【正文】 題目編號(hào)：008簡(jiǎn)單計(jì)算器的制作一、功能介紹該作品通過(guò)4*4鍵盤(pán)輸入計(jì)算的數(shù)字以及要進(jìn)行的計(jì)算操作，利用單片機(jī)控制液晶顯示，然后進(jìn)行簡(jiǎn)單的加減乘除計(jì)算，最終將結(jié)果顯示在1602液晶上，同時(shí)能夠存儲(chǔ)前次計(jì)算結(jié)果。二、設(shè)計(jì)要求1．至少能進(jìn)行簡(jiǎn)單的加減乘除、取倒數(shù)、開(kāi)平方，n次方等運(yùn)算2．計(jì)算結(jié)果正確率≥90%3．能夠存儲(chǔ)某一次計(jì)算結(jié)果并在需要時(shí)能夠調(diào)用出來(lái)顯示三、參考方案設(shè)計(jì)（按鍵不夠可以自己加按鍵或使用PS2鍵盤(pán)）1．硬件結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。按鍵輸入MCU液晶顯示24C02 圖1 簡(jiǎn)單計(jì)算器硬件結(jié)構(gòu)方框圖2．制作思路（1）4*4按鍵輸入要進(jìn)行計(jì)算操作的數(shù)字和要進(jìn)行的何種操作，然后通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行計(jì)算。（2）單片機(jī)通過(guò)讀出按鍵的輸入將其顯示在1602液晶上，并將結(jié)果顯示在上面。（3）4*4按鍵程序可利用線翻轉(zhuǎn)法進(jìn)行編寫(xiě)，通過(guò)行列掃描確定按鍵的值。（4）1602液晶要嚴(yán)格按照時(shí)序編寫(xiě)程序。（5）E2PROM 24C02采用I2C協(xié)議編寫(xiě)程序3．設(shè)計(jì)注意地方（1）單片機(jī)通過(guò)調(diào)用庫(kù)函數(shù)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算來(lái)算出最終結(jié)果。（2）1602要接背光，將VO管腳直接接地或者通過(guò)一個(gè)電位器來(lái)調(diào)節(jié)背光。難度等級(jí)：A簡(jiǎn)單題目編號(hào)：009數(shù)字電壓表一、功能介紹該作品通過(guò)單片機(jī)控制AD采集電壓大小為05V的直流電壓，然后通過(guò)數(shù)碼管顯示出采集的電壓大小。二、設(shè)計(jì)要求1．電壓測(cè)量范圍：05V2．3．電壓測(cè)量路數(shù)：4路。4．對(duì)測(cè)量的電壓值進(jìn)行數(shù)字顯示。三、參考方案設(shè)計(jì)1．硬件結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。 ADC0804MCU數(shù)碼管顯示裝置圖1 數(shù)字電壓表硬件結(jié)構(gòu)方框圖2．制作思路（1）利用單片機(jī)控制ADC0804進(jìn)行電壓采集，將采集得到的數(shù)據(jù)送給單片機(jī)進(jìn)行處理，計(jì)算出電壓大小。（2）ADC0804所采集的電壓由8個(gè)電位器通過(guò)調(diào)節(jié)分壓比進(jìn)行得到。（3）單片機(jī)控制1602液晶顯示八路采樣電壓大小。3．設(shè)計(jì)注意地方（1）ADC0804所用到的基準(zhǔn)電壓可直接由電源電壓處理后得到。（2）控制ADC0804的時(shí)序程序要嚴(yán)格按照數(shù)據(jù)手冊(cè)的時(shí)序進(jìn)行編寫(xiě)。難度等級(jí)：A簡(jiǎn)單 題目編號(hào)：010溫度顯示報(bào)警裝置一、功能介紹該作品通過(guò)溫度傳感器DS18B20進(jìn)行測(cè)量室溫，并且通過(guò)三位一體數(shù)碼管顯示出當(dāng)前溫度，并且具有溫度報(bào)警提示，報(bào)警溫度大小可設(shè)定。二、設(shè)計(jì)要求：080℃≤℃三、參考方案設(shè)計(jì)1．硬件結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。 DS18B20MCU數(shù)碼管顯示裝置蜂鳴器報(bào)警裝置4*4鍵盤(pán)圖1 溫度顯示報(bào)警裝置硬件結(jié)構(gòu)方框圖2．