单片机实验指导书(小板子).doc

单片机实验指导书(小板子) 单片机原理及应用实验指导书xx年10月1/361单片机实验板介绍1.1板载硬件资源1采用STC8951RC（与标准51指令、脚位完全兼容），支持在线串行ISP下载。 2供电方式USB供电3串口RS23244个LED发光管5四位数码管64个独立式键盘（包含外部中断按键）7一个蜂鸣器8一个PS2接口91602液晶接口（选配件）10128*64液晶接口,单板支持带字库（ST7920）和不带字库(KS0108)两种128*64液晶.（选配件）11DS18B20温度传感器（选配件）12IrDA红外接收头（选配件）1.2原理图2/363/361.3PCB图4/361.4实验箱配置基础板配置 1、STC89C51支持在线下载程序。 . 2、8位LED发光二极管（可做流水灯实验）。 3、4位数码管（可做动态扫描及静态显示实验）。 4、4*4矩阵键盘。 （也可将其中的行或列接地，将独立按键实验）。 5、MAX232芯片RS232通讯接口（可以做为与计算机通迅的接口，同时也可做为STC单片机下载程序的接口，SST单片机仿真接口） 6、USB供电系统，直接插接到电脑USB口即可提供电源，此时不需另接直流电源。 7、蜂鸣器（可做单片机发声实验）。 8、ADC0809芯片（可做模数转换实验）。 9、DAC0832芯片（可做数模转换实验）。 10、DS18B20温度传感器接口 11、单片机32个IO口全部引出，方便自己进行自由扩展。 12、AT24C02EEROM（可做IIC串行总线实验）。 13DS1302实时时钟（可做IIC串行总线实验）。 14、SM0038一体化红外接收头（可做红外遥控器解码实验）。 15、8155电路，可做扩展I/O口使用。 16、外扩32K RAM62256芯片电路。 17、1602液晶接口。 仿真配置可选配SST89E516仿真芯片，代替STC89C51，实现在线仿真功能。 1.5仿真下载使用说明单片机综合创新实验板的单片机仿真与下载分成由不同的单片机完成。 仿真由单片机SST89E516芯片来完成仿真，具体的仿真电路就是相关串口通讯电路，仿真的实现可见第二章相关内容。 单片机的下载由基础板的单片机STC89C51完成。 两种单片机引脚完全相同，直接代换。 32个IO都由排针引出，方便用户做5/36不同的实验。 1.6电路图6/367/368/36KEIL软件的使用KEIL是51单片机开发的最常见的开发软件。 成功安装好KEIL软件后，即可看到电脑桌面上Keil软件图标,如下图。 1.双击图标，打开软件，出现如下界面。 在打开的窗口中，选择“Project”菜单2.点击“New Project”出现一个创建工程对话框，选择工程所建路径，并输入工程的文件名（建议用英文），点击“保存”3.之后出现芯片选择界面，如下图9/364.这里，选取常用51芯片即可，选择“Philips”下的“8Xc51RC+”芯片5.点击“确定”，在出现如下对话框时，选择“否”10/366.至此，已成功建立工程。 界面如下图所示7.点击“Project”菜单下面的“options forTargetTarget1”选项，出现如下选项框11/368选择“output”页面，选中“create HexFile”，并可在“Name ofExecutable:”输入框中，重新输入生成HEX文件的文件名，然后点“确定”，以在程序编译时，实时生成需下载到单片机中的HEX文件。 12/369.点击“File”菜单下面的“New”选项，再点击“File”菜单下面的“Save”选项，保存文件。 输入文件名（C文件扩展名为“.c”，汇编文件扩展名为“.asm”），如下图取名为main.c10.在新建的文件里，进行程序编制，如图13/3611.程序编制完成后，保存文件。 将源程序文件加载到工程中。 加载方法为右击“Source Group”,在出现的选项列表中，选择“Add Filesto Groupsource Group1”,如下图所示14/3612.在出现的对话框中，选择刚的源文件（main.c）,点击“Add”,如图13.添加成功后，点击“Project”菜单下面的“Rebuild alltarget files”选项。 当编译通过之后HEX文件才能生成，如下图。 如果程序有错误，编译结果框中会有提示错误。 