微控制器原理与接口技术实验指导书

PAGEPAGE23微控制器原理与接口技术实验指导书郑州轻工业学院电气信息工程学院2015年03月目录1、实验系统简介 11.1试验系统硬件组成 11.1.1核心板硬件电路 11.1.2其它硬件资源 31.1.3硬件框图 41.1.4硬件仿真器 41.2试验系统软件组成 51.2.1单片机IDE软件KeiluVision4 51.2.2电子仿真应用软件PROTEUS 121.2.3ISP下载器软件 192、实验要求 212.1实验素养和一般知识 212.1.1实验初期准备 212.1.2实验室前准备 212.1.3实验过程 222.2实验报告内容和要求 223、实验项目 22实验一I/O端口输入输出实验 22实验二八段码管显示实验 25实验三键盘扫描显示实验 28实验四D/A0832数模转换实验 30实验五双机通讯实验 32实验六温度测量实验 36实验七A/D0809模数转换实验 38实验八DS1302时钟实验 41实验九直流电机控制实验 44实验十LCD12864显示实验 47实验十一红外遥控解码实验 50实验十二16X16点阵汉字显示实验 53实验十三光耦隔离继电器控制实验 55实验十四ISD1760语音录放实验 57实验十五TLC2543模数转换实验 59实验十六TLC5615数模转换实验 61实验十七超声波测距实验 634、附录 651、实验系统简介本实验箱完全覆盖各我校开设的“微控制器原理与接口技术”，“微控制器应用技术实验”，“单片机C语言程序设计”等微控制器（单片机）及其应用技术教学大纲的要求，本实验箱将Proteus仿真与硬件实训紧密结合，大大提高实验实训效果。实验箱提供了计算机平台、正版Proteus软件、丰富的硬件资源与接口电路，还包括单片机的一些典型应用电路，对于程度较高的同学，本系统极其丰富的功能单元和可搭接的灵活性，使他们完全能够做出超出大纲要求的具有复杂性和创造性的综合实验，是我校的单片机教学、课程设计以及实训、考核竞赛的实验教学设备。1.1试验系统硬件组成1.1.1核心板硬件电路1.AT89S52单片机最小系统2.AT89S52单片机接口3.核心板丝印图4.引脚对照表底板丝印脚芯片绑定脚底板丝印脚芯片绑定脚P00P0.0P10P1.0P01P0.1P11P1.1P02P0.2P12P1.2P03P0.3P13P1.3P04P0.4P14P1.4P05P0.5P15P1.5P06P0.6P16P1.6P07P0.7P17P1.7P20P2.0P30P3.0P21P2.1P31P3.1P22P2.2P32P3.2P23P2.3P33P3.3P24P2.4P34P3.4P25P2.5P35P3.5P26P2.6P36P3.6P27P2.7P37P其它硬件资源实验箱包含的基本硬件资源电路除了核心板电路，还有以下32个基本模块：1)16*16点阵显示实验电路，2）LCD1602字符液晶屏显示电路，3）LCD12864点阵液晶屏显示电路，4）八位8段码LED数码管电路，5）74LS373锁存器电路，6）74LS47BCD译码器电路，7）74LS245总线收发电路，8）74LS04反相器电路，9）有源蜂鸣器电路，10）硬件看门狗电路，11）EEPROM电路，12）时钟电路，13）八位逻辑电平显示电路，14）八位逻辑电平开关电路，15）八位轻触按键电路，16）74LS164串入并出移位电路，17）74LS165并入串出移位电路，18）一路继电器控制电路，19）两路光耦隔离电路，20）ADC0809模数转换电路，21）DAC0832数模转换电路，22）热敏电阻传感电路，23）DS18B20单线温度传感电路，24）温度加热控制电路，25）湿度检测电路，26）红外收发电路，27）两路MAX232接口通讯电路，28）两路MAX485接口通讯电路，29）直流电机及驱动电路，30）步进电机及驱动电路，31）直流电机测速电路，32）4*4矩阵键盘带中断输出电路。4个扩展模块：1）TLC2543模数转换和TLC5615数模转换模块，2）人体红外传感和超声波测距模块，3）ISD1760语音录放模块，4）信号源模块。1.1.3硬件框图1.1.4硬件仿真器51TRACERmini仿真器是深圳市学林电子有限公司开发生产的具有自主知识产权的新一代专业仿真器，采用双CPU方案，一颗负责和KEIL解释，另外一颗负责运行用户程序，同时巧妙利用CPU的P4口通信，释放51的P30,P31，体积较小，是目前价格最低的专业级别51单片机仿真器，足以胜任大型项目开发。其具体使用方法参考51MINI仿真器用户手册，也可以参考相关网站。1.2试验系统软件组成1.2.1单片机IDE软件KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN2000、WINXP、WIN7等操作系统。如果使用C语言编程，那么Keil几乎就是必选，即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。1、KeilC51单片机软件开发系统的整体结构C51工具包的整体结构，uVision与Ishell分别是C51forWindows和forDos的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及C51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EEPROM中。2、KeilC51单片机软件开发系统的特点（1）KeilC51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解，在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。（2）与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。KeilC51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。（3）KeilμVision4引入灵活的窗口管理系统，使开发人员能够使用多台监视器，并提供了视觉上的表面对窗口位置的完全控制的任何地方。新的用户界面可以更好地利用屏幕空间和更有效地组织多个窗口，提供一个整洁，高效的环境来开发应用程序。新版本支持更多最新的ARM芯片，还添加了一些其他新功能。