单片机应用技术与实训项目任务单

国家级骨干教师培训课程 单片机应用技术 实训项目 广东技术师范学院师培中心 电子与信息学院 韩 克 编写 2 实训项目一 1.实训目的 掌握汇编语言程序的基本结构。 了解汇编语言程序设计的基本方法和思路。 实现 8 个发光二极管闪动点亮状态，并不断循环。 2. 实训设备与器件 微机、LTE-3000TB 单片机开发系统箱、烧录器、MCS-51 芯片等。 3. 实训步骤 在 keil C51 uVision2 软件开发平台上建立工程项目、建立 asm 汇编程序 文件、导入目标源组、生成十六进制代码。 软件调试与仿真，观察程序运行情况等。 硬件调试与仿真，观察 8 个发光二极管的点亮状态是否与设计要求相符。 烧录(固化) 芯片，实际运行电路。比较及观察是否与硬件仿真结果相同。 4. 实训电路 实验平台上有 8 只发光二极管，由 74HC245 驱动器，以显示电平状态。高 电平“1”点亮发光二极管。 实训一 电路图 3 5. 程序流程图 开始 点亮8 个发光二极管 延 时 8个发光二极管 结束 延 时 6. 程序清单 ORG 0000H START: MOV P1,#00H ACALL DELAY MOV P1,#0FFH ACALL DELAY AJMP START DELAY: MOV R3,#7FH DEL2: MOV R4,#0FFH DEL1: NOP DJNZ R4,DEL1 DJNZ R3,DEL2 RET END 4 实训项目二 1.实训目的 掌握汇编语言程序的基本结构。 了解汇编语言程序设计的基本方法和思路。 编程实现 P1 口连接的 8 个 LED 显示方式如下：从 P1.0 到 P1.7 的顺序， 依次点亮其连接的 LED，并不断循环。 2. 实训设备与器件 微机、LTE-3000TB 单片机开发系统箱、烧录器、MCS-51 芯片等。 3. 实训步骤 在 keil C51 uVision2 软件开发平台上建立工程项目、建立 asm 汇编程序 文件、导入目标源组、生成十六进制代码。 软件调试与仿真，观察程序运行情况等。 硬件调试与仿真，观察 8 个发光二极管的点亮状态是否与设计要求相符。 烧录(固化) 芯片，实际运行电路。比较及观察是否与硬件仿真结果相同。 4. 实训电路 实验平台上有 8 只发光二极管，由 74HC245 驱动器，以显示电平状态。高 电平“1”点亮发光二极管。 实训二 电路图 5 5. 程序流程图 6. 程序清单 ORG 0000H START: MOV R2,#08H MOV A,#0FEH NEXT: MOV P1,A ACALL DELAY RL A DJNZ R2,NEXT SJMP START DELAY: MOV R3,#0FFH DEL2: MOV R4,#0FFH DEL1: NOP DJNZ R4,DEL1 DJNZ R3,DEL2 RET END 6 实训项目三 1.实训目的 掌握汇编语言程序的基本结构。 了解汇编语言程序设计的基本方法和思路。 八路彩灯控制 D1D8 八个彩灯按规定顺序依次点亮(间隔 1 秒),最后全亮; 按规定顺序依次熄灭(间隔 1 秒),最后全灭; 八个灯同时点亮,保持 1 秒; 八个灯同时熄灭,保持 0.5 秒; 再将第 3、4 步重复 4 遍,最后整个程序再重复 N 遍。 2. 实训设备与器件 微机、LTE-3000TB 单片机开发系统箱、烧录器、MCS-51 芯片等。 3. 实训步骤 在 keil C51 uVision2 软件开发平台上建立工程项目、建立 asm 汇编程序 文件、导入目标源组、生成十六进制代码。 软件调试与仿真，观察程序运行情况等。 硬件调试与仿真，观察 8 个发光二极管的点亮状态是否与设计要求相符。 烧录(固化) 芯片，实际运行电路。比较及观察是否与硬件仿真结果相同。 4. 实训电路 实验平台上有 8 只发光二极管，由 74HC245 驱动器，以显示电平状态。高 电平“1”点亮发光二极管。 7 实训三 电路图 5. 程序流程图 6. 程序清单 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN： MOV R7，#7 LOOP： MOV R6，#16 8 MOV R5，#4 MOV DPTR，#TABL MOV R4，#0 LOOP1： MOV A,R4 MOVC A，A+DPTR MOV P1,A INC R4 LCALL DELAY LCALL DELAY DJNZ R6,LOOP1 LOOP2: MOV P1,#0FFH LCALL DELAY LCALL DELAY MOV P1,#00H LCALL DELAY DJNZ R5,LOOP2 DJNZ R7,LOOP SJMP $ ORG 0200H TABL: DB 0FEH,0FCH, END 实训项目四 1.