单片机实验箱使用说明.doc

单片机实验箱使用说明河海大学常州校区2010-12-3实验箱提高部分电路说明141、单片机最小系统142、LED输出153、独立式按键154、数码管静态显示165、数码管动态静态显示176、矩阵键盘187、点阵液晶198、字符液晶209、串口通讯2110、AD和DA2211、点阵式LED2312、功率输出模块(步进和直流电机)2513、温度传感2514、I2C储存器2615、实时时钟2716、红外通讯2717、继电器2818、串并转换扩展2919、电源30第二篇软件部分36烧写软件使用说明37烧写软件使用说明37串口调试助手使用说明39Keil上机指南40第一篇硬件部分实验箱提高部分电路说明141、单片机最小系统142、LED输出153、独立式按键154、数码管静态显示165、数码管动态静态显示176、矩阵键盘187、点阵液晶198、字符液晶209、串口通讯2110、AD和DA2211、点阵式LED2312、功率输出模块(步进和直流电机)2513、温度传感2514、I2C储存器2615、实时时钟2716、红外通讯2717、继电器2818、串并转换扩展2919、电源30实验箱设计型部分电路说明321、液晶输出模块322、步进电机模块323、直流电机闭环实验34 实验箱提高部分电路说明实验箱提高部分电路说明141、单片机最小系统142、LED输出153、独立式按键154、数码管静态显示165、数码管动态静态显示176、矩阵键盘187、点阵液晶198、字符液晶209、串口通讯2110、AD和DA2211、点阵式LED2312、功率输出模块(步进和直流电机)2513、温度传感2514、I2C储存器2615、实时时钟2716、红外通讯2717、继电器2818、串并转换扩展2919、电源30实验箱提高部分电路说明提高部分的电路按功能模块设计，各个模块相互独立。通过导线连接需要的模块，从而组合成一个功能强大的电路。现对各模块说明如下：1、单片机最小系统这部分是单片机的最小系统部分，只有这部分电路正常，整个系统才能工作。单片机为内含8K FLASH 程序存储器的STC89C52RC，EA接高电平；各并行口都加了10K 的上拉电阻；晶振为12M（可更换）。设置了上电复位和手动复位电路。RSTK为手动复位按钮。2、LED输出这部分是LED的简单试验，可以做闪烁、流水灯等多种口线实验，实验时只需把单片机的某一并行口跟JP1连接即可。例如： JP11（P2）和JP1用8PIN排线连接起来。3、独立式按键独立式按键，JP5可与任意一个并口相连构成键盘输入。例如P0与JP5（按钮接口)相连，用P0口做为按键的输入。4、数码管静态显示静态显示：任意并行口连接JP3。例如：JP10 （P0）与JP3 用8PIN排线连接5、数码管动态静态显示J21 短路帽可以接VCC 和P10 如果接P1.0 需要用程序控制使能，接VCC直通不需要程序控制使用。J14 动/静LED 功能，如短接，改变P11 的电平可以实现动/静LED 功能。动态显示，方法一：J15和J16短路帽断开 ，P1与J16 用排线连接 ，实现有单片机脚直接做位选通信号。P0与J12用排线连接，实现段码信号。方法二：J15和J16短路，用138译码器做位选通信号。JP10 （P0）与J12 用8PIN排线连接实现段码信号。6、矩阵键盘矩阵键盘，可以把任意一个并行口和JP4相连构成矩阵键盘。例如：JP8（P1） 与JP4（矩阵键盘接口）连接7、点阵液晶点阵液晶，数据线等已与P0口相连，使用时只要插上液晶即可。可以接的液晶有12864和240128等。8、字符液晶字符液晶，可联接液晶1602，数据线已接到P0口上。9、串口通讯PL2303将PC机USB转换为TTL电平的串口信号，从RXD_U和TXD_U输出MAX232将PC机串口232电平为TTL电平的串口信号，从RXD_R和TXD_R输出RXD_U和RXD_R通过JRXD跳线选择后从RXD输出接到单片机上TXD_U和TXD_R通过JTXD跳线选择后从TXD输出接到单片机上串口同时做为单片机下载程序的通道。10、AD和DAPCF8591是一款单电源、低功耗8位COMS型A/D、D/A转换芯片，它具有4路模拟量输入通道、一路模拟量输出通道和1个I2C总线接口。该器件I2C从地址的低三位由芯片的A0、A1和A2三个地址引脚决定，所以在不增加任何硬件的情况下同一条I2C总线最多可以连接8个同类型的器件。 该器件具有多路模拟量输入、片上跟踪保持、8位A/D转换和8位D/A转换等功能。A/D与D/A的最大转换速率由I2C总线的最大传输速率决定，在单片机应用系统中得到了广泛的应用。PCF8591T 使用I2C 与单片机通信，P2.1(SDA)串行数据线、P2.0(SCL)串行时钟线。AD0和AD1 是两路模拟输入，改变AD0 和AD1 位置的电位器，实现了2 两路模拟输入。当PCF8591T 数模端口数据变化时，DA 位置的LED 亮度随之改变。SCL、SDA已经连接在P2.0和P2.1上，可直接使用11、点阵式LEDLED点阵内部结构LED点阵的段码，即某行中的某一列，其中GR1、RE1、DPa为一组连在一起，受下图573的控制。