單片機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)4

1、單片微機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)課程中文名稱(chēng)：?jiǎn)纹C(jī)原理及應(yīng)用課程代碼：36607課程英文名稱(chēng)： Principles and Applications of Micro-controller課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)必修課總學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)（其中講課36學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)地點(diǎn):15號(hào)樓202室實(shí)驗(yàn)課時(shí)間：第8、10、12、14周浙江理工大學(xué) 機(jī)控學(xué)院 概述實(shí)驗(yàn)設(shè)備：深圳市學(xué)林電子有限公司XL600單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀（）所屬部份端口名簡(jiǎn)要說(shuō)明 通信下載部份JP17編程/仿真方式選擇，注意編程，實(shí)驗(yàn)時(shí)為彈起狀態(tài)！仿真時(shí)為按下?tīng)顟B(tài)。K16 復(fù)位鍵。按此鍵程序重新運(yùn)行（僅對(duì)實(shí)驗(yàn)/仿真部份有效）JP2 USB 端

2、口。用于系統(tǒng)供電和usb通信。JP23 ISP下載頭?？蓪?duì)其他芯片進(jìn)行下載 電源部份JP33電源開(kāi)關(guān)。按下電源開(kāi)，電源指示燈D100亮。 Cpu仿真部份IC16實(shí)驗(yàn)卡座。實(shí)驗(yàn)時(shí)， 插入AT89S51實(shí)驗(yàn),仿真時(shí)，插入SST89E564進(jìn)行仿真JP44P1口輸出(P1.0P1.7)JP53P3口輸出(P3.0P3.7)JP51P0口輸出(P0.0P0.7)JP52P2口輸出(P2.0P2.7)JP5940PIN外接仿真頭，和標(biāo)準(zhǔn)8051的引腳排列一致，請(qǐng)注意其引腳排列的方向。 AD轉(zhuǎn)換部份ADC0804J3 ADC0804控制端。本套件例子中， WR,RD 分別接P36,P37。JP35ADC0

3、804數(shù)據(jù)端。本套件例子中，接CPU的P1口。JP30外部模擬信號(hào)輸入端。JP60 AD跳線。默認(rèn)為閉合狀態(tài)，如果需要外接信號(hào)則跳開(kāi)，從AD輸入口JP30輸入。ADJ13Ad試驗(yàn)。用于AD試驗(yàn)時(shí)模擬信號(hào)，10K的可調(diào)整電阻。 DA轉(zhuǎn)換部份DAC0832JP24DAC0832控制端。本套件例子中， WR,CS 分別接P36,P27。JP27DAC0832數(shù)據(jù)端。本套件例子中，接CPU的P0口。J2DAC0832輸出端。接示波器看輸出波形。 液晶顯示部份12864LCD1602LCDJP41液晶實(shí)驗(yàn)時(shí)。閉合此跳線， 以接入液晶部份電源。注意：從上到下本套件一共設(shè)計(jì)了2組液晶插口，分別是 12864

4、液晶， 1602液晶 8位數(shù)碼管部份JP5數(shù)碼管數(shù)據(jù)端，本套件例子中，接CPU的P0口。JP8數(shù)碼管顯示位控制，控制1-8位數(shù)碼管的亮滅。本套件例子中，接CPU的P2口。 數(shù)碼管譯碼部份(74LS47)JP1974LS47數(shù)據(jù)輸入端 可以直接實(shí)現(xiàn)在LED2單位數(shù)碼管上解碼顯示數(shù)字。JP8874LS47數(shù)據(jù)輸出端。 并入串出部份（74LS165）JP2874LS165數(shù)據(jù)輸入端.JP2174LS165數(shù)據(jù)輸出端. 三八譯碼部份（74LS138）JP2274LS138數(shù)據(jù)輸入端.JP2574LS138數(shù)據(jù)輸出端。本套件例子中,接JP32八路指示燈觀察輸出情況。 串入并出部份（74LS164）JP2

