《单片机与接口技术》实验报告 信息工程学院 2016年9月
辽东学院信息技术学院 《单片机与接口技术》实验报告 姓名：王瑛 学号： 0913140319 班级： B1403 专业：网络工程 层次：本科 2016年9月
目录 实验题目：实验环境的初识、使用及调试方法(第一章) 实验题目：单片机工程初步实验(第二章) 实验题目：基本指令实验(第三章)4 实验题目：定时器/计数器实验(第五章)4 实验题目：中断实验(第六章)4 实验题目：输入接口实验(第八章)4 实验题目：I/O口扩展实验(第九章)4 实验题目：串行通信实验（第十一章）4 实验题目：A/D,D/A转换实验（第十七章）4
实验题目：实验环境的初识、使用及调试方法实验 实验类型：验证性实验课时： 1 时间：2016年10月24日 一、实验内容和要求 了解单片机的基础知识 了解51单片机的组成和工作方法 掌握项目工程的建立、编辑、编译和下载的过程方法 熟练单片机开发调试工具和方法 二、实验结果及分析 单片机最小系统的构成： Keil集成开发环境:
STC-ISP:
实验题目：单片机工程初步实验 实验类型：验证性实验课时： 1 时间：2016 年10 月24 日一、实验内容和要求 点亮一个LED小灯 程序下载到单片机中 二、实验结果及分析 1、点亮一个LED小灯 点亮LED小灯的程序： #include
C51单片机和电脑串口通信电路图与源码 51单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通讯。进行串行通讯时要满足一定的条件，比如电脑的串口是RS232电平的，而单片机的串口是TTL电平的，两者之间必须有一个电平转换电路，我们采用了专用芯片MAX232进行转换，虽然也可以用几个三极管进行模拟转换，但是还是用专用芯片更简单可靠。我们采用了三线制连接串口，也就是说和电脑的9针串口只连接其中的3根线：第5脚的GND、第2脚的RXD、第3脚的TXD。这是最简单的连接方法，但是对我们来说已经足够使用了，电路如下图所示，MAX232的第10脚和单片机的11脚连接，第9脚和单片机的10脚连接，第15脚和单片机的20脚连接。 串口通讯的硬件电路如上图所示 在制作电路前我们先来看看要用的MAX232，这里我们不去具体讨论它，只要知道它是TTL和RS232电平相互转换的芯片和基本的引脚接线功能就行了。通常我会用两个小功率晶体管加少量的电路去替换MAX232，可以省一点，效果也不错,下图就是MAX232的基本接线图。
按图7－3加上MAX232就可以了。这大热天的拿烙铁焊焊，还真的是热气迫人来呀：P串口座用DB9的母头，这样就可以用买来的PC串口延长线进行和电脑相连接，也可以直接接到电脑com口上。
为了能够在电脑端看到单片机发出的数据，我们必须借助一个WINDOWS软件进行观察，这里我们利用一个免费的电脑串口调试软件。本串口软件在本网站https://www.doczj.com/doc/4d14430105.html,可以找到 软件界面如上图，我们先要设置一下串口通讯的参数，将波特率调整为4800，勾选十六进制显示。串口选择为COM1，当然将网站提供的51单片机实验板的串口也要和电脑的COM1连接，将烧写有以下程序的单片机插入单片机实验板的万能插座中，并接通51单片机实验板的电源。
一、摘要 本文给出了一个简单51单片机开发板的电路设计，完成了其原理图的绘制和PCB图的制作。着重介绍使用protel99SE画出的电路设计原理图，接着是对电路各个模块功能的分析，然后是电路所用主要芯片和其他重要元件的功能介绍以及内部封装和引脚分布，最后介绍用protel99SE画出的PCB板。此开发板具有串口通信、液晶显示、流水灯、扩展、RTC 时钟、复位、外部中断、外部存储、A/D D/A转换、报警、继电器控制等开发功能。 关键字：51单片机开发板 protel99 PCB 二、实验所用元器件及其介绍 、清单
SW-SPDT1自制封装1KΩ电阻150805 2KΩ电阻50805 三极管90152TO-18 HRS4-S-DC5V继电器1自制封装跳线6 LED110805 9针串口1DB9/M 极性电容10uF1.6 104电容40805 30pF电容50805 电池Battery1自制封装响铃1 n口排针4SIP n 晶振12MHZ1XTAL1 外接晶振1XTAL1 主要芯片引脚图和实物图 STC89C52
图(1) STC89C52引脚图 图(2) STC89C52实物图 8255
图 8255引脚图 DS1302 图(1) DS1302引脚图 表 DS1302引脚描述 引脚号符号描述引脚号符号描述 1VCC2备用电源5复位 2X1晶振引脚6 I/O数据输入/输
24C08 图(1) 24C08引脚图 表 24C08功能表
