单片机学生实验资料.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流单片机学生实验资料一、实验目的：（l）学习P1口的使用方法; 熟悉Proteus软件电路设计和Keil软件程序调试方法。（2）学习软件延时程序的编写。重点：延时程序，P1口结构二、实验顶备知识： （l）Pl口为准双向口,每一位都可独立地定义为输入或输出，在作输入线使用前,必须向锁存器相应位写入“1”,该位才能作为输入。（2）Proteus软件应用，Keil软件程序调试应用。三、实验内容： 模拟开关灯的Proteus仿真及C语言程序设计1、设计要求：监视开关K1（接在P3.0端口上），用发光二级管L1（接在单片机P1.0端口上）显示开关状态，如

2、果开关合上，L1亮，开关打开，L1熄灭。2、仿真电路原理图（预习内容）元器件选取： AT89C52：单片机； RES：电阻； CRYSTAL：晶振； CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容； LED-GREEN：绿色发光二级管； SWITCH：开关。模拟开关灯的电路原理图3、程序设计内容 开关状态的检测过程单片机对开关状态的检测相对于单片机来说，是从单片机的P3.0端口输入信号，而输入的信号只有高电平和低电平两种，当拨动开关K1拨上去，即输入高电平，相当开关断开，当拨动开关K1拨下去，即输入低电平，相当开关闭合。单片机可以采用if(K1= =1)或者if(K1= =0)指令来完成对开关状态的

3、检测。 输出控制当P1.0端口输出高电平，即P1.0=1时，根据发光二极管的单向导电性可知，这时发光二级管L1熄灭；当P1.0端口输出低电平，即P1.0=0时，发光二级管L1亮。（预习内容）模拟开关灯的程序流程图4、程序清单（预习内容） 广告灯（利用查表方式）的Protues仿真及程序设计1、设计要求：利用查表的方法，使端口P1作单一灯的变化；左移2次，右移2次，闪烁2次（延时的时间0.2 s）。2、仿真电路原理图（预习内容）元器件选取： AT89C52：单片机； RES：电阻； CRYSTAL：晶振；CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容； LED-GREEN：绿色发光二级管。广告灯的电路

4、原理图3、程序设计内容 （预习内容）查表法是单片机程序设计中常用的一种方法，它多用于一些较复杂的控制场合，如判断键盘按键的键值、利用I/O口控制外部设备作一些预先设定好的复杂动作（本题是其简单的示意）、输出正余弦、三角、梯形或更复杂的波形，甚至可以利用查表法实现一些复杂的算法。C语言步骤如下： 定义一维数组TABLE （复杂情况也可以用二维数组，另外，为节省单片机的RAM资源，数组一般放在代码段中）； 把控制码按顺序放入数组TABLE 中； 定义变量i,改变i的值，就可以取出数组中对应的控制码。 广告灯的程序流程图4、程序清单（预习内容）四、实验结果分析：（1）模拟开关实验结果： （2）广告灯

5、实验结果： 五、思考题：1、模拟开关灯实验：编程实现2个开关控制1个灯的亮、灭，并通过Protues仿真。答：仿真结果： 程序： 2、 简述P1口的特点和工作过程。P31指导教师批阅及成绩指导教师签名： 年 月 日实 验 报 告实验项目名称： 中断实验 同组人： 实验时间： 实验室： K2-407单片机室 指导教师： 胡蔷 一、实验目的：（l）学习外部中断0和1的应用。中断系统设置，中断允许IE、中断优先级IP、中断触发方式TCON的初始化。（2）熟悉Proteus软件电路设计和Keil软件程序调试方法。重点：外部中断0和1的工作方式二、实验顶备知识： （l）AT89S51中断系统的设置，相关

6、SFR使用方法，外部中断触发方式的区别。（2）Proteus软件应用，Keil软件程序调试应用。三、实验内容 外部中断在不同触发方式下的Protues仿真及C语言程序设计。1、设计要求：分别采用外部中断0和1通过不同触发方式控制发光二极管的亮灭，编制相应程序并且仿真。2、仿真电路原理图（预习内容）元器件选取： AT89C52：单片机； RES：电阻； CRYSTAL：晶振； CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容；SWITCH：开关SW1、SW2； LED-GREEN：绿色发光二级管； LED-YELLOW：黄色发光二级管。外部中断的电路原理图3、程序设计内容是低电平触发方式。所以在SW1不

