单片机课程设计指导（第2版）

本书以经典的8位单片机MCS-51为核心，在总结了多届学生单片机课程设计项目、毕业论文项目经验的基础上，结合实际工程应用，选择了18个项目。在内容的安排上，按照单片机案例教学的格式编写，包括项目要求、方案论证、系统硬件电路设计、系统软件设计、系统仿真及调试。书中提供了完整的程序清单、电路原理图和仿真效果图，有利于读都理解、扩展和制作，并制作了KEIL演示视频及PROTEUS仿真演示视频。本书可作为高等院校、成人高校和高职高专院校的电气自动化、机电、电子信息、通信工程、仪器仪表、物联网、汽车电子和计算机应用及相关专业的单片机课程设计指导教材，也可以作为毕业设计的参考教材。

2002.7-2005.6 湖北工业大学，电力电子与电力传动，硕士2005.7-今 武汉工商学院，信息工程学院，教师发表论文：[1]彭敏.轴流泵参数化设计及应力与模态特征分析.计算力学学报. 2016.1(北大核心)[2]彭敏.实船训练系统中柴油机转速的粒子群优化RBF神经网络预测. 海军工程大学学报. 2016.6(北大核心)[3] Zhi Min Chen,Min Peng.Identification and Localization of the Sources of Cyclostationary Sound Fields.Applied Acoustics.87(2015)64-71（SCI收录)主持项目：基于FPGA的机器人视觉控制系统的研究.2017年度湖北省教育厅科研计划项目

