智能装置与设计实验指导书2013

1、智能装置与设计实验指导书实验一 PIC系列单片机I/O口组成与使用方法一、 实验目的1. 学习PIC汇编语言编程的技术，熟悉并掌握PIC16F877单片机的程序设计方法。2. 掌握PIC单片机开发仿真工具MPLAB-ICD2的使用，及应用MPLAB-IDE在线仿真调试软件进行软件的调试运行。3. 初步掌握以16F877为核心的智能装置设计的原则、步骤和方法。4. 初步掌握智能装置简单的软、硬件设计与调试的方法。5. 掌握PIC16F87X系列单片机的I/O接口组成及使用方法。二、 实验内容1. 了解MPLAB-ICD2开发仿真模块的结构与使用方法。2. 掌握PIC16F877单片机的程序设计的

2、格式及要求。3. 学会运用MPLAB-IDE软件建立项目、编写编译程序、及结合MPLAB-ICD2模块进行在线调试的方法。4. 具体实验内容： 基本内容：1) DEMO演示实验板上各器件的功能及使用方法2) 利用Demo板上的电路，点亮RC口连接的LED灯3) 使用软件延时使RC口的8盏灯轮流点亮 提高内容：利用RB0口接的按键控制RC口连接的LED灯，每按一次键切换一盏灯，从RC7到RC0分别点亮，按键使用查询方式检测。三、 实验主要仪器设备1. MPLAB-ICD2模块与仿真头2. DEMO演示实验板3. 安装了MPLAB-IDE开发软件的计算机4. 9V/500mA稳压电源四、 实验步骤

3、见附录五、 实验要求与实验报告1. 在实验前要根据实验指导书认真预习，根据实验内容编制程序。2. 认真按照实验步骤进行程序调试3. 实验完成后，请指导教师检查程序运行结果是否符合要求。4. 实验报告要求将程序流程图及调试完成的程序、程序运行结果附后，程序清单加注说明，完成思考题。六、 思考题：.单片机PIC16F877各组I/O口的用途及操作有什么区别？.通过软件对RC口进行操作时，特殊功能寄存器应注意哪些问题？实验二 PIC系列单片机定时/计数器的功能及使用方法一、实验目的1. 掌握PIC16F87X系列单片机的定时器Timer0、Timer1、Timer21. 的定时功能及使用方法。2.

4、学习使用PIC16F877单片机中断技术。3. 初步掌握以16F877为核心的智能装置设计的原则、步骤和方法。4. 初步掌握智能装置简单的软、硬件设计与调试的方法。二、 实验内容1. 了解MPLAB-ICD2开发仿真模块的结构与使用方法。2. 掌握PIC16F877单片机的程序设计的格式及要求。3. 学会运用MPLAB-IDE软件建立项目、编写编译程序、及结合MPLAB-ICD2模块进行在线调试的方法。4. 具体实验内容： 掌握16F877单片机各定时/计数器的功能与区别。 根据现有的MPLAB-ICD2模块的震荡周期计算定时时间，Demo板的时钟由RC振荡电路提供，时钟频率4MHz 基础内容

5、：1）使用Timer0定时器按查询方式设置500毫秒定时，完成LED灯的轮流点亮2) 使用Timer1定时器按查询方式设置1秒定时，完成LED灯的轮流点亮3）使用Timer2定时器按查询方式设置500毫秒定时，完成LED灯的轮流点亮 提高内容：使用Timer1定时器按中断方式设置2秒定时，完成LED灯的轮流点亮三、 实验主要仪器设备.MPLAB-ICD2模块与仿真头DEMO演示实验板.安装了MPLAB-IDE开发软件的计算机.9V/500mA稳压电源四、实验步骤 见附录五、实验要求与实验报告1. 在实验前要根据实验指导书认真预习，根据实验内容编制汇编语言程序。2. 认真按照实验步骤进行程序调试

6、3. 实验完成后，请指导教师检查程序运行结果是否符合要求。4. 实验报告要求将程序流程图及调试完成的程序、程序运行结果附后，程序清单加注说明，完成思考题。六、思考题：.定时/计数器0、定时/计数器1、定时/计数器2的主要区别有哪些？.采用定时器延时和采用软件延时有何区别？实验三 PIC系列单片机A/D转换的功能及使用方法一、实验目的1. 掌握PIC16F87X系列单片机A/D转换器的功能及使用方法。2. 进一步熟悉掌握PIC16F877单片机中断技术3. 初步掌握以16F877为核心的智能装置设计的原则、步骤和方法。4. 初步掌握智能装置简单的软、硬件设计与调试的方法。二、实验内容1. 了解M

7、PLAB-ICD2开发仿真模块的结构与使用方法。2. 掌握PIC16F877单片机的程序设计的格式及要求。3. 学会运用MPLAB-IDE软件建立项目、编写编译程序、及结合MPLAB-ICD2模块进行在线调试的方法。4. 具体实验内容： 掌握PIC16F877单片机A/D转换器的工作原理及使用方法。 了解PIC16F877单片机A/D转换结果的存放形式。 基础内容：1）使用查询方式检测RA0口的可调电位器的输入模拟电压（范围0-5V），并将结果的高8位显示在RC口的8个LED灯上。2）使用中断方式检测RA0口的可调电位器的输入模拟电压范围0-5V），并将结果的高8位显示在RC口的8个LED灯上