图(2) 24C08 实物图 MAX232 图(1)MAX232引脚图 表各引脚功能及推荐工作条件
第一章单片机系统板说明 一、概述 单片机实验开发系统是一种多功能、高配置、高品质的MCS-51单片机教学与开发设备。适用于大学本科单片机教学、课程设计和毕业设计以及电子设计比赛。 该系统采用模块化设计思想，减小了系统面积，同时增加了可靠性，使得单片机实验开发系统能满足从简单的数字电路实验到复杂的数字系统设计实验，并能一直延伸到综合电子设计等创新性实验项目。该系统采用集成稳压电源供电，使电源系统的稳定性大大提高，同时又具备完备的保护措施。为适应市场上多种单片机器件的应用，该系统采用“单片机板+外围扩展板”结构，通过更换不同外围扩展板，可实验不同的单片机功能，适应了各院校不同的教学需求。 二、单片机板简介 本实验系统因为自带了MCS-51单片机系统，因此没有配置其他单片机板，但可以根据教学需要随时配置。以单片机板为母板，并且有I/O接口引出，可以很方便的完成所有实验。因此构成单片机实验系统。 1、主要技术参数 （1）MSC-51单片机板 板上配有ATMEL公司的STC89C51芯片。 STC89C51资源：32个I/O口；封装DIP40。 STC89C51开发软件：KEIL C51。 2、MSC-51单片机结构 （1）单片机板中央放置一块可插拔的DIP封装的STC89C51芯片。 （2）单片机板左上侧有一个串口，用于下载程序。 （3）单片机板的四周是所有I／O引脚的插孔，旁边标有I／0引脚的脚引。 （4）单片机板与各个模块配合使用时，可形成—个完整的实验系统。 三、母板简介 主要技术参数 （1）实验系统电源 实验系统置了集成稳压电源，使整个电源具有短路保护、过流保护功能，提高了实验的稳定性。 主板的右上角为电源总开关，当把220V交流电源线插入主板后，打开电源开关，主板
单片机：交通灯课程设计（一） 目录 摘要--------------------------------------------------------- 1 1.概述 -------------------------------------------------------- 2 2.硬件设计----------------------------------------------------- 3 2.1单片机及其外围--------------------------------------------3 2.1.1单片机的选择-----------------------------------------3 2.1.2单片机的特点及其应用范围----------------------------- 3 2.1.3存储器的扩展----------------------------------------- 4 2.1.4内存的扩展------------------------------------------- 6 2.1.5MCS-52的I/O接口扩展--------------------------------- 8 2.2电路部分--------------------------------------------------11 2.2.1元器件选用-------------------------------------------11 2.2.2电路完成功能-----------------------------------------13 3.软件设计------------------------------------------------------15 3.1软件概述-------------------------------------------------15 3.2汇编语言指令说明-----------------------------------------16 3.3定时/计数器的原理----------------------------------------16 3.3.1定时/计数器的概述-----------------------------------16 3.3.2 8255A片选及各端口地址-------------------------------18 3.3.3信号控制码------------------------------------------18 3.3.4工作方式寄存器--------------------------------------19 3.3.5定时/计数器初值及定时器T0的工作方式----------------20
