单片机实验
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单片机实验原理单片机(Microcontroller)是嵌入式系统中常用的一种微型计算机系统,它集成了处理器、存储器、输入/输出接口以及各种外围设备接口等功能于一芯片之中。
单片机实验原理是指通过实验来研究和验证单片机的工作原理和应用。
一、单片机的基本原理单片机原理的核心是其内部结构,它主要分为中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)接口和定时/计数器等模块。
1. 中央处理器(CPU)中央处理器是单片机的核心,负责执行各种指令和数据处理操作。
它包括运算器、控制器和寄存器等组成部分,通过解码和执行内存中的指令来实现计算和控制功能。
2. 存储器存储器用于存储程序和数据。
单片机通常具有不同类型的存储器,如闪存(Flash Memory)用于存储程序代码,静态随机存取存储器(SRAM)用于数据存储等。
3. 输入/输出接口(I/O)输入/输出接口用于与外部设备进行数据交换。
常见的输入设备包括键盘、按键、传感器等,输出设备包括LED、数码管、液晶显示屏等。
通过输入/输出接口,单片机可以与外界进行数据交互。
4. 定时/计数器定时/计数器广泛应用于计时、脉冲计数、频率测量等。
通过定时/计数器,单片机可以进行时间控制和精确计数。
二、单片机实验方法与步骤进行单片机实验需要按照一定的步骤进行,以确保实验的顺利进行和结果的准确性。
1. 实验目的与设计在进行单片机实验之前,首先确定实验的目的。
根据实验要求和目的,设计实验的硬件连接电路和软件程序。
2. 准备实验材料与工具根据实验设计,准备所需的单片机开发板、传感器、按键、显示屏等硬件设备,以及相应的软件工具,如编译器和下载工具等。
3. 连接硬件电路按照实验设计,将各个硬件设备按照连接图连接到单片机开发板上。
确保电路连接正确可靠。
4. 编写程序代码根据实验设计,使用相应的编程语言,编写实验所需的程序代码。
代码应该符合单片机的编程规范,并考虑实验的特殊要求。
5. 下载程序到单片机使用下载工具将编写好的程序代码烧录到单片机中。
一、实验目的1. 理解单片机定时器的工作原理和功能。
2. 掌握单片机定时器的编程方法,包括初始化、设置定时时间、启动定时器等。
3. 学会使用定时器实现定时功能,并通过实验验证其效果。
二、实验器材1. 单片机实验板2. 连接线3. 51单片机4. 计时器5. 示波器6. 电脑7. Keil软件三、实验原理定时器是单片机的一种重要外设,用于实现定时功能。
51单片机内部有两个定时器,分别为定时器0和定时器1。
定时器的工作原理是通过定时器计数器对机器周期进行计数,当计数器达到设定值时,定时器溢出,并产生中断请求。
定时器0和定时器1都具有四种工作模式,分别为:1. 模式0:13位定时器/计数器2. 模式1:16位定时器/计数器3. 模式2:8位自动重装模式4. 模式3:两个8位计数器本实验采用定时器0工作在模式1,实现50ms的定时功能。
四、实验步骤1. 将单片机实验板连接到电脑,并启动Keil软件。
2. 创建一个新的项目,并添加51单片机头文件(reg51.h)。
3. 编写定时器初始化函数,设置定时器0工作在模式1,并设置定时时间为50ms。
4. 编写定时器中断服务函数,用于处理定时器溢出事件。
5. 编写主函数,设置定时器中断,并启动定时器。
6. 编译并下载程序到单片机实验板。
7. 使用示波器观察定时器0的溢出信号。
五、实验代码```c#include <reg51.h>#define TIMER0_MODE1 0x01// 定时器0初始化函数void Timer0_Init() {TMOD &= 0xF0; // 清除定时器0模式位TMOD |= TIMER0_MODE1; // 设置定时器0工作在模式1TH0 = 0xFC; // 设置定时器0高8位初值TL0 = 0x18; // 设置定时器0低8位初值ET0 = 1; // 开启定时器0中断EA = 1; // 开启总中断TR0 = 1; // 启动定时器0}// 定时器0中断服务函数void Timer0_ISR() interrupt 1 {TH0 = 0xFC; // 重新加载定时器0高8位初值TL0 = 0x18; // 重新加载定时器0低8位初值// ... (其他处理)}void main() {Timer0_Init(); // 初始化定时器0while(1) {// ... (其他处理)}}```六、实验结果与分析1. 编译并下载程序到单片机实验板,使用示波器观察定时器0的溢出信号,可以看到定时器0每隔50ms产生一个溢出信号。
单片机实验心得体会7篇单片机实验心得体会1三月七号下午我们做了第一次单片机实验,虽然对单片机还不是很了解,但在学长的带领下我们基本上了解了单片机的的开发环境,进行了简单的编程。
李老师的一番话令我很受启发。
实践出真知,这是永恒不变的真理。
只有将理论付诸于实践并在实践中纠正发展理论,我们才能算是得到了真正的知识。
实验开始,学长直接从具体的编译细节讲起。
没有太多的介绍和理论的空谈。
就像老师说的没有必要把人民币的各个细节都了解的很清楚后才开始用钱一样。
很多时候我们正是在那些细枝末节上浪费了太多不必要的时间和精力。
通过一个简单的程序的讲解,我们就对CVAVR和AVRStudio有了初步的掌握。
看着一闪一闪的1ED,我们小组感到了单片机的神奇和奥秘,一种难以言表的激动涌上心头。
我们就像看到了交通拥挤的路上因为有了我们设计的红绿灯而变得秩序井然一样欣慰。
接下来我们组稍微改了下程序,变为了同时控制四个灯,而且让它们依次亮起,只是延迟的时间比预定的要长一些。
这也应该是十字路口的交通灯的原理吧。
总结起来,本次试验还是比较成功的。
但对下一次的试验充满了期待,希望能做出更有用,更贴近生活的作品。
我想也正是在这种不断的自我期望中,人类才能不断的总结经验,阔步向前。
单片机实验心得体会2通过今次单片机实训,使我对单片机的认识有了更深刻的理解。
系统以51单片机为核心部件,利用汇编软件编程,通过键盘控制和数码管显示实现了基本时钟显示功能、时间调节功能,能实现本设计题目的基本要求和发挥部分。
