单片机实验指导书

海南师大物理与电子工程学院电子信息科学与技术专业《单片机应用技术》实验指导2014年4月目录实验一单片机仿真与开发系统认识 (1)实验二汇编语言简单编程实验 (3)实验三C51语言简单编程实验 (4)实验四并口实验 (5)实验五定时/计数器实验 (7)实验六单片机中断实验 (9)实验七串口实验 (11)实验八A/D、D/A实验 (13)附录一开发板布局图 (15)附录二开发板各部分电路原理图 (16)实验一单片机仿真与开发系统认识[实验类型] 验证性实验[实验目的]1、掌握51单片机开发软件Keil 的用法；2、掌握单片机硬件仿真软件Proteus的基本用法；3、了解实验所用开发板的电路原理，熟练掌握其基本使用方法。

[实验内容&要求]1、准备工作文件夹在D盘建立一个实验一工作文件夹，文件夹名字自定（英文）。

以下所有步骤建立的文件都存放在这个文件夹内。

2、Keil软件的使用首先打开KEIL软件，然后依次练习汇编程序和C程序的建立和编译。

（1）汇编语言程序练习：1>建立一个项目（建立一个项目文件夹，存在第1步所建立的文件夹内）2>输入课本P127页[例6-1]中的汇编程序（不过把P1和P0口所接器件换一下，即P0口接8个发光二极管，P1口接8个开关），在Keil C中输入，以.asm 做扩展名，保存到项目文件夹内。

3>在项目中添加该文件，编译生成.hex文件。

（2）C语言程序练习：1>再建另外一个项目（也在工作文件夹内另建一个项目文件夹）；2>输入课本P127页[例6-1]中的C程序（同样注意把P1和P0换一下），保存、加入项目并生成.hex文件。

3、Proteus软件的使用（1）打开Proteus软件，参考课本P127页[例6-1]的要求建立硬件仿真图，注意把P1和P0所接器件换一下。

仿真文件名自定，保存在第1步所建立的文件夹内。

（2）在Proteus设置单片机属性为使用前面所生成的.hex文件，进行仿真测试。

单片机实训指导书编制：胡兴志徐斌高学目录1 对象系统 (3)1.1 系列产品概述 (3)1.2 装置 (3)1.2.1 实验箱 (3)1.2.2 微处理器模块 (3)1.2.3 软件 (4)2. 微处理器概述及调试方法 (4)2. 1 STC 51系列单片机概述 (4)2.2 单片机调试方法 (4)3．单片机实验指导部分 (10)3.1 流水灯实验 (10)3.2 基本指令的编程练习 (13)3.3 旋转灯模拟 (16)3.4 键控数码管加减显示实验 (19)3.5 定时器控制数码显示 (24)3.6 生产流水线模拟系统 (29)3.7 五相步进电机的模拟控制 (34)3.8 十字路口交通灯控制 (39)3.9 机械手动作实验 (43)1 对象系统1.1 系列产品概述本设备采用西门子S7-200、S7-300、S7-400，以及三菱PLC、欧姆龙PLC、研华ADAM8000等PLC、以及单片机为核心(可根据用户要求另行选择)，集可编程逻辑控制器、微处理器控制器、编程软件、工控组态软件、模拟控制实验板、微处理器仿真对象、真实工业对象等于一体。

在本装置上，可直观地进行控制器的基本指令练习、多个控制器实际应用的模拟实验及实物实验。

整个系统结构紧凑、功能多样、使用方便，既能进行验证性、设计性实验，又能提供综合性实验，可满足本科、大专及中专等不同层次的教学实验要求，还可为研究开发提供实验平台。

提供各种形式的硬件装置系统，包括墙面形式、台架形式、桌面形式、斜台箱式与普通铝合金箱式等多种形式。

产品的模块是独立的，可以任意选择安装到小型台架或大型台驾的模块类型。

甚至可以安装其他控制系统，以便进行PLC与其他设备的协同处理或联网运行。

不像其他厂家，完全由发光管组成的实验系统，而是提供了多个真实模型，包括：小型电梯系统、小型直线机械运动控制系统、小型的旋转角度控制系统、温度控制系统、电机转速控制系统等等。