7、断开的情况下，一直是低电平，LED1一直点亮；是边沿触发方式（下降沿），所以在SW2不断开的情况下，一直是低电平，由于没有电平变化，因此不能持续产生中断，LED2不会一直点亮。4、程序清单 （预习内容） 两位计数数码管的Protues仿真及C语言程序设计1、设计要求：采用外部中断0和1，控制两位数码管进行0099的计数，其中外部中断0控制进行加1计数，外部中断1控制进行减1计数。2、仿真电路原理图（预习内容）元器件选取： AT89C52：单片机； RES：电阻； CRYSTAL：晶振； CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容；BUTTON：按钮K1和K2；7SEG-MPX2-CA：两位共阴极

8、数码管； 74LS244:8路数据缓冲器。两位计数数码管电路原理图3、程序设计内容（预习内容） 两位计数数码管的程序流程图首次运行时，LED的显示初始值为00，此时如果按进行减计数，仍然显示为00，按进行加计数，若加到99时，再按加计数，仍然显示为99，数值不为00时，按可进行减计数，数值不为99时，按可进行加计数。4、程序清单 （预习内容） 四、 实验结果分析：1、外部中断在不同触发方式下的Protues仿真结果及分析 （1）低电平触发 （2）下降沿触发结果分析：（1）开关SW1接到单片机的外部中断请求0（P3.2口），作为中断请求的输入信号，选择外部中断请求0为电平触发方式。当接通SW1时

9、，外部中断请求0响应并允许，红色发光二级管（LED-GREEN）亮并维持在低电平直到断开SW1，中断结束。应用了单片机的外部中断请求0功能。 （2）开关SW2接到单片机的外部中断请求1（P3.3口），作为中断请求的输入信号，选择外部中断请求1为跳沿触发方式。当接通SW2瞬间，外部中断请求1响应并允许，黄色发光二级管（LED-YELLOW）亮一下，由于是边沿触发，黄色发光二级管马上熄灭，中断结束。应用了单片机的外部中断请求1功能。2、两位计数数码管的Protues仿真及分析 加1 减1 加1到99并保持 减1到0后不变结果分析：先将0-9的字符存放到数组tab中，五、思考题：1、外部中断0和1的

10、中断入口地址： 、 。2、中断响应需要满足哪些条件？指导教师批阅及成绩指导教师签名： 年 月 日实 验 报 告实验项目名称： 定时器实验 同组人： 实验时间： 实验室： K2-407单片机室 指导教师： 胡蔷 一、实验目的：（l）学习定时控制的方法：软件延时、硬件延时。相关中断系统设置，定时器的初始化。（2）熟悉Proteus软件电路设计和Keil软件程序调试方法。重点：定时器的初始化、工作方式二、实验顶备知识： （l）AT89S51定时计数器的4种工作方式，TMOD、TCON、THx、TLx的使用方法，GATE门控位的作用。（2）Proteus软件应用，Keil软件程序调试应用。三、实验内容

11、 利用定时器产生脉冲的Proteus仿真及C语言程序设计。1、设计要求：使用AT89C52，晶振频率f=12MHz,在P1.2引脚上输出一个脉冲信号，周期为2s,站空比为20%。2、仿真电路原理图（预习内容）元器件选取：（1）AT89C52:单片机（2）RES:电阻；（3）CRYSTAL:晶振；（4）CAP,CAP-ELEC：电容，电解电容。电路原理图3、程序设计内容计数器计数周期=机器周期=12/12MHz=1us 2s=2000000us,即需要计数200万次，其中高电平占40万次，低电平占160万次。即可以采取每次10ms定时，高电平定时40 次，低电平定时160次。10ms=10000

12、us,所以计数器初值为65536-10000=55536=oxD8F0。4、程序清单 （预习内容） 简易车辆里程表的Proteus仿真及C语言程序设计1、设计要求：假设某家摩托车厂生产的摩托车，车轮直径为43cm，那么，该车行走1km需要车轮运转740圈。在车体上找一个能够检测车轮转动的适当位置，安装一个磁敏感传感器或者光电传感器。在与磁敏感传感器位置相对的摩托车转动部件上，安装一块小磁铁。这样车轮转动时会形成磁敏感传感器与小磁铁之间的相对位移，从而产生一系列的电脉冲信号。将该信号作为单片机内部可编程计数器的计数脉冲信号，供单片机记数。请利用AT89C52中的定时器、计数器来模拟这个简易车辆里