实训目的 掌握汇编语言散转程序的基本结构。 了解汇编语言程序设计的基本方法和思路。 设计两个开关，使 CPU 可以察知两个开关组合出的 4 种不 同状态。然后对应每种状态，使 8 个 LED 显示出不同的亮灭模式。 P3.5 P3.4 显示方式 0 0 全亮 0 1 交叉亮 1 0 低 4 位连接的 灯灭，高 4 位亮 1 1 低 4 位连接的灯亮，高 4 位灭 2. 实训设备与器件 微机、LTE-3000TB 单片机开发系统箱、烧录器、MCS-51 芯片等。 3. 实训步骤 在 keil C51 uVision2 软件开发平台上建立工程项目、建立 asm 汇编程序 文件、导入目标源组、生成十六进制代码。 软件调试与仿真，观察程序运行情况等。 硬件调试与仿真，观察 8 个发光二极管的点亮状态是否与设计要求相符。 烧录(固化) 芯片，实际运行电路。比较及观察是否与硬件仿真结果相同。 9 4. 实训电路 实验平台上有 8 只发光二极管，由 74HC245 驱动器，以显示电平状态。高 电平“1”点亮发光二极管。 实训四 电路图 5. 程序流程图 实训五 电路图 10 6. 程序清单 ORG 0000H MOV P3,#00110000B MOV A,P3 ANL A ,#00110000B SWAP A RL A MOV DPTR,#TABLE JMP A+DPTR ONE: MOV P1,#00H SJMP $ TWO: MOV P1,#55H SJMP $ THREE: MOV P1,#0FH SJMP $ FOUR: MOV P1,#0F0H SJMP $ TABLE: AJMP ONE AJMP TWO AJMP THREE AJMP FOUR END 实训项目五 1.实训目的 掌握 BCD 码调整程序的设计。 掌握用软件设计的延时子程序。 用两个 8 段 LED 数码管组成电梯轿厢数码管指示层。两个数码管显示 层数（十进制） ，显示十位数的数码管的小数点作为上行指示，显示个位数的数 码管的小数点作为下行指示。 当轿厢停在某层时，数码管显示该层的层数，显示 m 秒,上行或下行指示灭； 轿厢在两层之间运行时,数码管显示前方的层数, 上行或下行指示灯亮, 显示 m 秒。 2. 实训设备与器件 微机、LTE-3000TB 单片机开发系统箱、烧录器、MCS-51 芯片等。 3. 实训步骤 在 keil C51 uVision2 软件开发平台上建立工程项目、建立 asm 汇编程序 文件、导入目标源组、生成十六进制代码。 软件调试与仿真，观察程序运行情况等。 硬件调试与仿真，观察 LED 数码管状态是否与设计要求相符。 烧录(固化) 芯片，实际运行电路。比较及观察是否与硬件仿真结果相同。 11 4. 实训电路 实验电路由 8051 单片机、MC14495 译码器、LED 数码管、74LS04 与非门 等组成。 实训五 电路图 5. 程序流程图 6. 程序清单 主程序: ORG 0000H 12 AJMP MAIN ;程序入口 ORG 0100H MAIN: MOV R7,#7 ;循环次数(大循环) MOV P1,#1 ;起始 1 层(显示 01) ACALL DELAY ;延时(停在第一层) LOOP: MOV R5,#2 ;准备上行 UP: ACALL HTT ;转换显示 CLR P3.0 ;上行中 ACALL DELAY ;延时 SETB P3.0 ;到达停顿 ACALL DELAY ;延时 INC R5 ;上一层 CJNE R5,#13,UP ;最高层? MOV R5,#11 ;准备下行 DN: ACALL HTT CLR P3.1 ;下行中 ACALL DELAY SETB P3.1 ;到达停顿 ACALL DELAY DEC R5 ;下一层 CJNZ R5,#0,DN ;底层? DJNZ R7,LOOP ;循环结束 SJMP $ 转换显示子程序: HTT: MOV A,R5 ;子程序的入口， MOV B,#10 DIV AB ；相除，商 A=01、余 B=00， SWAP A ；交换，A=10 ORL A,B ；相加，A=10， MOV P1,A ；数码管显示 10（显示 12） RET 延时 3 秒子程序(12MHZ) DELAY: MOV R2,#200 LP2: MOV R1,#30 LP1: MOV R0,#7DH LP0: NOP NOP 13 DJNZ R0,LP0 DJNZ R1,LP1 DJNZ R2,LP2 RET END 实训项目六 1.