5、074LS164數(shù)據(jù)輸入端, 本套件例子中, A/B CLK分別接CPU的P3.0, P3.1。JP2674LS164數(shù)據(jù)輸出端，本套件例子中,接JP32八路指示燈觀察輸出情況。 反向器部份(74LS14)JP2974LS14數(shù)據(jù)輸入端。JP3474LS14數(shù)據(jù)輸出端,信號(hào)由此處理后，高電平變低點(diǎn)平，低電平變高電平。 步進(jìn)電機(jī)部份JP31步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)輸入端JP36步進(jìn)電機(jī)輸出。 93C46部分JP4693C46控制。本套件例子中，DO,DI,SK,CS分別接單片機(jī)的P34,P35,P36,P37 24C02部分JP3824C02控制。本套件例子中，SLC,SDA 分別接CPU的P36,P3

6、7 小喇叭部份JP16JP16是小喇叭信號(hào)輸入。本套件例子中，接單片機(jī)的P3.3口 遙控部份JP45JP45是紅外線接收頭的信號(hào)輸入。本套件例子中，接單片機(jī)的P3.7口 18B20部分JP39本套件例子中，接單片機(jī)的P3.0口（xl600此為選購(gòu)件） 撥動(dòng)開(kāi)關(guān)部份JP40JP40分別對(duì)應(yīng)J00-J07八個(gè)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)。 八路指示燈部份JP32JP32分別對(duì)應(yīng)D00-D07八個(gè)指示燈。燈亮?xí)r，表示對(duì)應(yīng)端口狀態(tài)為低電平。 矩陣按鍵部份JP50JP50對(duì)應(yīng)4*4鍵盤(pán)的4行和4列。本套件例子中，接在CPU的P1口。 繼電器 JP18 可以引出信號(hào)控制其它的電器 JP83 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 JP80 這里是一個(gè)

7、硬件的震蕩器，用于提供脈沖信號(hào)做相關(guān)試驗(yàn) 鍵盤(pán) 可以做PC機(jī)電腦鍵盤(pán)的解碼試驗(yàn) 晶體選擇 S1 可以用來(lái)選擇用戶(hù)晶體，只要插上您想要的晶體即可 獨(dú)立按鍵 JP37 4個(gè)獨(dú)立的按鍵開(kāi)關(guān)按下為低電平！實(shí)驗(yàn)一 定時(shí)器、中斷、IO口綜合實(shí)驗(yàn)LED燈閃爍實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜CS-51定時(shí)器、中斷初始化編程方法；了解定時(shí)器應(yīng)用實(shí)時(shí)程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試技巧；二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)4個(gè)LED按一定規(guī)律閃爍三、程序框圖 四、實(shí)驗(yàn)步驟1、 硬件連接：8PIN數(shù)據(jù)排線把CPU部份的P1口（JP44）連接到八路指示燈部份的JP32。2、 輸入源程序，編譯3、 在中斷入口矢量處設(shè)置斷點(diǎn)，來(lái)觀察中斷時(shí)PC、堆棧指針SP的值。4、

8、 全速執(zhí)行，觀察LED燈的變化情況五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、進(jìn)入中斷程序時(shí)，SP及（SP-1）兩單元內(nèi)的值代表什么？2、上機(jī)實(shí)驗(yàn)程序。匯編語(yǔ)言參考程序 ORG 0 LJMP STA ORG 000BH LJMP TIME0T ORG 0030HSTA: MOV SP,#70H/初始化 MOV TMOD,#01H/T0方式1，16位 MOV TH0,#00H/設(shè)置初值 MOV TL0,#01H SETB EA SETB ET0 SETB TR0/啟動(dòng)定時(shí)器 MOV P1,#08H/0000 1000 亮后三個(gè)LOOP: INC R1 LJMP LOOP TIME0T: MOV TH0,#00H MOV T

9、L0,#01H MOV A,P1 JB ACC.0, TT1/如果直接尋址位=1，則轉(zhuǎn)移,否則順序執(zhí)行 RR A LJMP TT2TT1: MOV A,#08HTT2: MOV P1,A RETI END   實(shí)驗(yàn)二 并口實(shí)驗(yàn)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)并口的應(yīng)用 2掌握數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示的硬件接線和編程方法二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、硬件接線；原理圖：8個(gè)數(shù)碼管（共陽(yáng)）它的數(shù)據(jù)線并聯(lián)接到JP5， 位控制由8個(gè)PNP型三級(jí)管驅(qū)動(dòng)后由JP8引出。（1） 接8位數(shù)碼管的數(shù)據(jù)線：將數(shù)碼管部份的數(shù)據(jù)口 JP5接到CPU部份的P0口JP51.（2） 接8位數(shù)碼管的顯示位線：將數(shù)碼管部份的顯示位口

