微控制器原理與接口技術實驗指導書

微控制器原理與接口技術

實驗指導書

鄭州輕工業(yè)學院

電氣信息工程學院

2015年03月

目錄

1、實驗系統(tǒng)簡介-------------------------------------錯誤!未定義書簽。

1.1試驗系統(tǒng)硬件組成.............................................錯誤!未定義書簽。

1.1.1核心板硬件電路--------------------------------------------錯誤!未定義書簽。

1.1.2其它硬件資源---------------------------------------------錯誤!未定義書簽。

1.1.3硬件框圖-------------------------------------------------錯誤!未定義書簽。

1.1.4硬件仿真器-----------------------------------------------錯誤!未定義書簽。

1.2試驗系統(tǒng)軟件組成.............................................錯誤!未定義書簽。

1.2.1單片機IDE軟件KeiluVision4-------------------------------------------------錯誤!未定義書簽。

1.2.2電子仿真應用軟件PROTEUS---------------------------------------------------錯誤!未定義書簽。

1.2.3ISP下載器軟件--------------------------------------------錯誤!未定義書簽。

2、實驗要求-----------------------------------------錯誤!未定義書簽。

2.1實驗素養(yǎng)和一般知識...........................................錯誤!未定義書簽。

2.1.1實驗初期準備----------------------------------------------錯誤!未定義書簽。

2.1.2實驗室前準備----------------------------------------------錯誤!未定義書簽。

2.1.3實驗過程-------------------------------------------------錯誤!未定義書簽。

2.2實驗報告內(nèi)容和要求...........................................錯誤!未定義書簽。

3、實驗項目-----------------------------------------錯誤!未定義書簽。

實驗一I/O端口輸入輸出實驗......................................錯誤!未定義書簽。

實驗二八段碼管顯示實驗..........................................錯誤!未定義書簽。

實驗三鍵盤掃描顯示實驗..........................................錯誤!未定義書簽。

實驗四D/A0832數(shù)模轉(zhuǎn)換實驗.....................................錯誤!未定義書簽。

實驗五雙機通訊實驗..............................................錯誤!未定義書簽。

實驗六溫度測量實驗..............................................錯誤!未定義書簽。

實驗七A/D0809模數(shù)轉(zhuǎn)換實驗.....................................錯誤!未定義書簽。

實驗八DS1302時鐘實驗...........................................錯誤!未定義書簽。

實驗九直流電機控制實驗..........................................錯誤!未定義書簽。

實驗十LCD12864顯示實驗.........................................錯誤!未定義書簽。

實驗十一紅外遙控解碼實驗........................................錯誤!未定義書簽。

實驗十二16X16點陣漢字顯示實驗..................................錯誤!未定義書簽。

實驗十三光耦隔離繼電器控制實驗.................................錯誤!未定義書簽。

實驗十四ISD1760語音錄放實驗....................................錯誤!未定義書簽。

實驗十五TLC2543模數(shù)轉(zhuǎn)換實驗....................................錯誤!未定義書簽。

實驗十六TLC5615數(shù)模轉(zhuǎn)換實驗....................................錯誤!未定義書簽。

實驗十七超聲波測距實驗..........................................錯誤!未定義書簽。

4、附錄-----------------------------------------------------------65

1、實驗系統(tǒng)簡介

本實驗箱完全覆蓋各我校開設的“微控制器原理與接口技術”，“微控制器

應用技術實驗”，“單片機C語言程序設計”等微控制器（單片機）及其應用技

術教學大綱的要求，本實驗箱將Proteus仿真與硬件實訓緊密結(jié)合，大大提高實

驗實訓效果。實驗箱提供了計算機平臺、正版Proteus軟件、豐富的硬件資源與

接口電路，還包括單片機的一些典型應用電路，對于程度較高的同學，本系統(tǒng)極

其豐富的功能單元和可搭接的靈活性，使他們完全能夠做出超出大綱要求的具有

復雜性和創(chuàng)造性的綜合實驗，是我校的單片機教學、課程設計以及實訓、考核競

賽的實驗教學設備。

1.1試驗系統(tǒng)硬件組成

1.1.1核心板硬件電路

1.AT89S52單片機最小系統(tǒng)

C7U2

19

?XTAL1PO.O/ADO

P0.1/AD1

P0.2/AD2

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P0.4/AD4

P0.5/AD5

P0.6/AD6

RSTP0.7/AD7

P2.0/A8

P2.1/A9

P2.2/A10

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29PSENP2.3/A11

Eo30

JALe31ALEP2.4/A12

EAP2.5/A13

P2.6/A14

P2.7/A15

10P30.

