单片机实验报告_微固学院_熊万安

1、电子科技大学 微固 学院实 验 报 告实验名称 单片机原理与应用姓名：学号：评分：教师签字电子科技大学教务处制电 子 科 技 大 学实 验 报 告学生姓名： 学号： 指导教师:熊万安实验地点： 实验时间： 一、 实验室名称： 电子技术综合实验室二、 实验项目名称： 数码管显示A/D转换的电压值三、 实验学时： 12四、 实验目的与任务：1、 熟悉系统设计与实现原理2、 掌握KEIL C51的基本使用方法3、 熟悉实验板的应用4、 连接电路，编程调试，实现各部分的功能5、 完成系统软件的编写与调试五、 实验器材1、 PC机一台2、 实验板一块六、 实验原理、步骤及内容试验要求：1.数码管可在第2

2、位到第4位显示A/D转换的电压值，可调电压，数码管第5位显示“-”号，第6、7位显示2位学号；2.再按按键key1进行切换，此时数码管第6、7位显示从学号值+5秒到学号值的循环倒计时秒表，时间间隔为1秒。按按键key2时，秒表停止计数，再按按键key2时，秒表继续计数。按按键key1可切换回任务1的显示。3.当电压值大于2伏时，按按键不起作用。1、 硬件设计2、 各部分硬件原理（相关各部分例如：数码管动态扫描原理；TLC549的特征及应用等）（四号字体）(所有原理含图)TLC549的特征及应用：当/CS变为低电平后，TLC559芯片被选中，同时前次转换结果的最高有效位MSB(A7)自DAT端输

3、出，接着要求自CLK端输入8个外部时钟信号，前7个CLK信号的作用，是配合TCL549输出前次转换结果的A6-A0位，并为本次转换做准备：在第4个CLK信号由高至低的跳变之后，片内采样、保持电路对输入模拟量采样开始，第8个CLK信号的下降沿使片内采样/保持电路进入保持状态并启动A/D开始转换。转换时间为36个系统时钟周期，最大为17us。直到A/D转换完成前的这段时间内，TLC549的控制逻辑要求：或者/CS保持高电平，或者CLK时钟保持36个系统时钟周期的低电平。由此可见，在自TLC549的CLK端输入8个外部时钟信号期间需要完成以下工作：读入前次A/D转换结果；对本次转换的输入模拟信号采样

4、并保持；启动本次A/D转换开始。数码管动态显示原理：先把第一个数码管的显示数据送到数据线，同时选通DIS_COM1,而其他数码管的DIS_COMx信号禁止；延迟一段时间（通常不超过10ms），再把第二个数码管的显示数据送到数据线，同时选通DIS_COM2,而其他数码管的DIS_COMx信号禁止；延时一段时间，在显示下一个。（注意：整个数码管的扫描频率应当大于50Hz,防止出现明显的闪烁。）矩阵键盘扫描原理：按键逻辑是连接在P2.0到P2.7之间的。当按钮不按下的时候，输入为高电平，当按下按键后，P2.x与地相连，输入为低电平，所以按钮低电平有效。3、 软件设计（完成程序框图，手写画出框图）状态

5、转换key2按键Key3按键key1按键 电压值大于2V？开始初始化显示键盘扫描思考题： 按键改用外部中断模式，电路如何修改（画示意图）？程序如何修改，写出中断服务程序。答：如果按键改用外部中断模式，可以使用外部中断、，需要将按钮分别用导线连接到、外部中断接口。如图所示：程序在系统总的初始化函数中，需要进行外部中断的初始化：EA=0;/禁止总中断EX0=1;/使能INT0中断EX1=1;/使能INT1中断EA=1;/使能总中断添加中断服务处理函数：Void T0INTSVC() interrupt 0.七、 总结及心得体会 通过这几次的实验实践加深了对单片机原理和应用的理解，掌握了KEIL C

6、51开发环境的基本使用方法，熟悉了单片机开发板的基本应用。同时通过实验掌握了数码管动态显示、矩阵键盘扫描、A/D转换的基本原理。八、 对本实验过程及方法、手段的改进建议1.建议增加实验课时，通过更多的动手实践来加深对单片机的理解。2.建议增加串行口通信等方面的实验。九、 附录1、 程序（五号字体）/*利用TLC549 A/D转换器实现电压测量与显示*/#include <reg51.h>/包含8051的SFR寄存器定义头文件#include <absacc.h>/扩展并行接口所需的绝对地址访问库函数#define LED_digXBYTE0x9000/8位数码管显示器的