10、JP8接到CPU部份的P2口JP52. 0010 10002、編程與調(diào)試數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示01234567的參考程序匯編語(yǔ)言參考程序：ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0080HMAIN: CLR P2.0 ;選中第一個(gè)數(shù)碼管 MOV P0,#28H ;顯示0LCALL DELAY ; 調(diào)用延時(shí)MOV P0,#0FFH ;關(guān)顯示SETB P2.0CLR P2.1 ;選中第二個(gè)數(shù)碼管MOV P0,#7EH ;顯示1LCALL DELAYMOV P0,#0FFHSETB P2.1CLR P2.2 ;選中第三個(gè)數(shù)碼管MOV P0,#0A2H ;顯示2LCALL DELAYMOV P0,

11、#0FFHSETB P2.2CLR P2.3 ;選中第四個(gè)數(shù)碼管MOV P0,#62H ;顯示3LCALL DELAYMOV P0,#0FFHSETB P2.3CLR P2.4 ;選中第五個(gè)數(shù)碼管MOV P0,#74H ;顯示4LCALL DELAYMOV P0,#0FFHSETB P2.4CLR P2.5 ;選中第六個(gè)數(shù)碼管MOV P0,#61H ; 顯示5LCALL DELAYMOV P0,#0FFHSETB P2.5CLR P2.6 ;選中第七個(gè)數(shù)碼管MOV P0,#21H ; 顯示6LCALL DELAYMOV P0,#0FFHSETB P2.6CLR P2.7 ;選中第八個(gè)數(shù)碼管MO

12、V P0,#7AH ; 顯示7LCALL DELAYSETB P2.7MOV P0,#0FFHAJMP MAIN ;重新開(kāi)始DELAY: ;延時(shí)子程序MOV R7,#2D1: MOV R6,#25D2: DJNZ R6,D2DJNZ R7,D1RETENDc語(yǔ)言參考程序：#include<reg51.h> /頭文件#define uchar unsigned char /宏定義，為方便編程#define uint unsigned int#define DIGI P0 /宏定義，將P1口定義為數(shù)碼管#define SELECT P0 /宏定義，將P2定義為數(shù)碼管選擇口uchar d

13、igivalue=0x28,0x7e,0x0a2,0x62,0x74,0x61,0x21,0x7a,0x20,0x60;/顯示的數(shù)字?jǐn)?shù)組，依次為0，1，.，9uchar select=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f; /選擇數(shù)碼管數(shù)組，依次選擇1，2，.，8void delay() /延遲函數(shù)，決定數(shù)碼管跳變的間隔時(shí)間 uchar ii=200; /若發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管閃爍，調(diào)節(jié)這里即可while(ii-);char code SST5163 _at_ 0x003b; /仿真器插入代碼main() /主函數(shù)uchar i=0;while(1) for(i

14、=0;i<8;i+) /8個(gè)數(shù)碼管輪流顯示SELECT=selecti; /選擇第i個(gè)數(shù)碼管DIGI=digivaluei; /顯示idelay(); 三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.如何使LED顯示自己的學(xué)號(hào)？寫(xiě)出操作過(guò)程。實(shí)驗(yàn)三（1） 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)接口芯片的擴(kuò)展方法2掌握模擬量數(shù)字量接口芯片的應(yīng)用方法二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、ADC0804的硬件接線； ADC0804的規(guī)格及引腳圖試驗(yàn)原理圖：/CS：芯片選擇信號(hào)。VREF：輔助參考電壓。/WR：用來(lái)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的控制當(dāng)/WR自HI變?yōu)長(zhǎng)O時(shí)，轉(zhuǎn)換器被清除；當(dāng)/WR回到HI時(shí)，轉(zhuǎn)換正式啟動(dòng)；/RD：外部讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的控制腳輸出信號(hào)。DB0