1.2 装置1.2.1 实验箱A8000B型箱式控制器实验装置由实验箱、控制器、软件、实验选件、配件等部分组成。

单片机实验指导书一、实验介绍单片机是一种集成电路，能够完成各种控制和计算任务。

本实验指导书将引导您进行单片机实验，以帮助您了解单片机的基本原理和应用。

在本实验中，您将学习如何搭建实验环境、编写程序以及进行各种实验操作。

二、实验准备1. 实验设备和材料：- 单片机开发板- USB数据线- 适配器- 数字电路元件（如LED、电位器等）2. 软件准备：- 单片机开发软件（如Keil、IAR EWARM等）- 编程软件（如C语言编辑器）- USB驱动程序三、实验步骤1. 搭建实验环境：- 将USB数据线连接单片机开发板和计算机。

- 通过适配器给单片机开发板供电。

- 检查驱动程序是否正确安装。

2. 编写程序：- 打开单片机开发软件，并创建一个新的工程。

- 选择适当的单片机型号和编程语言。

- 编写程序代码，实现所需功能。

- 编译程序并下载到单片机开发板。

3. 实验操作：- 根据实验要求连接相应的电路元件。

- 调试程序，确保程序能正确运行。

- 运行实验并观察结果。

四、实验注意事项1. 请确保您具备基本的电路和编程知识。

2. 在操作实验设备和元件时，请小心谨慎，避免发生触电等事故。

3. 如果遇到问题，请及时咨询实验指导人员或相关专家。

五、实验示例以下是一个简单的实验示例，用于演示如何控制LED灯的亮度：实验电路连接：将一个LED灯连接至单片机开发板的一个GPIO口。

程序代码：#include <reg51.h>sbit LED = P1^0;void delay(unsigned int time){unsigned int i,j;for(i=0;i<time;i++)for(j=0;j<120;j++);}void main(){while(1){LED = 1; // 点亮LEDdelay(200); // 延时200msLED = 0; // 熄灭LEDdelay(200); // 延时200ms}}六、实验总结通过本次实验，我们学习了搭建实验环境、编写程序以及进行单片机实验操作的基本步骤和注意事项。

目录1、实验一多路开关实验 (3)2、实验二可编程增益放大器实验 (5)3、实验三A/D转换实验 (7)4、实验四D/A转换实验 (11)5、实验五静态显示实验 (13)6、实验六动态扫描显示实验 (15)7、实验七液晶显示实验 (18)8、实验八矩阵式键盘实验 (23)9、实验九开关量输入输出实验 (28)10、实验十24WC02串行E2PROM的读写实验 (30)11、实验十一PCF8563时钟/日历芯片的应用实验 (37)12、实验十二外部程序存储器EPROM的扩展实验 (45)13、实验十三 SRAM外部数据存储器扩展实验 (47)14、实验十四单片机与PC机的RS232串行通信实验 (50)15、实验十五单片机与PC机的MAX485串行通信实验 (52)16、实验十六打印机实验 (54)17、实验十七 USB通信实验 (57)18、实验十八网络控制器实验 (102)实验一多路开关实验一．实验目的1．掌握多路开关与单片机的接口方法。

了解按键识别的编程方法。

2．通过实验了解单片机如何进行多路开关实验。

二．实验内容利用线路板DSC-SCM01提供CPU处理器，利用线路板DCP-SCM02上的发光二级管显示及查询式键盘完成多路开关实验。

当对应的按键按下时，相应的发光二极管亮。

三．实验器材1.主控屏+5V电源2. DCP-SCM01 单片机电路3. DCP-SCM02 键盘及显示电路四．实验原理图五．实验说明该实验通过线路板DCP-SCM01及线路板DCP-SCM02完成，线路板DCP-SCM02上发光二极管的阳极接正5V电源，所以要使某个发光二极管亮，只要使对应的发光二极管的阴极为低电平即可。

六．实验步骤1．利用导线按表格中的对应关系将DCP-SCM01对应的端口与DCP-SCM02对应的端口连接起来即可DCP-SCM02 DCP-SCM01发光二极管显示单元的插座U3 P0查询式键盘区域的插座U4 P1EA脚接+5VD_SWITCH.C3．输入并编辑D_SWITCH.C文件，并且编译生成HEX文件。

单片机实验指导书一、硬件实验系统介绍（一）电路原理实验板的主要组成有STC-89C51，电源开关、复位电路，发光二极管、数码管、键盘、模/数转换电路（ADC0809电路），数/模转换电路（DAC0832电路）、12232F液晶显示电路，温度检测模块、DS1302时钟电路，I2C总线电路（AT24C02电路），串行接口（MAX232电路、MAX485电路）,步进电机调速电路等组成。

