单片机接口技术实验指导书(2015自动化版)

1、单片机接口技术实验指导书自动化实验室河北工程大学 教务处（二一五年）- 12 -目 录实验一 预备实验 八段数码管显示 . 1实验一 键盘扫描显示实验 . 4实验二 空调温度控制实验 . 7实验三 单片机串行口通讯实验. 11实验一预备实验 八段数码管显示方法（设备资料中硬件实验16）一、实验要求利用实验仪提供的显示电路,动态显示一行数据.二、实验目的了解数码管动态显示的原理。三、实验线路及连线 这里只是显示草图，详细原理参见图1 地址总线 段码输出(0x004H)位选通信号 (0x002H)图1 数码管显示原理图四、实验说明本实验仪提供了6 位8段码LED显示电路，学生只要按地址输出相应数据

2、，就可以实现对显示器的控制。显示共有6位，用动态方式显示。8位段码、6位位码是由两片74LS374输出。位码经MC1413或ULN2003倒相驱动后，选择相应显示位。本实验仪中 8位段码输出地址为0X004H，位码输出地址为 0X002H。此处X是由KEY/LED CS 决定，参见地址译码。做键盘和LED实验时，需将KEY/LED CS 接到相应的地址译码上。以便用相应的地址来访问。例如，将KEY/LED CS 接到CS0上，则段码地址为08004H，位码地址为08002H。 七段数码管的字型代码表如下表： a f b g e c d 。dp显示字形gfedcba段码001111113fh10

3、00011006h210110115bh310011114fh4110011066h511011016dh611111017dh7000011107h811111117fh911011116fhA111011177hb11111007chC011100139hd10111105ehE111100179hF111000171h五、程序框图初始化显示参数延时关所有位显示取显示数据位选通信号移位指向下一个显示数据输出段码数据 6位完成 否返回8段码完成 否 是 是图2 动态显示程序流程图开始输出位选通信号六、实验内容1、当改变显示片选信号，程序该做如何调整？2、为了保证程序实验显示的准确性，在实验之

4、前编写检测各数码管能否正常显示的测试程序，可采用静态测试或动态测试的方法。（流程见图2）实验一 键盘扫描显示实验（设备资料中硬件实验17）一、实验要求在上一个实验的基础上,利用实验仪提供的键盘扫描电路和显示电路,做一个扫描键盘和数码显示实验，把按键输入的键码在六位数码管上显示出来。实验程序可分成三个模块。键输入模块：扫描键盘、读取一次键盘并将键值存入键值缓冲单元。显示模块：将显示单元的内容在显示器上动态显示。主程序：调用键输入模块和显示模块。二、实验目的1、掌握键盘和显示器的接口方法和编程方法。2、掌握键盘扫描和LED八段码显示器的工作原理。三、实验电路及连线 这里只是键盘草图，详细原理参见图

5、1读回行码(0X001H) 列码(0X002H) 图1 键盘扫描原理图四、实验说明本实验仪提供了一个6×4的小键盘，向列扫描码地址(0X002H)逐列输出低电平，然后从行码地址(0X001H)读回。如果有键按下,则相应行的值应为低,如果无键按下，由于上拉的作用，行码为高。这样就可以通过输出的列码和读取的行码来判断按下的是什么键。在判断有键按下后，要有一定的延时，防止键盘抖动。地址中的X是由KEY/LED CS 决定，参见地址译码。做键盘和LED实验时，需将KEY/LED CS 接到相应的地址译码上。以便用相应的地址来访问。例如将KEY/LED CS信号接CS0上，则列扫描地址为080

6、02H，行码地址为08001H。列扫描码还可以分时用作LED的位选通信号。五、实验框图初始化地址参数显示缓冲区初始化开始开始输出列扫描信号 LED显示有键输入?列扫描信号移位 否读入行信号 是读取键值是该列有键输入？否键值转换为显示数据否6列扫描完？是 返回 图2 主程序框图按照行列计算键值查表得键码等待按键释放返回 图3 读键输入子程序框图六、实验内容1、编写一个程序，能够将按下的数字键显示在某个数码管。2、编写一个程序，能够将连续按下的数字键按照先后顺序存放在6个连续的内存单元中，并调用显示子程序依次在6位数码管上由左向右显示，并且当键入字符超过6个时，可以将新键入的数字显示在6位数码管的

