单片机技能大赛题目
题目10 LCD电子钟的制作
一、设计要求
制作一个LCD显示的电子钟，在LCD显示器上显示当前的时间。 1. 使用字符型LCD显示器显示时间。 2. 显示格式为“时时：分分：秒秒”。
3. 用4个功能键操作来设置当前时间。功能键K1~K4功能如下。 （1）K1——进入设置现在的时间
（2）K2——修改小时，并显示修改结果。 （3）K3——修改分钟，并显示修改结果。 （4）K4——确认完成设置 二、原理说明
本题目的难点在于处理功能键K1~K4的输入，由于每个功能键都具有相应的一种或多
种功能，因此程序中需要大量使用do{}while或while{}循环结构，以检测是否有按键按下的具体功能。 必须注意，程序设计中，小时、分钟、秒变量hour、minute、second必须置为全局变量，才能如上述
函数一样在各处函数中直接进行修改，如为局部变量，则上述形式的直接修改无效。 1602液晶显示模块以及基于单片机定时器的时钟实现见教材介绍，不再赘述。
三、电路设计与仿真
本题目的LCD显示的电子钟原理电路与仿真效果如图7-10所示。程序执行后工作指示灯D1闪动一
下，表示时钟开始运行。按下按键K1后，D1停止闪烁，即时钟停止走时，时钟停在当前时刻；按下按键K2和K3后，可改变小时和分钟；按下按键K4后，时钟从修改后的时间重新开始运行。 为加强AT89C51的驱动能力，原理图中加入作为上拉电阻的排电阻（CTRESPACK-7），即图中的RP1。
LCD1LM016LVSSVDDVEERSRWE456123C1U230pF19XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617VDDX1CRYSTALC230pF18XTAL2R210k9RSTVDDC310uF293031PSENALEEAD1LED-GREENVDDR11k7891011121314D0D1D2D3D4D5D6D7k1k2k3k412345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51RV11k12345678RP1Multi Resistor Pack10k 第 11 页 共 36 页
单片机技能大赛题目
题目11 LED数码管秒表的制作
一、设计要求
制作一个LED数码管显示的秒表，用2位数码管显示计时时间，最小计时单位为“百毫秒”，计时范
围0.1~9.9s。当第1次按下并松开计时功能键时，秒表开始计时并显示时间；第2次按下并松开计时功能键时，停止计时，计算两次按下计时功能键的时间，并把时间值送入数码管显示；第3次按下计时功能键，秒表清零，等待下一次按下计时功能键。如果计时到9.9s时，将停止计时，按下计时功能键，秒表清零，再按下重新开始计时。
二、原理说明 本秒表应用了AT89C51的定时器的定时工作模式，计时范围0.1~9.9s。此外还涉及如何控制LED数
码管显示数字的问题，即数码管显示程序的编写。 三、电路设计与仿真
LED数码管显示的电子秒表原理电路与仿真如图所示。
C122pFU1X119XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.71P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.723456789RP1C2C310uF1822pF9XTAL2RSTR110k293031PSENALEEAP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.712345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51PROGRAM=69.HEX计时功能键P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.71k
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单片机技能大赛题目
题目12 LCD显示的定时钟制作
一、设计要求
制作一个简易的LCD显示的定时闹钟，当时钟时间与设置的闹铃时间一致时，继电器开关接通，也可发出声响（可控）。若LCD选择有背光显示的模块，在夜晚或黑暗的场合中也可使用。 定时闹钟的基本功能如下。
（1）显示时钟时间，格式为“时时：分分”，并可重新设置。 （2）显示闹铃时间，格式为“时时：分分”，且显示闪烁以便与时钟时间相区分。闹铃时间可重新设置。