实训目的 利用单片机的定时方式，实现信号灯的控制。 通过定时器程序设计，学会定时器方式 1 的使用。 用单片机定时/计数器设计一个秒表，由 P1 口连接的 LED 采用 BCD 码 显示，发光二极管亮表示“1” ，灭表示“0” 。计满 60s 后从头开始，依次循环。 2. 实训设备与器件 微机、LTE-3000TB 单片机开发系统箱、烧录器、MCS-51 芯片等。 3. 实训步骤 在 keil C51 uVision2 软件开发平台上建立工程项目、建立 asm 汇编程序 文件、导入目标源组、生成十六进制代码。 软件调试与仿真，观察程序运行情况等。 硬件调试与仿真，观察 8 个发光二极管的点亮状态是否与设计要求相符。 烧录(固化) 芯片，实际运行电路。比较及观察是否与硬件仿真结果相同。 4. 实训电路 14 实验平台上有 8 只发光二极管，由 74HC245 驱动器，以显示电平状态。高 电平“1”点亮发光二极管。 实训六 电路图 5. 程序清单 源程序设计如下: OR G 0000H MOV TMOD,#61H MOV TH1,#0C4H MOV TL1,#0C4H SETB TR1 DISP: MOV A,#00H MOV P1,A CONT: ACALL DELAY CLR P3.5 ;T1 引脚产生负跳变 NOP NOP 15 SETB P3.5 ; T1 引脚恢复高电平 ADD A,#01H ;加 1 DA A ;将十六进制数转换成 BCD 数 MOV P1,A ;点亮 JBC TF1,DISP ;查询定时器 1 计数溢出 SJMP CONT ;不到 60s 继续计数 1s 延时子程序: DELAY: MOV R3,#14H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB TR0 LP1: JBC TF0,LP2 SJMP LP1 LP2: MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H DJNZ R3,LP1 RET END 实训项目七 1.实训目的 了解红外对管的工作原理。 利用单片机的定时与中断方式，实现单片机对外信号的计数。 用 8031 单片机和红外发射接收对管组成生产线工件自动计数器,计数值 用两个 LED 数码管以两位十进制数显示。 控制要求: 1) 按启动按钮 QA 后从 0 开始计数并显示计数值,计到 n(0n99) 时 LED 发光报警 ,按 QA 后又从 0 开始计数。 2) 在计数过程中,按 TA 按钮后暂停计数,再按 QA 后继续计数下去。 2. 实训设备与器件 微机、LTE-3000TB 单片机开发系统箱、烧录器、MCS-51 芯片等。 3. 实训步骤 16 在 keil C51 uVision2 软件开发平台上建立工程项目、建立 asm 汇编程序 文件、导入目标源组、生成十六进制代码。 软件调试与仿真，观察程序运行情况等。 硬件调试与仿真，观察 LED 数码管的状态是否与设计要求相符。 烧录(固化) 芯片，实际运行电路。比较及观察是否与硬件仿真结果相同。 4. 实训电路 实验电路由 8051 单片机、MC14495 译码器、LED 数码管、74LS04 与非门、 红外对管等组成。 实训七 电路图 5. 程序清单 主程序: ORG 0000H AJMP MAIN ;程序起始 ORG 0003H ;入口地址 AJMP WBINT ORG 0100H MAIN: MOV SP,#7BH ;栈底 MOV IE,#81H ;开中断 SETB IT0 ;沿边触发 CLR P3.0 ;关报警 MOV TMOD,#06H ;计数方式 NEXT: MOV TH0,#0 ;初值 MOV TL0,#0 17 JB P3.3,S ;等待启动 SETB TR0 ;开始计数 LOOP: MOV A,TL0 ;读计数值 MOV R0,A MOV B,#10 DIV AB ;拆分个、十位 SWAP A ORL A,B ;拼装 MOV P1,A ;输出显示 CJNE R0,#11,LOOP ;计数满了? SETB P3.0 ;报警 AJMP NEXT 中断服务程序: WBINT: CLR TR0 ;关停计数器 JB P3.3,$ ;等待启动 SETB TR0 ;开计数器 RETI ;中断返回 END 实训项目八 1.实训目的 了解中断系统优先级和中断触发电平的设计。 