双击对应的错误列表，可定位到源程序的位置，以便快速寻找错误。 15/36STC-ISP下载软件的使用方法该软件将已生成的HEX文件下载到单片机中。 具体步骤如下1.双击STC-ISP图标2.然后在“MCU Type”列表中选择单片机型号（应选择单片机板中的CPU型号），如下图16/363.点击“Open File”按钮，找到所要下载的HEX文件，并选中，选择“打开”，如下图:17/364.选择串口的对应端口号，（根据自己的硬件连接端口）(如1)。 5.然后选“MaxBuad”中的波特率，也可以选默认值。 6.点击”Download/下载”，进行文件下载，如图18/367.稍等几秒，即可下载完成,如图19/36实验一熟悉KEIL软件的使用 一、实验目的1.认识单片机实验系统的构成及使用。 2.学习KEIL软件和STC-ISP下载软件的使用方法。 3.单片机I/O口的使用方法； 二、实验内容1.P23口做输出口，接发光二极管，编写程序，使其闪烁。 2.P23-P26口接四只发光二极管LED1-LED4,P20口接开关K1，编写程序，用开关控制发光二极管上的亮灭。 三、实验步骤1.设计实验电路，画出电路原理图12.按照KEIL软件的使用步骤，建立工程。 233.编写程序，保存文件，将源程序文件加载到工程中，当编译通过之后生成HEX文件。 4.用STC-ISP下载软件下载HEX文件到单片机系统。 5.运行、调试程序，观察实验结果。 四、实验参考电路及参考程序1.参考电路VCC+5V LED1P248051LED2P25LED3P26LED4P32R1R2R3R4DP23K1C2.参考程序实验1#includereg52.hsbit P23=P23;/定义LED指示灯的IO口void main()int i;/计时变量while (1)for(i=0;i30000;i+);/延时P23=!P23;/指示灯IO口反转20/36B实验2#includereg52.hsbit P23=P23;/定义LED指示灯的IO口sbit P20=P20;/定义key的IO口void main()int i;/计时变量while (1)for(i=0;i30000;i+);/延时if(P20=0)P23=0;/按键,LED亮else P23=1;/LED亮五思考题1.P23-P26口做输出口，接发光二极管，编写并调试程序，使其闪烁。 2.P23-P26口做输出口，接发光二极管，编写并调试跑马灯程序。 21/36D实验2Keil C51程序设计上机练习 一、实验目的1.学习KEIL软件的程序调试方法。 2.学会KEIL C程序设计及调试，重点学会预处理命令、数据类型的定义。 二、实验内容1.单片机P2口的P20和P21各接一个开关K 1、K2，P 23、P 24、P25和P26各接一只发光二极管。 由K1和K2的不同状态来确定发光二极管的点亮。 Kxx1K10101亮的二极管L1L2L3L4C2.设计一个二进制加1计数器，按一次键，加1，并用4个LED显示计数结果，加至16时清零重新计数。 三、实验步骤1.设计实验电路，画出电路原理图2.按照KEIL软件的使用步骤，建立工程。 3.编写程序，保存文件，将源程序文件加载到工程中，当编译通过之后生成HEX文件。 4.用STC-ISP下载软件下载HEX文件到单片机系统。 5.运行、调试程序，观察实验结果。 四、实验参考电路及参考程序VCC+5V LED1P24LED28051P25LED3P26LED4P20P21K2R1R2R3R4BP23K1A1.实验1#includesbit k1=P20;sbit k2=P21;void main()1while (1)22/3623if(k1=0&k2=0)P2=0xf7;if(k1=1&k2=0)P2=0xef;if(k1=0&k2=1)P2=0xdf;if(k1=1&k2=1)P2=0xbf;2.实验2#includesbit key=P32;unsigned chara;unsigned char count=0;void delay(int i)while(i)i-;void main()while (1)if(key=0)delay (10);if(key=0)count+;while(!key);if(count=16)count=0;a=count;a=a;23/36a=a=4)Bit=0;switch(Bit)case0:P2=0xf7;break;case1:P2=0xef;break;case2:P2=0xdf;break;case3:P2=0xbf;break; 五、思考题1.