STC89C52单片机开发板 一、方案设计 1.1 方案论证 在科技广泛发展的今天，计算机的发展已经越来越快，他的应用已经越来越广泛。二单片机的发展和应用是其中的重要一方面。单片机在工业生产（机电、化工、轻纺、自控等)和民用家电方面有广泛的应用。其中，单片机在工业生产中的应用尤其广泛。 单片机具有集成度高，处理能力强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉的优点，因此被广泛应用。目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。特别是C51系列的单片机稳定性好，运算精度高，推动了工业生产，影响着人们的工作和学习。而本次设计就是要通过对C52系列单片机最小系统进行开发板的设计。有助于当代大学生及涉及单片机领域的工作者们更深入的了解和学习单片机的开发机应用。 1.2 设计思路 （1）本设计采用STC89C52单片机为主控制核心。 （2）选择PCF8951实现A/D、D/A转换装置，与单片机接口为P2.1口和P2.0口。 （3）此外，还选择了NRF905无线通信模块及4*4矩阵键盘等模块进行开发与学习设计。 二、硬件设计 本设计由8部分组成：STC89C52单片机最小系统、PCF8951A/D转换电路、报警器模块、NRF905无线模块、矩阵键盘模块、温度传感器电路、红外接收模块、LED流水灯模块。电路原理图见附录。 2.1 STC89C52单片机最小系统模块 STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。
51单片机实验课题设计要求 1．1课程设计的总体要求 本课程设计是在理论课程学习和软件设计的基础上，对51单片机硬件系统进行了解和研究，使学生更深入的掌握51单片机开发技术，培养学生面对实际课题，发现问题、分析问题和解决问题，提高学生的实验动手能力。设计根据实验大纲提供的题目要求，选择适当的课题，并通过课题资料收集、原理分析、理论计算、实际编程、系统调试、测试和故障排除，解决在实际设计中的问题，使设计系统能正常工作，有能力的同学可以超出题目要求任意发挥设计。 （1）基本要求： 根据课题要求，研究51单片机实验(如AT89S51_V1.4等)开发板或其它实验开发板的功能和实验样例，学习和掌握keil集成开发环境或Medwin集成开发环境，在此基础上仔细研究课题功能，重新设计实验所需要的电气原理图，编写相对应的应用程序，实现其功能，学生课题实验的优劣可以从以下几个标准衡量： 1．只会使用标准测试程序和资源实现课题部分功能； 2．使用标准测试程序及其他资源实现部分功能； 3．通过修改标准程序实验全部课题基本要求者； 4．完全自主编程实现全部课题基本要求者； 5．软硬件技术应用自如，超越课题要求者。 （2）发挥要求： 在完成本人选题的基本要求前题下，完成发挥部分要求，并具有新内容的自主 发挥和创新，并取得良好效果。 （3）分类标准： 1．完成了实验（1）的全部要求，并熟练运用开发工具。 2．在完成实验（2）的部分要求，并具有创新内容。 1．2分组和实验注意事项 本实验提供的实验课题根据教学要求组成设计小组，进行分工合作，实验工作要细心认真、防止意外，有问题及时向指导老师反映，同学间可以通过研讨、互相学习解决实验中的问题。 每组同学实验过程包括： （1）听课，了解实验方法 （2）调研和了解课题，进行课题的方案选择 （3）学习开发工具，包括实验板，编程软件，仿真软件等 （4）学习汇编语言以及C语言在51编程上的使用 （5）学习系统测试、调试和故障排除，功能实现 （6）自主实验，包括课题实现和相关资料整理提交 1．3报告要求 （3）基本要求：写明实验内容和方法，画出所用部分资源的原理图等。 （4）提高要求：说明选题依据，资源的选择和该资源在设计中的功能说明，原理图设计，程序结构框图和说明，操作使用说明。 （5）发挥部分：提出设计思想，设计原理图，提供源程序，说明创新点。提供程序
单片机最小系统 单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的 系统. 对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路. 下面给出一个51单片机的最小系统电路图. 说明
复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐C 取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让R C组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍. 晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作) 单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机 特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.这一点是初学者容易忽略的. 复位电路： 一、复位电路的用途 单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。 单片机复位电路如下图：
