20以内加减法训练机

基于单片机实现 20 以内整数加减法训练，要求具有加法、减法（结果不出现负数）、加

减法三种训练模式，每次训练随机产生题目。

可以选择每次训练题目的数目，可分为每组 5 题、10 题、15 题目三档。可自动判断对

错并在完成每组题目后给出做正确的次数。要求具有较好的人机交互界面，用户体验好。

具体要求如下：

（1）具有加法、减法、减法混合三种训练模式。

（2）可以选择答题数量（分 5 题、10 题、15 题三档）

（3）在某种训练模式下，可随机产生题目，用户根据提示输入计算结果，机器自动判

断是否正确。

（4）答完一组题目后，可以显示答题正确的次数，当全部答对时，要有祝贺提示（如

屏幕闪烁，LED 闪烁等）

可添加符合题目背景的其它合理功能。

以前开发过atmega16，atmege128是更强的单片机。

首先找个开发板资料：

ATMEGA128开发板资料下载地址 http://pan.baidu.com/s/1mnI5P

然后安装iccv7avrV7.22Setup.exe开发软件。

然后画个仿真图，写个代码。

题目 1 ：电子计时器

利用 AVR 单片机设计一简易计时器，能够实现正、倒计时和时间到提示功能。具体要求如

下：

（1）具有正、倒计时功能，计时范围可达 24 小时，以秒为单位计时。

（2）显示时、分、秒信息。

（3）设置 START/STOP（ST/SP）、HH（时）、MM（分）、SS（秒）四键。

（4）正计时设置：按 ST/SP 键开始正计时，按任意 HH、MM、SS 键停止计时，再次按 ST/SP

键归零。

（5）倒计时设置：按 HH、MM、SS 设置倒计时初始时间；按 ST/SP 键开始倒计时；计时时

间到时，蜂鸣器响 60 秒提示；按任意 HH、MM、SS 键停止计时；再次按 ST/SP 键计时规律，

蜂鸣器停止提示。

可添加符合题目背景的其它合理功能。

目 题目 2 ：竞赛抢答器

设计要求：设计一个两人抢答器，包括两个参赛者和一个主持人使用的设备。具体要求

如下：

（1）参赛者每人控制一个按键装置，通过按动按键发生抢答信号。每位参赛者对应一

个 LED，表示是否进行抢答。

（2）主持人持有另一个按键装置，用于系统复位和停止蜂鸣器鸣叫。

（3）主持人发出“开始”指令后，启动时间计数（10 秒倒计时）和显示（数码管）。

抢先按动按键者，对应的 LED 闪烁（闪烁间隔 0.5s），蜂鸣器鸣叫，此时其他人的按键对电

路不起作用，时间计数停止，数码管显示当前计时时间和抢答的选手号。

（4）如果在主持人发出“开始”指令 10s 后无人按动按键，蜂鸣器鸣叫，表示超时，

停止时间计数，时间显示为零。此时任何一人的按键都不能起作用。

可添加符合题目背景的其它合理功能。

目 题目 3 ：20 以内加减法训练机

基于单片机实现 20 以内整数加减法训练，要求具有加法、减法（结果不出现负数）、加

减法三种训练模式，每次训练随机产生题目。

可以选择每次训练题目的数目，可分为每组 5 题、10 题、15 题目三档。可自动判断对

错并在完成每组题目后给出做正确的次数。要求具有较好的人机交互界面，用户体验好。

具体要求如下：

（1）具有加法、减法、减法混合三种训练模式。

（2）可以选择答题数量（分 5 题、10 题、15 题三档）

（3）在某种训练模式下，可随机产生题目，用户根据提示输入计算结果，机器自动判

断是否正确。

（4）答完一组题目后，可以显示答题正确的次数，当全部答对时，要有祝贺提示（如

屏幕闪烁，LED 闪烁等）

可添加符合题目背景的其它合理功能。

目 题目 4 ：呼吸灯

使用单片机控制 4 个 LED，每个 LED 根据要求产生呼吸灯效果。

具体要求如下：

（1）可输入和显示呼吸灯的个数。（1~4 个）

（2）相邻呼吸灯的亮暗变化相反。

（3）可改变呼吸灯“呼吸”频率，频率可分快、适中、慢三档，具体每档速度自定，

但要明显区分。

（4）除上述呼吸灯样式外，再自编两种样式，并能进行样式切换。

可添加符合题目背景的其它合理功能。

目 题目 5 ：密码锁

使用单片机实现简易密码锁，通过输入密码，实现门锁的开启（控制继电器）。

具体要求如下：

（1）当输入正确密码后，继电器开启。

（2）当三次输入错误密码后，密码锁禁止输入 10 秒钟，并进行相应的提示。

（3）在输入正确的密码后，可修改密码和查询、清除门开启的次数。

（4）自制继电器电路模块。

（5）实现密码掉电不丢失。

可添加符合题目背景的其它合理功能。

目 题目 6 ：交通信号灯控制器

设计要求：设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，

在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯。具体要求如下：

（1）用红、绿、黄 LED 作为信号指示灯。主干道和支干道各设置一个。

（2）主、支干道交替允许通行。主干道每次放行 10s，支干道每次放行 8s。

（3）在每次由绿灯转换到红灯的过程中，需要 3s 的黄灯作为过渡。

（4）具有手动设置主干道通行、支干道禁行和主干道禁行、支干道通行的功能，以满

足特殊情况。

（5）数码管分别显示主、支干道当前所亮灯的时间倒计时。

（6）绿灯倒计时 5 秒时进行闪烁（选做）

表 1 信号灯变化规律表（1 表示亮，0 表示灭）

状态 时间（s） 主干道 支干道

红灯 绿灯 黄灯 红灯 绿灯 黄灯

S1 10 0 1 0 1 0 0

S2 3 0 0 1 1 0 0

S3 8 1 0 0 0 1 0

S4 3 1 0 0 0 0 1

可添加符合题目背景的其它合理功能。

目 题目 7 ：玩具电子琴

基于单片机设计一能够发出中音八个音阶的音乐信号的电子琴，能够实现弹奏和音符显示功

能。

具有 8 个音阶按键，每按下一个按键时，所对应的 LED 点亮，音符进行显示。

具体要求如下：

（1）具有 8 个音阶按键，每按下一个按键时，扬声器发声，所对应的 LED 点亮。

（2）数码管显示当前的音符（用数字表示，简谱）。

（3）可通过单片机控制音量大小，并进行音量显示。

（4）音阶频率信号由单片机产生。

表 2 音阶/频率对照表

音阶 1 2 3 4 5 6 7 1

频率/Hz 262 294 330 349 392 440 494 523

可添加符合题目背景的其它合理功能。

目 题目 8 ：智能台灯控制器

基于单片机设计智能台灯控制器，要求可以调节 LED 灯的亮度，实现定时开启与关闭，

根据光照自动开启与关闭功能。

具体要求如下：

（1）通过 PWM 功能调节 LED 灯亮度，亮度由高到低可分为 3 档，通过按键进行调节

并对当前档位进行指示。

（2）具有手动开启和关闭功能。

（3）能够显示并修改当前时间（如时分显示）

（4）可设置自动开启和关闭的时间，当到达开启时间时，LED 自动开启；当到达关闭

时间时，LED 自动关闭。

（5）通过光敏电阻感知外界光照条件，在光照模式开启的情况下，光照较低则 LED 自

动点亮，光照较高，LED 自动熄灭。（LED 开启和关闭的光照阈值尽量能够由用户定义）

可添加符合题目背景的其它功能。