝流程為：合模（1s）→注射（2s）→延時（3s）→開模（1s）→產伸（1s）→產退（1s）。假若用8255A的B口PB0～PB5每根線控制一個執行機構動作，用PA7、PA6作為掉電和低溫警告監視輸入。如果正常，各執行機構按工藝流程順序周而復始的切換；一旦出現異常，則通過PC0控制一個紅色LED發光，作為故障警示，並設定6s故障處理時間，時間到，若故障已排除，則系統繼續運行，否則停止生產。

2-13  用兩片8255A設計一個並行介面電路，把兩台PC機的PC匯流排系統（一主一從）串連在一起，實現主機向從機的單向通訊。用中斷方式實現傳送同步。

2-14* 試設計一公用汔車自動售票機介面，它包括資料輸入寄存器、資料輸出鎖存器、狀態寄存器、控制寄存器，其連接埠地址分別為0510H、0512H、0514H、0516H。設計思想為：可接受1角、2角、5角三種硬幣，每投入一枚硬幣，狀態寄存器的第0位置1，並使資料輸入寄存器中存入該硬幣的代碼（分別為01，02，05）。當資料輸入寄存器內容被讀入時，狀態寄存器的第0位被清楚，並從資料輸出鎖存器（它控制顯示器）輸出已投入硬幣的總錢數。當取票按鈕被撳下時，狀態寄存器的位1置1，這時如投入的硬幣總額為5角，控制寄存器的位0置1，啟動送票機構，並取入硬幣；若總額不是5角，使控制寄存器的位7置1，控制退出所投入的全部硬幣。無論投入的硬幣總額為多少，一旦控制寄存器的位0或位7置“1”，就使顯示器清0。試設計該介面的硬體和軟體。

2-15  利用單片機設計一多波群發生器，周期性的輸出100KHZ、50KHZ、20KHZ、10KHZ、5KHZ、2KHZ、1KHZ的近似正弦波，每種頻率的訊號的期間都為2s。

2-16* 設計一個採樣速率可程式化的A/D轉換系統，其速率用可程式化定時器控制。設基準時鐘頻率F為2KHZ，A/D轉換器在XZ/F秒時間內以每秒F/X個樣本速率進行量化輸入操作。X、Y、Z為可由程式設定的參數，均小於256。

2-17* 設計一個數字錄音機，以每秒鐘5000次速率將語言存入記憶體，共採集60000個資料（錄12秒），然後以同樣的速率使喇叭放音。

2-18* 設計一個簡易電子琴，使得相應鍵按下時，能發出1、2、3、4、5、6、7音階聲，且發音時間的長短可調。

提示：（1）每個音階對應的頻率如下：

音階	1	2	3	4	5	6	7
頻率（HZ）	261.1	293.7	329.6	349.2	392.0	440.0	493.9

（2）不同頻率的區別，可通過調節向D/A轉換器輸出資料的時間間隔來得到。

2-19  利用單片機等設計一個電子鐘。電子鐘顯示格式如下：

××.××.××

時   分   秒

小鍵盤的控製作用如下：

C鍵—清除，顯示00.00.00；

G鍵—啟動計時；

D鍵—停止計時；

P鍵—設定時、分、秒值，若輸入有錯，則顯示E -. - -. - -，此時敲入P鍵可重新輸入預置值。

2-20* 設計一通用控制系統，由微機、I/O通道、鍵盤/顯示電路、並行I/O介面、前端控制電路組成。

2-21* 設計一多功能LED電子鐘。要求：

    （1）能顯示年、月、日、時、分、秒（通常顯示時、分、秒）；

    （2）能對年、月、日、時、分、秒進行預置；

    （3）具有定時功能，定時時間到聲光報告。

2-22 設計一智能計程表。能顯示裡程、總裡程及計費（單價、總價）。

2-23 單片機溫度檢測系統。設計一個基於單片機的溫度檢測系統，檢測結果用LED或LCD顯示器顯示。

2-24 基於串口的單片機溫度檢測系統。設計一個單片機溫度檢測系統，A/D轉換結果通過串口送給單片機，並在LED或LCD顯示器上顯示。

2-25 單片機濕度檢測系統。設計一個基於單片機的濕度檢測系統，檢測結果用LED或LCD顯示器顯示。

2-26 基於串口的單片機濕度檢測系統。設計一個單片機濕度檢測系統，A/D轉換結果通過串口送給單片機，並在LED或LCD顯示器上顯示。

2-27 單片機酒精濃度檢測系統。設計一個基於單片機的酒精濃度檢測系統，檢測結果用LED或LCD顯示器顯示。

2-28 基於串口的單片機酒精濃度檢測系統。設計一個單片機酒精濃度檢測系統，A/D轉換結果通過串口送給單片機，並在LED或LCD顯示器上顯示。

2-29 單片機瓦斯濃度檢測系統。設計一個基於單片機的瓦斯濃度檢測系統，檢測結果用LED或LCD顯示器顯示。

2-30 基於串口的單片機瓦斯濃度檢測系統。設計一個單片機瓦斯濃度檢測系統，A/D轉換結果通過串口送給單片機，並在LED或LCD顯示器上顯示。

 

3-1  利用兩台PC機的RS-232C介面進行串列通訊。要求：

（1）發送端把從鍵盤輸入的字元送往接收端，接收端在收到字元後在CRT上顯示出來；

（2）用查詢方式進行半雙工通道；

（3）將甲乙兩機的顯示屏從中間分成兩個顯示區，上部顯示區顯示本機發送給對方的字元，下部顯示區顯示本機通過RS-232C介面接收到的字元。

3-2  利用兩台PC機的RS-232C介面進行串列通訊。要求：

（1）用中斷方式進行半雙工通訊；

（2）甲、乙兩機均從鍵盤接收鍵入字元，並通過RS-232C傳至對方；

（3）將甲乙兩機的顯示屏從中間分成兩個顯示區，左部顯示區顯示本機發送給對方的字元，右部顯示區顯示本機通過RS-232C介面接收到的字元。

 3-3  利用兩台單片機進行串列通訊，能通過LED顯示器顯示通訊結果。