二、复位电路的工作原理 在书本上有介绍，51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2US就可以实现，那这个过程是如何实现的呢？ 在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。 开机的时候为什么为复位 在电路图中，电容的的大小是10uF，电阻的大小是10k。所以根据公式，可以算出电容充
51单片机实验报告
实验一 点亮流水灯 实验现象 Led灯交替亮，间隔大约10ms。实验代码 #include
void Delay10ms(unsigned int c) { unsigned char a, b; for (;c>0;c--) { for (b=38;b>0;b--) { for (a=130;a>0;a--); } } } 实验原理 While（1）表示一直循环。 循环体首先将P0的所有位都置于零，然后延时约50*10=500ms，接着P0位全置于1，于是LED全亮了。接着循环，直至关掉电源。延迟函数是通过多个for循环实现的。 实验2 流水灯（不运用库函数） 实验现象 起初led只有最右面的那一个不亮，半秒之后从右数第二个led
也不亮了，直到最后一个也熄灭，然后led除最后一个都亮，接着上述过程 #include
51单片机的若干电路原理图 单片机 2007-10-23 20:36:31 阅读198 评论0 字号：大中小订阅 利用下面这些原理图，就可以自己动手做个简单的实验板啦~~~~ 1 外接电源供电电路及电源指示灯 在单片机实训板上为系统设计了一个外接电源供电电路，这个电源电路具备两种电源供电方式：一种是直接采用PC的USB接口5V直流电源给实训板供电，然后在电源电路中加入一个500mA电流限制的自恢复保险丝给PC的USB电源提供了保护的作用；另一种是采用小型直流稳压电源供电，输出的9V直流电源加入到电源电路中，通过LM7805稳压芯片的降压作用，给实训板提供工作所需的5V电源。 如图2.4所示为采用LM7805稳压芯片进行降压供电的电源电路。 图2.4 外接电源供电电路 同时，为了显示外接电源给实训板提供了电源，在系统中增加了电源指示灯电路，如图2.5。 发光二极管工作在正常工作状态时，流过LED的电流只需要5～10mA左右就行，在电路中采用白发红高亮LED，所以可以取5mA左右
的电流值，通过计算，可知：连接LED的限流电阻的阻值可以采用680Ω。 图2.5 电源指示灯电路 2 系统复位电路 复位是单片机的初始化操作，只要给RESET引脚加上2个机器周期以上的高电平信号，即可使单片机复位。除了进入系统的正常初始化之外，当程序运行出错或是操作错误使系统处于死锁状态时，为了摆脱死锁状态，也需要按复位键重新复位。 在系统中，为了实现上述的两项功能，采用常用的按键电平复位电路，如图2.6所示。 2.6 按键电平复位电路 从途中可以看出，当系统得到工作电压的时候，复位电路工作在上电自动复位状态，通过外部复位电路的电容充电来实现，只要Vcc
AD0809在51单片机中的应用 我们在做一个单片机系统时，常常会遇到这样那样的数据采集，在这些被采集的数据中，大部分可以通过我们的I/O口扩展接口电路直接得到，由于51单片机大部分不带AD转换器，所以模拟量的采集就必须靠A/D或V/F实现。下现我们就来了解一下AD0809与51单片机的接口及其程序设计。 1、AD0809的逻辑结构 ADC0809是8位逐次逼近型A/D转换器。它由一个8路模拟开关、一个地址锁存译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成（见图1）。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
2、AD0809的工作原理 IN0－IN7：8条模拟量输入通道 ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。 地址输入和控制线：4条 ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道
