单片机项目模拟：小区自动售水机控制系统设计

"该模拟试题是针对2012年国信长天CT107D单片机设计与开发项目的，重点考核学生对单片机控制、I2C总线驱动、A/D转换以及数码管显示等技能的掌握。试题内容包括模拟小区自动售水机的功能实现，涉及按键控制、数码管显示、光敏电阻环境亮度检测以及系统响应的逻辑处理。" 在单片机设计与开发项目中，考生需要具备以下关键知识点： 1. **单片机控制电路**：考生需熟悉单片机的基本工作原理，能够设计并控制单片机执行特定功能，例如在这里控制继电器的开关来实现水流的启动和停止。 2. **按键控制单元**：考生需要了解如何编程处理按键输入，例如设定S7键启动出水，S6键停止出水，同时要考虑按键的防抖动处理，防止误操作。 3. **数码管显示单元**：考生需要掌握4位数码管的显示控制，能够动态更新数码管显示内容，如费率、出水量和总价，还需考虑保留有效数字的显示。 4. **A/D转换电路**：通过光敏电阻RD1和PCF8591芯片检测环境亮度，考生需理解A/D转换的基本原理，知道如何读取并处理转换后的电压值，设置适当的阈值以控制LED灯的状态。 5. **I2C总线驱动程序**：考生需熟悉I2C通信协议，能编写相应的驱动程序，以便与PCF8591等I2C设备进行通信。 6. **系统流程设计**：考生需要设计程序流程图，清晰地展示程序的执行逻辑，包括按键响应、数据显示更新以及环境亮度检测的处理流程。 7. **电路原理图设计**：考生需具备基本的电路设计能力，设计出满足功能需求的接口电路，包括元器件的选择和参数标注。 8. **程序编写**：使用合适的编程语言（如C或汇编）完成程序设计，实现上述所有功能，并确保代码的高效性和可读性。 9. **系统说明与假定条件**：理解系统运行的规则，如水价、出水速度的设定，以及最大出水量限制等，这些都将影响程序的设计和实现。 考生需要在5小时内完成以上所有设计任务，并按要求保存和组织好自己的工程文件，以展示其在单片机设计与开发领域的综合能力。