目录 第1章多模式可调控跑马灯的设计1 1.1项目要求1 1.2方案论证1 1.3系统硬件电路设计1 1.3.1主控电路1 1.3.2跑马灯显示电路2 1.3.3按键电路3 1.4系统软件设计3 1.4.1设计流程图3 1.4.2程序清单3 1.5系统仿真及调试6 第2章比赛计分器的设计9 2.1项目要求9 2.2方案论证9 2.3系统硬件电路设计10 2.3.1总体电路设计10 2.3.2主控电路10 2.3.3按键电路10 2.3.4显示电路11 2.3.5提示音电路11 2.4系统软件设计12 2.4.1主流程图12 2.4.2计时显示程序设计13 2.4.3计分显示程序设计13 2.4.4程序清单14 2.5系统仿真及调试23 第3章数字电压表的设计26 3.1项目要求26 3.2方案论证26 3.3系统硬件电路设计27 3.3.1总体电路设计27 3.3.2主控电路27 3.3.3A/D转换电路29 3.3.4显示电路30 3.3.5蜂鸣器报警电路31 3.3.6按键电路31 3.4系统软件设计32 3.4.1主程序设计32 3.4.2A/D转换程序设计32 3.4.3显示程序设计33 3.4.4报警程序设计33 3.4.5程序清单34 3.5系统仿真及调试36 第4章简易信号发生器的设计38 4.1项目要求38 4.2方案论证38 4.3系统硬件电路设计39 4.3.1单片机系统及外围电路39 4.3.2D/A转换电路40 4.3.3信号放大电路40 4.3.4波形选择电路41 4.3.5电路原理图41 4.4系统软件设计42 4.4.1设计流程图42 4.4.2程序清单43 4.5系统仿真及调试45 第5章交通信号灯控制系统的设计48 5.1项目要求48 5.2方案论证49 5.3系统硬件电路设计49 5.3.1主控电路49 5.3.2交通信号灯显示电路50 5.3.3LED数码管倒计时显示电路50 5.3.44×4矩阵键盘电路51 5.3.5按键状态显示电路52 5.4系统软件设计52 5.4.1系统主程序52 5.4.2程序清单53 5.5系统仿真及调试63 5.5.1状态一(正常模式1)63 5.5.2状态二(正常模式2)63 5.5.3状态三(正常模式3)63 5.5.4状态四(正常模式4)67 5.5.5状态五(暂停模式)67 5.5.6状态六(设置模式)67 5.5.7状态七(测试模式)67 5.5.8状态八(南北方向紧急制动模式)67 5.5.9状态九(东西方向紧急制动模式)67 第6章简易电子琴的设计76 6.1项目要求76 6.2方案论证76 6.3系统硬件电路设计76 6.3.1主控电路77 6.3.2电子琴键盘电路77 6.3.3蜂鸣器发声电路78 6.4系统软件设计79 6.4.1主程序设计流程图79 6.4.2矩阵键盘扫描流程图79 6.4.3程序清单79 6.5系统仿真及调试84 第7章抢答器的设计86 7.1项目要求86 7.2方案论证86 7.3系统硬件电路设计87 7.3.1单片机最小系统电路88 7.3.2抢答开关电路88 7.3.3抢答按键电路88 7.3.4状态指示电路88 7.3.5显示与显示驱动电路89 7.4系统软件设计89 7.4.1系统主程序90 7.4.2程序清单91 7.5系统仿真及调试97 第8章频率计的设计101 8.1项目要求101 8.2方案论证101 8.3系统硬件电路设计102 8.3.1单片机系统及外围电路102 8.3.2前置放大整形电路设计103 8.3.3分频电路104 8.3.4液晶显示电路104 8.3.5按键与指示电路105 8.4系统软件设计105 8.4.1主程序模块设计106 8.4.2子程序模块设计106 8.4.3程序清单108 8.5系统仿真及调试115 第9章简易计算器的设计118 9.1项目要求118 9.2方案论证118 9.3系统硬件电路设计118 9.3.1单片机系统及外围电路119 9.3.2键盘扫描电路119 9.3.3液晶显示电路120 9.4系统软件设计121 9.4.1主程序设计121 9.4.2矩阵键盘输入模块程序设计121 9.4.3运算模块程序设计121 9.4.4程序清单123 9.5系统仿真及调试129 第10章电子万年历的设计132 10.1项目要求132 10.2方案论证132 10.3系统硬件电路设计132 10.3.1主控电路134 10.3.2时钟电路134 10.3.3液晶显示电路134 10.3.4键盘接口电路135 10.4系统软件设计136 10.4.1主程序流程图136 10.4.2时钟程序流程图136 10.4.3显示程序流程图136 10.4.4程序清单137 10.5系统仿真及调试150 10.5.1系统启动时的仿真150 10.5.2按键功能测试的仿真150 10.5.3闰年补偿功能测试的仿真150 第11章电子密码锁的设计156 11.1项目要求156 11.2方案论证156 11.3系统硬件电路设计156 11.3.1按键电路157 11.3.2存储电路157 11.3.3复位电路158 11.3.4显示电路158 11.3.5报警电路158 11.3.6开锁电路158 11.4系统软件设计159 11.4.1系统主程序设计流程图159 11.4.2程序清单160 11.5系统仿真及调试178 第12章温度检测和控制系统的设计181 12.1项目要求181 12.2方案论证181 12.3系统硬件电路设计182 12.3.1单片机系统及外围电路182 12.3.2温度检测电路183 12.3.3数码管显示电路184 12.3.4按键电路184 12.3.5状态指示电路与报警电路185 12.4系统软件设计185 12.4.1主程序设计185 12.4.2温度采集子程序设计186 12.4.3温度显示子程序设计186 12.4.4程序清单187 12.5系统仿真及调试195 第13章超声波测距仪的设计198 13.1项目要求198 13.2方案论证198 13.3系统硬件电路设计199 13.3.1单片机系统及外围电路199 13.3.2超声波测距电路199 13.3.3温度测量电路201 13.3.4LCD液晶显示电路202 13.3.5报警电路和按键电路203 13.4系统软件设计203 13.4.1主程序设计流程图203 13.4.2超声波测距程序203 13.4.3温度测量程序204 13.4.4程序清单206 13.5系统仿真及调试216 第14章病房呼叫系统的设计219 14.1项目要求219 14.2方案论证219 14.3系统硬件电路设计220 14.3.1单片机系统及外围电路220 14.3.2报警电路221 14.3.3显示电路221 14.4系统软件设计222 14.4.1系统主程序设计222 14.4.2显示电路程序设计222 14.4.3按键输入电路程序设计223 14.4.4报警电路程序设计223 14.4.5程序清单223 14.5系统仿真及调试229 第15章人体反应速度测试仪的设计232 15.1项目要求232 15.2方案论证232 15.3系统硬件电路设计233 15.3.1单片机系统及外围电路233 15.3.2LED显示电路233 15.4系统软件设计234 15.4.1系统主程序234 15.4.2程序清单234 15.5系统仿真及调试237 第16章16×16点阵LED电子显示屏的设计240 16.1项目要求240 16.2方案论证240 16.3系统硬件电路设计241 16.3.1单片机系统及外围电路241 16.3.2驱动电路241 16.3.3LED电子显示屏电路243 16.4系统软件设计244 16.4.1系统主程序设计244 16.4.2显示驱动程序设计245 16.4.3程序清单246 16.5系统仿真及调试251 第17章直流电机控制系统的设计254 17.1项目要求254 17.2方案论证254 17.3系统硬件电路设计255 17.3.1单片机系统及外围电路255 17.3.2L298N驱动电路256 17.3.3显示电路259 17.3.4键盘输入电路259 17.4系统软件设计261 17.4.1系统主程序设计261 17.4.2按键程序设计261 17.4.3显示程序设计262 17.4.4程序清单262 17.5系统仿真及调试267 第18章电梯控制系统的设计270 18.1项目要求270 18.2方案论证270 18.3系统硬件电路设计270 18.3.1总体电路设计270 18.3.2主控电路271 18.3.3电机驱动电路272 18.3.4按键电路272 18.3.5LED显示电路272 18.3.6数码管显示电路273 18.4系统软件设计274 18.4.1主程序设计274 18.4.2电梯停止运行状态275 18.4.3电梯上行状态275 18.4.4电梯下行状态276 18.4.5程序清单276 18.5系统仿真及调试291 参考文献296