制作思路（1）利用單片機(jī)控制溫度傳感器DS18B20進(jìn)行溫度采集，將采集得到的數(shù)據(jù)送給單片機(jī)進(jìn)行處理，計(jì)算出當(dāng)前溫度。（2）單片機(jī)將當(dāng)前所測(cè)溫度與報(bào)警溫度進(jìn)行比較，如果當(dāng)前溫度高于報(bào)警溫度則控制蜂鳴器發(fā)聲，如果不高于報(bào)警溫度則不進(jìn)行操作，繼續(xù)采集溫度。（3）單片機(jī)控制數(shù)碼管顯示溫度，利用三位一體數(shù)碼管進(jìn)行顯示，采用動(dòng)態(tài)掃描的方法實(shí)時(shí)顯示出當(dāng)前所測(cè)的溫度。3. 設(shè)計(jì)注意地方（1）DS18B20的數(shù)據(jù)腳應(yīng)接上一個(gè)上拉電阻。（2）數(shù)碼管的位選與段選不要接錯(cuò)，由于單片機(jī)的IO口驅(qū)動(dòng)能力不夠，所以在接數(shù)碼管的時(shí)候應(yīng)加一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，三極管驅(qū)動(dòng)電路即可。 （3）單片機(jī)控制蜂鳴器時(shí)也要加一個(gè)三極管驅(qū)動(dòng)電路。（4）DS18B20的控制時(shí)序要嚴(yán)格按照手冊(cè)上寫(xiě)。難度等級(jí)：A簡(jiǎn)單 題目編號(hào)：011用三極管代替MAX232進(jìn)行串口通信一、功能介紹該作品通過(guò)利用兩個(gè)三極管來(lái)替代max232電平轉(zhuǎn)換芯片，來(lái)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與pc機(jī)之間進(jìn)行低速的串口通信。二、設(shè)計(jì)要求1．波特率≤19200bit/s2．準(zhǔn)確率≥95%三、參考方案設(shè)計(jì)1．232電平轉(zhuǎn)換電路圖見(jiàn)圖1。圖1 用三極管代替MAX232進(jìn)行串口通信硬件電路圖2．制作思路（1）單片機(jī)與PC機(jī)由于電氣特性不同，所以需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換從而使兩者之間達(dá)到一樣的電氣特性，進(jìn)行低速數(shù)據(jù)傳輸。在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，兩者必須共地。（2）單片機(jī)的晶振選取要合適，否則單片機(jī)設(shè)置計(jì)算出來(lái)的波特率與實(shí)際傳送波特率有一定的誤差，影響數(shù)據(jù)的正確傳送。（3）用兩個(gè)三極管代替的max232所進(jìn)行的通信速率不能過(guò)高，否則影響數(shù)據(jù)傳送。（4）利用串口助手軟件來(lái)顯示單片機(jī)發(fā)送給pc機(jī)的數(shù)據(jù)，同時(shí)利用助手發(fā)送0~f到單片機(jī)，單片機(jī)控制數(shù)碼管顯示出來(lái)。3．設(shè)計(jì)注意地方（1）通信速率不能過(guò)高，否則影響傳輸?shù)恼_率。（2）單片機(jī)與pc機(jī)要共地。 （3）顯示pc機(jī)發(fā)給單片機(jī)的數(shù)碼管要接上限流電阻。（4）串口助手波特率要設(shè)置成與單片機(jī)發(fā)送接收數(shù)據(jù)波特率一致。難度等級(jí)：A簡(jiǎn)單題目編號(hào)：012 簡(jiǎn)易IC卡刷卡器一、功能介紹設(shè)計(jì)并制作自制的簡(jiǎn)易IC卡及簡(jiǎn)易IC卡閱讀器。簡(jiǎn)易IC卡使用廢棄的200卡，包月卡等硬質(zhì)不透明卡片制作而成，每張卡片使用打孔的方式進(jìn)行不同編號(hào)。閱讀器部分需要制作相應(yīng)的IC卡插槽，并通過(guò)紅外檢測(cè)識(shí)別卡號(hào)，單片機(jī)將檢測(cè)到的卡號(hào)通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。