由于时间有限和本身知识水平的限制,本系统还存在一些不够完善的地方,要作为实际应用还有一些具体细节问题需要解决。
例如:不能实现只用两个按键来控制时钟时间,还不能实现闹钟等扩展功能。
踉踉跄跄地忙碌了两周,我的时钟程序终于编译成功。
当看着自己的程序,自己成天相伴的系统能够健康的运行,真是莫大的幸福和欣慰。
我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。
但在这次实训中同时使我对汇编语言有了更深的认识。
第一部分软件实验实验一二进制到BCD码转换一、实验目的1、掌握简单的数值转换算法2、基本了解数值的各种表达方法二、实验说明单片机中的数值有各种表达方式,这是单片机的基础。
掌握各种数制之间的转换是一种基本功。
我们将给定的一个二进制数,转换成二十进制(BCD)码。
将累加器A的值拆为三个BCD码,并存入RESULT开始的三个单元,例程A赋值#123。
三、实验内容及步骤1、启动计算机,打开伟福仿真软件,进入仿真环境。
首先进行仿真器的设置,选择使用伟福软件模拟器。
2、打开TH2.ASM源程序进行编译,编译无误后,全速运行程序,打开数据窗口(DATA),点击暂停按钮,观察地址30H、31H、32H的数据变化,30H更新为01,31H更新为02,32H更新为03。
用键盘输入改变地址30H、31H、32H的值,点击复位按钮后,可再次运行程序,观察其实验效果。
修改源程序中给累加器A的赋值,重复实验,观察实验效果。
3、打开CPU窗口,选择单步或跟踪执行方式运行程序,观察CPU窗口各寄存器的变化,可以看到程序执行的过程,加深对实验的了解。
四、流程图及源程序1.源程序RESULT EQU 30HORG 0000HLJMP STARTBINTOBCD:MOV B,#100DIV ABMOV RESULT,A ;除以100得百位数MOV A,BMOV B,#10DIV ABMOV RESULT+1,A ;余数除以10得十位数MOV RESULT+2,B ;余数为个位数RETSTART:MOV SP,#40HMOV A,#123CALL BINTOBCDLJMP $END2.流程图实验四程序跳转表一、实验目的1、了解程序的多分支结构2、掌握多分支结构程序的编程方法二、实验说明多分支结构是程序中常见的结构,在多分支结构的程序中,能够按调用号执行相应的功能,完成指定操作。
若给出调用号来调用子程序,一般用查表方法,查到子程序的地址,转到相应子程序。
一、实验目的1. 理解单片机按键的工作原理和电路连接方法;2. 掌握按键消抖原理及其实现方法;3. 学会使用单片机编程控制按键功能,实现简单的输入控制;4. 提高单片机实验操作能力和编程能力。
二、实验仪器及设备1. 单片机开发板(如STC89C52);2. 按键;3. 万用表;4. 电脑;5. Keil C编译器。
三、实验原理1. 按键原理:按键是一种电子开关,按下时导通,松开时断开。
在单片机应用中,按键常用于输入控制信号。
2. 按键消抖原理:由于按键机械弹性,闭合和断开时会有一连串的抖动。
若直接读取按键状态,容易导致误操作。
因此,需要进行消抖处理。
3. 消抖方法:主要有软件消抖和硬件消抖两种方法。
本实验采用软件消抖方法,即在读取按键状态后,延时一段时间再读取,若两次读取结果一致,则认为按键状态稳定。
四、实验步骤1. 硬件连接:将按键一端接地,另一端与单片机的某个I/O口相连。
2. 编写程序:使用Keil C编译器编写程序,实现以下功能:(1)初始化I/O口,将按键连接的I/O口设置为输入模式;(2)读取按键状态,判断按键是否被按下;(3)进行消抖处理,若按键状态稳定,则执行相应的功能。
3. 编译程序:将编写好的程序编译成HEX文件。
4. 烧录程序:将编译好的HEX文件烧录到单片机中。
5. 实验验证:观察实验现象,验证按键功能是否实现。
五、实验结果与分析1. 硬件连接正确,程序编译无误。
2. 实验现象:当按下按键时,单片机执行相应的功能;松开按键后,按键功能停止。
3. 分析:通过软件消抖处理,有效避免了按键抖动导致的误操作。
六、实验总结1. 本实验成功实现了单片机按键控制功能,掌握了按键消抖原理及实现方法。
2. 通过实验,提高了单片机编程和实验操作能力。
3. 在后续的单片机应用中,可以灵活运用按键控制功能,实现各种输入控制需求。
4. 本次实验为单片机应用奠定了基础,为进一步学习单片机技术打下了良好基础。
单片机实验报告范文一、实验目的本实验的目的是通过学习单片机的基本原理和使用方法,掌握单片机在各个实际应用中的基本技能。
二、实验器材及原理1.实验器材:STC89C52单片机、电源、晶振、按键、LED灯、蜂鸣器等。
2.实验原理:单片机是一种微处理器,能够完成各种复杂的功能。
通过学习单片机的工作原理和编程方法,可以控制各种外围设备,实现不同的功能。
三、实验内容及步骤1.实验一:点亮LED灯步骤:(1)连接电源和晶振,将STC89C52单片机连接到电路板上。
(2)编写程序,点亮LED灯。
2.实验二:按键控制LED灯步骤:(1)连接电源和晶振,将STC89C52单片机连接到电路板上。
(2)将按键和LED灯与单片机相连。
(3)编写程序,实现按下按键控制LED灯亮灭。
3.实验三:数码管显示步骤:(1)连接电源和晶振,将STC89C52单片机连接到电路板上。
(2)将数码管与单片机相连。
(3)编写程序,将数字输出到数码管上显示。
4.实验四:定时器应用步骤:(1)连接电源和晶振,将STC89C52单片机连接到电路板上。
(2)编写程序,实现定时器功能。
四、实验结果及分析1.实验一:点亮LED灯LED灯成功点亮,证明单片机与外部设备的连接正常。
2.实验二:按键控制LED灯按下按键后,LED灯亮起,松开按键后,LED灯熄灭。
按键控制LED 灯的效果良好,说明单片机的输入输出功能正常。
3.实验三:数码管显示数码管成功显示数字,说明单片机能够实现数字输出功能。
通过程序设计,可以实现数码管显示不同的数字。
4.实验四:定时器应用定时器正常运行,能够实现精确的定时功能。
通过调节定时器的参数,可以实现不同的定时功能。
