单片机原理及应用实验2011

单片机原理应用与实验单片机是指在一块芯片上集成了处理器核心、存储器、输入输出接口和定时器等功能模块的微型计算机系统。

它具有体积小、功耗低、成本低、可编程性强等特点，被广泛应用于各种电子设备中。

单片机的工作原理是通过指令周期、时钟信号和外部输入输出信号的配合来完成计算和数据处理。

它包括以下几个关键部分：1. 处理器核心：单片机内集成了一个或多个处理器核心，用于执行指令和进行运算。

处理器核心由运算器和控制器组成，通过指令和数据地址总线、数据总线和控制总线进行通信。

2. 存储器：单片机内置了程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。

程序存储器用于存储程序指令，数据存储器用于存储程序运行时的变量和临时数据。

3. 输入输出接口：单片机通过输入输出接口与外部设备进行数据交互。

常见的输入输出接口包括通用输入输出口（GPIO）、串口、并口、模拟输入输出口等。

4. 定时器：单片机中的定时器用于产生精确的时间延迟和定时触发，通常用于控制数据采样、数据传输和事件触发等。

单片机的应用非常广泛，涵盖了各个领域。

以下是一些常见的单片机应用：1. 家用电器控制：单片机可以用于控制家用电器的功能，如空调、洗衣机、电视机等。

2. 工业自动化：单片机在工业控制中起到了重要的作用，可以用于控制机器人、生产线、传感器等。

3. 电子产品：单片机被广泛应用于各种电子产品中，如手机、平板电脑、数码相机等。

4. 汽车电子：单片机在汽车电子系统中扮演着核心角色，如发动机控制单元（ECU）、车载娱乐系统等。

5. 医疗设备：单片机可以用于控制和监测医疗设备，如心电图仪、血压计等。

单片机的实验主要是通过对单片机的编程和外部电路的搭建，来实现对各种功能的控制和数据处理。

常见的单片机实验有以下几项：1. LED控制实验：通过编程控制单片机的输出口，实现对LED灯的开关和闪烁控制。

2. 蜂鸣器控制实验：通过单片机的输出口控制蜂鸣器的发声频率和时长，实现不同的音频效果。

单片机原理及其应用实验指导书南通大学电气工程学院自动化教研室2011 年 3 月前言单片机目前已广泛应用在智能仪表、工业控制、家用电器等各个领域，成为现代电子系统的一个极其重要的组成部分，对于电类专业学生来说，掌握单片机知识，具备基本应用技能，才能符合当前社会对专业人才的要求。

单片机是一门应用性极强的课程，学生在掌握基本理论知识的基础上，更要通过实验训练，提高其调试动手能力，学会解决具体问题的思路和手段，具备初步的系统设计和调试能力。

因此，为了更好地做好单片机课程的软硬件实验，特编写本实验指导书，书中叙述了各实验的目的、要求，对于设计性实验，给出了列出了接线图、程序结构框图和清单。

学生按要求完成本实验指导书中的实验，可基本掌握MCS-51单片机的结构原理、接口技术以及程序设计技巧。

另外：一、所有实验都是相互独立的，次序上也没有固定的先后关系，在使用本书进行教学时，教师可根据教学要求，选择相应实验。

二、对同一问题的解决方法往往不是唯一的，欢迎各位指导教师在使用本实验指导书的过程中提出更完善的实验方案，指出书中的错误和不足，并希望大家反馈给我们，以便及时修改。

目录第一章集成开发环境简介 (1)第二章演示程序 (9)第三章实验项目 (15)实验一仿真环境熟悉，清零、拆字程序设计 (15)实验二内部、外部RAM数据传送程序设计 (17)实验三单片机I/O口实验 (18)实验四A/D、D/A转换实验 (20)实验五并行接口扩展实验 (24)第一章 集成开发环境简介Super ICES-51 80C51单片机实验仪使用当前流行的Keil C51开发软件，采用uVision2集成开发环境。

1.1 Keil C51简介Keil C51软件是德国Keil 公司开发的功能完善的C51开发软件，近年来在国内得到了迅速普及。

Keil 包括以下几个部分：uVision2 IDE 、C51编译器、A51汇编器、LIB 库管理器、BL51连接器/定位器、uVision 硬件调试器、RTX51实时多任务操作系统。