二、設(shè)計(jì)要求1．要求可編碼卡數(shù)大于8個(gè)；2．?dāng)?shù)碼管可顯示的狀態(tài)有：無(wú)卡插入、無(wú)效卡、顯示卡號(hào)、該卡已刷過(guò)；3．要求單片機(jī)具有卡號(hào)存儲(chǔ)掉電不丟失、一鍵刷新等功能；4．識(shí)別錯(cuò)誤率＜1/100。三、參考方案設(shè)計(jì)單片機(jī)使用普通51單片機(jī)，顯示使用六位數(shù)碼管，即可顯示時(shí)間，又可顯示卡號(hào)。紅外檢測(cè)部分可參考圖1，數(shù)碼管連接可參考圖2。 圖2 數(shù)碼管連接部分部分電路圖圖1 紅外線檢測(cè)部分電路圖難度等級(jí)：A簡(jiǎn)單題目編號(hào)：013簡(jiǎn)易電子時(shí)鐘一、功能介紹該作品只利用單片機(jī)的最小系統(tǒng)板、一塊時(shí)鐘芯片和一塊1602的液晶實(shí)現(xiàn)年、月、日、時(shí)、分、秒的顯示及設(shè)定，最好有鬧鐘的功能。二、設(shè)計(jì)要求1．時(shí)間顯示誤差小于3s2．能夠設(shè)置時(shí)間及具有鬧鐘報(bào)警功能。三、參考方案設(shè)計(jì)1．原理框圖見(jiàn)圖1。按鍵單片機(jī)最小系統(tǒng)顯示部分時(shí)鐘芯片圖1 紅外線檢測(cè)部分電路圖2．制作思路（1）本作品可以有兩種方案，一是直接用單片機(jī)的定時(shí)器；二是用一塊時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的控制；（2）本作品主要分為兩大部分來(lái)調(diào)試，一是時(shí)鐘芯片的調(diào)試，二是顯示器的調(diào)試；（3）該作品集趣味性、實(shí)用性于一體，能很好的激發(fā)同學(xué)們的興趣；3．設(shè)計(jì)注意的地方圖2 PCF8563時(shí)鐘芯片的原理圖難度等級(jí)：A簡(jiǎn)單題目編號(hào)：014紅外無(wú)線耳機(jī)一、功能介紹利用紅外對(duì)管不經(jīng)調(diào)制解調(diào)而直接利用紅外線把電視機(jī)等發(fā)出的音頻信號(hào)發(fā)送接受。二、設(shè)計(jì)要求1．紅外收發(fā)距離大于1米。2．傳輸音頻信號(hào)無(wú)明顯失真。三、參考方案設(shè)計(jì)1．原理框圖如下：音頻信號(hào)信號(hào)放大電視機(jī)信號(hào)發(fā)射圖1紅外無(wú)線耳機(jī)的發(fā)射部分信號(hào)接收信號(hào)放大圖2紅外無(wú)線耳機(jī)的接收部分2．制作思路（1）本作品沒(méi)有單片機(jī)，只是硬件電路構(gòu)成。（2）本作品做的難度不是很大，主要是紅外部分和放大部分的調(diào)試。（3）該系統(tǒng)的電壓要選好，不要用交流電，最好用電池。（4）還有傳輸距離，紅外的我們這個(gè)是小型的距離可能不是很遠(yuǎn)，但是不能少于1cm。3．設(shè)計(jì)原理分析電視機(jī)傳來(lái)的模擬音頻信號(hào)傳輸?shù)桨l(fā)射部分，通過(guò)NPN型三極管9013對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行放大，采用紅外法發(fā)射管把信號(hào)發(fā)射出去；接受部分的紅外接收管結(jié)束到音頻信號(hào)后經(jīng)過(guò)濾波和LM386放大后輸入到耳機(jī)中。兩部分均采用9伏紐扣電池進(jìn)行供電。由于感應(yīng)式無(wú)線耳機(jī)的發(fā)射電路必須固定安裝在房間的墻壁或天花板上，故無(wú)法在室外使用，這是感應(yīng)式無(wú)線耳機(jī)的主要缺點(diǎn)。而紅外無(wú)線耳機(jī)則不然，由于它的信號(hào)發(fā)射采用小巧的紅外發(fā)射電路，既可在室內(nèi)用于電化教學(xué)、家庭電視和音響設(shè)備的音頻信號(hào)無(wú)線接收，也能在戶外使用便攜式錄音機(jī)、CD、VCD及MP3時(shí)，方便地去掉耳機(jī)線，實(shí)現(xiàn)名副其實(shí)的無(wú)線“隨身聽(tīng)”。 紅外無(wú)線耳機(jī)的發(fā)射電路如圖(a)所示。