片機(jī)實(shí)驗(yàn)要求指導(dǎo)書(shū)

1、海南師大物理與電子工程學(xué)院電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)2014年4月1 / 23目 錄實(shí)驗(yàn)一 單片機(jī)仿真與開(kāi)發(fā)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)1實(shí)驗(yàn)二 匯編語(yǔ)言簡(jiǎn)單編程實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)三 C51語(yǔ)言簡(jiǎn)單編程實(shí)驗(yàn)4實(shí)驗(yàn)四 并口實(shí)驗(yàn)5實(shí)驗(yàn)五 定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)7實(shí)驗(yàn)六 單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)9實(shí)驗(yàn)七 串口實(shí)驗(yàn)11實(shí)驗(yàn)八 A/D、D/A實(shí)驗(yàn)13附錄一 開(kāi)發(fā)板布局圖15附錄二 開(kāi)發(fā)板各部分電路原理圖162 / 23 實(shí)驗(yàn)一 單片機(jī)仿真與開(kāi)發(fā)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)1 / 23實(shí)驗(yàn)類(lèi)型 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握51單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件Keil 的用法；2、掌握單片機(jī)硬件仿真軟件Proteus的基本用法；3、了解實(shí)驗(yàn)所用開(kāi)發(fā)板的電路原理，熟練掌握其

2、基本使用方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容&要求1、準(zhǔn)備工作文件夾在D盤(pán)建立一個(gè)實(shí)驗(yàn)一工作文件夾，文件夾名字自定（英文）。以下所有步驟建立的文件都存放在這個(gè)文件夾內(nèi)。2、Keil軟件的使用首先打開(kāi)KEIL軟件，然后依次練習(xí)匯編程序和C程序的建立和編譯。（1）匯編語(yǔ)言程序練習(xí)： 1建立一個(gè)項(xiàng)目（建立一個(gè)項(xiàng)目文件夾，存在第1步所建立的文件夾內(nèi)）2輸入課本P127頁(yè)例6-1中的匯編程序（不過(guò)把P1和P0口所接器件換一下，即P0口接8個(gè)發(fā)光二極管，P1口接8個(gè)開(kāi)關(guān)），在Keil C中輸入，以.asm做擴(kuò)展名，保存到項(xiàng)目文件夾內(nèi)。3在項(xiàng)目中添加該文件，編譯生成.hex文件。（2）C語(yǔ)言程序練習(xí)：1再建另外一個(gè)項(xiàng)目（也在工作

3、文件夾內(nèi)另建一個(gè)項(xiàng)目文件夾）；2輸入課本P127頁(yè)例6-1中的C程序（同樣注意把P1和P0換一下），保存、加入項(xiàng)目并生成.hex文件。3、Proteus軟件的使用（1）打開(kāi)Proteus軟件，參考課本P127頁(yè)例6-1的要求建立硬件仿真圖，注意把P1和P0所接器件換一下。仿真文件名自定，保存在第1步所建立的文件夾內(nèi)。（2）在Proteus設(shè)置單片機(jī)屬性為使用前面所生成的.hex文件，進(jìn)行仿真測(cè)試。4、實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板的使用（1）認(rèn)真研讀本學(xué)期所用實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板（普中HC6800EM3 V2.2單片機(jī)開(kāi)發(fā)板）的使用說(shuō)明及電路原理圖。（實(shí)驗(yàn)前須預(yù)習(xí)）（2）安裝開(kāi)發(fā)板驅(qū)動(dòng)軟件：CH340驅(qū)動(dòng)程序。（如已裝過(guò)，

