单片机实验报告

.目录一、实验一1二、实验二7三、实验三11四、实验四15;.元件名称所属类所属子类at89c51microprocessor8051 familycapcapacitorsgenericcap-eleccapacitorsgenericcrystalmiscellaneousresresistorsgeneric7seg-com-cat-grnoptoelectronics7-segment displayspullupmodeling primitivesdigitalmiscellaneous实验一定时/ 计数器验证实验一、实验目的熟悉定时 / 计数器t0的特点，学会合理选择定时方式并能根据具体情况结合软件的方式定时。二、实验设备及器件ibm pc机 一台 proteus硬件仿真软件 keil c51。三、实验内容用at89c51单片机的定时 / 计数器t0产生1s的定时时间，作为秒计数时间，当1s产生时秒计数加 1；秒计数到 60时，自动从 0开始。四、实验要求要求采用 proteus 软件实现上述实验。五、实验步骤1.打开proteus isis编辑环境，按照表 1-1 所列的元件清单添加元件。表 1-1元件清单元件全部添加后，在 proteus isis的编辑区域中按图 1-1 所示的原理图连接硬件电路。;.图1-1电路原理图2. 根据参考程序绘出流程图，并辅以适当的说明。流程图如图 1-2 所示：开始second+1单片机数码管初始化是否等于 60秒？n设置定时器 0初始化开中断ysecond 归零n是否有中断？y分离计数值十位个位进入中断程序查表显示十位个位送时间常数count+1是否计够 1秒？yn中断返回图1-2程序流程图3. 打开keil vision4 ，新建keil 项目，选择 at89c51单片机作为 cpu，将参考程序导入到“ source group 1”中。在“ optionsfortarget ”对话窗口中， 选中“ output ”选项卡中的“ create hex file”选项和“ debug”选项卡中的“ use：proteus vsm simulator”选项。编译汇编源程序，改正程序中的 错误。4. 在proteusisis 中，选中at89c51并单击鼠标左键，打开“editcomponen”t对话窗口，设置单片机晶振频率为12mhz，在此窗口中的“ program file”栏中，选择先前用 keil 生成的.hex文件。在 proteus isis的菜单栏中选择“file ”“ save design ”选项，保存设计，在proteus isis的菜单栏中， 打开“ debug”下拉菜单，在菜单中选中“use remote debugmonitor ”选项，以支持与 keil 的联合调试。5. 在keil 的菜单栏中选择“ debug”“ start/stop debug session“选项，或者直接单击工具栏中的“debug”“ start/stop debug session进入程序调试环境。按“f5”键，顺序运行程序。调出“proteus”图标，isis ”界面可以看到 7段数码管显示从 059s的计数值，每个数值显示 1s，如图1-3 所示。图 1-3程序运行结果六、实验程序second eq3u0h count equ31horg00hljmpstart org0bh ljmpint_t0start: movsecond,#00h movcount,#00h movdptr,#table clramovp0,amovp2,amovtmod,#00hmovth0,#(65536-50000)/256 movtl0,#(65536-50000)mod 256 setbtr0setbet0setbea movie,#82h ljmp$int_t0:movth0,#(65536-50000)/256 movtl0,#(65536-50000)mod 256 inccount.mova,countcjnea,#20,i2movcount,#00hincsecondmova,secondcjnea,#60,i1movsecond,#00hi1:mova,secondmovb,#10hdivabmovca,a+dptrmovp0,amova,bmovca,a+dptrmovp2,ai2:retitable: db 3fh,06h,5bh,4fh,66h db 6dh,7dh,07h,7fh,6fh end七、思考题1. 罗列一下 proteus 软件的能带给我们的好处，指出一点最能帮助你的地方。使用proteus 软件能使我们方便的搭建电路， 同时在没有元器件的情况下进行便于仿真，方便我们在将程序写入单片机前确认运行是否正确，同时可在采购器件之前即可开始开发产品，而不必等到器件采购完后搭建电路才进行程序调试。2. 用proteus 界面中的播放键运行仿真与keil vision4 的环境中联调运行它们两者的区别在什么地方？