单片机原理与应用实验报告单片机是一种集成电路，可以在内部集成处理器、内存、输入/输出接口和时钟等多种功能，同时也可以通过编程实现各种应用。

单片机已经广泛应用于工业控制、家电控制、汽车电子、医疗设备等领域。

本实验旨在深入探究单片机的原理和应用，通过实验来加深对单片机的理解和认识。

实验原理单片机由CPU、存储器、I/O接口和时钟四个部分组成。

其中，CPU是单片机最核心的部分，它负责处理各种指令。

存储器包括ROM和RAM，ROM用于存储程序和常量数据，而RAM用于存储变量数据。

I/O接口用于连接外部设备，如传感器、执行器等，时钟用于提供CPU的时钟信号。

实验器材本实验采用的单片机为AT89S52，其主要特点包括：1. 8位CPU，运行频率为12MHz；2. 8KB Flash存储器，可存储程序和常量数据；3. 256字节RAM存储器，用于存储变量数据；4. 32个I/O口，可连接外部设备；5. 两个定时器/计数器，可用于计时和计数；6. 串口通信接口，可用于与PC机通信。

实验内容本实验共包括四个部分，分别是LED闪烁、数码管显示、按键输入和串口通信。

下面分别介绍每个部分的实验内容。

1. LED闪烁LED闪烁是单片机应用中最基本的实验之一。

本实验采用的是P0口控制LED的亮灭。

具体步骤如下：（1）设置P0口为输出口；（2）每隔一定时间，将P0口的值翻转一次，即可实现LED的闪烁。

2. 数码管显示数码管显示是单片机应用中比较常见的实验之一。

本实验采用的是P2口控制数码管的显示。

具体步骤如下：（1）设置P2口为输出口；（2）编写程序将要显示的数值转换成相应的数码管编码；（3）将编码输出到P2口，即可实现数码管的显示。

3. 按键输入按键输入是单片机应用中比较常见的实验之一。

本实验采用的是P3口控制按键输入。

具体步骤如下：（1）设置P3口为输入口；（2）编写程序检测P3口的状态，判断是否有按键按下；（3）如果有按键按下，则执行相应的操作。

《单片机原理及应用》实验报告姓名:学号：班级：应用物理指导教师：日期：实验1 计数显示器一、实验目的熟悉51单片机的基本输入输出应用，掌握Proteus模块的原理图绘图方法及单片机系统仿真运行方法二、实验原理由共阴极数码管LED1和LED2、P0口、P2口，上拉电阻RP1及Vcc组成的输出电路；由按钮开关BUT、P3.7和接地点组成的输入电路，该电路在编程软件的配合下，可实现计数显示功能：可统计按钮BUT的按压次数，并将按压结果以十进制数形式显示出来；当显示值达到99后可自动从1开始，无限循环。

三、实验内容（1）观察Proteus模块的软件结构，熟悉菜单栏、工具栏、对话框等基本单元功能（2）学会选择元件、画导线、修改属性等基本操作（3）学会可执行文件加载及程序仿真运行方法（4）验证计数显示器的功能四、实验要求提交实验报告并包括如下内容：电路原理图、电路原理分析、仿真运行截图及实验小结1.实验原理图2.仿真运行截图3.实验小结通过这次实验让我认识了kell和proteus软件的基本功能，学会了用kell编写程序用proteus仿真运行。

在这次实验中同时也遇到了很多问题。

比如因为第一次使用这两个软件对界面还不太熟悉，浪费了很多的时间也产生了很多错误，但之后与同学们的交流过程中，慢慢的对这两个软件有了更深入的了解，在后期仿真的时候才能得心应手的处理问题。

这个计数显示器的实验让我进一步了解了单片机与数码管的魅力，看到了电子元件的神奇之处，只要按动按键就能让数码管的数字逐次加一，这大大激发了我的学习单片机兴趣，这次实验也会成为我以后学习单片机的奠基石，因为它打开了我认识单片机的大门，让我认识到了单片机的魅力，并让我沉浸其中。

实验2 指示灯开关控制器一、实验目的学习51单片机I/O口基本输入输出功能，掌握汇编语言的编程与调试方法。

二、实验原理输入电路由外接在P1口的8只拨动开关组成；输出电路由外接在P2口的8只低电平驱动的发光二极管组成。

单片机原理实验内容
一、实验目的
1、掌握MCS-51单片机指令。

2、熟悉开发环境
3、掌握定时/计数器和中断系统的工作原理和开发方法。

二、主要实验仪器
1、MedWin开发环境
2、仿真用计算机
三、实验原理
1、根据实验内容，设计程序流程图。

2、在MedWin开发环境中编辑源程序。

3、编译源程序，根据提示的问题修改代码。

4、加载目标程序。

5、采用单步法、断点法等调试程序，观察内部RAM区、寄存器、SFR的值，
直至结果正确。

四、实验内容、步骤
1、将片内数据存储器中从30H开始的10个单元的内容清零。

2、试统计片内RAM从30H单元开始的20个单元中，大于0、小于0、等于0
的数据个数。

3、设MCS-51单片机系统晶振为6MHz，请编写利用定时/计数器T0在P1.0引
脚上产生周期为20毫秒的方波信号，方波波形如下图所示。

共计需要输出1000个脉冲。

五、实验数据处理及结论。

单片机原理实验报告实验一计数显示[目的]熟悉Proteus仿真软件，掌握单片机原理图的绘制方法【实验内容】（1）熟悉Proteus仿真软件，了解软件的结构和功能（2）学习如何使用ISIS模块，学习设置图纸、选择元件、画线、修改属性等基本操作（3）了解如何加载可执行文件和运行程序仿真（4）了解Proteus在单片机开发中的作用，完成单片机电路原理图的绘制[实验步骤]（1）观察Proteus软件的基本结构，如菜单、工具栏、对话框等。