五、实验总结通过本次实验,我们学习了单片机的基本原理和使用方法。
通过掌握单片机的编程技巧,我们能够实现各种复杂的功能,如控制LED灯、按键控制、数码管显示等。
这些技能对于日常生活和工程设计都具有很大的实用性。
在实验过程中,我们遇到了各种问题,如电路连接错误、程序编写错误等。
51单片机实验报告51单片机是一款非常流行的单片机芯片,被广泛应用于各种电子产品中。
在这篇文章中,我们来探讨一下51单片机的一些实验,以及对于这些实验的理解和体会。
第一部分:实验内容我们进行的51单片机实验主要包括以下几个方面:1. 闪烁LED灯实验:这个实验是入门级别的,主要是为了熟悉51单片机的基本操作和编程方法。
在这个实验中,我们使用了一块51单片机开发板和几个LED灯,通过控制单片机的IO口信号来实现LED灯的闪烁。
2. 按键控制LED实验:这个实验是在闪烁LED实验的基础上进一步延伸的,主要是为了了解如何通过外部按键来控制单片机的输出。
在这个实验中,我们运用了单片机的外部中断和定时器等功能,实现了按键控制LED灯的亮灭。
3. LCD1602显示屏实验:这个实验是为了让我们熟悉如何在51单片机中使用LCD1602液晶显示屏。
在这个实验中,我们使用了I2C总线来与LCD1602进行通信,通过向LCD1602发送命令和数据来实现字符的显示。
4. 电机驱动实验:这个实验是让我们了解如何使用51单片机来控制电机的运转。
在这个实验中,我们运用了单片机的PWM控制功能,通过改变PWM波的占空比来控制电机的转速和方向。
第二部分:实验体会通过这些实验,我对于51单片机有了更深刻的理解和体会。
在这里,我想分享一下我的一些体会。
首先,我认为51单片机具有非常强大的控制能力和灵活性。
通过编写程序,我们可以控制单片机的各种IO口、定时器、PWM输出等功能,从而实现各种复杂的控制任务。
同时,由于其能够直接操作硬件,所以可以快速响应各种外部事件,对实时性要求较高的应用场景有很好的适应性。
其次,我发现在51单片机开发中,良好的软硬件结合非常重要。
由于51单片机具有丰富的外部中断、定时器等功能,因此我们可以很好地利用这些硬件资源来实现各种功能。
同时,在编写程序时,我们也需要充分发挥51单片机的硬件优势,例如使用定时器来完成计时任务,使用外部中断来完成输入检测等等。
单片机原理及接口技术实验报告一、引言单片机(Microcontroller)是一种集成为了处理器、存储器和各种接口电路的微型计算机系统。
它具有体积小、功耗低、成本低等优点,广泛应用于嵌入式系统、自动化控制、电子设备等领域。
本实验旨在深入了解单片机的原理和接口技术,并通过实验验证相关理论。
二、实验目的1. 理解单片机的基本原理和结构。
2. 掌握单片机与外部器件的接口技术。
3. 进一步培养实际操作能力和解决问题的能力。
三、实验仪器与材料1. 单片机开辟板2. 电脑3. 串口线4. LED灯5. 蜂鸣器6. 数码管7. 按键开关8. 电阻、电容等元件四、实验内容与步骤1. 单片机原理实验1.1 单片机的基本结构单片机由中央处理器(CPU)、存储器(RAM、ROM)、输入输出接口(I/O)、定时器/计数器、串行通信接口等组成。
通过学习单片机的基本结构,我们可以了解各个部份的功能和作用。
1.2 单片机的工作原理单片机的工作原理是指单片机在不同工作模式下的内部状态和运行规律。
通过学习单片机的工作原理,我们可以更好地理解单片机的工作过程,为后续的实验操作提供基础。
2. 单片机接口技术实验2.1 LED灯接口实验将LED灯与单片机相连,通过控制单片机的输出口电平,控制LED灯的亮灭。
通过实验,我们可以学习到单片机的输出接口的使用方法。
2.2 蜂鸣器接口实验将蜂鸣器与单片机相连,通过控制单片机的输出口电平和频率,控制蜂鸣器的声音。
通过实验,我们可以学习到单片机的输出接口的使用方法。
2.3 数码管接口实验将数码管与单片机相连,通过控制单片机的输出口电平和数据,显示不同的数字。
通过实验,我们可以学习到单片机的输出接口和数码管的使用方法。
2.4 按键开关接口实验将按键开关与单片机相连,通过检测单片机的输入口电平,实现按键的功能。
通过实验,我们可以学习到单片机的输入接口的使用方法。
五、实验结果与分析1. 单片机原理实验结果通过学习单片机的基本结构和工作原理,我们深入了解了单片机的内部组成和工作过程,为后续的接口技术实验打下了基础。
单片机实验五报告_单片机键盘实验一、实验目的本次单片机键盘实验的主要目的是让我们深入了解单片机与键盘的接口技术,掌握如何通过编程实现对键盘输入的检测和响应,从而提高我们在单片机应用开发中的实际操作能力。
二、实验原理在单片机系统中,键盘通常是作为输入设备使用的。
常见的键盘有独立式键盘和矩阵式键盘两种类型。
独立式键盘是每个按键单独占用一根 I/O 线,其优点是电路简单,编程容易,但缺点是占用较多的 I/O 口资源。
矩阵式键盘则是将按键排列成矩阵形式,通过行线和列线的交叉来识别按键。
这种方式可以有效地节省 I/O 口资源,但电路和编程相对复杂一些。
在本次实验中,我们采用了矩阵式键盘。
其工作原理是通过逐行扫描或者逐列扫描的方式,检测行线和列线的电平状态,从而确定按下的按键。
三、实验设备及材料1、单片机开发板一块2、计算机一台3、编程软件(如 Keil C51)4、下载工具(如 STCISP)四、实验步骤1、硬件连接将矩阵式键盘与单片机的 I/O 口进行连接,注意行线和列线的对应关系。
连接好电源和地线,确保硬件电路正常工作。
2、软件编程打开编程软件,创建一个新的工程。
编写初始化程序,包括设置 I/O 口的工作模式、中断等。
编写键盘扫描程序,通过循环扫描行线和列线的电平状态,判断是否有按键按下。
当检测到按键按下时,根据按键的编码执行相应的操作,如在数码管上显示按键值、控制 LED 灯的亮灭等。
3、编译和下载对编写好的程序进行编译,检查是否有语法错误。
如果编译成功,使用下载工具将程序下载到单片机中。
4、实验调试观察硬件电路的工作状态,看是否有异常现象。
按下不同的按键,检查程序的响应是否正确。
如果出现问题,通过调试工具(如单步调试、断点调试等)查找并解决问题。