7、最右侧，前5个顺序前移，实现走马灯的效果。3、当改变键盘/显示片选信号，程序该做如何调整？4、通过修改键号总结键号与键值的关系。实验二 空调温度控制实验（设备资料中硬件实验26）一、 实验要求 利用实验仪上显示电路，键盘电路，A/D变换电路，完成类似空调恒温控制实验，可以利用实验仪上的电位器模仿温度变化，加热和致冷电机可以用发光管代替。要求可以用键盘设定恒温温度，当外界温度超过设定温度+/-2时，就要启动加热或致冷电机。二、实验目的 1、了解闭环控制的基本原理。 2、进一步熟悉A/D变换原理和编程方法。 3、进一步了键盘扫描和LED显示原理和编程方法。三、实验电路及连接PA0口模仿加热电机PA

8、1口模仿致冷电机电位器模仿温度采样 LED显示电路和键盘电路实验仪上已接好。原理图见图1。 A/D变换电路只要接上模拟量输入和地址选择信号即可。图1 ADC0809和8255A连线图四、实验说明 这是一个综合硬件实验,其中各部分实验已单独做过.现联合起来形成一个控制系统. 其中LED显示实验和键盘扫描实验可参见硬件实验十六、十七。A/D变换实验可参见硬件实验十三。I/O口输入输出可参见8255硬件实验。五、实验程序框图返回读AD变换值延时启动AD变换开始图2 A/D采样子程序框图开始开始输出列扫描信号关闭所有显示位取出显示数据列信号移位读入行值取出数据一位输出是输出时钟脉冲有键输入是否6列扫描

9、完？显示数据移位否否8位数据输出是计算键值输出位选通信号等待键松开延时查表得到键码位选通信号移位否返回6位全显示完？是返回图3 LED显示子程序框图图4键盘扫描子程序框图键盘值是？低2度高2度向上键设定温度加1设定温度减1向下键加热不变读键盘致冷+/-2度内采样当前温度初始化温度参数当前温度与设定温度比较显示温度当前温度和设定温度送显示缓冲开始工始图5温度控制主程序框图六、实验内容1、进一步了解各模块的具体功能，并能够看懂程序执行顺序，关键是A/D转换程序、键盘的扫描程序和LED的显示程序。2、当改变键盘/显示片选信号，程序该做如何调整？3、改变ADC0809模拟量输入引脚，程序该做如何调整？

10、4、思考：如果同时进行温度和湿度两路模拟量的控制，程序的编程思路又该如何？实验三 单片机串行口通讯实验（设备资料中硬件实验19）一、实验要求利用单片机串行口，实现两个实验台之间的串行通讯。其中一个实验台作为发送方，另一侧为接收方。发送方读入按键值，并发送给接收方，接收方收到数据后在LED上显示。二、实验目的1、掌握单片机串行口工作方式的程序设计，及简易三线式通讯的方法。2、了解实现串行通讯的硬环境、数据格式的协议、数据交换的协议。3、学习串口通讯的中断方式的程序编写方法。三、实验电路 显示电路和键盘电路见硬件实验十六和硬件实验十七。 甲方 乙方图1 双机接线图四、实验说明1、8051、80C1

11、96的RXD、TXD接线柱在POD51/96仿真板上，8088/86的TXD、RXD在POD8086仿真板上的8251芯片旁边。2、通讯双方的RXD、TXD信号本应经过电平转换后再行交叉连接，本实验中为减少连线可将电平转换电路略去，而将双方的RXD、TXD直接交叉连接。也可以将本机的TXD接到RXD上，这样按下的键，就会在本机LED上显示出来。3、若想与标准的RS232设备通信，就要做电平转换，输出时要将TTL电平换成RS232电平，输入时要将RS232电平换成TTL电平。可以将仿真板上的RXD、TXD信号接到实验板上的“用户串口接线”的相应RXD和TXD端，经过电平转换，通过“用户串口”接到外部的RS232设备。可以用实验仪上的逻辑分析仪采样串口通