（3）程序执行后工作指示灯LED闪烁，表示时钟工作为时钟显示模式，LCD显示的初始时间为“23:58”。按下K2，闪烁显示的“00:00”为闹铃的时间，单击K3又返回时钟显示模式。时钟从“23:58”开始计时，定时时间“00:00”到时，继电器开关接通，控制电器的开启，且可发出声响（可控）。 时钟与闹铃时间的设置可通过4个功能按键K1—K4实现，具体说明如下。
（1）时钟时间的设置：首先单击K1进入时钟设置模式。此时每单击一下K1，则小时增1，单击一下K2，则分钟增1，再单击K3则设置完成，返回时钟显示模式。此时小时和分钟均已发生变化。单击K4，如果发出一声响，则定时到时，开关动作，蜂鸣器关闭；单击K4，如果发出三声响，则开关动作，蜂鸣器发声。
（2）闹铃的时间设置：首先单击K3进入闹铃的设置模式。此时每单击一下K1，则小时增1，单击一下K2，则分钟增1，最后单击K3则设置完成，返回闹铃显示模式。此时闹铃的小时和分钟均已发生变化。
（3）K4的功能：闹铃是否发声的状态控制，设为ON状态，则闹铃时间到连续3次发出“哗”的声音，设置为OFF状态发出“哗”的一声。开机默认声响关闭。
（4）K2单独的功能：显示闹铃时间。 二、原理说明
本题目的难点在于4个按键中的每个键都具有两个功能，以最终实现菜单化的输入功能。过逐层嵌套的循环扫描，实现嵌套式的键盘输入。
另外，本题目中用到了电磁继电器( RELAY)，电磁继电器一般由电磁铁触点等组成的，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。只要在线圈的两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。在本题目中，通过单片机输出的高电平、低电平对电磁继电器的通断进行控制，从而实现工控系统中重要的“以弱控强”。
三、电路设计与仿真
本题目的LCD显示的定时闹钟电路原理图与仿真效果如图所示。
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单片机技能大赛题目
12vLCD1LM016LRL1VSSVDDVEERSRWE45612312V12VC1U230pF19XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617VDDX1CRYSTALC230pF18XTAL2R210k9RSTVDDC310uF293031PSENALEEAD1LED-GREENVDDR11k7891011121314D0D1D2D3D4D5D6D7L1K1K2K3K412345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51RV11k12345678RP1Multi Resistor PackVDD10kLS1SPEAKERR320RQ1PNP 第 14 页 共 36 页
单片机技能大赛题目
题目19 可编程作息时间控制器设计
一、设计要求
按以下要求设计一个以单片机为核心的可编程作息时间控制器。
（1）按照给定的时间模拟控制，实现广播、上下课打铃、灯光控制（屏幕显示）。 （2）具备日期和时钟显示。 二、原理说明
本题目设计4路可调闹钟，从而实现打铃等功能。当4路闹钟中的任一路到时，均会点亮灯、打铃。
如有需求，可对程序进行调整，增加闹钟的路数及到时后的处理方式。题目中4个按键K1~K4的功能分别为：
（1）K1——设置现在的时间/时的调整；
（2）K2——显示闹钟设置的时间/分的调整； （3）K3——设置闹钟的时间/设置完成； （4）K4——闹钟更换。 三、电路设计与仿真
可编程作息时间控制器电路原理与仿真如图7－19所示。在“Clock Frequency”栏中输入晶振频率11.0592MHz。启动仿真，当4路闹钟中的任一路到时，均会点亮、打铃等。
12vLCD1LM016LRL1VSSVDDVEERSRWE45612312V12VC1U230pF19XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617VDDX1CRYSTALC230pF18XTAL2R210k9RSTVDDC310uF293031PSENALEEAD1LED-GREENVDDR11k7891011121314D0D1D2D3D4D5D6D7此处用灯泡示意广播L1设置现在的时间/时的调整显示闹钟设置的时间/分的调整设置闹钟的时间/设置完成闹钟更换12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51RV11k12345678RP1Multi Resistor PackVDD10kLS1此处用扬声器模拟打铃SPEAKERR320RQ1PNP第 15 页 共 36 页