五、实验代码以下是本次实验的部分关键代码:```cinclude <reg51h>//定义键盘的行和列define ROW_NUM 4define COL_NUM 4//定义行线和列线的端口sbit ROW1 = P1^0;sbit ROW2 = P1^1;sbit ROW3 = P1^2;sbit ROW4 = P1^3;sbit COL1 = P1^4;sbit COL2 = P1^5;sbit COL3 = P1^6;sbit COL4 = P1^7;//定义按键值的编码unsigned char code KeyCodeMapROW_NUMCOL_NUM ={{'1','2','3','A'},{'4','5','6','B'},{'7','8','9','C'},{'','0','','D'}};//键盘扫描函数void KeyScan(){unsigned char i, j, temp;unsigned char keyValue = 0;//逐行扫描for (i = 0; i < ROW_NUM; i++){//先将所有行线置高电平ROW1 = ROW2 = ROW3 = ROW4 = 1;//将当前行线置低电平switch (i){case 0: ROW1 = 0; break;case 1: ROW2 = 0; break;case 2: ROW3 = 0; break;case 3: ROW4 = 0; break;}//读取列线的电平状态temp = COL1 | COL2 | COL3 | COL4;//如果有列线为低电平,则表示有按键按下if (temp!= 0xF0){//延迟去抖动delay_ms(10);//再次读取列线的电平状态temp = COL1 | COL2 | COL3 | COL4; if (temp!= 0xF0){//确定按下的按键for (j = 0; j < COL_NUM; j++){if ((temp &(1 << j))== 0){keyValue = KeyCodeMapij;break;}}//执行相应的操作switch (keyValue){case '1'://具体操作break;case '2':break;//其他按键的操作}}}}}//主函数void main(){while (1){KeyScan();}}```六、实验结果及分析在实验过程中,我们成功地实现了对矩阵式键盘的输入检测,并能够根据不同的按键执行相应的操作。
51单片机实验报告51单片机是一种广泛应用于控制领域的微型处理器。
本文将介绍我所进行的两个基础实验,包括实验目的、实验内容、实验原理和实验结果。
实验一——点亮LED灯实验目的:了解51单片机的基本接口和编程方法;学会使用单片机的开发工具和调试器;掌握51单片机控制LED灯的方法。
实验内容:将LED灯连接至51单片机的P1.0引脚,并进行控制。
编写程序,使得LED灯能稳定地点亮。
实验原理:单片机可通过其IO口控制外部设备,使用高低电平来控制LED灯的开关。
P1.0是51单片机的一个输出端口,可通过赋予其电平状态从而控制LED的点灯与熄灭。
当单片机输出高电平时,LED灯会点亮,否则会熄灭。
实验结果:经过编写程序和调试后,成功实现了LED灯的点亮和熄灭。
按下按键即可改变LED的状态。
实验二——数码管计数器实验目的:了解51单片机的数字口和中断响应机制;掌握编写定时器中断程序的方法;学会使用键盘进行输入和外接数码管进行输出。
实验内容:通过对8位数码管控制台的编程,实现对数字的控制,使用定时器中断实现计数器功能,加深对51单片机中断响应机制的理解。
实验原理:单片机中断请求源包括外部中断源、定时器/计数器中断源以及串口中断源。
本次实验使用定时器中断,可实现一定时间间隔内数字的加减;使用键盘进行输入,采用P3口中断请求源实现按键响应,输出则通过数码管接口外设实现。
实验结果:通过定时器计数器、中断响应和数码管接口外设,成功实现一组数字的计数。
按下按键即可进行数字的加减,并通过数码管显示出来。
结语:本文所述实验为51单片机的基础操作,相信可以为读者提供实用的参考和帮助,帮助大家更加深入地理解51单片机的基础知识和使用方法。
一、实验目的1. 掌握单片机的基本工作原理和硬件结构。
2. 熟悉单片机的编程方法,提高编程能力。
3. 学习单片机的调试技巧,提高调试效率。
4. 通过实际操作,培养动手能力和团队合作精神。
二、实验仪器与设备1. 单片机实验开发板2. 编译器(如Keil、IAR等)3. 仿真软件(如Proteus、Multisim等)4. 连接线、电源、示波器等辅助设备三、实验步骤1. 熟悉单片机实验开发板(1)观察开发板的硬件结构,了解各个模块的功能和连接方式。
(2)熟悉开发板上的按键、LED、串口、I2C、SPI等接口。
2. 编写程序(1)根据实验要求,设计程序功能。
(2)选择合适的编程语言(如C语言、汇编语言等)。
(3)使用编译器编写程序代码,并进行语法检查。
3. 程序调试(1)使用仿真软件(如Proteus)对程序进行仿真调试。
(2)观察程序运行结果,检查程序是否存在错误。
(3)根据仿真结果,修改程序代码,直至程序正常运行。
4. 硬件连接(1)根据程序功能,连接开发板上的相关硬件模块。
(2)确保连接正确,避免短路或接触不良。
5. 实验运行(1)打开电源,启动单片机。
(2)观察程序运行情况,验证程序功能是否实现。
(3)根据实验要求,调整程序参数或硬件配置,优化程序性能。
6. 数据采集与记录(1)使用示波器等设备,采集实验过程中的数据。
(2)记录实验数据,为后续分析提供依据。
7. 结果分析(1)对实验数据进行整理和分析,评估程序性能。
(2)总结实验过程中的经验教训,提出改进措施。
8. 实验报告撰写(1)整理实验过程,包括实验步骤、实验数据、实验结果等。
(2)分析实验结果,总结实验经验教训。
(3)撰写实验报告,要求格式规范、内容完整。
四、实验注意事项1. 确保实验环境安全,避免触电、短路等事故。
2. 严格遵守实验操作规程,避免损坏实验设备。
3. 注意程序调试过程中的细节,提高调试效率。
4. 实验过程中,积极思考,勇于创新,提高动手能力。
c51单片机实验报告
《C51单片机实验报告》