4、略過(guò)本步驟）2 / 23（3）連接開(kāi)發(fā)板和電腦，打開(kāi)開(kāi)發(fā)板電源，運(yùn)行開(kāi)發(fā)板專(zhuān)用燒錄下載程序“PZISP自動(dòng)下載軟件”，設(shè)置正確的參數(shù)，將前面所生成的.hex文件下載到開(kāi)發(fā)板單片機(jī)上。（4）接線(xiàn)：P1口接開(kāi)關(guān)，P0口接led燈。具體是開(kāi)發(fā)板上的JP10接J12，JP8接JP5，如下圖所示：（5）測(cè)試結(jié)果：逐個(gè)按下獨(dú)立按鍵K1K8，測(cè)試發(fā)光二極管D11D18（開(kāi)發(fā)板上的“流水燈”）是否逐個(gè)發(fā)光。5、結(jié)束實(shí)驗(yàn)l 測(cè)試如不通過(guò)請(qǐng)認(rèn)真查找原因，重新實(shí)驗(yàn)。l 仿真和開(kāi)發(fā)板均測(cè)試通過(guò)，則請(qǐng)老師檢查。l 老師檢查通過(guò)后，按實(shí)驗(yàn)前原樣收拾好開(kāi)發(fā)板，將所有線(xiàn)材、元件等整理好，檢查是否有缺失，并裝回開(kāi)發(fā)板塑料盒子中

5、，再將開(kāi)發(fā)板裝入紙盒并歸還。l 按要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。3 / 23實(shí)驗(yàn)二 匯編語(yǔ)言簡(jiǎn)單編程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握匯編語(yǔ)言程序的基本格式和編寫(xiě)方法；2、進(jìn)一步熟悉開(kāi)發(fā)仿真軟件KEIL和Proteus；3、進(jìn)一步熟悉實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板上獨(dú)立按鍵和流水燈的用法。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容&要求1、程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)前須編寫(xiě)好匯編語(yǔ)言程序，程序功能：實(shí)現(xiàn)方向可控的跑馬燈。編程要求：用八個(gè)LED發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)跑馬燈（即：8個(gè)燈依次輪流發(fā)光，每次只亮一個(gè)燈），系統(tǒng)啟動(dòng)后，跑馬燈右向流轉(zhuǎn)，按下K1鍵，則反向流轉(zhuǎn)，再按則再反向。接線(xiàn)方法：流水燈接P0口，按鍵K1可自選P1P3任一引腳。2、上機(jī)實(shí)驗(yàn)（1）在KEIL中編好程序

6、，編譯時(shí)如有錯(cuò)誤，則反復(fù)修改至正確，最終編譯生成HEX文件。（2）在Proteus中進(jìn)行仿真，如無(wú)法通過(guò)則分析查找原因并改正。（3）仿真通過(guò)則把HEX文件下載到開(kāi)發(fā)板上的單片機(jī)中，接好線(xiàn)路，進(jìn)行測(cè)試，檢查結(jié)果是否正確。（注：由于K1鍵是機(jī)械按鍵，存在機(jī)械按鍵抖動(dòng)問(wèn)題，即按下該鍵一次可能會(huì)相當(dāng)于連按幾次，因此不一定按一下即反轉(zhuǎn)，多按幾次才出現(xiàn)反轉(zhuǎn)也是正確的。）3、結(jié)束實(shí)驗(yàn)l 仿真和開(kāi)發(fā)板均測(cè)試通過(guò)后，則請(qǐng)老師檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果。l 老師檢查通過(guò)后，按實(shí)驗(yàn)前原樣收拾好開(kāi)發(fā)板，將所有線(xiàn)材、元件等整理好，檢查是否有缺失，并裝回開(kāi)發(fā)板塑料盒子中，再將開(kāi)發(fā)板裝入紙盒并歸還。l 按要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。4 / 23實(shí)

7、驗(yàn)三 C51語(yǔ)言簡(jiǎn)單編程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握C51語(yǔ)言程序的基本格式和編寫(xiě)方法；2、繼續(xù)熟悉51單片機(jī)開(kāi)發(fā)與仿真軟硬件系統(tǒng)；3、掌握用靜態(tài)數(shù)碼管顯示數(shù)碼的方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容&要求1、程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)前編寫(xiě)好C51語(yǔ)言程序，程序功能：用靜態(tài)數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)按鍵數(shù)字顯示。編程要求：用P0接靜態(tài)數(shù)碼管，P1P3任選其中一組接口接K1K8獨(dú)立按鍵，如果K1鍵被按下，則靜態(tài)數(shù)碼管顯示數(shù)字“1”，如果K2鍵被按下，則數(shù)碼管顯示“2”，K8鍵被按下時(shí)，顯示“8”。接線(xiàn)方法：P0接JP3，P1P3任選其中一組接口接K1K8。2、上機(jī)實(shí)驗(yàn)（1）在KEIL中編輯好程序，生成HEX文件。（2）在Proteus