使用時(shí)將插頭XP插入電視機(jī)、收錄機(jī)的耳機(jī)插座內(nèi)，音頻信號(hào)通過(guò)XP經(jīng)電容Cl耦合、三極管VTl放大，再由紅外發(fā)射二極管VDl和VD2向外發(fā)射載有音頻電波的紅外線。電路裝成后適當(dāng)調(diào)節(jié)偏置電阻R2，使流過(guò)VDl和VD2的靜態(tài)電流為l0mA即可。 圖(b)為紅外無(wú)線耳機(jī)的接收電路。紅外接收管VD3～VD5接收到發(fā)射電路發(fā)出的紅外線信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)換為音頻信號(hào)，再由三極管VT2放大送入集成運(yùn)放ICl作功率放大，最后由耳機(jī)BE輸出。電路中使用3只紅外接收管是為了能全方位接收信號(hào)。調(diào)試時(shí)，先用手觸摸紅外接收管的正極，調(diào)節(jié)電阻RR5使耳機(jī)BE輸出的交流聲最響，然后再接通發(fā)射電路，適當(dāng)調(diào)節(jié)電視機(jī)或收錄機(jī)的音量大小，直到耳機(jī)傳出的聲音大且清晰為止。難度等級(jí)：A簡(jiǎn)單題目編號(hào)：015 電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)儀一、功能介紹該作品通過(guò)計(jì)數(shù)電路、時(shí)鐘電路、靜態(tài)顯示等功能電路實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速和頻率的測(cè)量以及靜態(tài)顯示。二、設(shè)計(jì)要求1．用四位數(shù)碼管顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速，顯示單位：轉(zhuǎn)/秒2．轉(zhuǎn)速測(cè)量誤差小于1轉(zhuǎn)/秒。 三、參考方案設(shè)計(jì)1．原理框圖見(jiàn)圖1。譯碼器鎖存器計(jì)數(shù)器整形電路單穩(wěn)態(tài)時(shí)鐘電路顯示電路圖1 電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)儀硬件結(jié)構(gòu)方框圖 2．制作思路（1）利用光電開(kāi)關(guān)管做電機(jī)轉(zhuǎn)速的信號(hào)拾取元件，在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上安裝一圓盤(pán)，在圓盤(pán)上挖一小洞，小洞上下分別對(duì)應(yīng)著光發(fā)射和光接受開(kāi)關(guān)，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈既光電管導(dǎo)通一次，利用此信號(hào)做為脈沖計(jì)數(shù)所需。（2）計(jì)數(shù)脈沖通過(guò)計(jì)數(shù)電路進(jìn)行有效的計(jì)數(shù)，按照設(shè)計(jì)要求每一秒種都必須對(duì)計(jì)數(shù)器清零一次，因?yàn)殡娐穼?shí)行秒更新，所以計(jì)數(shù)器到譯碼電路之間有鎖存電路，在計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)的過(guò)程中對(duì)上一次的數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存顯示，這樣做不僅解決了數(shù)碼顯示的邏輯混亂，而且避免了數(shù)碼顯示的閃爍問(wèn)題。（3）對(duì)于脈沖記數(shù)，有測(cè)周和測(cè)頻的方式。測(cè)周電路的測(cè)量精度主要受電路系統(tǒng)的脈沖產(chǎn)生電路的影響，對(duì)于低頻率信號(hào)，其精度較高。測(cè)頻電路其對(duì)于正負(fù)一的信號(hào)差比較敏感，對(duì)于低頻率信號(hào)的測(cè)量誤差較大，但是本電路仍然采用測(cè)頻方式，原因是本電路對(duì)于馬達(dá)電機(jī)轉(zhuǎn)速精度要求較低，本電路還有升級(jí)為頻率計(jì)使用，而測(cè)頻方式對(duì)高頻的精度