利用单片机的定时与中断方式，实现单片机对信号的控制。 设计一交通信号灯模拟控制系统，晶振采用 12MHz。具体要求如下: 1）正常情况下,A、B 道(A、B 道交叉组成十字路口,A 是主道,B 道是支道) 轮流放行,A 道放行 60s(其中 5s 用于警告),B 道放行 30s(其中 5s 用于警告)。 2）一道有车而另一道无车(用按键开关 S1、S2 摸拟)时使有车车道放行。 3）有紧急车辆通过(用按键开关 S0 摸拟)时,A、B 道均为红灯。 控制码表 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 控制码 (空) (空) B 线 绿灯 B 线 黄灯 B 线 红灯 A 线 绿灯 A 线 黄灯 A 线 红灯 (P1 端 口数据) 状态说明 18 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 F3H F5H DEH EEH A 线放行,B 线禁止 A 线警告,B 线禁止 A 线禁止,B 线放行 A 线禁止,B 线警告 2. 实训设备与器件 微机、LTE-3000TB 单片机开发系统箱、烧录器、MCS-51 芯片等。 3. 实训步骤 在 keil C51 uVision2 软件开发平台上建立工程项目、建立 asm 汇编程序 文件、导入目标源组、生成十六进制代码。 软件调试与仿真，观察程序运行情况等。 硬件调试与仿真，观察发光二极管的点亮状态是否与设计要求相符。 烧录(固化) 芯片，实际运行电路。比较及观察是否与硬件仿真结果相同。 4. 实训电路 如教材 147 页：图 5.12 交通灯模拟控制系统电路图。 5. 程序清单 1）正常情况下: 19 2）一道有车、另一道无车情况下: 3）紧急情况下: 20 21 实训项目九 1.实训目的 利用单片机的定时器中断实现秒定时，进一步掌握中断程序的编程技巧。 熟悉 8051 与 LED 的接口技术，熟悉 LED 动态显示的控制过程。 设计 60 秒表的显示电赂，显示内容从 0 开始，每隔 1s 显示内容加 1 秒， 直到 60 后自动清 0，依次循环显示,以 3 个独立式按键分别实现启动、停止、清 零等功能。 2. 实训设备与器件 微机、LTE-3000TB 单片机开发系统箱、烧录器、MCS-51 芯片等。 3. 实训步骤 在 keil C51 uVision2 软件开发平台上建立工程项目、建立 asm 汇编程序 文件、导入目标源组、生成十六进制代码。 软件调试与仿真，观察程序运行情况等。 硬件调试与仿真，观察 LED 数码管状态是否与设计要求相符。 烧录(固化) 芯片，实际运行电路。比较及观察是否与硬件仿真结果相同。 4. 实训电路 如教材 155 页：图 6.1 简易秒表电路图。 5. 程序清单 SEC EQU 20H MSEC EQU 21H ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP KE1 ORG 000BH AJMP CONT ORG 0013H AJMP KE0 ORG 001BH AJMP KE2 MAIN: MOV TMOD,#61H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H MOV TH1,#0FFH MOV TL1,#0FFH MOV SEC,#00H MOV MSEC,#14H 22 MOV SP,#3FH MOV 30H,#00H MOV 31H,#00H ;MOV IE,#8FH SETB TR1 SETB TR0 CLR A DISP: MOV R2,#02H MOV R1,#0EAH MOV R4,#01H MOV R0,#30H MOV A,R0 DISP1: MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,R4 MOV P2,A DJNZ R1,$ DJNZ R1,$ RL A MOV R4,A INC R0 MOV A,R0 DJNZ R2,DISP1 SJMP DISP TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H DB 92H,82H,0F8H,80H,90H KE0: SETB TR0 RETI KE1: CLR TR0 RETI KE2: MOV SEC,#00H MOV 30H,#00H MOV 31H,#00H RETI CONT: PUSH ACC MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H DJNZ MSEC,EXIT MOV MSEC,#14H INC SEC MOV A,SEC 23 CJNE A,#60,CHAI MOV SEC,#00 CHAI: MOV A,SEC MOV B,#10 DIV AB MOV 30H,A MOV 31H,B EXIT: POP ACC RETI END 24 实训项目十 1.