的模拟量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。 C B A 选择的通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 数字量输出及控制线：11条 ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0为数字量输出线。 CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ， VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入。
单片机开发板的制作步骤 单片机技术自发展以来已走过了近20年的发展路程。单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。小到遥控电子玩具，大到航空航天技术等电子行业都有单片机应用的影子。针对单片机技术在电子行业自动化方面的重要应用，为满足广大学生、爱好者、产品开发者迅速学会掌握单片机这门技术，于是产生单片机实验板普遍称为单片机开发板、也有单片机学习板的称呼。比较有名的例如电子人DZR-01A单片机开发板。 单片机开发板是用于学习51、STC、AVR型号的单片机实验设备。根据单片机使用的型号又有51单片机开发板、STC单片机开发板、AVR单片机开发板。常见配套有硬件、实验程序源码、电路原理图、电路PCB图等学习资料。例如电子人单片机开发板，针对部分学者需要特别配套有VB上位机软件开发,游戏开发等教程学习资料。开发此类单片机开发板的公司一般提供完善的售后服务与技术支持。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。 单片机（Microcontrollers）诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。 而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。高端的32位Soc单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 常见配套资源如下：
51单片机引脚工作原理 一、P0端口的结构及工作原理 P0端口8位中的一位结构图见下图： 由上图可见，P0端口由锁存器、输入缓冲器、切换开关、一个与非门、一个与门及场效应管驱动电路构成。再看图的右边，标号为P0.X引脚的图标，也就是说P0.X引脚可以是P0.0到P0.7的任何一位，即在P0口有8个与上图相同的电路组成。 下面，我们先就组成P0口的每个单元部份跟大家介绍一下： 先看输入缓冲器：在P0口中，有两个三态的缓冲器，在学数字电路时，我们已知道，三态门有三个状态，即在其的输出端可以是高电平、低电平，同时还有一种就是高阻状态（或称为禁止状态），大家看上图，上面一个是读锁存器的缓冲器，也就是说，要读取D锁存器输出端Q的数据，那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端（上图中标号为…读锁存器?端）有效。下面一个是读引脚的缓冲器，要读取P0.X 引脚上的数据，也要使标号为…读引脚?的这个三态缓冲器的控制端有效，引脚上的数据才会传输到我们单片机的内部数据总线上。 D锁存器：构成一个锁存器，通常要用一个时序电路，时序的单元电路在学数字电路时我们已知道，一个触发器可以保存一位的二进制数（即具有保持功能），在51单片机的32根I/O口线中都是用一个D 触发器来构成锁存器的。大家看上图中的D锁存器，D端是数据输入端，CP是控制端（也就是时序控制信号输入端），Q是输出端，Q非是反向输出端。 对于D触发器来讲，当D输入端有一个输入信号，如果这时控制端CP没有信号（也就是时序脉冲没有到来），这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的。如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了，这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。数据传送过来后，当CP时序控制端的时序信号消失了，这时，输出端还会保持着上次输入端D的数据（即把上次的数据锁存起来了）。如果下一个时序控制脉冲信号来了，这时D端的数据才再次传送到Q端，从而改变Q端的状态。 多路开关：在51单片机中，当内部的存储器够用（也就是不需要外扩展存储器时，这里讲的存储器包括数据存储器及程序存储器）时，P0口可以作为通用的输入输出端口（即I/O）使用，对于8031（内部没有ROM）的单片机或者编写的程序超过了单片机内部的存储器容量，需要外扩存储器时，P0口就作为…地
51单片机20个实验-代码详细