（2）Proteus中绘制电路原理图，并根据表A.1将组件添加到编辑环境中（3）在Proteus中，观察仿真结果，检查电路图绘制的正确性【实验示意图】【实验源程序】#include <reg51.h>位 P3_7=P3^7;无符号字符 x1=0;x2=0 ;无符号字符数=0；无符号字符 idata buf[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}；无效延迟（int时间）{整数 k，j；for(;time<0;time--)for(k=200;k>0;k--)for(j=500;j<0;j--);}无效初始化（）{P0=buf[x1]；延迟（10）；P2=buf[x2]；延迟（10）；}无效的主要（）{在里面（）;而（1）{x1=计数/10；x2=计数%10；P0=buf[x1]；延迟（10）；P2=buf[x2]；延迟（10）；如果（P3_7==0）// {延迟（10）；而（！P3_7）；如果（计数==99）计数=0；别的计数=计数+1；}}}[实验结果]阐明计数器的作用是按下K1后，数码管LED1和LED2会显示按键的按下次数， LED1代表一位， LED2代表十位。

当计数器达到99时，再次按下K1键，显示值再次从0开始。

实验2指示灯开关控制器[目的]学习如何编程和调试汇编语言【实验内容】（1）熟悉Proteus仿真软件，了解软件的结构和功能（2）学习如何用汇编语言编程（3）ISIS 模块中输入、编译和调试汇编程序（4）了解MCU程序控制原理，实现指示灯/开关控制器的预期功能[实验步骤]( 1 ) 在ISIS中画出电路原理图, 并在编辑环境中添加相应的元器件 .( 2 )在ISIS中编写汇编语言程序( 3 ) 利用ISIS 的汇编调试功能检查程序的语法和逻辑错误( 4 )观察仿真结果，检查程序和电路的正确性【实验示意图】【实验源程序】#include <reg51.h> 无效延迟（int时间）{整数 k，j；for(;time<0;time--) {for(k=100;k<0;j--) for(j=500;j<0;j--); }}无效初始化（）{P1=0x00；延迟（20）；P1=0xff；延迟（20）；P1=0x00；延迟（20）；P1=0xff；延迟（20）；P1=0x00；延迟（20）；P1=0xff；延迟（20）；}无效的主要（）{在里面（）;P1=0x00；延迟（20）；P1=0xff；延迟（20）；而（1）{P1=P2 ;}}[实验结果]阐明点击运行，8个LED 一起闪烁3次。

单片机原理及应用实验报告2单片机原理及应用实验报告2实验报告：单片机原理及应用实验一、实验目的1、了解单片机的基本工作原理；2、掌握单片机的编程方法和编写汇编语言程序的能力；3、学习单片机的应用实验。

二、实验原理单片机是一种集成电路，内部包含了中央处理器、存储器和各种输入输出端口。

单片机的工作原理是通过对输入信号的处理和对输出信号的控制来实现各种功能。

单片机的编程方法一般采用汇编语言编写程序。

汇编语言是一种低级语言，可以直接对单片机进行操作。

通过编写汇编语言程序，可以实现各种功能，如控制LED灯的亮灭、控制电机的转动等。

本次实验主要通过控制LED灯的亮灭来演示单片机的应用。

在实验中，我们将使用汇编语言编写程序，通过编程来控制LED灯的亮灭。

三、实验步骤2、编写汇编语言程序：打开编程软件，进入编程界面，编写程序代码；3、编译程序：将编写好的程序进行编译，生成机器码；4、烧录程序：用编程工具将编译好的机器码烧录到单片机中；5、连接电路：使用面包板将单片机与LED灯连接起来；6、测试程序：将单片机的电源接通，观察LED灯的亮灭情况。

