长 沙 学 院
课程设计指导书
课程设计名称 计算机接口技术及应用
系 （部） 机电工程系
专 业 机械设计制造及其自动化
班 级 08级机本1-4班
2010年12月12日
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课程名称：《计算机接口技术及应用》课程设计 课程编号：6010130160
主 笔 人：程立志 刘延斌 高岳民 主 审 人：许焰
一、课程设计的目的
通过《计算机接口技术及应用》课程设计，使学生具备以下能力： （1） 加深对《计算机接口技术及应用》所学知识的理解； （2） 掌握单片机内部资源的使用方法和步骤； （3） 掌握单片机应用的环节和步骤；
（4） 能使用汇编语言编程环境编写程序、编译、仿真和修改程序； （5） 能初步判断分析单片机系统的简单故障；
（6） 能对自己的实践工作进行总结，具备编写实习报告书能力； （7） 初步具备辩证思维的能力；
（8） 培养学生热爱科学，实事求是的学风和创新意识、精神，合作精神。
二、课程设计的题目 （1） 大型智能交通灯设计 （2） 简易数字电压表设计 （3） 秒表/时钟计时器设计 （4） 电子日历设计 （5） 超声波测距器设计 （6） DS18B20数字温度计设计 （7） 1602液晶显示屏设计 （8） 六路数字抢答器设计 （9） 机械手动作行程控制 （10）三层楼电梯呼叫控制 （11）高楼定压供水分程控制 （12）物料传送带单控与顺序控制 （13）16×16 点阵LED汉字显示设计 （14）4×4 矩阵键盘计算器设计 （15）按需过马路智能交通灯设计 （16）无线遥控升降系统设计
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（17）新生儿恒温箱监控系统设计 （18）无线遥控多路开关设计 （19）键控步进电机设计 （20）智能晨起系统设计
三、设计内容（主要技术关键的分析、解决思路和方案比较等） 1. 大型智能交通灯的设计
利用MCS-51系列单片机实现十字路口交通灯智能化的管理，用以控制过往车辆的正常运作。 智能交通灯系统包括直行、左转、右转、以及人行道，还要求具有倒计时与紧急情况处理（救护车，消防车）等控制功能。 2. 简易数字电压表的设计
利用MCS-51系列单片机设计简易数字电压表测量0～5v的8路输入电压值，并在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。测量最小分辨率为0.019V，测量误差约为±0.02V 3. 秒表/时钟计时器的设计
秒表/时钟计时器要求使用六位LED数码显示管显示时、分、秒，以24（小时）计时方式。使用按键开关可实现时分调整、秒表/时钟功能转换功能。 4. 电子日历的设计
电子日历上能显示阳历年，月，日，星期，时，分，秒和阴历年、月，使用按键开关可实现调整。 5. 超声波测距器的设计
设计一个超声波测距器，可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。要求测量范围在0.10-4.00m，测量精度1cm，测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。 6. DS18B20数字温度计的设计
利用89C51单片机、DS18B20温度传感器，制作数字温度计。要求测温范围为-50～110℃，精度误差在0.1℃以内，LED数码管直接显示测量温度值。
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7. 1602液晶显示屏设计
设计一个室内用1602液晶显示屏，要求在目测条件下LED显示屏个点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形或文字应稳定、清晰无串扰。图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。 8. 六路数字抢答器的设计
（1） 抢答器同时供6名选手或6个代表队比赛，分别用6个按钮S0 ~ S5表示。
（2） 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。 （3） 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
（4） 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动\开始\键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。
（5） 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。 （6） 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。 9. 机械手动作行程控制
（1） 设“单步”、“单程”、“往返”、“连续”4个按钮及4个键值灯； （2） 设“左上”、“左下”、“右上”、“右下”4个电磁位置开关及4个指示灯。
（3） 设“左上”为初始位置，根据不同的选择按钮，驱动相应的（3台）直流电机正反转，完成相应的行程动作。 10. 三层楼电梯呼叫控制
（1） 第一层只设“上”、第二层设“上”、“下”、第三层只设“下”共四个按钮；
（2） 每层都设一个电磁位置开关，轿厢上下指示灯；共享一台直流电机正反转。
（3） 电梯轿厢内设“1”、“2”、“3”三个楼层键及键位指示灯，轿厢上
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下指示灯，开关门指示灯，电梯根据当前层位和楼层选择按钮的先后顺序，决定向上或向下，电机以正反转时延2秒完成层间动作。 11. 高楼定压供水分程控制
（1） 设用水量“增”、“减”两个按钮键位指示灯两个；直流抽水电机三台；
（2） 一个四位可控增益三路求和放大器仿水压变化，过低和过高指示灯各1个。
（3） 将运算放大器输出电压模数转换后回送给微处理器，且数字显示水压变化。
12. 物料传送带单控与顺序控制
（1） 设“单1/单2/单3/顺控”、“单控正转/顺控正转”、“单控反转/顺控反转”、“单控停止/顺控停止”4个按键7个键值灯；
（2） 设3台可控正反转直流电机，工作时点亮相应正转/反转指示灯。 （3） 由于单控/顺控按键复用，在不同状态下同一按键的键值不同，去抖后按不同键值执行相应功能。 13. 16×16 点阵LED汉字显示设计
（1） 点阵显示汉字“长沙大学机电工程系”；
（2） 实现自定义移位效果，如左滚屏，有滚屏，上、下卷帘等。 14. 4×4 矩阵键盘计算器设计 （1） 分别识别16个键盘值；
（2） 设定前10个为0到9，后面键值分别是A、B、C、D，—，最后一个键值为确认键；
（3） 利用数码管实现255内的减法运算。 15. 按需过马路智能交通灯设计
（1） 常态下直行为黄灯闪烁，提示慢行；
（2） 人行通道两边均有过马路按键。一旦按下，直行5秒黄灯闪烁后红灯，行人20秒过马路；
（3） 3分钟内仅相应一次行人过马路。
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