第一章单片机系统板说明 一、概述 单片机实验开发系统是一种多功能、高配置、高品质的MCS-51单片机教学与开发设备。适用于大学本科单片机教学、课程设计和毕业设计以及电子设计比赛。 该系统采用模块化设计思想，减小了系统面积，同时增加了可靠性，使得单片机实验开发系统能满足从简单的数字电路实验到复杂的数字系统设计实验，并能一直延伸到综合电子设计等创新性实验项目。该系统采用集成稳压电源供电，使电源系统的稳定性大大提高，同时又具备完备的保护措施。为适应市场上多种单片机器件的应用，该系统采用“单片机板+外围扩展板”结构，通过更换不同外围扩展板，可实验不同的单片机功能，适应了各院校不同的教学需求。 二、单片机板简介 本实验系统因为自带了MCS-51单片机系统，因此没有配置其他单片机板，但可以根据教学需要随时配置。以单片机板为母板，并且有I/O 接口引出，可以很方便的完成所有实验。因此构
成单片机实验系统。 1、主要技术参数 （1）MSC-51单片机板 板上配有ATMEL公司的STC89C51芯片。 STC89C51资源：32个I/O口；封装DIP40。 STC89C51开发软件：KEIL C51。 2、MSC-51单片机结构 （1）单片机板中央放置一块可插拔的DIP封装的STC89C51芯片。 （2）单片机板左上侧有一个串口，用于下载程序。 （3）单片机板的四周是所有I／O引脚的插孔，旁边标有I／0引脚的脚引。 （4）单片机板与各个模块配合使用时，可形成—个完整的实验系统。 三、母板简介 主要技术参数 （1）实验系统电源 实验系统内置了集成稳压电源，使整个电源具有短路保护、过流保护功能，提高了实验的稳定性。
课程名称电路CAD作业项目51单片机开发板作业日期2016-5-12成绩班级14物联网工程XX李延晖学号9 上课地点启智楼4122一．开发板电路原理图 图1 开发板电路原理图 二．电路模块划分及功能简介 1.单片机最小系统模块
图1-1单片机最小系统模块图 简单功能介绍： 单片机最小系统，也叫做单片机最小应用系统，是指用最少的原件组成单片机可以工作的系统。单片机最小系统的三要素就是电源、晶振、复位电路。 型号名称：AT89S52 主要使用方法： 客房控制系统的最大特点是输入、输出开关量多，主控制器单片机已有的I/O口不能满足使用需求，需要进行扩展。为降低成本，采用简单的TTL电路扩展I/O口，即单片机的P2.0、P2.1口地址信号作为译码器74LS139的输入信号，74LS139的输出信号作为总线驱动器 74LS244的片选信号，74LS244的8个输出脚分别接单片机P0口的8位，通过片选74LS244单片机即可把74LS244输入脚上的数据读入，其I/O输入接口电路如图2所示。IG01~IG08是一组弱电端子输入信号线，它们分别和8个弱电开关相连。由于系统有24个开关输入量，因此，电路共用了3个74LS244，当片选信号CS1~CS3中有一个有效时，其对应74LS244上的数据就被读入到单片机中。
典型应用电路： 图1-2 典型应用电路 在本系统中的功能： 作为控制核心原件进行数据的采集分析运算，协调各个管口及原件形成完整的控制系统。
图1-3 AT89S52的实物图 图1-4 AT89S52的外形尺寸图
图1-5 AT89S52元件符号图1-6 PCB电路符号2.A/D、D/A模块 3．显示、指示模块 （1）液晶显示模块： 图3-1-1 液晶显示模块图 简单功能介绍：
实验一数据传送实验 实验内容： 将8031内部RAM 40H—4FH单元置初值A0H—AFH，然后将片内RAM 40H—4FH单元中的数据传送到片内RAM 50H—5FH单元。将程序经模拟调试通过后，运行程序，检查相应的存储单元的内容。 源程序清单： ORG 0000H RESET：AJMP MAIN ORG 003FH MAIN：MOV R0，#40H MOV R2，#10H MOV A，#0A0H A1：MOV @R0，A INC R0 INC A DJNZ R2, A1 MOV R1,#40H MOV R0, #50H MOV R2, #10H A3: MOV A, @R1 MOV @R0, A INC R0 INC R1 DJNZ R2, A3 LJMP 0000H 思考题： 1. 按照实验内容补全程序。 2. CPU 对8031内部RAM存储器有哪些寻址方式? 直接寻址，立即寻址，寄存器寻址，寄存器间接寻址。 3. 执行程序后下列各单元的内容是什么? 内部RAM 40H~4FH ___0A0H~0AFH______________________ 内部RAM 50H~5FH___0A0H~0AFH_______________________ 实验二多字节十进制加法实验