采用外部中断的方式实现一个二进制减1计数器，按一次键，减1，并用4个LED25/362显示计数结果，减至0时，重新从15开始计数。 2.采用外部中断的方式实现用1个按键控制LED的显示，要求显示3种以上的不同模式。 34实验4中断及定时器计数器实验 一、实验目的1.掌握单片机的中断系统、定时器的工作原理。 2.学会单片机中断系统、定时器的应用。 二、实验内容1.采用单片机定时器实现1个LED的亮灭，周期为1s。 2.采用单片机定时器实现实现4个LED的轮流亮灭，每个LED点亮时间为1s。 三、实验步骤1.设计实验电路，画出电路原理图2.按照KEIL软件的使用步骤，建立工程。 3.编写程序，保存文件，将源程序文件加载到工程中，当编译通过之后生成HEX文件。 4.用STC-ISP下载软件下载HEX文件到单片机系统。 5.运行、调试程序，观察实验结果。 四、实验参考电路和参考程序VCC+5V LED1P24LED28051P25LED3P26LED4R1R2R3R4P231.实验1#include#define THC00xee26/36#define TLC00x00sbit led0=P23;void main()TMOD=0x01;TH0=THC0;TL0=TLC0;TR0=1;ET0=1;EA=1;while (1);void timer0_ISR(void)interrupt1static unsigned char count=0;TL0=TLC0;TH0=THC0;count+;if(count=200)count=0;led0=!led0;2.实验2#include#define THC00xee#define TLC00x00sbit led0=P23;sbit led1=P24;sbit led2=P25;sbit led3=P26;void main()TMOD=0x01;TL0=TLC0;TH0=THC0;TR0=1;ET0=1;EA=1;while (1);void timer0_ISR(void)interrupt1static unsigned charcount=0,Bit=0;27/36TL0=THC0;TH0=TLC0;count+;if(count=200)count=0;Bit+;if(Bit=4)Bit=0;P2=P2|0x78;switch(Bit)case0:led0=0;break;case1:led1=0;break;case2:led2=0;break;case3:led3=0;break; 五、思考题1.设计1个秒计数器，每秒计1次数，在LED上显示出来，计至16清零后重新计数。 2.在上题基础上用按键控制秒计数器的启停，按一次键开始计数，按2次停止计数，按3次又开始计数?。 实验5数码管显示器实验 一、实验目的1.掌握单片机的按键、数码管显示器的工作原理。 2.学会单片机独立式按键、数码管显示器的应用。 二、实验内容1.在一个数码管上显示字符“1”。 2.在4个数码管上显示字符“1”、“2”、“3”、“4”。 3.设计一个2位10进制计数器，每秒加1，在LED上显示。 三、实验步骤1.设计实验电路，画出电路原理图28/362.按照KEIL软件的使用步骤，建立工程。 3.编写程序，保存文件，将源程序文件加载到工程中，当编译通过之后生成HEX文件。 4.用STC-ISP下载软件下载HEX文件到单片机系统。 5.运行、调试程序，观察实验结果。 四、实验参考电路和参考程序1.