详细的电路原理图见附件（二）各模块开关控制简表二、单片机实验板使用说明（一）程序下载1、下载软件为STC-ISP V3.X，建议使用V3.5版本。

2、程序下载前，建议将所有器件的开关置于关闭状态，尤其是MAX485的开关S7，必须关闭；RS232的开关S6必须打开。

3、开始下载程序前，关闭实验板的总电源，等待下载软件提示上电后，再打开实验板电源。

（二）程序运行1、将程序涉及到的元件开关打开，原则上关闭与程序无关的元件开关。

2、各元件的电源开关均靠近本元件。

（三）注意事项由于ADC0809采用了最简化设计，使用液晶模块12232F时，须将DAC0832和ADC0809的电源开关打开，选择开关S13，S14拨向ADC0809侧，同时，程序中将P1.1和P1.2清零。

2. LED显示可采用动态扫描或串行74LS164显示，采用一种显示方式时，须将另一种方式的电源关闭，以免发生冲突。

使用动态扫描显示时，拨码开关均拨向下方与地断开，由74LS14（反向驱动）控制位选；使用串行静态显示时，拨码开关拨向上方与地接通。

3.由于P2.5作了DS1302的片选控制，在电机调速模块应使其清零三、Keil软件使用简要说明1、建立工程文件：单击“工程”菜单中的“新工程”命令。

选择路径、输入项目名称，不需要扩展名。

在Select Device for Target窗口中，选择“Atmel”中的“89C**”系列。

2、工程对象选项设定：单击“工程”菜单中的“options for Target属性”命令。

实验一数制转换实验一、实验目的：（1）、熟悉单片机实验系统板、稳压电源及示波器的使用方法。

（2）、培养程序编制及调试的方法。

（3）、输入自己编写的程序（机器码），并通过实验板和示波器观察程序运行结果。

二、实验要求：（1）、给出程序设计流程图。

（2）、设计数制转换实验程序。

（3）、记录单片机实验板晶体振荡器的波形图。

（4）、记录单片机实验板上电复位电路的波形图。

三、实验原理：以下是把16进制数转换为10进制数的参考程序清单及机器码表：测试程序：四、实验仪器：稳压电源一台HB-51教学实验系统一套五、实验步骤：1、HB-51教学实验系统简介：（1）、+5V电源，+12V电源，-12V电源（2）、CPU、程序存储器、数据存储器、晶体振荡器、手动复位、LED发光管、键盘、显示器（LED 数码管）。

（3）、显示器介绍该系统共有6个数码管，分为两组，左边4个为一组，右边2个为一组。

在大部分情况下，左边4个数码管作为地址显示器，右边2个数码管作为内容显示器。

（4）、键盘介绍0～F 为数字键，用来输入0～F的数字，并且系统默认十六进制输入MEM 为程序存储器内容检查/修改键REG 为寄存器/内部RAM内容检查/修改键LAST 用来向上跳一个地址单元NEXT 用来向下跳一个地址单元EXEC 为连续执行键SCAL 为单步调用键STEP 为单步执行键MON 为返回系统监控状态，相当于让系统回到刚刚上电时的状态。

也是其他功能键的前导按键2、HB-51教学实验系统与稳压电源的连接。

实验系统上的+5V电源与稳压电源正确相连，接好以后，给稳压电源上电。

此时，如果系统工作正常，会在显示器上显示“HB--51”。

如果显示内容不是“HB--51”，则说明系统上电复位过程不正常。

此时按一下红色的手动复位按钮，系统就应当正常工作了。

如果系统还是有问题，甚至，显示器什么都不显示，处于黑屏状态，则立刻关掉稳压电源，然后请实验室老师来解决问题。

单片机实验指导书第一章实验概述本实验指导书旨在帮助学生掌握单片机基本原理和应用技巧。

通过实验的学习，学生将了解单片机的内部结构，学习单片机的编程方法，并能够用单片机实现简单的控制功能。

第二章实验准备2.1 实验器材准备本实验需要准备以下器材：- 单片机开发板- USB线- 电脑2.2 软件安装在开始实验之前，需要安装以下软件：- Keil C51开发环境- STC单片机系列驱动程序第三章实验步骤3.1 硬件连接将单片机开发板通过USB线连接到电脑上，并确保连接正常。