实验内容： 多字节十进制加法。加数首地址由R0 指出，被加数和结果的存储单元首地址由R1指出,字节数由R2 指出。将程序经模拟调试通过后，运行程序，检查相应的存储单元的内容。源程序清单：ORG 0000H RESET: AJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV SP, #60H MOV R0, #31H MOV @R0, #22H DEC R0 MOV @R0, #33H MOV R1, #21H MOV @R1, #44H DEC R1 MOV @R1, #55H MOV R2, #02H ACALL DACN HERE: AJMP HERE DACN: CLR C DAL: MOV A, @R0 ADDC A, @R1 DA A MOV @R1, A INC R0 INC R1 DJNZ R2，DAL CLR A MOV ACC.0 , C RET 思考题： 1. 按照实验内容补全程序。 2. 加数单元、被加数单元和结果单元的地址和内容为？ 3130H,2120H,6688H 3. 如何检查双字节相加的最高位溢出? 看psw.3 的溢出标志位ov=1 则溢出 4. 改变加数和被加数，测试程序的执行结果。 实验三数据排序实验
51系列单片机实验系统指导书 目录 前言 第1章下载式实验系统的使用方法 1.1 软件安装与启动 1.1.1 1.1.2 文件操作 1.1.3 建立工程项目(汇编) 1.1.4 调试程序 第2章软件实验 2.1 数据传送实验 2.2 清0实验 2.3 数据转换实验 2.4 拆字、拼字实验 2.5 散转程序实验 2.6 时钟实验 2.7 计数器实验 2.8 无符号十进制数加法实验 2.9 数据排序实验 2.10 单字节BCD码除法实验 2.11 查找相同个数实验 第3章硬件实验 3.1 P1口彩灯控制实验 3.2 数码管显示实验 3.3 顺序控制实验 3.4 8031和8155接口扩展与数码管显示实验 3.5 键盘、数码管显示综合实验 3.6 A/D转换实验 3.7 D/A转换实验 3.8 A/D与D/A转换综合实验 第4章89C51系列实验 4.1 顺序控制实验 4.2 数码管显示实验 4.3 键盘、数码管显示综合实验
4.4 A/D转换实验 4.5 D/A转换实验 前言 目前，51系列单片机在我国的各行各业得到了广泛应用，各大专院校、职业培训学校，均开设了单片机原理与应用方面的课程，这是一门技术性和实践性很强的学科，必须通过一系列的软硬件实验、理论联系实际，才能学好、学懂，取得较好的学习效果。为了适应这一学习上的要求，国外厂家开发了多种实验、开发系统，但普遍存在集成度高，严重脱离实际的情况。作者集多年理论教学、实验教学、产品开发的经验，完全摒弃了以前各种实验设备的那种思维模式，重新开发出一种实验、开发系统，专从产品开发角度出发，安排各种硬件实验，并且做到每一个实验就是一个小产品，每个实验就是一个产品开发的过程，从单片机最小系统开始，逐步扩展功能，从单一功能到功能多样，从小到大，从简单到复杂，自成系统给人一种完整的学习思路，让学习者概念清晰、直观明了、易学易懂，特别是加强了硬件故障排除方法的指导，解决了学习者中普遍对硬件故障排除难的问题；其次是加强了软件调试的指导，提供了一些软件调试方法和步骤，帮助初学者很快入门，帮助熟练者更加深化。 本实验系统采用模块式设计，为各学校单片机的课程设计、学生的毕业设计、提供了硬件设备，该模块可反复使用、任意组合、方便经济，解决了各单位研究与实验经费不足的问题。特别在开发产品中更加适用，一个产品谈妥后厂家往往要求几天之拿出产品样机，你可用此系统很快拼装成一个产品样机，供编程人员仿真，同时进行印制板设计。若出现问题，硬件可及时修改、添加，一切开发成功后，再作印制板，一次成功，减少经费损失，缩短了开发周期，为产品开发提供了方便。 本实验指导书分四章：第1章，下载式实验系统的使用；第2章，软件实验；第3章，硬件实验；第4章，89C51单片机实验，特别第4章完全讲解的是一个产品开发的全过程，力求使学习者获得更大的收益。
单片机的电路原理 单片机技术自发展以来已走过了近20年的发展路程。单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。小到遥控电子玩具，大到航空航天技术等电子行业都有单片机应用的影子。针对单片机技术在电子行业自动化方面的重要应用，为满足广大学生、爱好者、产品开发者迅速学会掌握单片机这门技术，于是产生单片机实验板普遍称为单片机开发板、也有单片机学习板的称呼。比较有名的例如电子人DZR-01A单片机开发板。 单片机开发板是用于学习51、STC、AVR型号的单片机实验设备。根据单片机使用的型号又有51单片机开发板、STC单片机开发板、AVR单片机开发板。常见配套有硬件、实验程序源码、电路原理图、电路PCB图等学习资料。例如电子人单片机开发板，针对部分学者需要特别配套有VB上位机软件开发,游戏开发等教程学习资料。开发此类单片机开发板的公司一般提供完善的售后服务与技术支持。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。 