用proteus 界面中的播放键运行仿真仅可以观察运行结果，即程序运行在硬件表面上的表现。 而联调的时候可以再 keil 软件里查看各寄存器和存储器的状况，即硬件的内部情况。3. keil 软件软件仿真与 proteus 的仿真对比。使用proteus 仿真可从硬件的角度观察仿真结果，使仿真结果更加形象直观，使我们可从硬件运行状态清楚的判断运行结果是否正确。而在keil 环境中则是从程序的角度通过观察程序中数据的变化来观察仿真结果，需要对程序运行结果充分了解。八、实验总结及相关问题通过本次实验了解了 ptoteus软件的使用方法，以及在掌握了keil 的使用方法下，学会了 proteus与keil 软件联调的方法。在用proteus中由于忽略了要在总线处放置网络标号导致联调失败，最后通过观察发现数码管引脚电平无变化发现此问题，放置网络标号后运行仿真时数码管引脚电平发生变化可是数码管却没有变亮，经过多次检查接线，未发现接线错误后，觉得可能是软件本身错误，故将总线及数码管周围硬件线路重新绘制一遍后再次运行仿真及可得到图1-3的结果。.实验二单片机 i/o口控制实验一、实验目的利用单片机的p1 口作 io口，使同学学会利用p1口作为输入和输出口。二、实验设备及器件ibm pc开发平台一台机一台dp-51pro.net单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合三、实验内容1.2.编写一段程序，用编写一段程序，用p1口作为控制端口，使d1区的 led轮流亮。p1.0p1.6口控制 led ，p1.7控制 led的亮和灭 (p1.7接按键，按下时 led亮，不按时 led灭)。四、实验要求学会使用单片机的p1口作 io口，如果有时间同学也可以利用p3口作 io口来做该实验。五、实验步骤1.用导线把 a2区的j61接口与 d1区的j52接口相连。原理如图 2-1所示。图2-1实验二原理图2. 先编写一个延时程序。延时程序见程序 1子程序 delay。3. 将led轮流亮的程序编写完整并使用tkstudy ice调试运行。led轮流亮程序见程序 1。调试运行结果： d1区led轮流亮。4. 使用导线把 a2区的j61接口的p1.0p1.6与d1区的 j52接口的led1led7相连， 另外a2区j61接口的p1.7与d1区的j53的key1 相连。.5. 编写p1.7控制led的程序，并调试运行。（按下k1看是否全亮）。p1.7控制led的程序见程序 2。调试运行结果：按下 p1.7 后d1区led全灭。6. a2区j61接口的p1.7与d1区的j54的sw1相连。然后再使用tkstudy ice运行程序，查看结果。p1.7控制led的程序见程序 2。调试运行结果：按下 p1.7 后d1区led全亮。六、实验参考程序程序 1 ：org0000h ljmpmain org0100hmain:mova,#0ffh clrc mainloop:call delay rlcamovp1,asjmpmainloop delay: movr7,#0 loop:movr6,#0djnzr6,$djnzr6,$djnzr6,$ djnzr7,loop retend程序 2：org000hljmpmainorg0100hmain:jbp1.7,setledclrled:clrp1.0clrp1.1clrp1.2clrp1.3clrp1.4clrp1.5clrp1.6sjmpmainsetled:setbp1.0setbp1.1setbp1.2setbp1.3 setbp1.4 setbp1.5 setbp1.6 sjmpmain end七、实验思考题1. 请同学思考一下，想出几个实现以上功能的编程方法。程序1可利用单片机的定时计数器通过选择定时计数器工作方式和预置初值设定延时时间，通过定时计数器产生的中断在中断程序中对a进行移位后输出至 p1口。程序2可在判断 p1.7 高低电平后根据判断结果直接将#80h或#7f直接送 p1口而不必逐位进行位操作。2. 请同学再思考一下，第二个程序中如果使用key1作为外部中断控制 led的亮和灭时，程序应如何修改。此时将key1接/int0 口，在主程序中开启外部中断设置外部中断触发方式，通过中断服务子程序控制led亮灭。程序如下所示：org000h ljmpmainorg0003h; 中断服务程序ljmpsetled main:movsp,#40hsetbet0; 开外部中断clrit0 ; 设置为电平触发setbeaclrled:clrp1.0clrp1.1 clrp1.2 clrp1.3 clrp1.4 clrp1.5 clrp1.6sjmpclrledsetled:setbp1.0setbp1.1setbp1.2setbp1.3setbp1.4setbp1.5setbp1.6 retiend八、实验总结及相关问题通过本次实验掌握了使用tkstudy ice进行硬件仿真调试的方法， 在设置仿真器驱动程序声明时对c:keil 目录下的 tools.ini文件添加描述时，由于添加的路径错误导致无法进行硬件仿真调试，修改为正确路径后方可在debug 窗口中的 use选项中找到对应的选项。 