（4）本实验指导书提供的实验代码都经过KeiluVision4调试、编译通过。3、KeilC51单片机软件开发系统的使用（1）首先我们要养成一个习惯：最好先建立一个空文件夹，把您的工程文件放到里面，以避免和其他文件混合，如下图可先创建了一个名为“Mytest”文件夹。(2)双击桌面上的\o"KeiluVision4"KeiluVision4图标，启动Keil软件，点击“projectNewuVisionProject”新建一个工程。(3)在对话框，选择放在刚才建立的“Mytest”文件夹下，给这个工程取个名后保存，不需要填后缀，注意默认的工程后缀与uVision3及uVision2版本不同了，为uvporj：(4)弹出一个框，在CPU类型下找到并选中“Atmel”下的AT89S52。（5）出现下图画面，然后点击是。(6)以上工程创建完毕，接下来开始建立一个源程序文本。(7)在下面空白区别写入或复制一个完整的ASM程序。(8)点击存盘后，输入源程序文件名名称，这个名称可以随便命名。注意：如果您想用C语言，则是“test.c”,如果是汇编语言，后缀名一定是“.asm”，然后保存：(9)此时可以看到程序文本字体颜色已发生了变化，接下来需要把刚创建的源程序文件加入到工程项目文件中，选中“SourceGroup1”,点击鼠标右键，选中“AddfilestoGroup‘SourceGroup1···’”点击鼠标左键，在下拉式菜单“文件类型”中选择AsmSourcefile(*.s*;*.src;*.a*),选中“test.asm”,点击“ADD”按钮，再点击“Close”关闭。(10)最后再设置，按下图设置晶振，建议初学者修改成12M，因12MHZ方便计算指令时间。(11)在Output栏选中CreateHEXFile，使编译器输出单片机需要的HEX文件。(12)工程项目创建和设置全部完成,点击保存，再点击双向下的箭头编译。查看工程文件夹内容，其中test.hex就是要下载到单片机的文件。以上图文描述的是KEILuVISION的使用入门，这些是单片机基础知识和基本操作必备的。KEILuVISION拥有强大的功能，还有仿真、调试等功能，在此不一一详解，建议同学们找本书好好学习一下，真正到开发时还是要用到的。1.2.2电子仿真应用软件PROTEUS1.Proteus仿真软件技术指标Proteus仿真软件是当今最先进的基于Prospice的工业级的电路仿真平台，可以实现电路的在线仿真，并配备有逼真的动态器件，实现直观的运行仿真效果；配备有丰富的虚拟仪器和资源，实现基于虚拟电路的测量与调试。主要指标如下。（1）智能原理图设计Proteus仿真软件具有丰富的器件库；超过35000种元器件，可方便地创建新元件；智能的器件搜索；通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件；智能化的连线功能；自动连线功能使连接导线简单快捷，大大缩短绘图时间；支持总线结构；使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰；可输出高质量图纸；通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。（2）完善的仿真功能Proteus仿真软件具有ProSPICE混合仿真；基于工业标准SPICE3F5，实现数字/模拟电路的混合仿真；超过27000个仿真器件；可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件，Labcenter也在不断地发布新的仿真器件，还可导入第三方发布的仿真器件；多样的激励源；包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频（使用wav文件）、指数信号、单频FM、数字时钟和码流，还支持文件形式的信号输入。丰富的虚拟仪器，14种虚拟仪器，面板操作逼真，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等、可编程信号源；生动的仿真显示，用色点显示引脚的数字电平，导线以不同颜色表示其对地电压大小，结合动态器件（如电机、显示器件、按钮）的使用可以使仿真更加直观、生动；高级图形仿真功能，基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标，包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等，还可以进行一致性分析。2.Proteus仿真软件的使用(1)双击桌面上的Proteus8Professional图标，启动Proteus软件，点击点击在Proteus主页顶部的“新建工程”按钮。(2)在“新建工程向导”的第一页将将指定这个工程的文件名和保存路径。(3)我们需要绘制原理图，在下一页的顶部选项卡中，勾选“从选中的模版中创建原理图”，然后选择默认模版。(4)我们对这个设计进行仿真，所以在仿真固件页面设置为创建固件项目，系列选8051系列，控制器选AT89C52，编译器选Keilfor8051,不勾选创建快速启动文件（如用C语言编程则可勾选创建快速启动文件）。（5）点击“下一步”到汇总页后，再点击“完成”按钮，完成新建工程。（6）建立好项目后，软件将打开两个选项卡，一个原理图设计，另一个是源代码设计。单击原理图选项卡可以将ISIS模块至于页面最前端。（7）屏幕显示最大的区域称为编辑窗口，它的作用类似于一个绘图窗口，这将是您放置和连接元器件的区域。在屏幕左上方的那个较小的区域称为预览窗口。预览窗口用来预览当前的设计图，蓝色边框显示的是当前图纸的边框，而绿色边框表示的是编辑窗口的大小。当从对象选择器中选择一个新对象时，预览窗口则是用于预览这个被选中的对象。在对象选择器或在预览窗口右键单击鼠标，将出现一个弹出菜单，其中包括“自动隐藏”选项。选择自动隐藏预览窗口和对象选择器，将使编辑窗口占有最大的可视面积，对绘制原理图有很大的帮助。选择了自动隐藏功能后，对象选择器和预览窗口将最小化为一个弹出框，当鼠标放在上面时或者选择不同的对象模式时，弹出框重新打开成对象选择器和预览窗口。最左边为模式选择窗口，可以选择不同的绘图模式。浏览编辑窗口有以下两种方式：缩放和平移；移动鼠标到需要缩放的地方，滚动鼠标滚轮进行缩放。按下鼠标滚轮，出现光标，表示图纸已经处于提起状态，可以进行平移。