测控技术与仪器测控技术实验报告.doc

实 验 报 告课程名称 计算机测控技术 题 目 实验 指导教师 系 别 仪器科学与光电工程学院 专 业 测控技术与仪器 姓 名 班级/学号 成 绩 实验一 单片机程序设计基础1 实验设备硬件使用的是单片机ss-8051高级单片机实验仪，软件使用的是keil uv2软件开发环境。2 实验目的 熟悉单片机的调试环境与指令系统3 实验内容自编一个汇编小程序，使用keil uv2软件开发环境，进行编译、调试、运行程序。keil uv2 操作流程的简单说明：1. new project ，建一个新的项目，取项目名并存于f：盘下（最好在f盘下建一个自己的文件夹）。在出现的对 话框中选atmel/at89c51 芯片型号；或者可以从file/ devices database 的对话框中选择芯片型号。2. file/ new ，建立一个新文件，在打开的窗口下输入程序，取文件名并存盘。3. 选中source group1点击鼠标右键，在出现的菜单中选中 add files to group source group1，将文件加入到项目中。4. 选中target1点击鼠标右键，在出现的菜单中选中options for target target1：l 在出现的对话框中打开output项的对话框，选中great hex file，以保证编译时能生成.hex文件，为后续下载程序做准备。l 在出现的对话框中打开debug项的对话框，选中use ，选keil monitor 51 driver。选人、run to main（）。5. project/build target或rebuild all target files, 编译所输入的程序，检查语法错误，更改错误直至无错为止。6. debug/ start/stop debug session ,开始调试程序，检查逻辑错误。4 实验过程程序：org 00h mov a,3ah add a,01h end运算结果：3bh1.新建工程，选取8051芯片如下图 2.新建文件，存盘并加入项目中。如下 3.选中target1点击鼠标右键，在出现的菜单中选中options for target target1： 4. 调试程序直至无错为止。实验二 51单片机的串行通信实验一实验内容连线并编制程序，完成单片机与pc机通信的功能。 二实验目的 1. 了解单片机串口通信的基本功能;2. 了解单片机与pc机串口通信的硬件接口电路;3. 学会单片机和pc机串口程序的编制和调试。三实验电路四常用的各种波特率设置表波特率振荡频率smodtimerc/t模式自动装入480012m1020f3h240012m0020f3h120012m1020f6h19200110592m1020fdh9600110592m0020fdh4800110592m0020fah2400110592m0020f4h1200110592m0020e8h五实验程序程序功能说明：该程序的功能是将pc机中发来的数据接收之后又发送出来，在pc机端则在接收之后在窗口中显示。源程序清单：org00hajmpstart;设置主程序地址org30hstart:movsp,#60h;设置sp的值movth1,#0feh;设置波特率为9600movtl1,#0fehmovtmod,#00100000b;选择计时器1方式2产生波特率movie,#00h;禁止所有的中断，采用查询方式movscon,#01010000b;设置串口为方式1，接收允许setbtr1;启动定时器1again:acall in;接收字符子程序acallout;回送字符子程序ajmpagain;循环out:movsbuf,a;发送字符子程序wait:jbc ti,end1;发送完毕返回sjmpwait;否则等待ti=1end1:retin:jbcri,end2;接收到字符（ri=1）时启动接收sjmpin;否则查询是否接收到字符end2:mova,sbuf;启动接收retend ;程序结束 程序清单（c51）：#include#include typedef unsigned char byte;bytedataaa;voidout(void)sbuf=aa;/*发送字符子程序*/wait:if(ti=1)ti=0;goto end1;/*发送完毕返回*/gotowait;/*否则等待ti=1*/end1:_nop_();void in(void)in1:if(ri=1)ri=0;goto end2;/*接收到字符（ri=1）时启动接收*/goto in1;/*否则查询是否接收到字符*/end2:aa=sbuf;/*启动接收*/voidmain(void)th1=0xf3;/*设置波特率为2400*/tl1=0xf3;/*设置波特率为2400*/tmod=0x20;/*选择计时器1方式2产生波特率*/ie=0;/*禁止所有的中断，采用查询方式*/scon=0x50;/*设置串口为方式1，接收允许*/tr1=1;/*启动定时器1*/again:in();/*接收字符子程序*/out();/*回送字符子程序*/goto again;/*循环*/实验三 v/f转换电路实验1、 实验内容v/f转换电路的调试。 