单片机设计与开发科目模拟试题.pdf

### 单片机设计与开发科目模拟试题解析 #### 一、题目背景及要求概述 本次模拟试题旨在考察学生对于单片机系统设计与开发的实际应用能力，特别针对智能门锁这一具体应用场景进行了综合测试。根据给定的要求，学生需使用国信长天单片机竞赛实训平台来实现智能门锁的各项功能，并确保程序能够正常运行。 **基本要求**： 1. **程序设计与调试**：参赛者需要基于给定的实训平台完成“智能门锁”的程序设计与调试工作。 2. **资源利用**：在设计与调试过程中，可以参考由组委会提供的“资源数据包”，以帮助更好地理解需求和实现功能。 3. **工程文件提交**：要求参赛者将Keil工程文件按照指定格式（即以准考证号命名）提交至指定服务器，确保提交的工程文件完整且可编译。 #### 二、硬件设计与实现 **硬件框图**包括以下几个主要组成部分： - **单片机**：作为整个系统的控制核心。 - **E2PROM存储器**：用于存储密码等关键数据。 - **数码管**：显示门锁的基本信息和状态。 - **LED**：指示门锁状态以及输入模式。 - **矩阵按键**：用户输入密码的主要接口。 - **继电器**：控制门的开关状态。 #### 三、功能实现细节 **功能描述**包括以下几点： 1. **基本功能**：通过单片机控制外围器件实现智能门锁的功能，如控制继电器开关门、LED指示状态、数码管显示信息等。 2. **初始状态**：所有指示灯熄灭、数码管熄灭、继电器关闭。 3. **按键功能**： - 按键S16启动密码输入模式，输入时数码管会动态显示输入过程。 - 密码输入正确后，继电器打开，数码管显示“OPEN”，5秒后自动关闭并回到初始状态。 - 输入错误，LED L1点亮5秒后熄灭，设备回到初始状态等待新输入。 - 在门开启状态下，按S12键可以修改密码，输入完成后再次按下S12确认修改。 - 使用清除键可随时取消当前密码输入。 4. **存储功能**：密码存储在E2PROM中，修改后自动保存。 #### 四、设计注意事项 - **关闭无关外设**：如蜂鸣器等非必要部件，在设计时应予以关闭，避免干扰系统运行。 - **默认密码设置**：设备首次上电时，默认密码为6个8，需提醒用户及时更改。 #### 五、综合分析与总结 本模拟试题要求参赛者全面掌握单片机系统的设计与开发流程，不仅需要具备良好的编程能力，还需要熟悉单片机硬件原理及其外围设备的连接方式。通过对智能门锁的设计与实现，能够有效检验学生对于单片机技术的应用能力以及解决问题的实际水平。此外，还要求学生具备一定的创新意识和团队协作精神，能够在规定时间内高效地完成任务。该模拟试题是一次非常有价值的实践性考核。