如果想要平移至相距比较远的地方，最快捷的方式是在预览窗口点击显示该区域。（8）从库中选取元件。按下对象选择器左上方的“P”按钮，你也可以通过快捷键来启动元件库浏览器对话框（默认的快捷键是P）。通过输入描述关键字来查找，然后再在结果列表中选择需要的那个元件。（9）在原理图中放置元件。选好器件后，接下来进行的工作就是将器件放置到编辑窗口中，并把它们都连接起来。从对象选取器中选中RES元件，在编辑窗口中单击鼠标左键进入放置模式，将出现RES元件的虚影。移动鼠标到放置位置，在编辑窗口再次点击左键，器件将放置到编辑窗口的对应位置上。（10）连线。在ISIS中没有“连线模式”，也就是说，连线可以在任何时候放置或编辑。这样减少了鼠标的移动，减少了模式的切换，提高了开发效率。连线过程中，光标样式会随不同动作而变化。起始点是绿色铅笔，过程是白色铅笔，结束点是绿色铅笔。将鼠标放置在待连接器件引脚上时，光标会自动变成绿色。点击鼠标左键然后移动鼠标到另一个待连接器件管脚处，导线将会跟随移动，在移动的过程中光标/画线笔将变成白色，再次点击鼠标左键以完成画线。(11)画完原理图后，就可以使用ProteusVSM和VSMStudioIDE对带有微控制器的系统进行交互式仿真了。点击菜单栏中的源码，选择添加文件，选中test.asm文件，点击打开。（12）从“系统”菜单启动“编译器配置”对话框。这个对话框列出了所有支持的编译器，并指示是否被安装和配置。如果找到Proteus支持的编译器，Proteus将自动进行配置并在Proteus中调用这些编译器编译源代码。本例选择Keilfor8051编译器。（13）使用VSMStudio“构建”菜单下的“构建工程”命令(或构建图标)编译固件。编译器的输出将显示在IDE的底部面板中，编译完成以后，你能得到一个编译成功的信息。（14）只需要简单的按下Proteus左下角“仿真控制面板”中的运行按钮就可以运行仿真。（15）设置断点。首先要按下Proteus左下角“仿真控制面板”中的暂停按钮。放置断点最容易的方法就是在希望放置断点的代码行进行双击。断点指示器（一个小红点）将会出现在源代码窗口的代码行左边。如果你误设了一个断点，可以在这行再次双击（或从代码窗口中点击右键，在弹出的菜单中）进行删除或关闭。如果我们现在点击运行按钮运行仿真，在运行模式下会全速执行代码。到达断点以后，我们可以通过源代码窗口右上角或VSMStudio调试菜单中的常用命令单步执行代码。另外可以使用快捷键F10和F11分别进行单步跳过调试和单步进入函数内部调试。1.2.3ISP下载器软件1．安装运行WWISPSetup.exe，安装ISP下载软件。2．连接将USB下载器连接PC及目标板（USB接口端连接到PC的USB接口，ISP端连接到MCU模块ISP插槽）。在连接USB下载器之前，注意：MCU模块或者说主板应先接通电源。就是说主板先上电。3．驱动安装连接USB到PC后，将提示“发现新硬件USBasp”，如下图所示：系统会自动弹出找到新的硬件向导，如下图所示：选择“从列表或指定位置安装（高级）（S）”选项，并点击“下一步”。选择“在这些位置上搜索最佳驱动程序”和“在搜索中包括这个位置”，并浏览到WWISP的安装目录下，默认的目录是C:\ProgramFiles\WindwayTechnologies\WWISP，具体的设置如下图所示：点击“下一步”，安装驱动。 安装完成。4.查看硬件在硬件管理器里面将看到安装好的硬件5、安装完成WWISP安装完成后，桌面出现 快捷方式，点击进入后系统会自动识别器件型号，也可以手动选择对应的单片机类型。6．使用方法点击“打开文件（Flash）”按钮找到HEX文件，然后点击“写Flash”按钮，程序将烧录到MCU当中。对于其它的功能，也可以进行操作。如：先选取“擦除芯片”、“编程Flash”，然后点击“自动编程”，刚系统会自动依次进行“擦除芯片”、“编程Flash”的操作。2、实验要求2.1实验素养和一般知识2.1.1实验初期准备1、明确实验目的、熟悉实验内容、掌握实验步骤、了解所用单片机实验开发系统及仪器设备的性能。2、做好实验前预习和必要的准备（先编好程序），作到有的放矢。2.1.2实验室前准备1、熟悉所用的单片机实验开发系统及仪器设备，了解其外观、性能。2、接线要简单、正确、明了，一个人接线，另一个人检查，经老师复查后允许后才可通电。3、通电瞬间，应注意仪器是否正常工作，不要只看开关，如有不正常现象，比如冒烟、元器件发热等，应立即断电找出原因。2.1.3实验过程1、正常请况下，按规定步骤进行，读取数据，并及时纪录。2、各种操作要有目的进行，不可盲动。3、不允许玩计算机游戏和手机，违反者取消实验资格！4、实验完后，经老师察看或签字，并把仪器、导线、工具清理、收拾完毕后，学生签到方可离开实验室。2.2实验报告内容和要求1、实验报告要用学校统一的纸。2.实验内容应包括，是实验目的、设备、原理、步骤简述、原始数据、结果和分析以及程序清单等。3.每个实验后的思考题必须完成。4.对实验中发现的问题应加以讨论，并提出自己的改进意见和要求、希望等。3、实验项目实验一I/O端口输入输出实验1.实验目的(1)掌握P1口作为IO口时的使用方法。(2)掌握P3口、P1口简单使用。(3)理解读引脚和读锁存器的区别。2.实验要求（1）写出自己编写的程序，并写出原理性注释。（2）检查程序运行的结果，分析一下是否正确。3.实验设备和器材（1）实验箱1台（2）计算机1台（3）连线若干根（4）万用表1个4.实验原理由8051组成的单片机系统通常情况下，P0口分时复用作为地址、数据总线，P2口提供A15-A8即高8位地址，P3口用作第二功能，只有P1口通常用作I/0口。P1口是8位准双向口，它的每一位都可独立地定义为输入或输出，因此既可作为8位的并行I/O口，也可作为8位的输入输出端。当工作在输入方式时，对应位的锁存器必须先置1,才能正确地读到引脚上的信号,否则,执行读引脚指令时,若对应位的锁存器的值为0，读的结果永远为0。每个I/0端口都有两种读入，即读锁存器和读引脚，读引脚指令一般都是以I/0端口为源操作数的指令，如MOVC，P1.3，而读锁存器指令一般为“读-修改-写”指令，如ANLP1.3，C指令，请同学们在实验中体会。5.实验内容（1）利用单片机，按键和发光二极管，构成一个LED灯控制电路。（2）上电时，点亮LED，按下K1时，LED向左移一位，按下K2时，LED向右移一位。