J17、J18插点阵式LEDLED点阵的段码的锁存器. J21 短路帽可以接VCC 和P10 如果接P1.0 需要用程序控制使能.LED点阵的行扫线，J19行扫绿色的点阵，J20行扫红色的点阵。我们采用的LED点阵式是低功耗，在做实验时可以用单片机脚直接驱动实验时通过P0 P1 P2 作为点阵接口。例如：P0接J12输出段码，P1接J19输出绿色行扫，P2接J20输出红色行扫。12、功率输出模块(步进和直流电机)功率驱动模块，可以驱动步进电机、直流电机等。步进电机直接接在J3上，直流电机接在J3的VCC和任意一个脚上。J8短路可以做蜂鸣器实验13、温度传感DS18B20 支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55+125，在-10+85范围内，精度为0.5；通过编程可实现912 位的数字值读数方式；可以分别在93.75ms 和750ms 内将温度值转化为9 位和12位的数字量。每个DS18B20 具有唯一的64 位长序列号，存放于DS18B20 内部ROM 只读存储器中。DS18B20 温度传感器的内部存储器包括1 个高速暂存RAM 和1 个非易失性的电可擦除E2RAM，后者存放高温度和低温度触发器TH、TL 和结构寄存器。暂存存储器包含了8 个连续字节，前2字节为测得的温度信息，第1 个字节为温度的低8 位，第2 个字节为温度的高8 位。高8 位中，前4 位表示温度的正(全“0”)与负(全“1”)；第3 个字节和第4 个字节为TH、TL 的易失性拷贝；第5 个字节是结构寄存器的易失性拷贝，此三个字节内容在每次上电复位时被刷新；第6、7、8 个字节用于内部计算；第9 个字节为冗余检验字节。所以，读取温度信息字节中的内容，可以相应地转化为对应的温度值。DLASS18b20一线制总线，数据线已连接到P37上，PR3为上拉电阻14、I2C储存器AT24C02 是美国ATMEL 公司的低功耗CMOS 串行EEPROM，它是内含2568 位存储空间。电路图中AT24C02 的1、2、3 脚是三条地址线，用于确定芯片的硬件地址。第8 脚和第4 脚分别为正、负电源。第5 脚SDA 为串行数据输入/输出，数据通过这条双向I2C 总线串行传送。第7 脚需要接地。E2PROM 的SCL 与单片机的P2.0连接，SDA 与单片机的P2.1 连接。在24C02 的设备地址为：0xA0。写保护引脚(WP)接地，也就是说不保护。15、实时时钟DS1302 是美国DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM 的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V5.5V。采用三线接口与CPU 进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM 数据。DS1302 内部有一个318 的用于临时性存放数据的RAM 寄存器。DS1302是DS1202 的升级产品，与DS1202 兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力实时时钟DS1302的SCLK和CE已接到P36和P35上，I/O线需要通过跳线短路（JP1302跳线冒要短接）接到P34上。16、红外通讯红外接收，可短路J1使信号线IRD接到单片机的P32上，使用中断或查询方式。P32已经接上拉电阻。也可以把IRD用线短接到任意一个口线上使用。17、继电器继电器，短路J2将PY14跟继电器线圈连通。单片机先通过管脚P1.4 驱动74HC14，通过它来驱动ULN2003，再由ULN2003 控制继电器，18、串并转换扩展串并转换扩展，使用时需短路JP165或JP595实现串并转换。转换接口可以连接键盘、动态LED等。19、电源电源取自PC机的USB口，如果功率不够，可以采用从Jp上外接电源实现。继电器RK1在烧写HEX文件时，受RTS控制可自动切断打开单片机电源。如果不需要此功能可以让J0断开。 第二篇软件部分烧写软件使用说明37串口调试助手使用说明39Keil上机指南40烧写软件使用说明本实验板使用的STC89C52RC单片机具有ISP功能，可通过串口把程序代码烧进单片机内部的FLASH程序存储器内，烧后可全速运行程序，以检查代码的正确性。第一步：检查实验板所有开关处于打开状态，即全部弹起。第二步：把S_COM（串口电平转换区域）开关按下，选择USB转URAT功能。第三步：把USB线插在PC和实验板上。第四步：检查虚拟串口号。我的电脑右击选择管理设备管理展开右边的端口记下USB虚拟的串口号。例如下图中的COM6第五步：找到STC-ISP文件夹，双击STC_ISP_V483.exe，打开烧写软件1、选择你使用的单片机型号，实验板上的型号为STC89C52RC2、打开你要烧写的程序代码，例如：TEST.HEX3、选择PC连接实验板的串行口，即第四步记下的串行口号。4、选择其它选项，如图。5、点击Download/下载按钮，6、当信息提示框出现：“正在尝试与MCU握手连接”时，按下实验板电源开关。