13、程表，电脉冲信号可以由按键按下和弹起来来模拟，里程表中里程显示可以用8个LED灯来实现。为了方便，这里假设每产生5个周期的脉冲信号就相当于摩托车辆行驶1km，而且行驶的距离的数值用8个灯来显示，用8个LED灯来表示8位二进制数，灯亮表示1；否则表示0.单位是km。2、仿真电路原理图（预习内容）元器件选取： AT89C52：单片机；（2）RES:电阻；（3）CRYSTAL:晶振；（4）CAP,CAP-ELEC:电容、电解电容;(5)LED-RED:红色发光二极管；（6）BUTTON：按键K1。电路原理图3、程序设计内容可以使用定时器/计数器0，使其作为计数器使用，工作在方式2.用人工控制开关产生

14、的脉冲信号来模拟此敏感传感器产生的脉冲信号，这个信号通过P3.4引脚输入到单片机，作为计数的脉冲源。仿真效果：每当按键连续按下5次时，用LED表示的8位二进制会自动加1.当然，这个仿真只是在模拟简易车辆里程表，所计路程的最大值为255km。4、程序清单（预习内容） 四、 实验结果分析：（1）利用定时器产生脉冲的Proteus仿真结果及分析（2） 简易车辆里程表的Proteus仿真结果及分析五、思考题：1、AT89S51中定时器工作方式和计数器工作方式的区别是什么？2、 简述看门狗的作用和工作原理。3、一个定时器的定时时间有限，如何用两个定时器实现较长时间的定时？指导教师批阅及成绩指导教师签名：

15、 年 月 日实 验 报 告实验项目名称： 8255A可编程并行接口实验 同组人： 实验时间： 实验室： K2-407单片机室 指导教师： 胡蔷 一、实验目的：（l）学习外部并行接口芯片的应用。熟悉8255A的3种工作方式，端口地址分配，初始化命令字和PC口置位复位控制字的使用方法。（2）熟悉Proteus软件电路设计和Keil软件程序调试方法。重点：8255A的3种工作方式二、实验顶备知识： （l）AT89S51扩展外部接口须注意的方面，8255A的3种工作方式。（2）Proteus软件应用，Keil软件程序调试应用。三、实验内容AT89C52通过8255A并行扩展，模拟交通灯控制并在Prot

16、eus中仿真。1、设计要求：车流量基本均衡的两条路交于一十字路口，设为南北路和东西路，有两组红（R）、绿（G）、黄（Y）灯指挥着车辆和行人通行。假设交通灯亮的顺序是：南北绿灯亮、东西红灯亮南北黄灯闪3下、东西红灯亮东西绿灯亮、南北红灯亮东西黄灯闪3下、南北红灯亮南北绿灯亮、东西红灯亮。2、仿真电路原理图（预习内容）元器件选取：AT89C52：单片机；RES：电阻；CRYSTAL：晶振；CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容；74LS373：锁存器；8255A：并行接口芯片；74LS07：驱动器；LED-RED、LED-GREEN、LED-YELLOW：红、绿、黄色LED。电路原理图3、程序设

17、计内容8255A的端口A控制两组共12个LED的亮和灭，8255A的端口A为基本输入/输出方式的输出。8255A在方式0下数据输出具有锁存功能。8255A的两条地址线A1、A0与锁存器74LS373的输出Q1、Q0相连，片选CS与P2.7相连，单片机的其他13条地址线与8255A无关，故取1。4、程序清单 （预习内容）四、实验结果分析： 五、思考题：本实验中，如果用81C55代替8255A，系统是否可以工作？说明原因（画出电路图）。电路图指导教师批阅及成绩指导教师签名： 年 月 日实 验 报 告实验项目名称： 串行口实验 同组人： 实验时间： 实验室： K2-407单片机室 指导教师： 胡蔷

18、一、实验目的：（l）学习单片机串行口的应用。串行口4种工作方式的区别，波特率设置，串行口初始化。（2）熟悉Proteus软件电路设计和Keil软件程序调试方法。重点：串行口4种工作方式的区别应用二、实验顶备知识： （l）AT89S51串行口的基本原理，方式0的扩展应用，单片机与PC机的通信方式。（2）Proteus软件应用，Keil软件程序调试应用。三、实验内容 串入并出芯片74164的Proteus仿真及C语言程序设计。1、设计要求：利用AT89C52单片机的串行口工作在方式0，AT89C52的RXD和TXD接74164，使8个发光二极管循环依次点亮。2、仿真电路原理图（预习内容）元器件选取