15、DB7：8位數(shù)字輸出。/INTR：中斷請(qǐng)求信號(hào)輸出，低電平動(dòng)AGND，DGND：模擬信號(hào)以及數(shù)字信號(hào)接地。CLK IN，CLK R：時(shí)鐘輸入或接振蕩元件（R，C），頻率約限制在100KHz1460KHzVIN（+），VIN（-）：差動(dòng)模擬電壓輸入。輸入單端正電壓時(shí)，VIN（-）接地；2、ADC芯片的編程與調(diào)試把輸入的電壓值讀入到A中去 -參考程序-;/定義ADC的連接端口ad_cs equ P3.6ad_wr equ P2.0ad_rd equ P3.7ad_input_port equ p1ORG 0000hLJMP mainorg 0030hmain:LCALL adc_demo

16、AJMP main;/ 啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換Adc_Start:CLR ad_csNOPCLR ad_wrNOPSETB ad_wrNOPSETB ad_csNOPRETAdc_Read: ;/ 讀AD轉(zhuǎn)換mov ad_input_port,#0ffhclr ad_csnopclr ad_rdnopnopmov a,AD_INPUT_PORTnopsetb ad_rdnopsetb ad_csret;/ AD轉(zhuǎn)換讀取延時(shí)程序，顯示讀到的數(shù)值A(chǔ)dc_Demo:lcall Adc_Startlcall delay1mslcall adc_readclr p2.0clr p2.3mov p0,aretdel

17、ay1ms:mov r7,#10tt1:mov r6,#50djnz r6,$ ;2usdjnz r7,tt1retend三、實(shí)驗(yàn)步驟1ADC0804硬件連接： （1）數(shù)據(jù)線：用一根8PIN的數(shù)據(jù)排線， 一端插入ADC0804部分的數(shù)據(jù)輸入端JP35, 另一端插入CPU部分JP44(P1口)； （2）控制線：用一個(gè)2PIN數(shù)據(jù)線插入CPU部分JP53（P3口）的P3.6，P3.7另一端插入ADC0804部分的輸入端J3.2LED指示燈連接：3用一根8PIN的數(shù)據(jù)排線，一端插入八路指示燈部分的JP32, 另一端插入CPU部分JP51(P0口)3編程及程序調(diào)試4觀察及記錄（1）用一個(gè)小螺絲刀調(diào)整A

18、D轉(zhuǎn)換部分的ADJ3 可以看到P0口引出的8個(gè)LED逐次變化。（2）用壓，通過(guò)小螺絲刀調(diào)整出10種輸入電壓（用萬(wàn)用表測(cè)量），分別運(yùn)行程序記錄讀入的數(shù)字量，并列表格，計(jì)算與理論分析的誤差。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、根據(jù)10種輸入電壓及對(duì)應(yīng)讀入的數(shù)字量，列表格，計(jì)算與理論數(shù)字量之間的誤差。實(shí)驗(yàn)三（2） DA轉(zhuǎn)換與撥碼和指示燈綜合實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)接口芯片的擴(kuò)展方法2掌握數(shù)字量模擬量接口芯片的應(yīng)用方法3綜合人機(jī)接口對(duì)模擬量輸出的控制4示波器的使用二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、ADC0832的硬件接線；DI0DI7：數(shù)據(jù)輸入線，TLL電平。ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)輸入線，高電平有效。CS：片選信號(hào)輸入線，低電平有效。

19、WR1：為輸入寄存器的寫(xiě)選通信號(hào)。XFER：數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)輸入線，低電平有效。WR2：為DAC寄存器寫(xiě)選通輸入線。Iout1:電流輸出線。當(dāng)輸入全為1時(shí)Iout1最大。Iout2: 電流輸出線。其值與Iout1之和為一常數(shù)。Rfb:反饋信號(hào)輸入線,芯片內(nèi)部有反饋電阻.Vcc:電源輸入線 (+5v+15v)Vref:基準(zhǔn)電壓輸入線 (-10v+10v)AGND:模擬地,摸擬信號(hào)和基準(zhǔn)電源的參考地.DGND:數(shù)字地,兩種地線在基準(zhǔn)電源處共地比較好. DAC0832的實(shí)驗(yàn)原理圖：2 8路撥動(dòng)開(kāi)關(guān)一端接地，另外一端8路通過(guò)JP40引出。 3參考程序產(chǎn)生周期可以通過(guò)撥碼值改變的方波

