AVR单片机C语言程序设计实验指导书

1、实验一发光二极管的移动控制一、实验目的1. 熟悉并行接口的设置与应用；2. 进一步熟悉编译软件和下载软件的使用；3. 熟悉C语言中移位、延时、数组等指令的应用;4. 增强学习单片机的兴趣。二、实验内容1. 参考课本P128 发光二极管的移动控制”实验程序，实现发光二极管循环点亮的按键控 制。2. 设计一个完整程序（另建一个文档），实现8个led灯的自动顺序（加法）点亮和逆序 （减法）点亮。见参考程序，并在程序中添加必要的解释文字。三、实验步骤1. 以班级和姓名为文件夹名称在D盘根目录下新建一个子目录文件夹，用来保存每次实验 的项目和程序。（注意：每次实验的位置固定，即下次实验的计算机还是上次的

2、计算机。）2. 再在这个子目录下以实验题目为名新建一个文件夹。打开ICCAVR开发编程软件，新建 一个工程文件项目，参照程序清单或根据实验要求自己重新修改设置并输入程序。3. 保存程序，并将程序源文件添加到项目里。见下图1。Froied | Brovei-MKEY图14设置项目属性，选择目标芯片等，见下图2, 3r ICCAVR (PROFESSIONAL)ProjectKS To&lsHel|Arwal6 MenoySetj p4es|wOjen.Opfin All filesCloso All 7ilFfllMTFVeiccn- frJI|nlcr(M. no Mitill r tong(

3、*lorQ.ttoarbfck. ldsjflF.DCU-14P11Xeopen 住込。Project Rebuild AILF9Shifl+Fmr 5Ut*莎 mFlASHsyAdrrcjAeUri Stad SueKcii cHaJ! StartupUmwedROMFIPtfteinAddAdd ropmosl Opened ?ileRemove Selected filets)Shit4Fll8oLtteiOf：6:iPiwn(C BobLoo如P IJ1C dOjCALL/JE F卜小-心GCgP I I -.- II .Mr U?eB6MP27ELPMWw M:rcr Do NOT

4、meA20.R23onDdebOti -pns.图2图35 编译程序。将所输入的程序进行编译（菜单Project- Make命令），或者在工具栏单击按钮），若编译时下方出现错误提示，说明程序有语法错误，此时必须根据编译器所列出的错误消息，逐条查改，重新编译，直到错误消除并生成* hex文件。6功能仿真利用proteus或AVR studio的仿真功能对程序进行功能性仿真，验证程序 功能是否正确。7.打开下载软件（progisp或AVR Studio里的JTAG ICE）,将刚刚生成的相应*. hex文件 写入单片机（在此之前，须将单片机实验板按要求与PC机连接正确，并接通电源）。8 验证硬件实

5、现的结果是否与功能要求一致。四. 参考程序（实现8个led灯的自动顺序（加法）和逆序（减法）点亮的 部分程序）*系统外接8M晶振* *:*：* * */unsigned char i;while (i) for (i = 0； i 0； i -) PORTB = (1 i-1)； delayjns (200)；实验二099数字的加减控制一、实验目的1. 熟悉并行接口的设置与应用；2. 进一步熟悉编译软件和下载软件的使用；3. 熟悉十进制数各个位在数码管上显示的编程方法；二、实验内容1. 参照课本P131 “0为9数字的加减控制”的程序，实现按键对数字的加减控制功能（因 实验板上数码管与PC 口

6、的连接方式和书本中的连接不一致，须修改源程序，具体见实验电路 分析部分）。2. 假如需要控制0999数字的加减控制，请重新设计一个程序实现该功能。三、实验电路本实验的电路连接如下图所示1。注意：本图中髙位数码管连接低位PC 口，低位数码管连 接高位PC 口，即图中第1位（最左边）数码管连接PCO,第2位数码管连接PC1,，第8位（最 右边）数码管。与课本的实验电路连接方式不一致，故在程序设计中需要修改数码管的位选 端。X1亠e严虬C2T 工计9AX1 13X21216401539133712363510349335壬RESETPCO 冷 CLPC1SDAXTAL1PC27CKXTAL2PC3D

7、/SPC4TDOPAO.ACCOPC5TDIPA2.ACC2PC7.TOSC2PA3/ACC3PA4.ACC4PCORXDPA5.ADC5PD1-7XDPA6ACC6PD2-1NTOPA7.ACC7POaiNTIPD4.OC1BPOO/XCKHOPD5XX1AP81T1PD&ICPPB2rMT2AIN0PD7QC2PB3OCQAN1P54SSPB5AOS!P86MSOAVCCPB7.SCKAREF2627U122二二S1图1键控计数电路四、实验步骤参照实验一的实验步骤过程。1. 参照课本P131,通过ICCAVR编译后生成*. HEX文件，并利用proteus ISIS仿真程序实 现的功能。2

8、在不修改数码管位选端的情况下，观察程序执行结果。3. 分别修改数码管的个位和十位位选端，使数码管上显示的结果正常。4. 如要使数字的显示从数码管的最低位开始显示，重新设计数码管的个位和十位位选端编 码。5. 若要控制0999数字的加减控制，设计数码管的BCD转换。五、部分参考程序1. 实验板上各个数码管的位选端数组为：ACT8 =0xfe,Oxfd,Oxfb,0xf7,Oxef,Oxdf,Oxbf,Ox7f码管 BCD 转换： P()RTA=SEG7counter%10； 进一步了解脉宽调制的意义，熟悉脉宽调制的原理；2. 掌握脉宽调制的设置与应用；3. 能解读程序。二、实验内容1.参照课本P