6.接线方案（1）相关硬件电路8位独立按键电路图8位独立LED电路图（2）硬件连接表MCU-AT89S528位独立按键8位独立LEDP10K1P11K2P00~P07D1~D87.程序流程图主程序流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题（1）编写程序实现当P1.3为低电平时，发光管亮；P1.3为高电平时，发光管灭。（2）修改程序在执行读P1.3之前，先执行CLRP1.3，观察结果是否正确，分析在第二种情况下程序为什么不能正确执行，理解读引脚和读锁存器区别。（3）如何增加LED灯的显示花样，丰富实验的效果。（4）如何实现LED的灰度显示。实验二八段码管显示实验1.实验目的(1)了解数码管动态显示的原理。(2)掌握查表程序的编写。2.实验要求（1）写出自己编写的程序，并写出原理性注释。（2）将检查程序运行的结果，分析一下是否正确。（3）利用实验仪器提供的显示电路,动态显示一行数据。3.实验设备和器材（1）实验箱1台（2）计算机1台（3）连线若干根（4）万用表1个4.实验原理（1）LED数码显示原理：八段LED显示器内部由八个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的极管的接线形式，可分成共阴极型和共阳极型。LED数码管的h～a八个发光二极管因加正电压而发亮，因加零电压而不以发亮，不同亮暗的组合就能形成不同的字形，这种组合称之为字形码。（2）由于显示的数字0－9的字形码没有规律可循，只能采用查表的方式来完成我们所需的要求了。这样我们按着数字0－9的顺序，把每个数字的笔段代码按顺序排好，建立的表格如下所示：TABLEDB0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h5.实验内容利用IO口实现动态扫描数码管，数码管显示“12345678“。6.接线方案（1）相关硬件电路8位8段共阳数码管电路图（2）硬件连接表MCU-AT89S528位共阳数码管P00~P07SA~SHP20~P27C0~C77.程序流程图主程序流程图定时器0中断服务程序流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题（1）编写代码实现数码管环形流动，流动的方向、速度有规律有节奏的变化。（2）编写代码实现数字钟显示，要求显示时、分、秒、星期且之间要用点隔开。实验三键盘扫描显示实验1.实验目的(1)理解矩阵键盘扫描的原理。(2)掌握矩阵键盘与单片机接口的编程方法。2.实验要求读取矩阵键盘键值，对按键值进行判断和处理，通过1位数码管显示。3.实验设备和器材（1）实验箱1台（2）计算机1台（3）连线若干根（4）万用表1个4.实验原理键盘扫描原理如下：首先扫描键盘，判断是否有键按下，再确定是哪一个键，计算键值，输出显示。5.实验内容在上一个实验的基础上,利用实验仪器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0—F在六位数码管上显示出来。实验程序可分成三个模块。输入模块：扫描键盘、读取一次键盘并将按键值存入键值缓冲单元。②显示模块：将显示单元的内容在显示器上动态显示。③主程序：调用键输入模块和显示模块。6.接线方案（1）硬件连接表MCU-AT89S528位共阳数码管4*4矩阵键盘P00~P07SA~SGP10~P13R1~R4P14~P17C1~C4P20C0（2）相关硬件电路4*4矩阵键盘电路图8位8段共阳数码管电路图7.程序流程图主程序流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题（1）本例程采用的是查询的方式，试使用中断方式进行读键值，编写程序测试。2、熟练掌握矩阵键盘后，可编写程序，实现功能键。类似PC机的ALT+其他键，可编程程序测试。实验四D/A0832数模转换实验1.实验目的(1)了解D/A转换的基本原理以及单片机的接口方法。(2)了解D/A转换芯片DA0832的性能及编程方法。2.实验要求实现利用0832输出一个从0V开始逐渐升至5V再降至0V的三角波电压，数码管显示数字量值（或电压值），并使用电压表查看电压的变化，通过电压表测量DAC转换出来的电压值。3.实验设备和器材（1）实验箱1台（2）计算机1台（3）连线若干根（4）万用表1个4.实验原理D/A转换器的功能主要是将输入的数字量转换成模拟量输出，在语音合成等方面得到了广泛的应用。本实验中采用的转换器为DAC0832，该芯片为电流输出型8位D/A转换器，输入设有两级缓冲锁存器，因此可同时输出多路模拟量。5.实验内容编写程序、编译程序，用单步、断点、连续方式调试程序，排除软件错误。运行程序，用万用表测量D/A输出孔，观察电压值的变化情况。6.接线方案（1）相关硬件电路DAC0832数模转换电路图（2）硬件连接表MCU-AT89S52数模转换8位共阳数码管P26WRP27CSP00~P07DB0~DB7P10~P17SA~SHP30~P33C0~C37.程序流程图主程序流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题修改程序,使用DAC0832编写程序产生一个锯齿波、三角波、方波等，三种波形轮流显示，用示波器观察波形。实验五双机通讯实验1.实验目的（1）掌握单片机串行口工作方式的程序设计及简单三线式通讯的方法。（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）学习串行口通讯的中断方式程序的编写方法。2.实验要求（1）利用两个实验箱中的十六位矩阵键盘、八位共阳极数码管，八个独立按键输入和串口组成双机通讯的基本单元，实验双机的数据交互。（2）写出自己编写的程序，并写出原理性注释。（3）将检查程序运行的结果，分析一下是否正确。3.实验设备和器材（1）实验箱2台（2）计算机2台（3）连线若干根（4）万用表1个4.实验原理本次设计，对于两片AT89S52，采用RS232进行双机通信。发送方的数据由串行口TXD段输出，经过电平转换芯片MAX232将TTL电平转换为RS232电平输出，经过传输线将信号传送到接收端。接收方也使用MAX232芯片进行电平转换后，信号到达接收方串行口的接收端。接受方接收后，在数码管上显示接收的信息。5.