实训目的 了解 88LED 点阵器件的结构与接口电路。 了解 LED 大屏幕静态和动态的显示原理与方式。 掌握字形码的设计与调用。 用 88LED 大屏幕上显示移动的箭头图形。 2. 实训设备与器件 微机、LTE-3000TB 单片机开发系统箱、烧录器、MCS-51 芯片等。 3. 实训步骤 在 keil C51 uVision2 软件开发平台上建立工程项目、建立 asm 汇编程序 文件、导入目标源组、生成十六进制代码。 软件调试与仿真，观察程序运行情况等。 硬件调试与仿真，观察 LED 点阵状态是否与设计要求相符。 烧录(固化) 芯片，实际运行电路。比较及观察是否与硬件仿真结果相同。 4. 实训电路 如教材 170 页：图 6.8 共阳极 88LED 大屏幕的应用。 5. 程序清单 TIM EQU 30H ORG 00H LJMP START ORG 0BH LJMP T0X ORG 30H 25 START: MOV TIM,#00H /初始化 MOV R3,#00H MOV R4,#00H MOV TMOD,#01H MOV TH0,#(65536-4000)/256 MOV TL0,#96 SETB TR0 SETB ET0 SETB EA SJMP $ T0X: MOV TH0,#(65536-4000)/256 MOV TL0,#96 MOV DPTR,#TAB MOV A,R3 MOVC A,A+DPTR MOV P2,A / 行选送 P2 MOV DPTR,#DIGIT MOV A,R4 ADD A,R3 /DIGIT 中数据选择 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A /数据送 P1 INC R3 MOV A,R3 CJNE A,#8,NEXT MOV R3,#00H NEXT: INC TIM MOV A,TIM CJNE A,#40,NEX /滚动速度 MOV TIM,#00H INC R4 MOV A,R4 CJNE A,#16,NEX /DIGIT 数据区数据显示范围 MOV R4,#00H NEX: RETI TAB: DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH /07FH,0BFH,0DFH,0EFH,0F7H,0FBH,0FDH,0FEH 从左向右 DIGIT: DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH DB 0E7H,0C3H,81H,00H,0E7H,0E7H,0E7H,0E7H/图形 箭头 /DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH 26 END 27 DAC0832 单缓冲方式的应用 假设采用接口(1)方式,即输入寄存器受控,而 DAC 寄存器直通,输入寄存器地址为 E000H(译 码器输出对应 P2.4),产生锯齿波。 产生正向锯齿波 源程序清单: ORG 0200H MOV DPTR,#0E000H ;指向输入寄存器地址/ DAC 地址 E000H DPTR MOV A,#00H ;转换初值 /数字量A WW: MOVX DPTR,A ;WR1 有效,启动 D/A 转换,数字量D/A 转换器 INC A ;加 1,数字量D/A 转换器 NOP ;延时 NOP AJMP WW END 28 产生负向锯齿波 源程序清单: ORG 0200H MOV DPTR,#0E000H ;指向输入寄存器地址 MOV A,#0FFH ;转换初值 WW: MOVX DPTR,A ;WR1 有效,启动 D/A 转换 DEC A ;加 1 NOP ;延时 NOP AJMP WW END 三角波的产生 源程序清单: ORG 0200H MOV DPTR,#0B000H ;指向输入寄存器地址 MOV R0,#250 MOV A,#00H ;转换初值 LOOP: MOVX DPTR,A ;WR1 有效,启动 D/A 转换 INC A ;加 1