2、 实验要求1、 在了解lm331工作原理（转换原理）的基础上，考虑以下几个问题：输入电压范围；输出频率范围；输入和输出间的对应关系。 2、 调试电路，直至v/f转换器可以正确输出波形。如果v/f转换器没有输出或输出波形不理想，请分析查找原因，并将波形调至等占空比。 3、 用示波器、频率计等工具观察v/f转换器的输出波形，观察定标调整环节w1，w2和w3对波形的影响。 4、 通过实测数据分析v/f转换器的线性，画出实际的v、f对应关系。3、 实验电路图实验四 v/f转换的数据采集 一 实验内容连线并编制程序：使用定时器和计数器完成 lm331脉冲输出信号的采集功能， 对采集的数据进行处理，最终得到频率值。二 实验目的定时器中断的使用；学习定时器中断间隔时间的计算；掌握计数器的使用方法；学习中断处理程序的编程方法。三 原理简述1定时器/计数器的输入脉冲周期与机器周期一样，为振荡器频率的1/12。本实验中时钟频率为12m，现要采用中断方法来实现1秒延时，要在定时器1中设置一个时间常数，使其每隔0.05秒产生一次中断，cpu响应中断后r0中计数值减一，令（r0）=14h，即可实现1秒的延时，时间常数可按下法确定：机器周期=12/晶振频率=12/12=1us定时器需设初值为x，则（216x）*1=50000us求出x=15536化为十六进制：x=3cb0h，故初始值为：th1=3ch，tl1=b0h。2. 初始化程序包括定时器初始化和中断系统初始化，主要对ip，ie，tcon，tmod的相应位进行正确的设置，并将时间常数送入定时器中。由于只有定时器中断，ip不必设置。注意一点：定时器1初始化时建议用如下的指令：anltmod，#0fhorltmod，#10h3. 设计中断服务程序和主程序中断服务程序除了要完成计数减1工作外，还要将时间常数重新送入定时器中，为下一次中断做准备。主程序则对计数器的数值进行处理，转换成频率值。 四 实验程序#include#includeint f,f0;void main() tmod=0x51;/t1是计数器且工作在方式2 下8位计数器，t0是定时器且工作在方式1 下16位定时器 th0=0x9e;/定时器 t0高八位 初值x 16位 tl0=0x58;/定时器 to低八位 初值x 16位 th1=0x00;/计数器高八位 初值 tl1=0x00;/计数器低八位初值 et0=1;/打开定时器t0的运行开关 ea=1;/开 总中断 tr0=1;/ 开 定时器0 tr1=1;/ 开 定时器1 while(1);/死循环 void time1() interrupt 1 using 2 ea=0;/ 关总中断 tr0=0;/ 关定时器0 tr1=0;/ 关计数器1 f=tl1+th1*256;/把数字构成16位的 f0=f*2;/频率的计算公式 tmod=0x51; /01010001t1是计数器且工作在方式2 下8位计数器，t0是定时器且工作在方式1 下16位定时器 th0=0x9e;/定时器 t0高八位 初值x 16位 tl0=0x58;/定时器 to低八位 初值x 16位 th1=0x00;/计数器高八位 初值 tl1=0x00;/计数器低八位初值 et0=1; /打开定时器t0的运行开关 ea=1; / 开 总中断 tr0=1;/ 开 定时器0 tr1=1;/ 开 计数器1 实验五 7279键盘显示控制实验一 实验题目连线并编制程序，将hd7279a的全部编码送hd7279a显示，以一秒钟为间隔显示下一位，以前的显示内容左移。二 实验目的1 了解hd7279a键盘显示芯片的基本应用；2 掌握hd7279a键盘显示芯片的接口电路及编程方法。三 原理简述1 hd7279a是一片具有串行接口的，可同时驱动8位共阴式数码管（或64只独立led）的智能显示驱动芯片，该芯片同时还可连接多达64键的键盘矩阵，单片即可完成led显示、键盘接口的全部功能。2 hd7279a内部含有译码器，可直接接受bcd码或16进制码，并同时具有2种译码方式，此外还有多种控制命令，如消隐、闪烁、左移、右移、段寻址等。命令的具体形式可查阅hd7279a相关的技术资料。四 实验电路注意：另外，在实验之前，应将8单元的u7（7406）和u6（74ls245）芯片取下，因7279已经有直接驱动数码管的能力，如果另外放置驱动芯片，反而会影响数码管的显示效果。五 实验程序/程序清单（c51）：#include/调用c51的头文件#include typedef unsigned char byte;/*在程序中用byte 代替unsigned char了，这只是为了编写代码的方便而已！byte在这里还是一个类型，并不是一个变量，里面没有存储东西。