参考电路A/D转换实验2参考程序#includereg52.h#define THCO0xee#define TLCO0x0unsigned charcode Duan=0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F;/共阴极数码管，0-9段码表unsigned charData_Buffer4=1,2,3,4;/四个数码管显示数值，数组变量定义sbit P10=P10;/四个数码管的位码口定义sbit P11=P11;sbit P12=P12;sbit P13=P13;void main()TMOD=0x11;/定时器0初始化TH0=THCO;TL0=TLCO;TR0=1;ET0=1;EA=1;while (1);void timer0()interrupt129/36static unsignedchar Bit=0;/静态变量，退出程序后，值保留TH0=THCO;TL0=TLCO;Bit+;if(Bit=4)Bit=0;P1|=0x0f;/先关位码P0=DuanData_BufferBit;/开段码switch(Bit)/送位码case0:P10=0;break;case1:P11=0;break;case2:P12=0;break;case3:P13=0;break; 五、思考题用按键进行显示模式选择键，实现上述实验中3个显示画面的切换。 实验6ADC0809实验1.实验目的掌握A/D芯片ADC0809与单片机的接口方法及ADC0809芯片性能；了解单片机实现数据采集的方法。 2.实验设备及器件PC机一台SL-51HP单片机综合创新实验箱一台8孔排线两根杜邦线若干根3.ADC0809简介30/36IN7IN08路模拟量输入端，在多路开关控制下，任一时刻只能有一路模拟量实现A/D转换。 A、B、C多路开关地址选择输入端，当取值000111时与A/D转换对应的通道为IN0IN7。 ALE地址锁存输入线，该信号的上升沿可将地址选择信号A、B、C锁入地址寄存器。 START启动转换输入线，其上升沿用以清除A/D内部寄存器，其下降沿用以启动内部控制逻辑，开始A/D转换工作。 EOC转换完毕输出线，其上出现高电平时表示A/D转换结束。 2-12-8（D7D0）为8位数据输出端，可直接接入单片机的数据总线。 ENABLE允许输出控制端，高电平有效。 低电平时，数据输出端为高阻态；高电平时，将A/D转换后的8位数据送出。 CLOCK转换定时脉冲输入端。 它的频率决定了A/D转换器的转换速度。 使用频率小于等于640KHZ，对应转换速度大于等于100s。 REF+，REF-是内部D/A转换器的参考电压输入端。 VCC为+5V，GND为地。 图3.9ADC0809引脚图ALE_D74LS QCK74QG_D74LS QCK74QA7.A2A1A0CLKIN0.ADC0809CBAP0AT89S52WR74LS373EIN7REF+D7D0VCC1STARTREF-ALEOEEOC+5VC15GNDP2.7RD74LS021图3.10ADC0809的接口电路4.实验内容编写一段程序，通过ADC0809实现单片机对模拟输入通道电压0通道数据的采集，使采集到的数据显示在数码管上。 参考流程图如图所示。 31/36通道、数据区地址初始化启动ADC0809EOC=0？读A/D转换结果到数据存储区通道、数据区地址加18个通道采集结束？结束32/365.实验步骤短接J37，为AD芯片供电数码管位选接P3口高四位，J8端接P37，数码管段选接P2口，低位接J7端;ADC0808数据线已接入P0口（不需外接线）.JCON4端口的CS、RS、WR、EOC分别接P12，P11，P10，P16;J27的ABC端分别接P13，P14，P15;J25（串口旁边的电位器）的NC端接J5（ADC0809的模拟输入端）的CH0运行编写好的软件程序，完成温度数据的采集和显示功能。 仿真观看运行结果。 6.参考例程#includereg52.h#define THCO0xee#define TLCO0x0unsignedcharDuan=0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00;/共阴极数码管-9段码表unsignedcharData_Buffer4=10,0,0,0;float AdValue;sbit P34=P34;/四个数码管的位码口定义sbit P35=P35;sbit P36=P36;sbit P37=P37;sbit TEST=P30;/*/sbit ADWR=P10;sbit RS=P11;sbit CS=P12;sbit Add1=P13;sbit Add2=P14;sbit Add3=P15;sbit EOC=P16;sbit LED=P17;/*/void