20、（或另外的波形）#include <reg51.h>unsigned char led;char code SST5163 _at_ 0x003b;sbit cs1=P27;sbit wr1=P26;/函數(shù)聲明void delay(unsigned char m);void DA(unsigned char d); void main()unsigned char pwm;pwm=0x0;while(1)led=P3; /讀取P3口的撥碼開(kāi)關(guān)值P1=led; /僅對(duì)低位有效delay(led);DA(pwm);pwm=pwm;void delay(unsigned char m)

21、while(m-) unsigned char i=255; while(i-); /DA轉(zhuǎn)換void DA(unsigned char d)wr1=1;cs1=0;P0=d;wr1=0;wr1=0;wr1=0;wr1=0; /后面幾個(gè)用于延時(shí)wr1=1;cs1=0;三、實(shí)驗(yàn)步驟1撥碼開(kāi)關(guān)和指示燈的連接把八路撥動(dòng)開(kāi)關(guān)的JP40用一條8PIN的數(shù)據(jù)排線引入到CPU的P3口JP53,然后用一條8PIN的數(shù)據(jù)排線把CPU部份的P1口（JP44）連接到八路指示燈部份的JP32。2DAC0832連接 （1） 用一個(gè)1PIN數(shù)據(jù)線一端插入CPU部分JP52（P2口）的P2.6，另外一端插入DAC0832部

22、分的輸入端JP24的WR端。（2） 用一個(gè)1PIN數(shù)據(jù)線一端插入CPU部分JP52（P2口）的P2.7，另外一端插入DAC0832部分的輸入端JP24的CS端。（3） 用一根8PIN的數(shù)據(jù)排線， 一端插入DAC0832部分的數(shù)據(jù)輸入端JP27, 另一端插入CPU部分JP51(P0口)3用一臺(tái)示波器，在J2口觀察DA轉(zhuǎn)換后的輸出信號(hào)。 建議調(diào)整到Y(jié)軸0.2V/格 X軸1MS/格.  三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1記錄二張不同撥碼值時(shí)的示波器輸出圖2編寫(xiě)輸出方波的高低電壓分別為2.5V和0時(shí)的程序。實(shí)驗(yàn)四 綜合實(shí)驗(yàn)步進(jìn)電機(jī)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)步進(jìn)電機(jī)的工作原理2掌握步進(jìn)電機(jī)速度和位移的控制二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.

23、了解步進(jìn)電機(jī)的工作原理和特性    （1）步進(jìn)電機(jī)必須加驅(qū)動(dòng)才可以運(yùn)轉(zhuǎn)， 驅(qū)動(dòng)型號(hào)必須為脈沖信號(hào)，沒(méi)有脈沖的時(shí)候， 步進(jìn)電機(jī)靜止， 如果加入適當(dāng)?shù)拿}沖信號(hào)， 就會(huì)以一定的角度（稱(chēng)為步角）轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和脈沖的頻率成正比。    （2）本實(shí)驗(yàn)中步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角度為7.5度，一圈360度， 需要48個(gè)脈沖完成。    （3）改變脈沖的順序， 可以改變轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。2.硬件連線（1）本套件采用的是12v步進(jìn)電機(jī)，為了演示的方便， 實(shí)驗(yàn)套件為他提供了5v的電源,此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩較小，讀者也可自行把

24、他應(yīng)用為12v。（2）該步進(jìn)電機(jī)的耗電流為200ma左右， 采用 uln2003驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)端口為p1.0,p1.1,p1.2,p1.3. 由于uln2003本身是一個(gè)反向器，因此在實(shí)際應(yīng)用中我們?cè)谒懊嬖O(shè)計(jì)了一個(gè)74ls14的反向器。使他最終的結(jié)果還是同相。相關(guān)原理：接線方法：用一根4PIN排線一端插入P1.0-1.3,另一端插入步進(jìn)電機(jī)JP31口 正轉(zhuǎn)  步數(shù)p1.0p1.1p1.2p1.303h1110009h210010ch3001106h40110反轉(zhuǎn)  步數(shù)p1.0p1.1p1.2p1.303h1110006h201100ch3001109h41001程序流程圖：匯編語(yǔ)言參考程序：ORG 0080HX1: MOV R3,#250start: MOV R0,#00Hstart1:MOV P1,#0F