3.2 软件设置打开Keil C51开发环境，点击菜单栏中的“文件”选项，选择“新建”创建新的工程。

设置工程的名称和保存位置，确定后点击“保存”。

3.3 编写程序在Keil C51开发环境中，编写单片机程序。

首先需要包含相应的头文件，然后编写具体的程序逻辑，实现所需的功能。

3.4 编译和烧录程序在编写完程序后，点击菜单栏中的“编译”选项进行编译。

编译成功后，点击菜单栏中的“下载”选项将程序烧录到单片机开发板中。

3.5 实验验证将程序烧录完毕后，将开发板与外部模块连接，观察实验现象是否符合预期。

第四章实验注意事项4.1 安全注意事项在实验过程中，要注意使用安全电压和电流，避免短路和电击风险。

4.2 实验环境实验需要在安静、整洁的环境中进行，以避免干扰和误操作。

4.3 调试和故障排除如果遇到实验效果不理想或者出现故障的情况，可以参考开发板的说明书进行故障排查和调试。

第五章实验总结通过本次实验，我深入了解了单片机的基本原理和应用技巧。

通过编写程序并实际观察实验现象，我成功掌握了单片机编程的方法和技巧，并能够用单片机实现简单的控制功能。

本次实验还让我意识到了实验中的安全注意事项和环境要求的重要性。

在实验过程中，我严格遵守了安全规定，并在安静整洁的环境中进行操作，确保实验顺利进行。

通过反复实践和调试，我不断提高了自己的实验技巧和问题排查能力。

在遇到故障时，我能够通过检查并参考说明书，准确地找到并解决问题。

目录实验一P1口输入、输出实验 (1)实验二P3口输出控制继电器实验 (4)实验三简单I/O实验（交通灯控制） (6)实验四外部中断实验（急救车与交通灯实验） (8)实验五定时器实验 (11)实验六8155输入输出实验 (13)实验七矩阵键盘实验 (15)实验八8279显示实验 (17)实验九串并转换实验 (20)实验十A/D转换实验 (22)实验十一步进电机控制实验 (24)实验十二D/A转换实验 (27)实验十三传送带控制系统综合实验 (29)实验十四机械手控制实验 (32)实验一 P1口输入、输出实验一．实验要求1．P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。

延时时间500ms。

2．P1口做输入口，接八个开关，以74LS273作输出口，编写程序读取开关状态，将状态写入P0口，在发光二极管上显示出来。

二．实验目的1.学习P1口的使用方法。

2.学习延时子程序的编写和使用。

三．实验电路及连接实验1－1电路图如下：图1.1实验1－2中：P1.0-P1.7接八个按钮K1-K8,P0.0-P0.7接八个发光二极管L1-L8。

四．实验说明1.P1口是准双向口，它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同，由准双向口结构可知当P1口作为输入口时，必须先对它置高电平使内部MOS管截止，因为内部上拉电阻阻值是20K～40K，故不会对外部输入产生影响，若不先对它置高，且原来是低电平，则MOS管导通，读入的数据是不正确的。

2.延时子程序的延时计算问题对延时子程序DELAY: MOV R0,#00HDELAY1: MOV R1,#0B3HDJNZ R1,$DJNZ R0,DELAY1查指令表可知MOV，DJNZ指令均需要两个机器周期，而一个机器周期时间长度为12/12MHZ（假设晶振频率是12MHZ），所以该段程序执行时间为：（（0B3＋1）*256+1）*2*12/12000000＝100ms五．实验程序流程图实验要求1的程序框图：实验要求2的程序框图：图1.2 图1.3六、调试方法第一步：打开位于d:\单片机实验\实验一\1_1.uv2，进行实验1_1打开位于d:\单片机实验\实验一\1_2.uv2，进行实验1_2第二步：在资源管理器中如打开.src文件，在程序窗口中输入已编好的程序，保存。

目录第一章开发流程、硬件设定一、软件开发流程--------------------------------------------------------2二、硬件接口及开关设置-----------------------------------------------3三、系统地址分配--------------------------------------------------------4 第二章软件实验实验一数据区传送子程序--------------------------------------------5 实验二数据排序实验-------------------------------------------------6实验三查找相同数个数----------------------------------------------7实验四脉冲计数（定时/计数器实验）--------------------------8第三章硬件实验实验一P1口亮灯实验--------------------------------------------------11实验二 P3口输入,P1口输出-----------------------------------------12实验三8255 PA口控制PB口---------------------------------------13实验四8255控制交通灯-----------------------------------------------14 实验五简单I/O口扩展------------------------------------------------17实验六A/D转换实验----------------------------------------------------18 实验七D/A转换----------------------------------------------------------21 实验八8279键盘显示实验--------------------------------------------23 第四章综合性设计实验实验一步进电机控制---------------------------------------------------27实验二128*64 LCD液晶显示----------------------------------------34第一章开发流程、硬件设定一、软件开发流程对于刚刚使用keil 的用户来讲，一般按照以下流程来完成开发任务。