C51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的微控制器,具有高性能、低功耗和丰富的外设接口,因此在各种电子设备中得到了广泛的应用。
本次实验将以C51单片机为研究对象,通过实验验证其性能和功能。
实验一:LED灯控制实验
首先,我们将C51单片机与LED灯连接起来,通过程序控制LED灯的亮灭。
实验结果表明,C51单片机可以准确地控制LED灯的亮度和闪烁频率,具有良好的稳定性和可靠性。
实验二:蜂鸣器控制实验
接着,我们将C51单片机与蜂鸣器连接起来,通过程序控制蜂鸣器的发声。
实验结果显示,C51单片机可以精准地控制蜂鸣器的音调和音量,具有较高的音频输出质量。
实验三:温湿度传感器实验
最后,我们将C51单片机与温湿度传感器连接起来,通过程序读取并显示温湿度数值。
实验结果表明,C51单片机可以准确地读取传感器的数据,并通过显示屏输出,具有良好的数据处理能力。
通过以上实验,我们验证了C51单片机在LED灯控制、蜂鸣器控制和温湿度传感器应用方面的性能和功能。
C51单片机具有较高的稳定性、可靠性和可编程性,适用于各种嵌入式系统的设计与开发。
希望本次实验报告能够对C51单片机的应用和研究提供一定的参考价值。
单片机原理及应用实验
单片机是一种微型计算机,它集成了中央处理器、内存、输入输出端口和其他外设接口等功能模块在一个芯片上。
单片机通过程序控制,能够完成各种处理任务,因此在很多电子产品中得到了广泛的应用。
单片机的工作原理是通过电子信号实现的。
当外部设备或传感器与单片机连接后,单片机可以通过输入输出端口收集、处理和输出数据。
单片机内部的中央处理器执行存储在其内部存储器中的程序,通过运算和逻辑操作控制外部设备或实现其他功能。
单片机的应用实验非常丰富。
下面介绍几个常见的实验:
1. LED闪烁实验:连接一个或多个LED到单片机的输出端口,通过编写程序控制LED的亮灭,实现不同的闪烁效果。
2. 温度测量实验:通过连接温度传感器到单片机的输入端口,采集传感器输出的模拟信号,进行模数转换后得到温度值,并通过输出端口显示或者通过通信接口传输到其他设备。
3. 蜂鸣器控制实验:连接蜂鸣器到单片机的输出端口,通过编写程序控制蜂鸣器的开关,实现不同的声音和音乐效果。
4. 数码管显示实验:连接数码管到单片机的输出端口,通过编写程序控制数码管的显示,实现数字、字符和动画等效果。
5. 无线通信实验:通过单片机的通信接口连接无线模块,实现与其他设备的无线数据传输,可以用于远程控制、传感器网络等应用。
以上是单片机原理及应用实验的简要介绍,单片机在电子技术领域有着广泛的应用前景,通过不断学习和实践,可以进一步掌握其原理和应用。
《单片机原理及应用》实验报告一、实验目的本次实验旨在深入理解单片机的工作原理,掌握其基本的编程和应用方法,通过实际操作提高我们对单片机系统的设计和调试能力。
二、实验设备1、计算机一台2、单片机开发板一套3、下载线一根4、相关软件,如 Keil C51 等三、实验原理单片机是一种集成在一个芯片上的微型计算机,它包含了中央处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入输出接口(I/O 口)等基本组件。
通过编写程序,可以控制单片机的各个引脚输出高低电平,实现对外部设备的控制和数据采集。
单片机的工作原理是基于时钟信号,按照程序指令的顺序依次执行操作。
程序通常使用 C 语言或汇编语言编写,经过编译后下载到单片机的存储器中,由单片机的 CPU 读取并执行。
四、实验内容1、点亮单个 LED 灯首先,我们将单片机的一个 I/O 口与一个 LED 灯相连。
通过编写程序,设置该 I/O 口输出高电平,使 LED 灯点亮;输出低电平,使 LED 灯熄灭。
程序代码如下:```cinclude <reg51h> //包含 51 单片机的头文件void main(){P1_0 = 1; //设置 P10 口为高电平,点亮 LED 灯while(1);//无限循环,保持 LED 灯常亮}```2、流水灯实验在这个实验中,我们使用多个 LED 灯,通过依次控制每个 LED 灯的点亮和熄灭,实现流水灯的效果。
程序代码如下:```cinclude <reg51h>void delay(unsigned int i) //延时函数{unsigned int j, k;for (j = 0; j < i; j++)for (k = 0; k < 125; k++);}void main(){unsigned char led ={0xfe, 0xfd, 0xfb, 0xf7, 0xef, 0xdf, 0xbf, 0x7f};//定义 LED 灯的控制码unsigned char i;while (1){for (i = 0; i < 8; i++){P1 = ledi; //依次输出控制码,点亮相应的 LED 灯delay(500);//延时一段时间}}}```3、按键控制 LED 灯我们将一个按键连接到单片机的一个I/O 口,通过检测按键的状态,控制 LED 灯的亮灭。
一、实习目的本次单片机输入实验实习旨在使学生了解单片机的输入原理和接口技术,掌握单片机与外部设备进行数据交换的方法,提高学生的动手实践能力和系统设计能力。
二、实习内容1. 实验环境(1)单片机开发板:选用STC89C52单片机作为实验平台。
(2)输入设备:键盘、光敏传感器、红外传感器等。
(3)实验仪器:示波器、万用表、电源等。
2. 实验步骤(1)键盘输入实验1)了解键盘的工作原理,包括扫描矩阵、去抖动等。
2)设计键盘扫描程序,实现键盘输入功能。
3)编写程序,将键盘输入的数据显示在LCD显示屏上。
(2)光敏传感器输入实验1)了解光敏传感器的工作原理,包括光敏电阻、光敏二极管等。
2)设计光敏传感器信号处理程序,实现光强检测。
3)编写程序,将光强检测结果显示在LCD显示屏上。
(3)红外传感器输入实验1)了解红外传感器的工作原理,包括红外发射管、红外接收管等。
2)设计红外传感器信号处理程序,实现距离检测。
3)编写程序,将距离检测结果显示在LCD显示屏上。
三、实验结果与分析1. 键盘输入实验通过设计键盘扫描程序,成功实现了键盘输入功能。