实验内容利用单片机串行口，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数码管上显示。6.接线方案（1）硬件连接表MCU1-AT89S524*4矩阵键盘8位共阳数码管8位独立按键MCU2-AT89S52P10~P13R1~R4P14~P17C1~C4P32INTP00~P07SA~SHP20~P27C0~C7P33K1P30(RXD)P31(TXD)P31(TXD)P30(RXD)（2）相关硬件电路4*4矩阵键盘图8位共阳数码管图8位独立按键图7.程序流程图主程序流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题自己编程实现全双工双机通信实验。实验六温度测量实验1.实验目的(1)了解1Wire协议器件DS18B20的工作原理；(2)掌握单片机IO实现1线协议的方法；2.实验要求利用DS18B20、数码管,实现温度的测量和显示。3.实验设备和器材（1）实验箱1台（2）计算机1台（3）连线若干根4.实验原理(1)本实验用到的知识点是：DS18B20的工作原理和数码管显示原理。DS18B20的体积小、适用电压更宽，是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。详细内容参考DS18B20数据手册。数码管显示原理可以参考以前的实验。(2)实验效果说明：本实验在Proteus工作平台上进行仿真时，用手动调整DS18B20的温度值。同时LED会显示相应的数值。DS18B20的测量范围是-55~128。本实验只显示0~99。本实验关键是理解DS18B20的工作原理。LED显示可以结合前面的实验加以理解即可。5.实验内容（1）利用单片机，DS18B20和数码管，构成一个温度测量电路。（2）上电后，用手触摸18B20的表面，观察数码管显示数据的变化。6.接线方案（1）相关硬件电路8位共阳数码管电路图温度传感器DS18B20电路图（2）硬件连接表MCU-AT89S528位共阳数码管传感器区P00~P07SA~SHP10~P11C0~C1P37DQ7.程序流程图主程序流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题（1）用DS18B20温度传感器测量不同温度的物体温度值并与用其它温度计测的结果做比较（2）使用DS18B20温度传感器做一个温度报警系统。实验七A/D0809模数转换实验1.实验目的(1)了解A/D转换与单片机的接口方法；(2)了解ADC0809转换性能及编程方法；(3)通过实验了解单片机如何进行数据采集。2.实验要求（1）利用ADC0809做A/D转换器，由实验板上的电位器提供模拟量输入，编写程序将模拟量转换成二进制数字量，用P1口输出到发光二极管显示，或通过八段码数码管将数值显示出来。（2）写出自己编写的程序，并写出原理性注释。（3）将检查程序运行的结果，分析一下是否正确。3.实验设备和器材（1）实验箱1台（2）计算机1台（3）连线若干根（4）万用表1个4.实验原理A/D转换器大致有三类：一是双积分A/D转换器，优点是精度高，抗干扰性好，价格便宜，但速度慢；二是逐次逼近A/D转换器，精度、速度、价格适中；三是并行A/D转换器，速度快，价格也昂贵。A/D转换器的功能主要是将输入的模拟信号转换成数字信号，如电压、电流、温度测量等都属于这种转换。本实验中采用的转换器为ADC0809，它是一个8位逐次逼近型A/D转换器，可以对8个模拟量进行转换，转换时间为100μS。其工作过程如下：首先由地址锁存信号ALE的上升沿将引脚ADDA、ADDB和ADDC上的信号锁存到地址寄存器内,用以选择模拟量输入通道；START信号的下降沿启动A/D转换器开始工作；当转换结束时，AD0809使EOC引脚由低电平变成高电平，程序可以通过查询的方式读取转换结果，也可以通过中断方式读取结果。CLOCK为转换时钟输入端，频率为100KHz-1.2MHz，推荐值为640KHz。5.实验内容用AT89S52的MCU驱动ADC0809进行模数转换，将得到的信号再次转换为模拟信号显示出来，八段数码管显示AD0809通道0的电压值。6.接线方案（1）硬件连接表MCU-AT89S52模数转换8位共阳数码管P37RDP36WRP27CSALECLKP30EOCP20C0P21C1P22C2P23C3P00~P07DB0~DB7P10~P17SA~SHIN0接100K电位器GNDA、B、C（2）相关硬件电路ADC0809模数转换电路图8位共阳数码管电路图7.程序流程图主程序流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题编程控制八通道轮流采用，经过转换后显示。实验八DS1302时钟实验1.实验目的(1)掌熟悉单片机小系统综合设计方法；(2)掌握单片机扩展实时时钟芯片DS1302的工作原理；(3)学会使用LCD1602液晶显示屏。2.实验要求（1）利用DS1302和LCD，实现时钟的计算和显示；（2）可以设计DS1302初始时间值，LCD将DS1302计算出来的年、月、日、时、分、秒以两行的方式实时地显示在LCD上。3.实验设备和器材（1）实验箱1台（2）计算机1台（3）连线若干根（4）万用表1个4.实验原理DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。增加了主电源/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。详细说明参考DS1302数据手册。本实验采用的液晶显示屏内置控制器为44780，可以显示2行共32个ASCII字符。有关图形液晶显示屏的命令和详细原理，可参考有关的液晶模块资料。5.实验内容编程实现下列功能：用AT89S52的MCU驱动DS1302时钟芯片读取时间、日期，星期并通过LCD1602显示，程序启动时，初始化显示为11年07月31日23时59分50秒星期日，然后程序开始计时6.接线方案（1）相关硬件电路DS1302时钟电路电路图LCD1602字符屏电路图（2）硬件连接表MCU-AT89S52时钟电路LCD1602字符屏P10RSTP11SCLKP12IOP20RSP21RWP22ENP00~P07DB0~DB77.