7、烧写自动完成，程序开始运行。注意：下次烧写时，仍然要先关闭电源，重复以上步骤。如烧写不成功，请先检查s_com按钮是否按下。如已按下则关闭实验板电源，拔下USB线。等待一分钟，然后再插上USB线。重复1-6步骤。串口调试助手使用说明串口调试助手是一款运行在PC机上并通过PC的串口发送和接收数据的软件。我们经常把PC的串口和单片机的串口连接，并用此软件来调试单片机的串口程序，故称串口调试助手。第一步：找到“串口调试助手”文件夹，双击“sscom32.exe”运行程序第二步：选择串口，此时要关闭所有使用该串口的应用程序，例如烧写软件。第三步：设置串口参数。例如：波特率等。第四步：选择HEX发送，HEX显示第五步：打开串口第六步：在字符串输入框中输入要发送的字符，按“发送”按钮发送给单片机。单片机发送过来的字符，显示在上部的信息窗中。注意：使用完毕后记得关闭串口，否则可能引起其它软件工作不正常。Keil上机指南keil C51是目前功能最强大的单片机c语言集成开发环境，下面我们通过图解的方式来学习Keil C51软件的使用。整个Keil C51步骤大概分为：输入源程序 新建工程 工程详细设置 源程序编译得到目标代码文件等四个步骤。也可参考课本第8章。第一步： 双击Keil uVision2的桌面快捷方式（图1），启动Keil集成开发开发软件。软件启动后的界面如图2所示。图1：启动Keil uVision2单片机集成开发环境图2：软件启动后的界面第二步： 新建文本编辑窗。（如果你已用其它文本编辑软件编写好源程序，可跳过2、3、4步骤）点击工具栏上的新建文件快捷按键，即可在项目窗口的右侧打开一个新的文本编辑窗，见图3所示。图3： 新建文本编辑窗第三步：输入源程序。在新的文本编辑窗中输入源程序，可以输入C语言程序，也可以输入汇编语言程序，见图4。图4：输入源程序第四步：保存源程序。保存文件时必须加上文件的扩展名，如果你使用汇编语言编程，那么保存时文件的扩展名为“.asm”，如果是C语言程序，文件的扩展名使用“.C ”。 图5：保存源程序注：第3步和第4步之间的顺序可以互换，即可以先输入源程序后保存，也可以先保存后输入源程序。如果你已用其它文本编辑软件编写好源程序，可跳过2、3、4步骤。第五步：新建立Keil工程。如图6所示，点击 工程 新建工程 命令，将出现保存对话框（图7）。图6：新建工程图7：保存工程对话框在保存工程对话框中输入你的工程的文件名，Keil工程默认扩展名为.uv2，工程名称不用输入扩展名（见图7），一般情况下使工程文件名称和源文件名称相同即可，输入名称后保存，将出现选择设备对话框（图8），在对话框中选择CPU的型号。第六步：选择CPU型号。如图8所示，为工程选择CPU型号，本新建工程选择了ATMEL公司的AT89C51单片机。图8： 选择CPU型号对话框第七步：加入源程序到工程中。在选择好CPU型号后，点击确定按钮返回主界面，此时可见到工程管理窗中出现“Target 1”，点击“Target 1”前面的“”号展开下一层的“Source Group 1”文件夹，此时的新工程是空的，“Source Group 1”文件夹中什么文件都没有，必须把刚才输入的源程序加入到工程当中。如图9所示，右击工程管理窗中的“Source Group 1”，出现下拉菜单，点击“增加文件到组Source Group 1”命令，将出现添加文件对话框（图10）。图9：添加文件到工程命令在添加文件对话框（图10）中，找到要添加到工程中的源程序文件。注意：在对话框中的文件类型默认为C 源文件 (*.c) ，如果你要添加到工程中的是汇编语言程序，则在文件类型中必须选中“Asm 源文件 (*.a*; *.src) ”， 以*.asm为扩展名的汇编源程序才会出现在文件列表框中。我们可以把第四步保存的源程序添加进来。图10： 浏览选择ASM源程序双击该文件lich1.asm，即可将该文件添加到工程当中，另外也可以单击lich1.asm选中该文件，再点击Add按钮，也可以把文件加入工程中（见图11）。图11： 选中ASM源程序，加入到工程中点击Add按钮后，把文件添加到工程中，此时添加文家对话框并不会自动关闭，而是等待继续添加其他文件，初学者往往以为没有加入成功，再次双击该文件，则会出现图12对话框，表示该文件不再加入目标。此时此时应该点击“确定”按钮，返回到前一对话框，再点击“关闭”按钮，返回到主界面。图12：重复加入文件对话框当给工程添加源程序文件成功后，工程管理器中的“Source Group 1”文件夹的前面会出现一个“+”号，单击“+”号，展开文件夹，可以看到lich1.asm已经出现在里面，双击即可打开该文件进行编辑修改源程序（见图13）图13： 文件成功加入工程第八步：工程目标Target 1属性设置。如下图14所示，在工程项目管理窗中的Target 1文件夹上右击，出现下拉菜单，点击“目标Target 1属性”命令，就进入目标属性设置界面。图14： 进入工程目标属性设置工程目标Target 1属性设置对话框（图15）中有8个页面，设置的项目繁多复杂，大部分使用默认设置即可，我们主要设置其中的“目标”、“