在程序运行过程中,通过示波器观察键盘扫描信号,验证了程序的正确性。
将键盘输入的数据显示在LCD显示屏上,实现了人机交互。
2. 光敏传感器输入实验通过设计光敏传感器信号处理程序,成功实现了光强检测。
在程序运行过程中,通过示波器观察光敏传感器信号,验证了程序的正确性。
将光强检测结果显示在LCD 显示屏上,实现了实时监控。
3. 红外传感器输入实验通过设计红外传感器信号处理程序,成功实现了距离检测。
在程序运行过程中,通过示波器观察红外传感器信号,验证了程序的正确性。
将距离检测结果显示在LCD 显示屏上,实现了实时监控。
四、实习总结1. 通过本次单片机输入实验,掌握了单片机与外部设备进行数据交换的方法,提高了动手实践能力和系统设计能力。
2. 学会了如何设计键盘、光敏传感器、红外传感器等输入设备的信号处理程序,实现了数据采集和显示。
单片机原理与应用实验报告学院(部):专业:学生姓名:班级:学号:最终评定成绩:实验一存储器读写一、实验目的:1、掌握寄存器、存储器读写等汇编指令;2、掌握编程软件编辑、编译、调试等基本操作。
二、实验仪器设备1.PC机,1台2.WAVE软件开发系统三、实验内容及步骤:1、将下面的汇编程序输入到W A VE集成开发软件中ORG 0000HSJMP STARTORG 0030HSTART:MOV R0,#07HMOV 70H,#08HMOV R1,#70HMOV DPTR,#2000HLOOP:MOVX A,@R1MOVX A,@DPTRINC R1INC ADJNZ R7,LOOPSJMP $END2、选择菜单“仿真器”→“仿真器设置”,按下图所示完成软件初始设置。
3、选择菜单“项目”下“编译”,编译通过后,选择“单步运行”,观察记录寄存器(R0、R1)、累加器(A)、程序状态字(PSW)、外部存储器(2000H单元)、I/O端口(P1)的数据变化。
四、源程序源程序:ORG 0000H ;定义起始地址SJMP STARTORG 0030HSTART:MOV R0,#07HMOV 70H,#08H ;给内部RAM的70H单元赋初值MOV R1,#70H ;使R1指向内部70H单元MOV DPTR,#2000H ;定义外部存储器开始单元LOOP:MOVX A,@R1 ;将R1所指向的70H的内容赋给AMOVX @DPTR,A;将A的内容赋给外部存储器单元INC R1 ;内部RAM地址加1INC DPTR ;外部存储器地址加1DJNZ R7,LOOP ;循环,直到RAM中70H~7FH;单元的内容全部相应赋给;外部2000H~2007H单元SJMP $END3、记录下程序单步运行时,寄存器(R0、R1)、累加器(A)、程序状态字(PSW)、外部存储器(2000H单元)、I/O端口(P1)的数据变化。
五、仿真效果图实验二I/O端口操作一、实验目的:1、掌握I/O端口读写等基本汇编指令;2、掌握单片机最小系统硬件电路设计及仿真软件PROTEUS仿真、调试等基本操作方法。
1.闪烁灯1.实验任务如图4.1.1所示:在P1.0端口上接一个发光二极管L1,使L1在不停地一亮一灭,一亮一灭的时间间隔为0.2秒。
2.电路原理图图4.1.13.系统板上硬件连线把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1端口上。
4.程序设计内容(1).延时程序的设计方法作为单片机的指令的执行的时间是很短,数量大微秒级,因此,我们要求的闪烁时间间隔为0.2秒,相对于微秒来说,相差太大,所以我们在执行某一指令时,插入延时程序,来达到我们的要求,但这样的延时程序是如何设计呢?下面具体介绍其原理:如图4.1.1所示的石英晶体为12MHz,因此,1个机器周期为1微秒机器周期微秒MOV R6,#202个机器周期2D1:MOV R7,#2482个机器周期22+2×248=49820×DJNZ R7,$2个机器周期2×248498DJNZ R6,D12个机器周期2×20=4010002因此,上面的延时程序时间为10.002ms。
由以上可知,当R6=10、R7=248时,延时5ms,R6=20、R7=248时,延时10ms,以此为基本的计时单位。
如本实验要求0.2秒=200ms,10ms×R5=200ms,则R5=20,延时子程序如下:DELAY:MOV R5,#20D1:MOV R6,#20D2:MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D2DJNZ R5,D1RET(2).输出控制如图1所示,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,这时发光二极管L1熄灭;当P1.0端口输出低电平,即P1.0=0时,发光二极管L1亮;我们可以使用SETB P1.0指令使P1.0端口输出高电平,使用CLR P1.0指令使P1.0端口输出低电平。
5.程序框图如图4.1.2所示图4.1.26.汇编源程序ORG0START:CLR P1.0LCALL DELAYSETB P1.0LCALL DELAYLJMP STARTDELAY:MOV R5,#20;延时子程序,延时0.2秒D1:MOV R6,#20D2:MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D2DJNZ R5,D1RETEND7.C语言源程序#include<AT89X51.H>sbit L1=P1^0;void delay02s(void)//延时0.2秒子程序{unsigned char i,j,k;for(i=20;i>0;i--)for(j=20;j>0;j--)for(k=248;k>0;k--);}void main(void){while(1){L1=0;delay02s();L1=1;delay02s();}}2.模拟开关灯1.实验任务如图4.2.1所示,监视开关K1(接在P3.0端口上),用发光二极管L1(接在单片机P1.0端口上)显示开关状态,如果开关合上,L1亮,开关打开,L1熄灭。
单片机综合设计实验一、实验目的通过单片机的综合设计实验,加深对单片机原理和应用的理解,练习使用单片机进行控制和数据处理的能力。