8、中進(jìn)行仿真。（3）仿真通過(guò)則把HEX文件下載到開(kāi)發(fā)板上的單片機(jī)中，連好線(xiàn)路，進(jìn)行測(cè)試，檢查結(jié)果是否正確，有錯(cuò)則修改至正確。（注：開(kāi)發(fā)板上靜態(tài)數(shù)碼管接口為JP3，在開(kāi)發(fā)板右上角處。）3、結(jié)束實(shí)驗(yàn)l 仿真和開(kāi)發(fā)板均測(cè)試通過(guò)后，則請(qǐng)老師檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果。l 老師檢查通過(guò)后，按實(shí)驗(yàn)前原樣收拾好開(kāi)發(fā)板，將所有線(xiàn)材、元件等整理好，檢查是否有缺失，并裝回開(kāi)發(fā)板塑料盒子中，再將開(kāi)發(fā)板裝入紙盒并歸還。l 按要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。5 / 23實(shí)驗(yàn)四 并口實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握用并口控制液晶顯示屏LCD 1602顯示字符的方法；2、進(jìn)一步建立可編程控制的概念，加深對(duì)單片機(jī)應(yīng)用的理解。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容&要求1、程序

9、設(shè)計(jì)編程，功能要求：在LCD1602上顯示自己的名字。有以下三種情況，各人根據(jù)自己的能力，選擇一個(gè)完成，盡量實(shí)現(xiàn)較高級(jí)要求。l 基本要求：顯示英文字母（拼音）名字l 中級(jí)要求：顯示漢字名字l 高級(jí)要求：輪流顯示英文字母名字和漢字名字，不斷循環(huán)，顯示切換時(shí)間間隔約2秒。2、上機(jī)實(shí)驗(yàn)（1）將LCD 1602顯示屏模塊插入開(kāi)發(fā)板LCD1602接口（J1602，緊挨數(shù)碼管）。注意不要插反方向，撥插過(guò)程中注意動(dòng)作柔和，用力均衡，注意保護(hù)器件，不要弄彎或折斷引腳。如圖所示：插入接口后，LCD與單片機(jī)之間主要引腳的連接如下： RS P2.6 RW P2.5E P2.7D0D7P0調(diào)節(jié)接口旁邊的RJ6（160

10、2）電位器旋鈕可以調(diào)節(jié)LCD亮度。6 / 23（2）在KEIL中編輯好程序，生成HEX文件。（3）在Proteus中進(jìn)行仿真。（4）將HEX文件下載到開(kāi)發(fā)板上測(cè)試。如果字跡暗淡，可調(diào)節(jié)RJ6（1602）電位器。3、結(jié)束實(shí)驗(yàn)l 仿真和開(kāi)發(fā)板均測(cè)試通過(guò)后，則請(qǐng)老師檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果。l 老師檢查通過(guò)后，按實(shí)驗(yàn)前原樣收拾好開(kāi)發(fā)板，將所有線(xiàn)材、元件等等整理好，檢查是否有缺失，并裝回開(kāi)發(fā)板塑料盒子中，再將開(kāi)發(fā)板裝入紙盒并歸還。l 按要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。7 / 23實(shí)驗(yàn)五 定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握51單片機(jī)內(nèi)T0和T1定時(shí)器的編程控制方法；2、用定時(shí)器驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)板上的蜂鳴器發(fā)出指定頻率的