19、：AT89C52：单片机；RES：电阻CRYSTAL：晶振；CAP、CAP-ELEC：电容。电解电容；LED-RED：红色发光二极管；74164.IEC：串入并出接口芯片。电路原理图3、程序清单 （预习内容） 单片机与PC机串行通信的Proteus仿真及C语言程序设计1、设计要求：单片机通过串行口不停地向PC机发送字符串“Welcome to Beijing” 。2、仿真电路原理图（预习内容）元器件选取： AT89C52:单片机； CONN-D9F:9针插口； MAX232:串行通信接口芯片； RES:电阻； CRYSTAL:晶振； CAP、CAP-ELEC:电容、电解电容。电路原理图3、程序

20、清单（预习内容） 四、实验结果分析：五、思考题：1、AT89S51单片机的串行口有几种工作方式，有几种帧格式？各种工作方式的波特率如何确定？2、简述利用串行口进行多机通信的原理。3、若AT89S51单片机串行口工作在方式0，RXD、TXD如何作用？指导教师批阅及成绩指导教师签名： 年 月 日实 验 报 告实验项目名称： D/A转换、A/D转换实验 同组人： 实验时间： 实验室： K2-407单片机室 指导教师： 胡蔷 一、实验目的：（l）学习外部接口的应用。ADC0809、DAC0832的工作方式，输入/输出方式的应用。（2）熟悉Proteus软件电路设计和Keil软件程序调试方法。重点：AD

21、C0809、DAC0832的工作方式二、实验顶备知识： （l）AT89S51与ADC、DAC接口的连接，ADC0809、DAC0832的基本原理。（2）Proteus软件应用，Keil软件程序调试应用。三、实验内容 ADC0809电压模/数转换1、设计要求：以AT89C52单片机为核心设计ADC0809模数转换仿真电路，模拟电压输入由可变电位器提供。输入电压范围04.99V，经ADC0809转换成对应的0255并通过数码管显示。2、仿真电路原理图（预习内容）元器件选取： AT89C52：单片机；RES：电阻；CRYSTAL：12MHz晶振；CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容；7SEG-M

22、PX4-CC：4位七段共阴极数码管；74LS02、74LS04、74LS74、74LS373或非门、反相位、D触发器、地址锁存器；POT-LIN：变阻器；ADC0809：8位A/D转换器。电路原理图3、程序设计内容将单片机的P0.0、P0.1和P0.2通过74LS373地质锁存器与ADC0809的ADDA、ADDB和ADDC相连接，选择ADC0809的采集通道IN0。ADC0809的地址由P0口和P2口提供，即P0口作为地址/数据复用口，提供低8位地址；P2口提供高8位地址。由于从可变电阻器上引出的电压是从IN0口输入ADC0809的，所以要求P0：0、P0.1和P0.2初始状态为低点而P2.

23、7控制ADC0809的ALE和OE端口，要求初始状态为低电平，因此ADC0809的地址可以定位ox7FF8。4、程序清单（预习内容） 利用DAC0832转换器输出三角波1、设计要求：以DAC0832转换器和AT89C52单片机设计仿真电路，该电路能在虚拟示波器上显示出三角波，并能用虚拟电压表显示输出电压值，要求三角波的电压范围为015V且周期约为510ms。2、仿真电路原理图（预习内容）元器件选取：AT89C52：单片机；RES、RX8：电阻、8排阻；CRYSTAL：晶振；CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容；DAC0832：D/A转换器；LM358N：运算放大器。电路原理图3、程序设计内

24、容程序设计首先考虑DAC0832转换芯片的入口地址，地址的设置与接口电路的连接方式有关。P2.7端口与DAC0832的CS片选端相连，要选通DAC0832，要求CS引脚为低电平，则DAC0832的入口地址为0x7FFFH。4、程序清单（预习内容） 四、实验结果分析：五、思考题：1、DAC转换器的主要性能指标有哪些？目前常用的DAC转换器主要有哪几种类型？各有什么特点？2、ADC转换器的主要性能指标有哪些？目前常用的ADC转换器主要有哪几种类型？各有什么特点？指导教师批阅及成绩指导教师签名： 年 月 日.精品文档.实 验 报 告实验项目名称： P1口实验 同组人： 实验时间： 实验室： K2-407单片机室 指导教师： 胡蔷