二、实验内容设计一个模拟温度控制系统,要求能够通过单片机读取温度传感器的温度值,并根据设定的目标温度进行判断和控制,使得温度值稳定在目标温度附近。
即实现一个简单的闭环温度控制系统。
三、实验器材1.单片机:使用8051单片机2.温度传感器:使用LM35温度传感器3.显示器:使用数码管显示器4.控制器:使用电热器作为温度控制的对象,通过控制电热器的加热时间和加热功率来控制温度四、实验步骤1.连接电路将LM35温度传感器与单片机相连接,使得单片机能够读取到温度传感器的模拟信号。
将单片机与数码管显示器以及电热器相连接,使得单片机能够通过数码管显示温度值,并能够控制电热器的加热时间和加热功率。
2.编写程序根据实验要求,设计一个闭环温度控制系统的程序。
通过单片机读取温度传感器的温度值,并与设定的目标温度进行比较,根据比较结果控制电热器的加热时间和加热功率。
同时,将温度值通过数码管进行显示,使得操作人员能够实时监控温度的变化。
3.调试验证五、实验结果经过调试验证,实验结果表明设计的温度控制系统能够达到预期的效果。
单片机能够准确读取温度传感器的温度值,并根据设定的目标温度进行判断和控制,使得温度能够稳定在目标温度附近。
六、实验总结通过这次单片机综合设计实验,我对单片机的原理和应用有了更深入的理解。
通过实际操作和编程,我学会了如何连接温度传感器和数码管显示器,以及如何通过单片机对温度进行控制和显示。
同时,我还锻炼了解决问题和调试的能力,提高了实际应用技能。
这次实验不仅提供了实践的机会,也巩固了我对单片机的相关知识,为今后的学习和应用打下了坚实的基础。
实验一闪烁灯1. 实验任务在单片机的P1.0端口上接一个发光二极管D1,使D1在不停地一亮一灭。
2. 电路原理图3. 硬件连线将单片机中J2接口的P1.0端口用导线连接到J15接口的发光二极管D1的端口上。
4. 程序设计内容1、编写一段程序,用P1.0接口作为控制端口,使发光二极管亮和灭。
5. 程序框图6. C语言程序#include <REGX51.H>//延时void delay(unsigned char time) {unsigned char a,b,c;for(a=0;a<=time;a++)for(b=0;b<=10;b++)for(c=0;c<=120;c++); }//主程序main(void){while(1){P1_0=1; //发光二极管D1亮delay(10);P1_0=0; //发光二极管D1灭delay(10);}}7、实验思考题(1)请用户思考下,怎样让几个发光二极管同时亮。
实验二跑马灯1. 实验任务做单一灯的右移,硬件电路如图4.4.1所示,八个发光二极管D1-D8分别接在单片机的P1.0-P1.7接口上,输出“1”时,发光二极管亮,开始时P1.0→P1.1→P1.2→P1.3→┅→P1.7亮,重复循环。
2. 电路原理图3 .硬件连线将单片机中J2接口的P1.0-P1.7连接到J15接口发光二极管D1-D8端口上,要求:P1.0对应着D1,P1.1对应着D2,……,P1.7对应着D8。
4 程序设计内容我们可以运用查表方式,将数据送到P1口上,每次送出的数据是不同,具体的数据如下表1所示表1 5. 程序框图6.C 语言程序#include <REGX51.H>unsigned char shuzu[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //送到P1口的数组 //延时程序void delay(unsigned char time) {unsigned char a,b,c; for(a=0;a<=time;a++) for(b=0;b<=10;b++) for(c=0;c<=120;c++); }//主程序void main(void) {unsigned char i; while(1) {for(i=0;i<8;i++) {P1=shuzu[i]; //把数组里面的数据送给P1口 delay(10); } } }7、实验思考题 (1)、请用户思考下,想出几种实现以上功能的编程方法。
(2)、请用户思考下,使以上实验从左道右,又右到左怎么实现。
实验三串并转换1、实验任务熟悉并掌握串转并的I/O口扩展方法,同时熟悉74HC595的使用方法。
2、实验原理图3、硬件连线将单片机J2接口的P1.0,P1.1,P1.2,P1.3分别与74HC595区J9接口的OE,SCLK,LCK,SDI连接。
然后将74HC595区J8接口的Q0到Q7分别与发光二极管区J15接口的D1到D8连接。
4、程序设计的内容编写一段代码,从74HC595写入一个数据,通过外接8个发光将数据显示出来5、程序框图6、C语言程序#include <REGX51.H> #include <intrins.h>/*控制引脚定义*/ sbit CLK = P1^0;sbit RCLK = P1^1; sbit SER = P1^2;void delayms(unsigned char x) //////延时x ms 误差16us {unsigned char y=123;unsigned char j;while(x--){for(j=0;j<y;j++);}}void wr595(unsigned char wrdat){unsigned char i;for(i=8;i>0;i--)//循环八次,写一个字节{CLK=0;SER=wrdat&0x01; //发送BIT0 位wrdat=wrdat>>1; //要发送的数据左移,准备发送下一位_nop_();_nop_();CLK=1;_nop_();_nop_();}RCLK=0;_nop_();_nop_();RCLK=1;}void main(){wr595(0x08);delayms(100);}7、实验思考题(1)请用户编写一段程序,来实现8位发光二极管流水灯的控制。
实验四数码管显示1、实验任务认识共阳和共阴LED数码显示管,知道怎样通过三极管来驱动数码管,通过数码管来显示一个00—59的计数器。
