單片機(jī)原理及應(yīng)用實驗報告

1、.失丄M單片機(jī)原理及應(yīng)用實驗報告（10級機(jī)電）theory and application ofsinglechipExperiment report班級機(jī)電三班姓名張磊磊學(xué)號9_教務(wù)處2013年9月實驗一 Pl 口輸入、輸出實驗一、實驗?zāi)康?. 學(xué)習(xí)P1 口的使用方法2. 學(xué)習(xí)延時子程序的編寫和使用3熟悉MCS51匯編指令，能自己編寫簡單的程序,控制硬件。2. 實驗原理P1 口是準(zhǔn)雙向口，它作為輸出口吋與一般的雙向口使用方法相同。由準(zhǔn)雙向口結(jié)構(gòu)可知當(dāng)P1 口 用作輸入口時，必須先對口的鎖存器寫，若不先對它寫“1”，讀入的數(shù)據(jù)是不正確的。延時程序的實現(xiàn)，現(xiàn)常用的仔兩種方法，一是用定時器屮斷來實

2、現(xiàn)，一是用指令循環(huán)來實現(xiàn)。 在系統(tǒng)時間允許的情況下可以采用后一種方法。若某實驗系統(tǒng)品振為6. 144MHZ,則一個機(jī)器周期為124-6. 144u s即14-0.512 u.s?，F(xiàn)要寫一個延時0.Is的程序，可大致寫出如下：MOV R7,#200(1)DE1：MOV R6,#X(2)DE2：DJNZ R6, DE2(3)叮NZ R7, DE1(4)上面MOV. DJNZ指令均需兩個機(jī)器周期，所以每執(zhí)行一條指令需IV(XX 14-0. 256+14-0. 256+14-0. 256) X 200+14-0.256= 0. 1X10 6指令(2)(4)(1)所需時間需時間需時間需時間得出X=126

3、。代入上式可知實際延時約O.s,很精確了。三、實驗儀器STAR系列實驗儀數(shù)字萬用表III 連接導(dǎo)線若干微型計算機(jī)臺.256u s現(xiàn)求出X值:四、實驗內(nèi)容及步驟1、實驗內(nèi)容程序1: JIJP1 口做輸出口，接十六位邏輯電平顯示，程序功能使發(fā)光二極管從右到左輪流循環(huán) 點(diǎn)亮。程序2： P1 口做輸入口，用P1O、Pl. 1作輸入接兩個撥斷開關(guān),Pl. 2、P1.3作輸出接兩個發(fā) 光二極管。程序讀取開關(guān)狀態(tài)，并在發(fā)光二極管上顯示出來。2、實驗步驟1）.連線說明:A3 區(qū):JP51G6 區(qū):JP65A3 區(qū):P1.0、P1.1、P12 P1.3G6 區(qū):K5、K6、LedK Led22）、編寫程序或運(yùn)行

4、參考程序。3）、通過G6區(qū)的LED指示燈，觀察實驗的輸出結(jié)果是否正確。:人電路原理圖如下:U42圖1-1電路原理圖五、實驗程序1 用P1 口做輸出口實驗程序（0.5分）START:MOV A,#O1HMOV Pl, ALOOP:RL AMOV Pl, ALCALL DELJNB Acc. 7, LOOPJB Acc- 7, STARTDEL:MOV R7, #200DEL1:MOV R6,#125DEL2:DJNZ R6, DEL2DJNZ R7,DELIRET2. P1 口做輸入口實驗程序（0.5分）ORG 0000HLJMB BEGIN BEGIN:MOV P1,#OFFH ;當(dāng)卩1 口用

5、為輸入口時，必須先對它置“1”；若不先對它 置“1”，讀入的數(shù)據(jù)不一定正確MOV A,P1 ;讀端口數(shù)據(jù)SWAP A ;交換高低4位MOV Pl, A ;寫端口LCALL DELAY ;延時子程序JMP BEGIN ;循環(huán)DELAY: MOV R6, #OFFH ;FFU是為了與下面的對應(yīng)MOV R7,#22H DelayLoop:DJNZ R6, DelayLoopDJNZ R7,DelayLoopRET實驗二單片機(jī)綜合應(yīng)用實驗一、實驗?zāi)康?、掌握51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理：掌握51系列單片機(jī)匯編語言程序結(jié)構(gòu)并能熟練 設(shè)計針對多種外設(shè)的綜合應(yīng)用程序設(shè)計。熟悉中斷程序設(shè)計方法并在智能車