使用 tkstudy ice进行硬件仿真调试相比本学期的电子系统设计中用到的调试方法更快捷，使用更方便。与此同时，通过本次实验对单片机的i/o控制有了更深入的了接，同时加深入对单片机i/o 编程的理解。.实验三串转并 i/o口实验一、实验目的熟悉并掌握串转并的 i/o 口扩展方法。二、实验设备及器件ibm pc 机 一 台 dp-51pro.net单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台一台三、实验内容1.2.写程序，通过单片机的 p1 口控制 74hc164验证串并转换数据的正确性。的串行输入端口， 实现串并转换。四、实验要求熟悉串并转换芯片的工作原理，学会使用串并转换芯片扩展单片机的i/o口资源。表3-1 74hc164真值表五、实验步骤1. 短接c5 区jp10 接口，将c5 区j43 接口与a2 区j61 接口的p10p13对应相连（clk 对p10 等等）。如图 3-1 所示。图3-1实验三原理图2. 运行编写好的软件程序，完成一次串并转换。实验程序见实验参考程序。2 使用c2 区的逻辑笔或 d1 区的j52 接口（ led 指示灯）测试并行输出数据q0q7数据的正确性。调试运行结果：通过观察led的亮灭情况可判断完成一次串并转换，且转换结果正确无误。六、实验参考程序clkequp1.0 dinaequ p1.1 dinbequp1.2 clr164 equ p1.3 org0000h ljmpmain org0100hmain:movsp,#60hnopclrclk setbdinb clrclr164 setbclr164 mova,#0ffh movr4,#08hslchg: rlcamovdina,csetbclk nopclrclknopdjnzr4,slchg sjmp $end七、实验思考题参考图 3-2电路图，尝试编写软件程序，实现8 位 led 流水灯的控制。图 3.2实验原理图可利用单片机的定时计数器通过选择定时计数器工作方式和预置初值设 定延时时间，通过定时计数器产生的中断在中断程序中对a进行移位。程序如下所示：clkequp1.0 dinaequ p1.1 dinbequp1.2 clr164 equ p1.3 org0000h ljmpmainorg000bh; 定时器 0 中断服务程序ljmpslchg main:movsp,#60hnopclrclk setbdinb clrclr164 setbclr164 mova,#0ffhmovtmod,#01h; 定时器 0 工作方式 1movth0,#18h; 送 2ms时间常数movtl0,#0fchsetbtr0; 开中断setbet0setbeasjmp$slchg: movth0,#18hmovtl0,#0fch rlcamovdina,csetbclk nopclrclk retiend八、实验总结及相关问题由于具有之前实验的基础所以本实验基本没碰到什么问题，调试运行都符合实验要求，通过本次实验对串并转化程序的编写有了一定了解，通过编写流水灯程序加深了对单片机串并口的了解。实验四继电器控制实验一、实验目的加深理解继电器的工作原理和特点，掌握利用单片机的io 口控制继电器的一般方法。二、实验设备及器件ibm pc 机 一 台 dp-51pro.net单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台一台三、实验内容1. 利用d1 区的拨动开关和 led ，学习继电器的工作原理和特点。2. 编写一段程序，用 p1.0 口控制继电器，继电器控制led 的亮和灭， (com 与close 连通时，一盏 led 亮；不连通时该 led 灭。com 与open 连通时， 另一盏 led 亮，不通时该 led 灭)。四、实验要求学会继电器的使用和利用单片机的io 口控制继电器的方法。五、实验步骤图4-1继电器驱动控制电路图1. 用短路帽短接 jp7 ，使用导线把 d1 区j54 接口的sw1 与c7 区j9 接口的kj（任意一根针）相连接。2. 使用导线把 d1 区j52 接口的led1 、led2 与c7 区j103 接口的open1,close1分别相连，另外 c7 区j103 接口的 com1 接地（ gnd ）。3. 接好线后，同学可以拨动d1 区的sw1 拨动开关，观察现象（拨到1 时led2亮，拨到 0 时led1 亮），并得出结论。运行结果： 拨到1 时led2亮，拨到 0 时led1 亮，说明每拨动一次开关改变一次继电器的状态。4. 然后把 c7区j9接口的kj 改接到a2区的j6