作业5：案例挑战

1、密码锁设计 P110，

新建Proteus图，命名为ProteusChallenge01
新建Keil项目，命名为KeilChallenge01

2、基于PWM的可调光台灯设计 P131，

新建Protues图，命名为ProteusChallenge02
新建Keil项目，命名为KeilChallenge02

添加电压表和3个电源端口

放置3个电源端口

完整效果图

3、动态密码获取系统设计 P210，

新建Proteus图，命名为ProteusChallenge03
新建Keil项目，命名为KeilChallenge03

效果

如果两者一致，则验证通过，用户获得相应的访问权限或完成相关操作；
如果不一致，则验证失败，系统可根据设定进行相应的提示或采取其他安全措施。

下面以基于时间同步的动态密码获取系统为例来说明程序的编写。图7.33所示为一种简易的单片机动密码获取系统电路图。

(1) 密码模式说明

1. 时 分模式
2. 月 日模式
3. 日 分模式
4. 月 时模式

(2) 测试密码输入

上电默认为时分模式，默认密码1111，此时只有数字键、撤销键和确认键可用，4位密码输入完成后，按下确认键。

(3) 测试修改密码

1. 按下修改密码按键
2. 输入原密码
3. 输入新密码
4. 确认

(4) 测试修改密码模式

1. 按下修改密码模式按键
2. 输入密码
3. 设置模式（此时只有1234号键可以用）
4. 确认

当电路正常运行时，D1闪烁。DS1302用于存储实时时间，作为动态密码的参考，单片机会周期性地读取DS1302的时间，再通过LCD屏显示出来。报警系统通过NPN三极管控制蜂鸣器接到单片机的P1.7引脚上，当引脚为高电平时开启蜂鸣器，为低电平时关闭蜂鸣器。用户界面为按键矩阵，用于密码输入、密码修改和密码模式的修改，以数字作为密码组成部分。继电器电路控制门的开关，当D2灯亮时表示开锁，D2灯灭时表示关锁。

在输入密码模式下，默认原始密码为1111，动态密码为原始密码+动态显示的时和分，当密码输入正确时开门；修改密码需要先输入正确密码，再设定新的原始密码；密码模式主要分为4种：时和分、时和日、日和分、月和时，分别对应1、2、3、4，按下修改密码模式按键后，输入正确密码后按下密码模式相对应的数字即可修改，单片机复位后默认密码模式为时和分。修改密码模式一：按下修改随机密码的模式，如输入1，表示时分模式，则动态密码为原密码位数加上时间的时和分数值，例如，当前时间为20:16，原始密码为1111，则在20:16这个时间内输入动态密码为3127，则可以解锁，输入其他密码则解锁失败。图7.33所示为动态密码获取系统原理仿真电路图。

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4、数码管时钟系统设计 P228，

新建Proteus图，命名为ProteusChallenge04
新建Keil项目，命名为KeilChallenge04

7.5.2 数码管时钟系统设计（上图需要实现的效果）

利用74HC595串行数据控制数码管，减少I/O口使用，实现以下功能：数码管显示时和分，拨码开关按下可进入时间设置，8个LED每秒闪烁一次，整点时蜂鸣器响。

(1) 功能需求

1. 数字报时时钟具有整点报时、半点提醒、对时功能。
2. 报时时钟外设：2个LED数码管，8个LED，1个蜂鸣器，2个按钮，1个拨码开关。

(2) 数码管

1. 2个数码管用于显示当前时或分，数值用10进制表示。
2. 时的范围为00~11，分的范围为00~59。
3. 时钟正常工作状态下，数码管常亮。
4. 时钟设置状态下，数码管闪烁显示，每秒亮灭一次（亮0.5 s，灭0.5 s）。

(3) LED(LED0 ~ LED7)

1. 时钟正常工作时，8个LED每秒亮灭一次（亮0.5 s，灭0.5 s）。
2. 半点报时：8个LED全灭→LED4、LED3亮→LED4、LED3灭，LED5、LED2亮→LED5、LED2灭，LED2、LED1亮→LED2、LED1灭，LED1、LED0亮→8个LED全灭，循环重复执行3次。
3. 时钟设置状态：设定小时数值时8个LED全灭；设定分钟数值时8个LED全亮。

(4) 蜂鸣器

1. 到达整点时蜂鸣器启动报时。
2. 发声形式为“滴—滴”声响，发声次数等于当前小时数，00时统一响12次。

(5) 拨码开关

1. 作用：进入/退出时间设置状态。
2. 默认接高电平，时钟处于正常工作模式。
3. 拨至低电平，进入时间设置模式，可修改时分数值。
4. 拨回高电平，退出设置模式，恢复正常走时，禁止修改时间。

(6) 按键(键1、键2)

1. 进入设置状态后，默认闪烁显示分钟，8个LED全亮。
2. 设置模式：
   • 键1：时分切换（LED全亮=调分钟；LED全灭=调小时）
   • 键2：时间数值加1，每按一次数值+1
3. 正常工作模式：
   • 默认显示分钟
   • 按一次键1切换显示小时
   • 3秒内再次按键1切回分钟
   • 3秒无操作自动切回显示分钟

最终效果

5、波形发送器制作 P244，

6、数字电压表设计 P259，

新建Proteus图，命名为ProteusChallenge06
新建Keil项目，命名为KeilChallenge06

7、十字路口交通厅信号系统设计 P290，

8、家居太阳能热水器系统设计 P296。

新建Proteus图，命名为ProteusChallenge08
新建Keil项目，命名为KeilChallenge08