7、位选输出控制#define LED_seg XBYTE0x8000/8位数码管显示器的段码（字形码）输出控制#define KEY_IN XBYTE0x8000#define STUDENT_NUMBER_MIN 4#define STUDENT_NUMBER 4#define STUDENT_NUMBER_MAX 9/定义TLC549操作接口sbit ADC_CS = P17;sbit ADC_DATA = P16;sbit ADC_CLK = P15;code unsigned char disp_seg=/显示段码0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x

8、07,0x7F,0x6F,0x77,0x7c,0x39,0x5f,0x79,0x71,0x40,0x00,0xff; / 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f - blank,全亮unsigned char DispBuf8;/定义显示缓冲区（由定时中断程序自动扫描）void delay(int ms);/延时大约1msunsigned char ReadAdc(void);/读取A/D转换结果void AdcInit(void);/初始化ADC接口unsigned char stopwatch_flag;unsigned char key_value;unsigne

9、d char student_number;char delta;unsigned char key_flags3;void key_scan(void);unsigned int cnt;void main()unsigned char i=0;unsigned char volt, x100, x10, x;unsigned char t;student_number = 4;stopwatch_flag = 0;delta = 1;TMOD &= 0x0f;TMOD |= 0x10;TH1 = 0xFC;TL1 = 0x66;TR1 = 1;ET1 = 1;EA =1;AdcIn

10、it();for(i=0; i<3; i+)key_flagsi = 0; DispBuf3 = 16; DispBuf2 = student_number/10; DispBuf1 = student_number%10; DispBuf0 = 17; DispBuf7 = 17;for(;)volt = ReadAdc();if(key_value != 0 && volt <= 200)t=key_value;delay(20);if(key_value = t)/消除抖动switch(key_value)case 1:key_flags2 = 0;if(1

11、= key_flags0)stopwatch_flag = 0;student_number = STUDENT_NUMBER;key_flags0 = 1;elsestopwatch_flag = 1;cnt = 0;delta = 1;key_flags0 = 0;break;case 2:key_flags0 = 1;key_flags2 = 0;if(1 = stopwatch_flag)stopwatch_flag = 0;elsestopwatch_flag = 1;cnt=0;break;case 3:key_flags0 = 1;if(1 = key_flags2)stopwa

12、tch_flag = 1;cnt = 0;delta = -1;key_flags2=0;elsestudent_number = STUDENT_NUMBER_MAX;stopwatch_flag = 0;key_flags2 = 1;break;default:break;while(!key_value);/等待按键弹起volt = ReadAdc();/得到A/D转换结果的数字量（0x000xff）volt = volt * 250/256;/转换成电压值，其中Vr=2.5Vx100 = volt/100;x10 = (volt - x100*100)/10;x = (volt - x

13、100*100)%10;DispBuf6 = x100; DispBuf5 = x10;DispBuf4 = x;delay(100);/每次测量后延时0.1s/*函数：T1INTSVC()功能：定时器T1的中断服务函数*/void T1INTSVC() interrupt 3code unsigned char com = 0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80;static unsigned char n = 0; TR1 = 0;TH1 = 0xFC;TL1 = 0x66;TR1 = 1;LED_dig = 0xFF;/暂停显示if( n = 6

14、)LED_seg = ( disp_segDispBufn | 0x80 );/更新扫描数据，带小数点显示elseLED_seg = disp_segDispBufn;/更新扫描数据LED_dig = comn;/重新显示if( stopwatch_flag )if( 1000 = cnt )cnt = 0;student_number += delta;if( student_number >= 10)student_number = STUDENT_NUMBER_MIN;else if( student_number <= 3)student_number = STUDENT_

15、NUMBER_MAX;DispBuf2 = student_number/10;DispBuf1 = student_number%10;cnt +;key_scan();n+;n &= 0x07;void delay(int ms)unsigned int i,j;for(i=0; i<ms; i+)/延时大约1ms (fosc=11.0592MHz)for(j=0; j<100; j+);/*函数：ReadAdc()功能：读取A/D转换结果返回：8位ADC代码*/unsigned char ReadAdc(void)unsigned char d;/读取得ADC结果un

16、signed char n;/ADC bit位计数ADC_CS = 0;n = 5;while ( -n != 0 );/模拟tsu时间n = 8;dod <<= 1;if ( ADC_DATA ) d = d | 0x01;/或d+;ADC_CLK = 1;ADC_CLK = 0;while ( -n != 0 );ADC_CS = 1;return d;/*函数：AdcInit()功能：初始化ADC接口*/void AdcInit(void)ADC_CS = 1;ADC_CLK = 0;ADC_DATA = 1;ReadAdc();/空读一次，用于启动一次A/D转换过程void key_scan(void)unsigned char key_in;key_in = KEY_IN;switch(key_in)case 0xff:key_value = 0;bre