2、实验原理图LN34613、硬件连线将单片机的J1接口的P0.0—P0.7接到数码管区的J32接口上,P0.0对应segA ,P0.1对应segB,…,P0.6对应segG,P0.7对应segDp,数码管的控制端J31接口的Q1,Q2,Q3,Q4分别接到P2.0 ,P2.1, P2.2, P2.3。
4、程序设计的内容编写一段程序,使数码管Q1和Q2能显示从00到59的计数。
5、程序框图6、C语言程序//00-59的秒计数器#include <REGX51.H>unsigned char code table[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; //共阳笔段码unsigned char count;unsigned long s;void delay(unsigned char time);//编写主程序void main(void){count=0;while(1){count++; //计数器加1if(count==60) //判断计数器是否等于60{count=0;}for(s=0;s<50;s++) //用此代码是来控制二个数码管显示停留的时间{P0=table[count%10]; //首先显示count的个位数P2_0=0; //选通第1个数码管delay(1);P2_0=1; //关闭第1个数码管P0=table[count/10]; //显示count的十位数P2_1=0; //选通第2个数码管delay(1);P2_1=1; //关闭第2个数码管}}}//延时程序void delay(unsigned char time){unsigned char a,b,c;for(a=0;a<=time;a++)for(b=0;b<=10;b++)for(c=0;c<=120;c++);}7、实验思考题(1)为什么数码管都用P0口来传送数据而肉眼不能分清楚数码管的交替时间。
(2)怎样来让数码管显示A、B、C、D、E、F。
(3)怎样使用4段数码管显示9999。
实验五外部中断实验六I2C总线实验1、实验任务熟练掌握I2C总线的控制,熟悉I2C器件的使用,通过I2C 器件24C02实现写和读出存储器,将写进24C02存储器中的数据读出,然后通过发光二极管来检验是否读写一致。
2、实验原理图3、硬件连线把单片机J2接口的P1.4和P1.5分别连接到AT24C02区J38接口的SCL和SDA信号上,并把WP接地,同时把发光二极管区的J15连接到单片机J3接口上,D1连接P2.0,D2连接P2.1,……,D8连接P2.7上。
4、程序设计的内容编写了一段程序能将数据写进I2C器件AT24C02中,同时将写进AT24C02中的数据读出,然后把读出的数据放进单片机的P2口。
P2口的数据通过发光二极管来验证。
5、程序框图6、C语言程序#include <REGX51.H>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define WriteDeviceAddress 0xa0#define ReadDeviceAddress 0xa1sbit SDA=P1^5;sbit SCL=P1^4;//定时函数void delay(uint number){unsigned char temp;for(;number!=0;number--){for(temp=112;temp!=0;temp--);}}//开始总线void Start(){SDA=1; //发送起始条件数据信号SCL=1;SDA=0; // 发送起始信号SCL=0; // 箝位}//结束总线void Stop(){SCL=0; // 发送停止条件的时钟信号SDA=0; // 发送停止条件的数据信号SCL=1;SDA=1; // 发送停止信号}//发ACK0void NoAck(){SDA=1;SCL=1;SCL=0;}//测试ACKbit TestAck(){bit ErrorBit;SDA=0;SCL=1;ErrorBit=SDA;SCL=0;return(ErrorBit);}//写8个bit到24c02uchar Write8Bit(uchar input){uchar temp;for(temp=8;temp!=0;temp--){SDA=(bit)(input&0x80); //判断发送位SCL=1; //时钟线为高,通知从器件开始接收数据SCL=0;input=input<<1; //准备下一位}return(input);}//写一个字节到24c02uchar Write24c02( uchar ch,uchar address ) {Start();Write8Bit(WriteDeviceAddress);if(TestAck()){Stop();return 1;}Write8Bit(address);TestAck();Write8Bit(ch);TestAck();Stop();delay(10);return 0;}//从24c02中读出8个bituchar Read8Bit(){unsigned char temp,rbyte;SDA=1; //置数据线为输入方式for(temp=8;temp!=0;temp--){SCL=1; //置时钟线为高,数据有效rbyte=rbyte<<1; //左移补0if(SDA==1)rbyte++; //当数据线为高时,加1SCL=0;}return (rbyte);}//从24c02中读出1个字uchar Read24c02(uchar address){uchar ch;Start();Write8Bit(WriteDeviceAddress); TestAck();Write8Bit(address);TestAck();Start();Write8Bit(ReadDeviceAddress); TestAck();ch=Read8Bit();NoAck();Stop();return(ch);}//主程序void main(void){uchar c1;Write24c02(0xaa,0x03);c1=Read24c02(0x03);P2=c1;while(1);}7、实验思考题(1)请用户思考下,向I2C总线上发送n字节数据,和读取n 字节数据的程序怎样编写。