程序流程图主程序流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题（1）电路中32.768KHz的晶振的作用。（2）外部时钟芯片和定时器产生时钟的优劣比较。实验九直流电机控制实验1.实验目的(1)了解单片机控制直流电机的基本原理。(2)掌握控制直流电机转动的编程方法。(3)了解脉宽调制（PWM）的原理。2.实验要求（1）采用单片机的4个IO口来控制直流电机，编写程序，其中3个IO口驱动电机,另一个IO口控制电机的转动方向。（2）了解直流电机的控制方法。（3）了解光电对管测速的原理。3.实验设备和器材（1）实验箱1台（2）计算机1台（3）连线若干根（4）万用表1个4.实验原理转速是工程上一个常用参数。旋转体的转速常以每秒钟或每分钟转数来表示，因此其单位为转/秒、转/分，也有时用角速度表示瞬时转速，这时的单位相应为孤度/秒。转速的测量方法很多，由于转速是以单位时间内电机转数来衡量，在变换过程中多数是有规律的重复运动。光电对管和码盘由于其价格低，无触点，动态特性好，使用寿命长等特点，故在测量转动物体旋转速度领域得到了广泛应用。直流电机的转向由电机两端的电压极性决定。其转速由加在电机上的电压有效值来决定，PWM占空比越大，加在电机上的电压有效值越大，电机转速越高。由于单片机输出的PWM驱动能力较小，不能直接驱动直流电机，因此，本实验采用了L293作为直流电机的驱动电路。5.实验内容（1）设计并调试一个程序其功能为测量电机的转速，并在实验平台数码管上显示出来。（2）通过按键来改变电机的转向。6.接线方案（1）相关硬件电路直流电机模块电路图光电测速电路图8位共阳数码管电路图8路独立开关电路图（2）硬件连接表MCU-AT89S52电机模块8位共阳数码管8路独立开关P00~P07SA~SHP10~P12C0~C2P20SW1P21IN1P22IN2P34PLU+5VEN17.程序流程图主程序流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题（1）编写程序，实现对电机的调速控制。（2）使用PID算法，提高电机的控制精度。实验十LCD12864显示实验1.实验目的(1)了解图型液晶显示屏的控制原理和方法。(2)了解汉字和图形的显示原理。(3)掌握LCD12864编写程序的方法。2.实验要求（1）编程在屏上显示汉字。（2）阅读手册了解屏的结构及控制器。（3）掌握其工作原理，理解工作时序。3.实验设备和器材（1）实验箱1台（2）计算机1台（3）连线若干根（4）万用表1个4.实验原理参考OCM12864数据手册，驱动芯片是KS0108，不带字库。5.实验内容编程在屏上全屏显示汉字。6.接线方案（1）相关硬件电路LCD12864液晶显示电路图（2）硬件连接表MCU-AT89S52LCD12864电阵屏P20RSTP26CS2P25CS1P22ENP23RWP24RSP00~P07DB0~DB77.程序流程图主程序流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题编写程序实现图形显示。实验十一红外遥控解码实验1.实验目的(1)了解红外遥控电路的原理及编码方法。(2)了解远程控制的原理及方法，学习如何编写红外发射和接收程序。2.实验要求（1）利用实验板提供的红外发射、接收电路，编写接收和发射红外信号程序，实现近距离无线通信。（2）写出自己编写的程序，并写出原理性注释。（3）将检查程序运行的结果，分析一下是否正确。3.实验设备和器材（1）实验箱1台（2）计算机1台（3）连线若干根（4）万用表1个4.实验原理（1）主要知识点概述NEC标准：遥控载波的频率为38KHz(占空比为1:3)；当某个按键按下时，系统首先发射一个完整的全码，如果键按下超过108ms仍未松开，接下来发射的代码（连发代码）将仅由起始码（9ms）和结束码（2.5ms）组成。一个完整的全码=引导码+用户码+用户码+数据码+数据反码。其中，引导码高电平4.5ms，低电平4.5ms；系统码8位，数据码8位，共32位；其中前16位为用户识别码，能区别不同的红外遥控设备，防止不同机种遥控码互相干扰。后16位为8位的操作码和8位的操作反码，用于核对数据是否接收准确。收端根据数据码做出应该执行什么动作的判断。连发代码是在持续按键时发送的码。它告知接收端，某键是在被连续地按着。（2）NEC标准下的发射码发射数据时0用“0.56ms高电平＋0.565ms低电平=1.125ms”表示，数据1用“高电0.56ms＋低电平1.69ms=2.25ms”表示即发射码“0”表示发射38khz的红外线0.56ms，停止发射0.565ms，发射码“1”表示发射38khz的红外线0.56ms，停止发射1.69ms需要注意的是：当一体化接收头收到38kHz红外信号时，输出端输出低电平，否则为高电平。所以一体化所以一体化接收头输了的波形是与发射波形是反向的。5.实验内容利用实验板提供的红外发射、接收电路，编写接收和发射红外信号程序，实现近距离无线通信。6.接线方案（1）相关硬件电路LCD1602字符屏电路图传感器区电路图（2）硬件连接表MCU-AT89S52LCD1602字符屏传感器区P34红外接收P25RSP26RWP27ENP00~P07DB0~DB77.程序流程图主程序流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题编写红外发射程序，通过按键来发送编码的程序设计。实验十二16X16点阵汉字显示实验1.实验目的(1)了解阵列LED屏扫描显示的原理。(2)掌握汉字、图形取字模软件的使用及编写程序驱动点阵显示。2.实验要求利用51单片机及74HC595、74HC138、16x16LED屏，编写程序实现汉字的显示。3.实验设备和器材（1）实验箱1台（2）计算机1台（3）连线若干根（4）万用表1个4.实验原理16X16点阵共需要256个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置0电平，某一行置1电平时，该点亮。5.实验内容（1）编写程序实现汉字的显示。（2）显示“郑州轻工业学院电气信息工程学院”。6.接线方案（1）硬件连接表MCU-AT89S5216*16点阵屏模块P10SHCP11STCP12DSP20A1P21B1P22C1P23EN1P24A2P25B2P26C2P27EN2（2）相关硬件电路16*16点阵驱动电路图7.