11、聲音。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容&要求1、程序設(shè)計(jì)編寫(xiě)程序，要求如下：程序運(yùn)行后，單片機(jī)控制蜂鳴器播放一句曲子(15秒鐘左右，太長(zhǎng)太短均不合格)，要求每位同學(xué)播放不同的曲子。如果有播放完全相同曲子的，只認(rèn)可第1個(gè)同學(xué)的工作。開(kāi)發(fā)板上蜂鳴器接口為J8，可接單片機(jī)P0P3任意一根引腳。附采用方式1時(shí)，當(dāng)晶振為11.05962MHz時(shí),C調(diào)各音符頻率與定時(shí)器定時(shí)初值對(duì)照表（僅供參考）：8 / 232、上機(jī)實(shí)驗(yàn)（1）接好蜂鳴器與單片機(jī)。例如：假設(shè)使用P1.5腳控制蜂鳴器的話(huà)，可按下圖接線(xiàn)：（2）在KEIL中編輯好程序，生成HEX文件。（3）在Proteus中進(jìn)行仿真。（4）將HEX文件下載到開(kāi)發(fā)板上運(yùn)行。3、結(jié)束實(shí)驗(yàn)l

12、 仿真和開(kāi)發(fā)板均測(cè)試通過(guò)后，則請(qǐng)老師檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果。l 老師檢查通過(guò)后，按實(shí)驗(yàn)前原樣收拾好開(kāi)發(fā)板，將所有線(xiàn)材、元件等等整理好，檢查是否有缺失，并裝回開(kāi)發(fā)板塑料盒子中，再將開(kāi)發(fā)板裝入紙盒并歸還。l 按要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。9 / 23實(shí)驗(yàn)六 單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握中斷服務(wù)子程序的基本編寫(xiě)方法；2、掌握使用多位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示數(shù)碼的方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容&要求1、程序設(shè)計(jì)程序要求：利用P3.2腳或P3.3腳的第二功能（外部中斷輸入），設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)顯示程序，當(dāng)按下P3.2腳或P3.3腳所接的按鍵時(shí)，動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示該鍵已被按下的次數(shù)（顯示為十進(jìn)制數(shù)，保證能顯示至少2位數(shù)以上，即顯示計(jì)數(shù)要能

13、超過(guò)10）。要用中斷技術(shù)方法編程，不直接檢測(cè)按鍵是否按下。動(dòng)態(tài)數(shù)碼管的位選可使用開(kāi)發(fā)板上的74LS138譯碼器實(shí)現(xiàn)，也可直接用8個(gè)引腳編程實(shí)現(xiàn)。2、上機(jī)實(shí)驗(yàn)（1）在KEIL中編輯好程序，生成HEX文件。（2）接好線(xiàn)路，將HEX文件下載到開(kāi)發(fā)板上運(yùn)行。 用譯碼器進(jìn)行位選的線(xiàn)路接法可參考下圖（不包括按鍵接法，按鍵自己接獨(dú)立按鍵即可）：10 / 23也可以不用碼器，不用譯碼器進(jìn)行位選的線(xiàn)路接法可參考下圖（不包括按鍵接法，按鍵自己接獨(dú)立按鍵即可）：3、結(jié)束實(shí)驗(yàn)l 在開(kāi)發(fā)板上測(cè)試通過(guò)后，請(qǐng)老師檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果。l 老師檢查通過(guò)后，按實(shí)驗(yàn)前原樣收拾好開(kāi)發(fā)板，將所有線(xiàn)材、元件等等整理好，檢查是否有缺失，并裝回開(kāi)

14、發(fā)板塑料盒子中，再將開(kāi)發(fā)板裝入紙盒并歸還。l 按要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。11 / 23實(shí)驗(yàn)七 串口實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握單片機(jī)串口編程基本方法；2、掌握8*8雙色點(diǎn)陣顯示屏的使用方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容&要求1、程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序要求：編寫(xiě)一個(gè)程序，讓單片機(jī)通過(guò)串口接收一個(gè)十進(jìn)制數(shù)字（19中的一個(gè)），并將其顯示在點(diǎn)陣屏上。沒(méi)收到數(shù)字時(shí)，不顯示任何內(nèi)容；每次收到數(shù)字時(shí)，在點(diǎn)陣屏上顯示該數(shù)字約兩秒鐘，然后消隱。串口接收的字符由電腦發(fā)出（可以自編程序，也可以用串口工具軟件發(fā)出）。波特率請(qǐng)?jiān)O(shè)置為1200 bps，點(diǎn)陣屏顯示顏色自選。注：開(kāi)發(fā)機(jī)上單片機(jī)統(tǒng)一使用12MHz晶振。使用串口工作方式1和方式3時(shí)