9、234 PWM测试实验”的程序，实现按键SI、S2对珊M的输出控制。(1)编译通过后，进行软件仿真。在Proteus ISIS里利用LCD 1602观察显示内容是否正 确，并用虚拟示波器(OSCILLOSCOPE)观察0C2引脚(PD7)输出的PWM信号是否正常。见下图。注意：开始仿真后，必须按下S1才有PWM波输出。LCD1LM016LXIT卜CRYSTALC122PFX2C2 22PFU140 n38 TTnrsETPCO*SCLPC1.SDAXTAL1PC21CKXTAL2PC37MSPC4.TOOPAQADCOPC5TDIPA1/ADC1PC6TOSC1PA2ADC2PC7.TOSC2

10、PA3.ADC3PA4ADC4PD3RXDPASADCSPO1.1XDPA&ADC6PD2INT0PA7/ADC7PDGINT1PD4.OC1BPBOTOXCKPD&OOIAPB1.T1PO64CP1PB2AINaiNT2P07.OC2PB3.AIN1.OCOPB4.SPBSMCSIPB&MISOAREFPB7.SCKAVOCATMEGA1635TS1（2）用数字万用表检测OC2脚（PD7）,观测输出电压是否与LCD指示的相符，并填入下OCR2 值（VDLCD显示的电压值（换X 5V）数字万用表显示的电压值（V）c2修改源程序（P234P236）,使输出脉宽是自动变化的。部分参考程序如下:wh

11、ile (1) unsigned char i:i = 255；while (i) OCR2 = i；Delay_nms (50)； i ;i = 1;while (i) 0CR2 = i；Delay_ nms (50)；i +; 三、附LCD1602驱动参考程序(注：本驱动是在课本P182185基础上进行修改的，目的是删除驱动程序中的检测LCD 忙信号函数及与其相关语句，使仿真和显示正常。)/*LCD 1602 液晶驱 动程序 */#include #include #define xtal 8Sdefine PBO 0define PB1 1define PB2 2掌握A/D转换程序的设计

12、；2. 掌握数据采集与显示的应用;3. 掌握数据处理的方法；二、实验内容1.参照课本P383页“05V数字式直流电压表实验”程序，并编译、仿真，见下图所示。注意：由于用proteus ISIS仿真时，数码管模型显示的闪烁现象和缓存现象，需要对其 进行短延时和清屏，否则，显示将出现乱码现象。可在main()主函数里加入两条语句：Delay (1)；PORTA=O；(1) 修改错误。比较程序第25行“ADMUX=OXC7”以及程序第71行x= (5000*(long) i)/1023w所指参考 电压不一致，导致输入模拟电压值与数码管显示电压值不一致，有哪几种修改方案。如把 ADMUX=OXC7 改

13、为 0X07 o(2) 调节电位器(POT-LOG),观察数码管显示的电压值与虚拟直流电压表显示的电压是否致O2将编译通过后的程序烧写到单片机里，调节AD电位器，观看开发板上数码管的显示情况。注意数码管的位选端排列顺序，实验板与课本电路图中数码管排序不同，故需要调整位选端。3. 如果想观察ADC转换后的数字结果，则需将数码管显示改为:P0RTA=SEG7adc_val%10；依次类推。三.拓展实验把数码管显示改为LCD 1602液晶显示。（可参考P240 “0迄丫数字电压调整器led部分程 序内容）注意：因使用PA7为输入端口，而PA 口为原电路中LCD 1602的数据端口，故把数据端口 改为

14、PC 口，注意要把lcdl602液晶的驱动程序中的语句#define DataPort PORTA”改 为 “#define DataPort PORTC。Proteus ISIS 仿真图如下图。LCD1LM016L0-5v D.uoltaSerADC7J0088 0.430Uoa aa aa aaRV13.8TU1RESETXTAL1 XTAL2PCOSCL PC17SDA PC2TCK PC3/TMS PC4.1DOPAQ-ADCO PA1/ADC1 PA2-ADC2 PA3-ADC3PCSIDIPC6-TOSC1rPA4.ADC4PDaRXDPA5ADC5PD1.TXDPA&ADC6PD

15、2/INTDPA7/ADC7PD3/INT1 PD4.OC1BPBaTO.XCKPD58A PD&1CP1PD7QC2 O 1 I P82ANaiNT2 PB3AN1/OCOP84-SS阳 5MOSIP86-MISOAREF阳 7WCKAVCCATMEGA16 2224729四、附使用LCD1602显示ADC参考程序#include #include uchar const title = ( ff05v D voltager :itdefine uchar unsigned char#define uint unsigned intuint adc_valtdis val；uchar i t

16、cnt；/*/ void port init(void)PORTA = 0x7F；DDRA = 0x7F；PORTB = OxFF；DDRB = OxFF；PORTC = OxFF；DDRC = OxFF；PORTD = OxFF；DDRD = OxFF；/*/void adc init(void) tADCSRA = 0xE3；ADMUX = 0x47；DisplayOneChar(15,1, 3Z，)；while(l)if(cnt100)adc val-ADC Convert ():dis val=conv(adc val)；cnt=0；delay (10)；DisplayOneChar(5,1,(adc val/1000)+0x30):DisplayOneChar(6,1,(adc val/100)