单片机实验指导2015

单片机原理及应用实验指导书机械工程自动化学院机械电子工程系统实验1气口操作实验一、实验目的1 .学习单片机端口操作的方法。2 .建立和使用学习延迟子程序。3 .学习数据输入输出程序的设计方法。二、实验预习要求1 .根据实验电路的电路图，分析LED发光二极管点亮的条件2 .阅读教材中有关I/O端口的内容，根据熟悉I/O基本结构和工作过程的实验任务，设计合适的调试程序。三、实验设备和软件1.JL51型单片机试验板2.Keil开发环境软件3.Proteus模拟软件四、实验原理P1、P2、P3端口为准双向端口，P1、P2、P3端口的各位可以独立定义为输出线或输入线。 作为输入端口线，需要在锁存器的相应位中写入“1”，可以将该位作为输入。 89C51上的所有锁存器在复位时设置“1”，然后在锁存器中写入“0”时，根据需要写入“1”，成为另一个输入。在延迟程序的实现中，有通过定时器中断实现的方法、通过指令循环实现的方法、以及在系统时间允许的情况下后者的方法。五、实验任务P1端口为输出端口，P3端口为输入端口，P3.2、P3.3触摸键K1、K2、P3.4、P3.5触摸开关K3、K4； 在P1端口连接发光二极管L1L8。1 .将k 1、K2作为选择按钮，将L1、L5作为指示灯。 按K1键，要求编程实现L1点亮一定时间后熄灭的功能。按K2键，L5点亮一段时间后熄灭。2. K3是左转开关，K4是右转开关，L1、L5是左转灯，L4、L8是右转灯。 编程中，K3向上按下时，左转弯灯L1、L5降低要求实现以一定频率闪烁的功能的K4时，右转弯灯L4、L8以一定频率闪烁。 (选择)六、实验电路电路图图1端口操作实验回路七、实验报告要求在实验任务1、2中整理JL51型单片机实验板和Proteus仿真软件正确运行的程序。实验2中断实验一、实验目的1 .掌握外部中断技术的基本使用方法2 .掌握中断处理程序的编制方法二、实验预习要求阅读教材中有关中断的内容，熟悉外部中断的初始化和中断服务程序的编写，根据实验任务设计了相应的调试程序。三、实验设备和软件1.JL51型单片机试验板2.Keil开发环境软件3.Proteus模拟软件四、实验原理MSC-51系列的单片机有/INT0和/INT1两个外部中断请求输入线，输入两个外部中断源的中断请求信号，允许外部中断源以低电平或下降沿触发方式输入中断请求信号。 /INT0和/INT1中断的入口地址分别是0003H和0013H。TCON寄存器的IT0和IT1位决定/INT0和/INT1的触发方式，设置时为下降沿触发，归零时为低电平触发。 在实际应用程序中，如果发生外部中断请求信号后能够在短时间内自动取消，则可以选择低级触发器。 在中断服务程序中，如果在中断服务程序变高之前不返回主程序，则会再次触发中断，发生不必要的故障。 外部的中断请求信号发生后到解除需要花费时间时，可以选择下降沿触发器，以防止中断服务程序长时间等待。 下降沿触发为“一次”，每个中断只有一个下降沿，因此执行中断处理程序后可以立即返回主程序，无需等待中断请求信号返回高电平，这是重要的技术。1 .外部中断的初始化包括设定作为中断许可控制寄存器IE中的中断的总和许可的EA=1、作为外部中断许可的EXi=1(i=0或1 )、以及作为外部中断控制寄存器TCON中的ITi(i=0或1 )中断触发方法的选择。 如果不需要中断嵌套，则不需要设置IP中断的优先级。2 .要编写中断服务程序，请注意以下事项：(1)保护进入中断时的状态，恢复到退出中断前进入时的状态。(2)有必要在中断处理器中设定是否允许中断再入，即EXi位。五、实验内容从/INT0(P3.2)输入外部中断申请，请求采用边缘触发方案，P3.2按下键，P1连接8个发光二极管，按下键时，发生中断，P1端口的内容加1，并记录中断次数。