8、。 提高内容：利用RB0口接的按键中断控制对RA0口的可调电位器的输入模拟电压的采样，每按一次键采样一次，并将结果显示在LED灯上三、实验主要仪器设备.MPLAB-ICD2模块与仿真头.DEMO演示实验板.安装了MPLAB-IDE开发软件的计算机.9V/500mA稳压电源四、实验步骤见附录五、实验要求与实验报告1. 在实验前要根据实验指导书认真预习，根据实验内容编制汇编语言程序。2. 认真按照实验步骤进行程序调试3. 实验完成后，请指导教师检查程序运行结果是否符合要求。4. 实验报告要求将程序流程图及调试完成的程序、程序运行结果附后，程序清单加注说明，完成思考题。六、思考题：1. 单片机PIC

9、16F877 A/D转换器有哪些特点？2.单片机PIC16F877 A/D转换器精度和哪些因素有关？4. 单片机PIC16F877 A/D转换采用查询方式与采用中断方式软件有什么区别？编程应该注意哪些事项？附 录一、实验步骤：1. 连接硬件（1）如图1所示，将扁平电缆连接到MPLAB-ICD模块和仿真头之间，在将仿真头插入到演示板的40芯IC插座里，将USB专用电缆连在PC机和模块之间。图1 硬件连接图（2）将9V稳压电源一端插入DEMO板上的电源插口上，另一端插入电源插座。2. 连接MPLAB-IDE和MPLAB-ICD模块（1）双击桌面上的MPLAB图标，进入MPLAB-IDE界面（2）选

10、择DebuggerSelect Tool对话框中的MPLAB-ICD2确认后，输出界面显示Connecting to MPLAB ICD 2，MPLAB ICD 2 ready for next operation表示连接成功3. 建立新项目（1）选择Project Project Wizard，按照下面步骤完成项目的建立（2）器件选择PIC16F877（3）项目建立在D: ZN目录下，并命名，然后点击保存，项目自动以*.mcp保存注意：文件名不要包含中文（4）step4中Add existing files to your project不添加，直接点击下一步，完成项目建立，项目建立后出现*

11、.mcw 窗口如图4. 编辑汇编文件、设置工作方式（1）Filenew建立一个Untitled文件,键入程序，然后选择FileSave,在D:ZN中保存成*.asm文件,该文件与项目文件同名，并与项目文件保存在同一路径下。注意：程序以大写字母输入 （2）再次检查DebuggerSelect Tool对话框中的MPLAB-ICD2确认后，输出界面显示MPLAB ICD 2 ready for next operation表示连接成功5、给项目添加汇编文件并编译（！）在Windows选项找到建好的*.mcw窗口选中，在Source Files 单击右键选择Add Files，出现如图对话框后，选中

12、上面步骤编好的汇编文件*.asm后打开。 （2）编译汇编文件：选择ProjectBuild All,或直接点击图示图标直接编译。编译出现Absolute or Relocatable选项栏，选择Relocatable（3）完成编译后。如果程序没有语法错误，输出窗口中将出现BUILD SUCCEEDED字样，否则可根据提示修改程序中的错误，再重新编译，直到编译成功（4）设置工作方式：选择ConfigureConfiguration Bits选项，去掉勾选，按照下图设置好工作方式后，点击勾选后关闭6. 仿真并运行程序（1）单击DebuggerProgram 按钮或直接点击图示图标，将编译好的程序写

13、入仿真头上的单片机PIC16F877中。 （3）在输出窗口出现MPLAB ICD 2 ready for next operation字样后，选择Debugger Run即可运行程序，也可以直接点击如下图标. （4）调试过程中，也可以使用单步运行或通过断点设置来控制程序的进展。二、DEMO实验板原理图三、DEMO实验板示意图及实物图：实验四 SCI串行通讯实验一、实验目的1. 掌握PIC单片机开发仿真工具MPLAB-ICD2的使用，及应用MPLAB-IDE在线仿真调试软件进行软件的调试运行。2. 初步掌握以16F877为核心的智能装置设计的原则、步骤和方法。3. 初步掌握智能装置简单的软、硬件设计与调试的方法。4. 掌握PIC16F87X系列单片机的串行通讯相关寄存器及使用方法。二、实验内容已知：实验板晶振6MHz，数据发送模式：波特率1200bps，8位数据，1位停止位，无校验位（1）基本内容1）通过计算机上的串口助手软件发送8位二进制数，单片机接收后将结果显示在RD口8个LED灯上2）向计算机发送09的ASCII码值（2）提高内容定时1秒向计算机发送数据 图1 MAX232管脚图 图2 MAX232典型应用图9针串口（DB9）针号功能说明缩写1数据载波检测DCD2接收数据RXD3发送数据TXD4数据终端准备