程序流程图主程序流程图T0中断服务流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题编写程序实现文字的左移入或者是右移入。实验十三光耦隔离继电器控制实验1.实验目的(1)学习I/O端口的使用方法。(2)掌握继电器控制的基本方法。(3)了解用弱电控制强电的工作原理。（4）学习光耦的芯片手册，学习光耦的特性及适用场合，驱动光耦的条件。2.实验要求（1）用单片机的端口，输出电平控制继电器的吸合和断开，实现对外部装置的控制。（2）掌握三极管起电流放大的作用及弱电控制强电的常用方法。3.实验设备和器材（1）实验箱1台（2）计算机1台（3）连线若干根（4）万用表1个4.实验原理现代自动控制设备中，都存在一个电子电路与电气电路的互相连接问题，一方面要使电子电路的控制信号能够控制电气电路的执行元件（电动机、电磁铁、电灯等），另一方面又要为电子线路的电气电路提供良好的电气隔离，以保护电子电路和人身的安全。继电器便能完成这一桥梁作用。本实验采用的继电器其控制电压是5V。本电路的控制端为高电平时，继电器工作常开触点吸合，连接触点的LED灯被点亮。当控制端为低电平时，继电器不工作。执行时，对应的LED将随继电器的开关而亮灭。本实验通过按键进行开关控制，按键动作一次，继电器状态转换一次，LED也随继电器的开关而亮灭。5.实验内容（1）利用单片机驱动光耦来隔离驱动继电器。（2）程序启动时，继电器间隔吸合和断开。6.接线方案（1）相关硬件电路继电器控制电路图光耦隔离电路图（2）硬件连接表MCU-AT89S52光耦隔离区继电器控制区P00IN1OUT1RL17.程序流程图主程序流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题（1）电路中二极管D1的作用。（2）单片机的IO口能否直接驱动继电器。实验十四ISD1760语音录放实验1.实验目的(1)掌握SPI总线的使用方法。(2)掌握ISD1700语音录放模块实现语音的录音、播放、快进、停止和擦除等功能的方法。2.实验要求（1）写出自己编写的程序，并写出原理性注释。（2）将检查程序运行的结果，分析一下是否正确。3.实验设备和器材（1）实验箱1台（2）计算机1台（3）连线若干根（4）万用表1个4.实验原理ISD（Winbond）推出一系列多种类型的语音录放芯片，应用十分广泛。ISD1700系列是一款新的语音录放芯片，完全替代已经停产的ISD1400系列和ISD2500系列。该系列芯片有不同的录音时间，录音时间从30秒到240秒录音时间不同长短共10种，及增加了一些很有特色的功能如：音量调节、新信息提示、操作音效提示等等，同时音质也有所提高，采样频率最高可以选择为12KHz。5.实验内容用单片机的4个IO口模拟SPI串行总线接口，控制语音芯片的指令实现用单片机控制语音模块实现擦除、录音、播放、快进、停止功能。6.接线方案（1）相关硬件电路参考PDF文件（2）硬件连接表MCU-AT89S52ISD1760语音模块8位独立按键8位独立LEDP00SSP01SCLKP02MOSIP03MISOP06D1P07D2P30K1P31K2P32K3P33K4P34K57.程序流程图主程序流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题编写程序实现分段录音、播放、擦除、快进。实验十五TLC2543模数转换实验1.实验目的掌握串行模数转换器的使用方法。2.实验要求（1）写出自己编写的程序，并写出原理性注释。（2）将检查程序运行的结果，分析一下是否正确。3.实验设备和器材（1）实验箱1台（2）计算机1台（3）连线若干根（4）万用表1个4.实验原理TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构，能够节省单片机I/O资源；且价格适中，分辨率较高，因此在仪器仪表中有较为广泛的应用。5.实验内容TLC2543参考电压为+5V，采用0-5V模拟电压输入通道0，经过TLC2543模数转换后通过SPI串行发送给单片机，单片机接收到来自TLC2543转换的数据后，经过处理把采样到的模拟电压值用四位共阳极数码管实时显示出来。6.接线方案（1）相关硬件电路参考PDF文件（2）硬件连接表MCU-AT89S52数模模数转换模块8位共阳数码管电位器P00~P07SA~SHP20~P23C7~C4P30EOCP31CLKP32CSP33DINP34DOUTAIN0100K电位器7.程序流程图主程序流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题试用其它模拟输入通道实现其同样的功能。实验十六TLC5615数模转换实验1.实验目的掌握串行数模转换器的使用方法。2.实验要求（1）写出自己编写的程序，并写出原理性注释。（2）将检查程序运行的结果，分析一下是否正确。3.实验设备和器材（1）实验箱1台（2）计算机1台（3）连线若干根（4）万用表1个4.实验原理TLC5615是具有串行接口的数模转换器，其输出为电压型，最大输出电压是基准电压值的两倍。带有上电复位功能，即把DAC寄存器复位至全零。5.实验内容数字信号0-1023逐个串行发送给数模转换器TLC5615，转换器接收到单片机送来的数字信号经过DA转换后输出端输出的模拟电压值逐渐增大，用万用表可以在输出端观察到电压值逐渐增大。注意，参考电压2V，输出的电压范围是参考电压的2倍。6.接线方案（1）相关硬件电路参考PDF文件（2）硬件连接表MCU-AT89S52数模模数转换模块万用表P10DINP11CSP12CLKAOUT红表笔（黑表笔接参考电压负极）7.程序流程图主程序流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题选择不同的参考电压，编写程序产生一个锯齿波、三角波。实验十七超声波测距实验1.实验目的掌握超声波测距模块的使用方法。2.实验要求（1）写出自己编写的程序，并写出原理性注释。（2）将检查程序运行的结果，分析一下是否正确。3.实验设备和器材（1）实验箱1台（2）计算机1台（3）连线若干根（4）万用表1个4.实验原理由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人研制上也得到了广泛的应用。压电式超声波发生器原理。