六、实验电路电路图图2中断实验电路七、实验报告要求在实验任务中整理JL51型单片机实验板和Proteus仿真软件正确运行的程序。实验3定时/计数器实验一、实验目的1 .学习掌握计时/计数器程序初始化的设计方法。2 .掌握定时/计数器方式1、方式2的使用编程方法。3 .进一步掌握中断处理程序的编程方法。二、实验预习要求1 .阅读教材中计时器/计数器的相关内容，根据计算熟悉计时器/计数器基本结构和工作过程的50ms计时器/计数器时间常数的实验任务，设计适当的调试器。2 .考虑计时器的4种动作方式的计数范围。三、实验设备和软件1.JL51型单片机试验板2.Keil开发环境软件3.Proteus模拟软件四、实验原理计时器操作的关键是计数初始值的确定和计时器的初始化。1 .计数初始值的决定计时器的计数周期为与机械周期相同的振荡周期的12倍，本实验中的时钟频率为12MHZ，计时器的计数周期为1s。 为了实现1秒的延迟，当定时器T0被设计为方案1时，最大计数值是65，536。 为了方便，将计数初始值设置为15536，从计数初始值经过50000脉冲周期，并且产生上溢标志TF0达到最大计数值。在这种情况下，可以产生0.05s的延迟量。 如果将R0设定为20，则每次经历延迟时，R0的数值减去1会产生1s的延迟。 由于计数初始值x=15536D=3CB0H，因此初始值为TH0=3CH，并且TL0=B0H。2 .计时器的初始化计时器的初始化过程中，正确设定TMOD对应位，将计数初始值发送给计时器，由组TR0启动计时器T0。 计时器溢出有查询和中断两种方法，因此采用中断方式时还需要设置IE。五、实验内容本实验用JL51型单片机在实验板上的单片机晶体振子为12MHZ。 完成与P1端口连接的发光二极管闪烁控制程序的设计和调试。 具体要求：1 .选择定时器T0为动作模式1，定时器超时时间为50ms，每隔1s使P1端口的8个发光二极管闪烁。 (查询方式)2 .选择计时器T0和T1以操作模式1和T0的定时溢出时间为50ms，每隔1秒交替地闪烁用于P1.0端口的发光二极管。 T1定时溢出时间为25ms，P1.1端口的发光二极管每0. 5S交替闪烁。 (中断方式)3 .将t 0计时器设定为动作模式2，每50ms交替闪烁P1.0端口的发光二极管。 (选择)六、实验电路电路图图3计时器实验电路七、实验报告要求在实验任务13中整理JL51型单片机主板和Proteus模拟软件正常运行的程序。实验四数字显示实验一、实验目的1 .学习led代码管理的工作原理，理解段代码的概念。2 .掌握数码管与单片机的连接方法和编程方法。二、实验预习要求阅读教材中数字代码管理显示接口的内容，熟悉数字代码管理显示器的结构，了解段代码概念，掌握数字代码管理与单片机的连接方法，根据实验任务设计合适的调试器。三、实验设备和软件1.JL51型单片机试验板2.Keil开发环境软件3.Proteus模拟软件四、实验原理数字编码管有公共阴极和公共阳极两种连接方法，单片机的I/O端口与其他电路连接时，I/O电流的流动有两种：一种是该I/O端口为高电平时，电流从单片机流出，称为拉动电流典型的I/O冲击电流负载能力远大于冲击电流负载能力，并且在典型的51单片机中，冲击电流为最大4mA，冲击电流为20mA。 数字编码管的显示电路采用漏电流方式，可以得到更高的亮度。段码是数字码管的显示的基本概念，是指在显示某个数字码管或文字时，对与数字码管的各段对应的管脚施加的高低等级依次排列构成的数字，与数字码管的类型(共阴、共阳)和排列顺序有关。位码也称为位选择，用于选择某个位码。 在图4中，为了使最初的数字代码管显示数据，请对晶体管Q1的基极施加低电平而使其导通，对其他3个晶体管的基极施加高电平而使其截止。 此时的位代码为“1110”，位代码与段代码相同的硬件连接有关。五、实验内容JL51型单片机