*/bdata byte bit_count,timer,timer1,ten,data_in,data_out,aa,bb;/*位变量bit_count,timer,timer1,ten,data_in,data_out,aa,bb被定义为bdata存储类型，编译时编译器将把该变量定位在51单片机片内数据存储区（ram）中的位寻址区（地址：20h-2fh)*/sbit data_in0=data_in0;/定义in口第0位为data_in0sbit data_out7=data_out7;/定义out口第7位为data_out7sbit dat=p12;/*hd7279a的data连接于p1.2*/sbit key=p13;/*hd7279a的key连接于p1.3*/sbit cs=p14;/*hd7279a的cs连接于p1.4*/sbit clk=p15;/*hd7279a的clk连接于p1.5*/void send(void);/调用send(void)函数void long_delay(void);/调用long_delay(void)函数void short_delay(void);/调用short_delay(void)函数void receive(void);/调用receive(void)函数void main(void)/定义主函数start:_nop_();/*空操作,就是不进行任何操作的延时,作用一般就是用作延时用*/p1=0xdb;/*1101 1011 处于无效状态*/; timer=50;/*计时器初值*/start_delay:timer1=255;/*开延时*/start_delay1:timer1-;/*开延时*/if(timer10)/如果timer10goto start_delay1;/跳至start_delay1timer-;/计时器自减1if(timer0)/判断计时器的值是否大于0，使进start_delaygoto start_delay;data_out=0xa4; send(); /*发送*/cs=1; /*片选无效*/main1:if(key=1)goto main1; /*键没有按下，循环*/data_out=0x15; /*将0001 0101赋值给data_out*/send(); /*发送*/receive();/*接收*/ cs=1; /*片选无效*/aa=data_in; /*把输入数据复制给aa*/if(aa=6)bb=1;/*数码管显示0000 0110*/if(aa=5)bb=2;/*0000 0101*/if(aa=4)bb=3;/*0000 0100*/if(aa=14)bb=4;/*0001 0100*/if(aa=13)bb=5;/*0001 0011*/if(aa=12)bb=6;/*0001 0010*/if(aa=22)bb=7;/*0010 0010*/if(aa=21)bb=8;/*0010 0001*/if(aa=20)bb=9;/*0010 0000*/if(aa=30)bb=11;/*0011 0000*/if(aa=29)bb=0;/*0010 1001*/if(aa=28)bb=12;/*0010 1000*/ten=0;/*movten,a*/data_out=0xa1;/*movdata_out,#1010 0001b*/send();/*callsend*/data_out=0xa1;/*movdata_out,#1010 0001b*/send();/*callsend*/data_out=0x81;/*movdata_out,#1000 0001b*/send();/*callsend*/data_out=ten;/*movdata_out,ten*/send();/*callsend*/data_out=0x80;/*movdata_out,#1000 0000b*/send();/*callsend*/data_out=bb;/*movdata_out,b*/send();/*callsend*/cs=1; /*片选无效*/wait:if(key=0)/*有键按下*/goto wait;/*跳到wait函数*/goto main1; /*跳到wait1函数*/void send(void) /*定义send(void)函数*/bit_count=8; /*位数为8*/cs=0;/*片选有效*/ long_delay();/*长延时*/ send_loop:cy=data_out7; /*将data_out7赋值给cy，为进位的位，cy复位即cy=0*/dat=cy;/*将进位赋值给dat*/ clk=1; /*时钟高电平，它变成高电平以后，hd7279延时t6才输出数据*/aa=data_out; /*将输出数据复制给aa*/aa=_crol_(aa,1);/*循环左移*/ data_out=aa;/*将左移后的数据输出*/ short_delay(); /*短延时*/ clk=0;/*clk变低电平*/ short_delay;/*延时t7*/ bit_count-;/*位数自减一*/if(bit_count0)/*判断位数是不是0*/goto