单片机（Microcontrollers）诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。 而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。高端的32位Soc单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 常见配套资源如下： 1、硬件实验板及其配件如：连接线、CPU芯片、流水灯、点阵显示、ds18b20温度检测、彩色TFT液晶屏，SD卡，游戏开发（推箱子游戏）、收音机、mp3解码等。 2、实验程序源码，包含汇编源程序、C语言源程序。 3、电路原理图、PCB电路图。 4、实验手册、使用手册。 5、针对单片机开发板的详细讲解视频。 6、附加PCB设计制作、VB软件开发等计算机学习资料 1、8个LED灯，可以练习基本单片机IO操作，在其他程序中可以做指示灯使用。
假如说，第一个灯肯定比第二个灯亮的话，可以直接把8个LED灯的限流电阻弄成不同阻值的。就像楼上说的那样。 但如果想随便变换不同的灯都能有不同的亮度话，硬件电路可以不变，限流电阻都一样。可以在程序里这样写： 首先，例如你要最亮的灯先点亮，隔几十微秒后点亮第二个灯，再相隔同样时间点亮第三个灯……依次类推间隔一定时间点亮八个灯。但间隔时间不要太大，超过十几毫秒就不行了。 然后再间隔相同的时间一次性把灯全关了，再间隔几十微秒回到上面的状态依次点亮灯。……一直这样循环。 这样的话因为人的视力有一定的滞回效果，只要间隔时间不大，你就能看到八个灯不是闪的，而是同时亮，但亮度又不一样。这是单片机设计中，PWM控制的思路。 LED PWM调光C程序 #include<> //包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义 sbit LED1 = P2^0; sbit LED = P2^1; //定义LED灯，通过LED显示调光效果 sbit LED2 = P2^2; unsigned char CYCLE; //定义周期该数字X基准定时时间如果是10 则周期是10 x unsigned char PWM_ON ;//定义高电平时间 /******************************************************************/ /* 延时函数&nbs/******************************************************************/ void delay(unsigned int cnt) { while(--cnt); } /******************************************************************/ /* 主函数*/ /******************************************************************/
51系列单片机原理与应用实验
目录 实验一交通灯控制实验 (4) 实验二现实人体视觉暂留特性测试实验 (7) 实验三实施时钟制作实验 (9) 实验四简易电子琴制作实验 (10) 实验五EEPROM应用—数字密码锁 (13) 实验六综合实验：教学板自检程序设计 (15) 实验七数据采集—火灾报警装置的软硬件设计 (17) 附录一实验教学板 (17) 附录二实验用软件使用说明 (18)
实验须知 一、预习要求 1．实验前认真阅读实验指导书的相关内容，明确实验目的和实验任务。 2．实验前应做好预习报告，在报告中，要求画出所设计的实验电路原理图、程序流程图，编写好程序，并对程序加以注释，还要拟订好实验步骤。 二、实验要求 1．按实验中心安排的时间到指定实验室上实验课，不要迟到、缺席。有特殊原因不能在原安排时间来实验时，须提前一天通知实验中心负责教师。 2．认真完成每次实验的各项任务，实验结果要请指导教师检查。教师对实验内容提问，并对完成者进行记录。 3．爱护设备，保持清洁，不得在实验室内大声喧哗，不要将食物带入实验室，不擅自更换设备。 4．在实验箱（板）通电状态下，不要用手随意触摸电路板上除按键和开关以外的芯片等其它元器件。，严禁带电操作，即所有接线、改线和拆线操作均应在不带电的状态下进行。 5．实验中若发生异常情况应立即切断电源，并向指导教师报告，检查原因，避免再次发生类似情况。 6．实验完毕，请整理好实验设备后再离开实验室。 三、实验报告要求 实验报告必须使用实验报告专用纸，书写要工整、清楚，并在下一次实验时交给指导教师。实验报告应包括以下内容： 1．实验名称、实验人姓名、学号、班级、同组人姓名。 2．实验目的、任务（内容）。 3．各任务程序流程图、自编程序清单，对程序须给出适量注释（例如：变量和