6、系統(tǒng)設(shè)計與制作中 應(yīng)用。2、學(xué)握單片機(jī)輸入接口電路及輸入程序設(shè)計方法，掌握實時查詢程序設(shè)計方法及中斷程序設(shè)計 方法。解能車行走路徑檢測（黑白線）檢測傳感器的原理、碾件電路設(shè)計及單片機(jī)輸入程序設(shè)計； 掌握智能車車速檢測與路程計算的方法。3、掌握單片機(jī)外部中斷的接口電路設(shè)計與中斷程序結(jié)構(gòu)，應(yīng)用中斷原理設(shè)計御能車的避障檢測 電路并給出其中斷程序。4、通過對以I：單片機(jī)綜介應(yīng)用內(nèi)容的學(xué)習(xí)與實踐，為課程研究項II智能車系統(tǒng)的設(shè)計與制作 奠定前期的工作基礎(chǔ)。三、實驗儀器及材料51系列單片機(jī)實驗板2個1298N芯片1個SN74HC595 芯片1個ADC0809 芯片1個黑H線檢測傳感器1個II紅外避障傳感器

7、1個程序下載線 1個微型計算機(jī)7 乂丿1臺萬用表1塊各種電阻等元器件若干三、實驗原理單片機(jī)就是一個微型的電腦,它內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊,比如CPU,內(nèi)存,并行總線, 還有和破盤作用相同的存儲器件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，它主 要是作為控制部分的核心部件。它是一種在線式實時控制計算機(jī)，在線式就是現(xiàn)場控制，需要的是 有較強(qiáng)的抗干擾能力,較低的成本,這也是和離線式計算機(jī)的（比如家用PC）的主要區(qū)別。單片 機(jī)址靠程序的，并且可以修改。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能， 這址別的器件需耍費(fèi)很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。只因為單

8、片機(jī)的通過 你編寫的程序可以實現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性！黑線檢測傳感器為開關(guān)量傳感器，輸出為TTL電平，可以直接和單片機(jī)連接，但需耍在輸出端 加上拉電阻，便用方法如紅外避障傳感器。當(dāng)檢測到黑線時，紅外光管接收到反射回來的紅外光， 其輸出立即發(fā)生高低電平跳變，該信號經(jīng)邏輯比較后送單片機(jī)分析處理。為保證小車延黑線行駛，采用r兩個檢測器并行排列。在小乍行走過程中，若向左方向偏離黑線，則右側(cè)的探頭就會檢測到 黑線，把信號傳給單片機(jī)。單片機(jī)控制車頭向右轉(zhuǎn)。單片機(jī)作為狎能小車的控制核心，整個系統(tǒng)由黑線檢測模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊.LED指示模塊、 數(shù)碼管顯示模塊、紅外檢測避障模塊等兒部分構(gòu)成(系統(tǒng)框圖如圖

9、3-1所示)。LED指示模塊紅外避障模:CPU電源模塊數(shù)碼顯示模塊AT89s51速度檢測模塊=橐口通信模I圖3 1智能車控制系統(tǒng)框圖電機(jī)驅(qū)動模塊考慮到電用、電流的等級及尺上外觀等因素何選用集成電機(jī)驅(qū)動芯片L298。L298是雙H橋高迫屁大電流集成電路貞輸出腳(SENSEA和SENSEB)用來連接電流檢測電阻。Vss 接邏輯控制部分的電源，常IIJ+5V, Vs為電機(jī)驅(qū)動電源。IN1IN4輸入引腳采川標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平 信號，川來控制H橋的開與炎EnA、EnBJI腳則為使能控制端。A/轉(zhuǎn)換原理圖及L298芯片引腳圖如 圖3-2所示。車輪檢速與路程計算主要通過霍爾傳感器實現(xiàn) 磁場由磁鋼提供,所以霍

10、爾傳感器和磁鋼需 耍配對使用。在非磁材料的圓盤邊上粘貼-塊磁鋼，崔爾傳感器固定在鬪盤外緣附近。圓盤每轉(zhuǎn)動 圈,霍爾傳感器便輸出耳個脈沖。通過m片機(jī)測雖產(chǎn)生脈沖的頻率就可以得出I員I盤的轉(zhuǎn)速。在乍 體和車輪上分別固定霍爾元彳和磁鋼，*1量小車輪周長,在單片機(jī)控制時，每檢測到個脈沖，認(rèn) 為小乍前進(jìn)了二周。對脈沖信號整形后送入單片機(jī)進(jìn)行檢測計數(shù).輸出顯示行駛里程數(shù)。(-( X*START * CI.(K：KADh!>AU>IX*ALE沖簽I IB：DB.nuI1H,DHiDH.IN - IM-1X -1N<-1N START-I m 一 n -<4.f - (;ir h>-一【、一 z一 IX-Aid _ A1M)H_ !HX -XIX -P?Mil ' Ml： 圖32 A/轉(zhuǎn)換原理圖及L298芯片引腳圖4. 實驗過程中遇到的問題及解決方案？1.寫入程序后只有一個電機(jī)在轉(zhuǎn)解決方案：通過萬用表檢査,知道電機(jī)線接口,