send_loop;/*djnz/*跳至send_loop*/bit_count,send_loop; /*/dat=0;/*/ void long_delay(void)/*定义长延时函数*/timer=25; /*计数初值25*/delay_loop:timer-;/*延时循环 自减一*/if(timer0)goto delay_loop;/*ret*/void short_delay(void)/*定义短延时函数*/timer=4;/*movtimer,#4; /*计数初值为4*/delay_loop1:timer-;/*延时循环 自减一*/if(timer0)/*/goto delay_loop1;/*跳至delay_loop1*/void receive(void)/*定义receive(void)函数*/bit_count=8;/*movbit_count,#8*/dat=1;/*setbdat*/long_delay();/*calllong_delay*/receive_loop:clk=1;/*setbclk*/short_delay();/*callshort_delay*/aa=data_in;/*mova,data_in*/aa=_crol_(aa,1);/*rlaa*/data_in=aa;/*movdata_in,a*/cy=dat;/*movc,dat*/data_in0=cy;/*movdata_in.0,c*/clk=0;/*clrclk*/short_delay();/*callshort_delay*/bit_count-;/bit_count自减1if(bit_count0)/bit_count判断是否0，若是进入循环eceive_loopgoto receive_loop;dat=0;/*clr dat*/标题：数码管的显示效果：静态显示一位数码管,显示0-9#include reg51.h/头文件:unsigned char table=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;/变量定义:表：共阳数码管0有效依次显示0-9共十个数sbit smg1 = p10;/引脚定义:定义数码管阳级控制脚，第一个为p1口的0sbit smg2 = p11;/定义数码管阳级控制脚，第二个为p1口的1void delay(unsigned int d_time); /函数声明:/延时子函时，void main(void) /主函数，c语言的入口函数:unsigned char i;/定义循环变量while(1)smg1=0;/选择第一位数码管，这是静态显示，p0口输出显示，不需要刷新，也可选择第二位smg2=0;也可两位同时输出显示for(i=0;i10;i+)/循环显示0-9p0=tablei;/查表输出数码管段值给p0口，显示相应的0-9delay(500);/延时void delay(unsigned int tmp)/延时子函数,参数范围 0-65536unsigned char j;while(tmp-)j=255;while(j-); 实验六 电机调速控制实验一 实验内容 连线并编制程序，产生脉冲信号，控制直流电动机的运行。 二. 实验目的 掌握采用单片机控制直流电动机的硬件接口技术。掌握直流电动机驱动程序的设计与调试方法。熟悉直流电动机的工作特性。 三. 实验电路4 实验程序#include/调用c51的头文件typedef unsigned char byte;/typedef定义可以在程序中用byte 代替unsigned charsbit paa=p10;/定义位变量paa为p10void delayxms（）/定义延时函数int i,j;for(i=0;icount;i+)for(j=0;j100;j+)void main(void)/定义主函数p1=0x0;/使p1口8个脚都输出低电平while(1)/循环paa=0;/产生矩形方波delayxms（10);paa=1;delayxms（10); 实验七 模/数转换实验一实验内容：利用实验台上的adc0809做a/d转换器，实验台上的电源和地提供模拟量输入，编制程序，将模拟量转换成数字量，用发光二极管显示。二实验目的：1.掌握a/d转换与单片机的接口方法。2.了解a/d芯片adc0809转换性能及编程方法。3.通过实验了解单片机如何进行数据采集。三实验原理简述：a/d转换器大致有三类：一是双积分a/d转换器，优点是精度高，抗干扰性好，价格便宜，但速度慢；二是逐次逼近a/d转换器，精度、速度、价格适中；三是并行a/d转换器，速度快，价格也昂贵。实验用的adc0809属于第二类，是八位a/d转换器。每采集一次需100us。adc0809start端为a/d转换启动信号，ale端为通道选择地址的锁存信号。实验电路中将其相连，以便同时锁存通道地址并开始a/d采样转换。故启动a/d转换只需如下两条指令：movdptr，#00hmovxdptr，aa中为何内容是不重要的，这是一次虚拟写。