四、实验结果与分析经过以上步骤，我们成功地编写了汇编语言程序，并将程序烧录到了单片机中。

在实验中，我们观察到LED灯根据程序的控制产生了相应的亮灭效果。

实验结果表明，通过编程可以实现对单片机的控制，从而实现各种功能。

单片机在嵌入式系统、自动控制系统、家电等方面有着广泛的应用。

五、应用实例1、家居智能化控制：通过编程控制单片机，可以实现对家电的智能化控制。

例如，可以根据日出日落时间控制窗帘的开闭，根据室内温度控制空调的开关等。

2、工业自动化：在工业生产中，单片机可以用来控制各种设备和机械，实现生产线的自动化控制。

例如，可以根据产品的规格和数量，自动调整机械的工作速度和工作时间。

3、智能交通系统：在交通领域，单片机可以用来控制信号灯、道闸等设备，实现交通流量的控制。

例如，可以根据道路的拥堵程度和车辆的行驶速度，调整信号灯的红绿灯时间，从而达到交通畅通的目的。

单片机实验报告总结单片机实验报告总结单片机实验心得体会单片机实验心得体会时间过得真快，不经意间，一个学期就到了尾声，进入到如火如荼的期末考试阶段。

在学习单片机这门课程之前，就早早的听各种任课老师和学长学姐们说过这门课程的重要性和学好这门课程的关键~~多做单片机实验。

这个学期，我们除了在课堂上学习理论知识，还在实验室做了7次实验。

将所学知识运用到实践中，在实践中发现问题，强化理论知识。

现在，单片机课程已经结束，即将开始考试了，需要来好好的反思和回顾总结下了。

第一次是借点亮LED灯来熟悉keil软件的使用和试验箱上器材。

第一次实验体现了一个人对新事物的接受能力和敏感度。

虽然之前做过许多种实验。

但依旧发现自己存在一个很大的问题，对已懂的东西没耐心听下去，容易开小差;在听老师讲解软件使用时，思路容易停滞，然后就跟不上老师的步骤了，结果需要别人再次指导;对软件的功能没有太大的热情去研究探索，把一个个图标点开，进去看看。

所以第一次试验相对失败。

鉴于此，我自己在宿舍下载了软件，然后去熟悉它的各个功能，使自己熟练掌握。

在做实验中，第二个问题应该是准备不充分吧。

一开始，由于没有课前准备的意识，每每都是到了实验室才开始编程，完成作业，导致每次时间都有些仓促。

后来在老师的批评下，认识到这是个很大的问题:老师提前把任务告诉我们，就是希望我们私下把程序编好。

于是我便在上机之前把程序编好，拷到U盘，这样上机时只需调试，解决出现的问题。

这样就会节约出时间和同学讨论，换种思路，换种方法，把问题给吃透。

发现、提出、分析、解决问题和实践能力是作为我们这个专业的基本素质。

三是我的依赖性很大，刚开始编程序时喜欢套用书上的语句，却对语句的理解不够。

于是当程序出现问题时，不知道如何修改，眼前的程序都是一块一块的被拼凑整合起来的，没法知道哪里错了。

但是编程是一件很严肃的事情，容不得半点错误。

于是便只能狠下决心，坚持自己编写，即使套用时，也把每条语句弄懂。

单片机的原理及应用实验报告一、引言单片机（Microcontroller Unit，简称MCU）是集成了微处理器核心、存储器、输入输出接口及其他外围设备的一种特殊集成电路芯片。

它具有存储能力、运算能力和控制能力，广泛应用于各种电子设备和系统中。

本实验旨在探究单片机的工作原理，并通过实际应用实验来进一步理解其使用技术与方法。

二、实验目的1.了解单片机的基本结构和工作原理；2.学习如何使用单片机进行控制和数据处理；3.掌握单片机的简单编程技巧；4.探索和实现基本的单片机应用。

三、实验仪器和材料•单片机开发板•USB数据线•LED灯•电阻、电容等基本电子元件四、实验步骤1.硬件连接步骤：–将单片机开发板连接到电脑上，通过USB数据线进行供电和通信。

–将LED灯接入单片机的IO引脚。

–连接其他所需的电子元件，如电阻、电容等。

2.单片机编程步骤：–打开开发环境，使用C语言编写所需的程序。

–确定需要使用的IO引脚和控制方式。

–编译并下载程序到单片机开发板上。

3.实验运行步骤：–按照程序设计的要求，进行相应的操作和观察。

–通过观察LED灯的亮灭、闪烁等情况，验证单片机的控制和运算能力。

五、实验结果与分析在实验过程中，我们成功地编程控制了单片机开发板上的LED灯。

通过修改程序代码中的控制参数，我们可以实现LED灯的不同状态，例如常亮、闪烁、呼吸灯等效果。

这验证了单片机的控制和运算能力。

六、实验总结通过本实验，我们对单片机的原理和应用有了初步的了解。

单片机作为一种功能强大的集成电路芯片，在各种电子设备和系统中都有广泛的应用。

掌握单片机的编程技巧和使用方法对于电子领域的学习和研究都是至关重要的。

七、参考文献无以上是本次实验的实验报告，通过本次实验，我们深入理解了单片机的原理和应用，并成功完成了LED灯的控制实验。

希望通过这次实验的学习，能够对单片机的应用有更深入的认识，并为未来的学习和研究打下基础。