15、，請(qǐng)自行計(jì)算1200波特率下應(yīng)采用的T1計(jì)數(shù)器初值。顯示屏上19的數(shù)2、上機(jī)實(shí)驗(yàn)（1）在KEIL中編輯好程序，生成HEX文件。（2）接好線(xiàn)路，將HEX文件下載到開(kāi)發(fā)板上。（3）從電腦上向串口發(fā)出一個(gè)字符?？捎么谛」ぞ邔?shí)現(xiàn)，該工具請(qǐng)從群共享中下載，下載解壓后直接運(yùn)行SSCOM32軟件。如下圖所示：注意按照實(shí)際情況選擇正確的參數(shù)關(guān)閉/打開(kāi)串口按鈕注意：使用這個(gè)串口工具后，如果要重新下載HEX程序改寫(xiě)單片機(jī)，應(yīng)該先點(diǎn)擊這個(gè)工具中的13 / 23“關(guān)閉串口”按鈕，否則會(huì)占用串口，造成程序下載燒錄不成功；程序下載完成后，則重新點(diǎn)擊“打開(kāi)串口”按鈕，即可恢復(fù)正常使用串口。（4）檢查開(kāi)發(fā)板上點(diǎn)陣屏顯示的數(shù)

16、字與發(fā)出的字符是否相符。如不相符，查找原因并改正直至能正確顯示從電腦發(fā)出的19數(shù)字。連接線(xiàn)路及實(shí)驗(yàn)結(jié)果可參考下圖：3、結(jié)束實(shí)驗(yàn)l 在電腦和開(kāi)發(fā)板之間測(cè)試通過(guò)后，請(qǐng)老師檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果。l 老師檢查通過(guò)后，按實(shí)驗(yàn)前原樣收拾好開(kāi)發(fā)板，將所有線(xiàn)材、元件等等整理好，檢查是否有缺失，并裝回開(kāi)發(fā)板塑料盒子中，再將開(kāi)發(fā)板裝入紙盒并歸還。l 按要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。13 / 23實(shí)驗(yàn)八 A/D、D/A實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握A/D、D/A轉(zhuǎn)換的基本原理和典型芯片的編程；2、掌握I2C總線(xiàn)的協(xié)議與編程；2、掌握雙極性步進(jìn)電機(jī)的使用方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容&要求1、程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序要求：編寫(xiě)一個(gè)程序，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器

17、控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度。原理提示：用電位器調(diào)節(jié)模擬電壓，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后得到一個(gè)數(shù)（0255之間），將該數(shù)作為步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的延時(shí)參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)。2、上機(jī)實(shí)驗(yàn)（1）在KEIL中編輯好程序，生成HEX文件。（2）接好線(xiàn)路，將HEX文件下載到開(kāi)發(fā)板上，因電機(jī)接上時(shí)電流較大，可能會(huì)影響下載燒錄程序，因此下載程序時(shí)，請(qǐng)暫時(shí)不接電機(jī)。連接線(xiàn)路可參考下圖：AD0電位器（3）調(diào)節(jié)AD0電位器，檢查電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度是否可控。3、結(jié)束實(shí)驗(yàn)l 在開(kāi)發(fā)板上測(cè)試通過(guò)后，請(qǐng)老師檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果。l 老師檢查通過(guò)后，按實(shí)驗(yàn)前原樣收拾好開(kāi)發(fā)板，將所有線(xiàn)材、元件等等整理好，檢查是否有缺失，并裝回開(kāi)發(fā)板塑料盒子中，再將開(kāi)發(fā)板裝入紙盒并歸還。