中断方式下，a/d转换结束后会自动产生eoc信号，将其与8031into相接。中断处理程序中，使用如下指令即可读取a/d转换结果：movdptr，#00hmovxa，dptr4 实验原理图：l enable： 输出允许信号位5 程序框图：这里给出软件延时方法的程序框图和程序：6 实验程序#include #include /调用c51的头文件#define add xbyte0x800/宏定义将 add 定义为xbyte0x800void delay(int c) /延时子程序 int i,j; for(i=0;ic;i+) for(j=0;j100;j+);void main() char k;/定义字符型变量k while(1)/死循环 add=0x0; /通道至0 delay(50); /延时 k=add;/将add赋值给k p1=k; /取反并赋给p1口实验八 微型打印机接口控制实验一实验内容：将实验仪接上微型打印机，控制打印机打印出各种效果的汉字和字符。二实验目的：了解微型打印机接口及其打印字符的方法；了解微型打印机打印汉字的方法；了解单片机与微型打印机的连线方法。三有关说明： 并行接口连接接口与引脚定义：本系列打印机并口与centronics 兼容，支持busy/ack 握手协议，接口插座如下图：并行接口各引脚信号的定义如下图表所示：注: 1.“入”表示输入到打印机。 2.“出”表示从打印机输出。 3.信号的逻辑电平为ttl 电平。并行接口引脚信号时序并口时序如下图所示：四实验电路： 五实验程序/ 北京炜煌科技打印机示例程序/ nocky tian/ 2007-07-17#include / hardware configuration#define printer_data p0 / 定义打印机数据线端口sbit busy = p32; / 定义打印机忙信号引脚sbit nstb = p37; / 定义打印机nstb 信号引脚sbit pe = p33; / 定义打印机纸状态检测信号引脚sbit nack = p32; / 定义打印机应答信号引脚sbit nerr = p31; / 定义打印机错误检测信号引脚sbit nsel = p30; / 定义打印机在线检测信号引脚#define cr 0x0d#define lf 0x0avoid printbyte(unsigned char byte_data);void printstring(char* str);void printbyten(unsigned char* data_src,unsigned char n);void main(void)char str = printer demo;printstring(北京炜煌wh);printbyte(cr);while(1);/* printbyte()* send a byte to printer* nocky tian 2006-7-17*/#include void printbyte(unsigned char byte_data)while( busy = 1 )printer_data = byte_data;nstb = 0;_nop_(); / 调整nstb 信号脉宽nstb = 1;/* printstring()* print a string which is ending with a 0 character* to excuted the print command a addition cr character is needed* nocky tian 2006-7-17*/void printstring(char* str)while( *str )printbyte( *(str+);/* printbyten()* print n bytes through printer* no more than 255 bytes could be printed by the function* if more than 255 bytes need printing, the type of n need changing* to unsigned int, even unsigned long if necessary.* nocky tian 2006-07-17*/void printbyten( unsigned char* data_src, / pointer to data sourceunsigned char n) / number of data(byte)while( n-)printbyte(*(data_src+);/ 北京炜煌科技打印机示例程序/ nocky tian/ 2007-07-17#include / hardware configuration#define printer_data p0 / 定义打印机数据线端口sbit busy = p32; / 定义打印机忙信号引脚sbit nstb = p37; / 定义打印机ns