本实验采用的传感器是压电式超声波发生器，实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。超声波测距原理：超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2。这就是所谓的时间差测距法。5.实验内容本实验用NE555电路产生40KHZ的脉冲信号用来发送超声波，此信号出厂已调节，请使用时再测量和微调。接收头接收到信号后，进行了放大，滤波，整形等处理环节，可输出下降沿或者上升沿等接收信号。单片机使用1个IO口控制发射，外部中断脚接收，定时器0来计时。从而可得到从发射到接收的时间来计算障碍物的距离。附带的还有温度的采集和显示，蜂鸣器提示音，但未对超声波测距做温度补偿。6.接线方案（1）相关硬件电路参考PDF文件。（2）硬件连接表MCU-AT89S52超声波测距模块LCD1602字符屏蜂鸣器DS18B20电路P00~P07DB0~DB7P20RSP21RWP22ENP10发送使能HP32反向输出P11BUZP12数字输出7.程序流程图主程序流程图8.实验步骤1、按照“KeilC51单片机软件开发系统的使用”编写和调试实验源程序。2、按照“Proteus仿真软件的使用”设计原理图并调试源程序。 3、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考ISP下载软件使用方法对程序进行下载。4、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。*5、用硬件仿真器51TRACERmini测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力（选做）。9.参考程序见附录。10.思考题（1）在测距中加入温度补偿，来提高测量距离的精度。（2）考虑盲区和死区的处理方法。4、附录实验一源程序ORG 00H AJMPSTART ORG0100HSTART: MOV A,#0FEH MOV P0,A;初始化P0口MAIN:JNBP1.0,K1;判断K1是否按下 JNBP1.1,K2;判断K2是否按下 SJMP MAINK1: LCALL DELAYMS;延时消抖JNBP1.0,K11;再次判断SJMP MAINK11: RR A MOV P0,A LCALL DELAY SJMP MAINK2: LCALL DELAYMS;延时消抖JNBP1.1,K22;再次判断SJMP MAINK22: RL A MOV P0,A LCALL DELAY SJMPMAINDELAYMS: MOVR3,#60;30MSD0:MOVR4,#248DJNZR4,$DJNZR3,D0 RETDELAY: MOV R5,#20 ;延时程序，延时0.2sD1: MOV R6,#20D2: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 RET END实验二源程序//与程序流程图不一致ORG 00HLJMP START ;跳至主程序 ORG 000BH ;中断子程序起始地址T0INT: PUSH PSW ;状态保护 MOV TH0,#0FCH ;置定时器初值 MOV TL0,#17H MOV A,#0FFH MOV P0,A MOV A,P2 RL A MOV P2,A CJNEA,#00000001B,N_LOOP1 ;相等就不跳转 MOV DPTR,#TABLE ;指针指向表头地址 MOV A,#01H ;设置地址偏移量 MOVC A,@A+DPTR ;查表取得段码,送A存储 MOV P0,A ;段码送LED显示 JMP EXITN_LOOP1: CJNEA,#00000010B,N_LOOP2 ;相等就不跳转 MOV DPTR,#TABLE ;指针指向表头地址 MOV A,#02H ;设置地址偏移量 MOVC A,@A+DPTR ;查表取得段码,送A存储 MOV P0,A JMP EXITN_LOOP2: CJNEA,#00000100B,N_LOOP3 ;相等就不跳转 MOV DPTR,#TABLE ;指针指向表头地址 MOV A,#03H ;设置地址偏移量 MOVC A,@A+DPTR ;查表取得段码,送A存储 MOV P0,A JMP EXITN_LOOP3: CJNEA,#00001000B,N_LOOP4 ;相等就不跳转 MOV DPTR,#TABLE ;指针指向表头地址 MOV A,#04H ;设置地址偏移量 MOVC A,@A+DPTR ;查表取得段码,送A存储 MOV P0,A JMP EXITN_LOOP4: CJNEA,#00010000B,N_LOOP5 ;相等就不跳转 MOV DPTR,#TABLE ;指针指向表头地址 MOV A,#05H ;设置地址偏移量 MOVC A,@A+DPTR ;查表取得段码,送A存储 MOV P0,A JMP EXITN_LOOP5: CJNEA,#00100000B,N_LOOP6 ;相等就不跳转 MOV DPTR,#TABLE ;指针指向表头地址 MOV A,#06H ;设置地址偏移量 MOVC A,@A+DPTR ;查表取得段码,送A存储 MOV P0,A JMP EXITN_LOOP6: CJNEA,#01000000B,N_LOOP7 ;相等就不跳转 MOV DPTR,#TABLE ;指针指向表头地址 MOV A,#07H ;设置地址偏移量 MOVC A,@A+DPTR ;查表取得段码,送A存储 MOV P0,A JMP EXITN_LOOP7:CJNEA,#10000000B,EXIT ;相等就不跳转 MOV DPTR,#TABLE ;指针指向表头地址 MOV A,#08H ;设置地址偏移量 MOVC A,@A+DPTR ;查表取得段码,送A存储 MOV P0,AEXIT: POP PSW RETI ORG 0100HSTART: MOV P0,#0FFH MOV P2,#01H MOV TMOD,#01H ;方式1，定时器 MOV TH0,#0FCH ;置定时器初值 MOV TL0,#17H MOV IE,#10000010B ;EA=1，IT0=1 SETB TR0 ;开始定时 JMP $TABLE: DB 0c0H,0f9H,0a4H,0b0H,99H,92H,82H,0f8H,80H,90H,0ffH;(0-9,of