P1.0/T2P3.0/RXD

P1.1/T2EXP3,KTXD

P1.2P3.2/iNT0

R3P3.3/iNTi

10kP1.3

P1.4P3.4/T0

P1.5P3.5/T1

P1.6P3.9WR

rP1.7P3.7/RD

2.AT89s52單片機接口

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P045

PIO

P11

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3.核心板絲印圖

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4.引腳對照表

底板絲印腳芯片綁定腳底板絲印腳芯片綁定腳

POOP0.0P1OP1.0

PO1PO.1P11P1.1

P02P0.2P12P1.2

PO3PO.3P13P1.3

P04P0.4P14P1.4

PO5PO.5P15P1.5

P06P0.6P16P1.6

P07PO.7P17P1.7

P20P2.0P3OP3.0

P21P2.1P31P3.1

P22P2.2P32P3.2

P23P2.3P33P3.3

P24P2.4P34P3.4

P25P2.5P35P3.5

P26P2.6P36P3.6

P27P2.7P37P3.7

1.1.2其它硬件資源

實驗箱包含的基本硬件資源電路除了核心板電路，還有以下32個基本模塊:

1)16*16點陣顯示實驗電路，2)LCD1602字符液晶屏顯示電路，3)LCD12864點

陣液晶屏顯示電路，4)八位8段碼LED數(shù)碼管電路，5)74LS373鎖存器電路，

6)74LS47BCD譯碼器電路，7)74LS245總線收發(fā)電路，8)74LS04反相器電路，

9)有源蜂鳴器電路，10)硬件看門狗電路，11)EEPROM電路，12)時鐘電路，

13)八位邏輯電平顯示電路，14)八位邏輯電平開關電路，15)八位輕觸按鍵電

路，16)74LS164串入并出移位電路，17)74LS165并入串出移位電路，18)一

路繼電器控制電路，19)兩路光耦隔離電路，20)ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，21)

DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，22)熱敏電阻傳感電路，23)DS18B20單線溫度傳感電

路，24)溫度加熱控制電路，25)濕度檢測電路，26)紅外收發(fā)電路，27)兩路

MAX232接口通訊電路，28)兩路MAX485接口通訊電路，29)直流電機及驅(qū)動電

路，30)步進電機及驅(qū)動電路，31)直流電機測速電路，32)4*4矩陣鍵盤帶中

斷輸出電路。4個擴展模塊：1)TLC2543模數(shù)轉(zhuǎn)換和TLC5615數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，2)

人體紅外傳感和超聲波測距模塊，3)ISD1760語音錄放模塊，4)信號源模塊。

1.1.3硬件框圖

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1.1.4硬件仿真器

51TRACERmini仿真器是深圳市學林電子有限公司開發(fā)生產(chǎn)的具有自主知

識產(chǎn)權的新一代專業(yè)仿真器，采用雙CPU方案，一顆負責和KEIL解釋，另外

一顆負責運行用戶程序，同時巧妙利用CPU的P4口通信，釋放51的P3O,P31,

體積較小，是目前價格最低的專業(yè)級別51單片機仿真器，足以勝任大型項目開

發(fā)。其具體使用方法參考51MINI仿真器用戶手冊，也可以參考相關網(wǎng)站。

1.2試驗系統(tǒng)軟件組成

1.2.1單片機IDE軟件KeiluVision4

KeilC51是美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件

開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構性、可讀性、可維護性上有明顯

的優(yōu)勢，因而易學易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理

和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境

（uVision）將這些部分組合在一起。運行Keil軟件需要WIN2000、WINXP、WIN7

等操作系統(tǒng)。如果使用C語言編程，那么Keil幾乎就是必選，即使不使用C語

言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調(diào)試工具也會

令你事半功倍。

1、KeilC51單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構

C51工具包的整體結(jié)構，uVision與Ishell分別是C51forWindows和for

Dos的集成開發(fā)環(huán)境（IDE）,可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整

個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。

然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標文件（.OBJ）。目標文件可由

LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標

文件（.ABS）°ABS文件由0H51轉(zhuǎn)換成標準的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51

或tScope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標板進行

調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EEPROM中。

2、KeilC51單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的特點

（1）KeilC51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代

碼很緊湊，容易理解，在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。

（2）與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構性、可讀性、可維護性上有

明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加

深刻。KeilC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，

全Windows界面。

（3）Keil"Vision4引入靈活的窗口管理系統(tǒng)，使開發(fā)人員能夠使用

多臺監(jiān)視器，并提供了視覺上的表面對窗口位置的完全控制的任何地方。

新的用戶界面可以更好地利用屏幕空間和更有效地組織多個窗口，提供一

個整潔，高效的環(huán)境來開發(fā)應用程序。新版本支持更多最新的ARM芯片,

還添加了一些其他新功能。

(4)本實驗指導書提供的實驗代碼都經(jīng)過KeiluVision4調(diào)試、編譯通過。

3、KeilC51單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的使用

(1)首先我們要養(yǎng)成一個習慣：最好先建立一個空文件夾，把您的工

程文件放到里面，以避免和其他文件混合，如下圖可先創(chuàng)建了一個名為

“Mytest”文件夾。

計算機?文檔(E:)?

文件(F)輻(E)查看(V)IMCD幫助(H)

組織▼包含到庫中▼共享▼刻錄新建文件夾

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■桌面Mytestotherpfc

谷蜀弗問的百control

C庫

SPPTVI賺

(2)雙擊桌面上的KeiluVision4圖標，啟動Kei1軟件，點擊aproject

—NewuVisionProjectM新建一個工程。

(3)在對話框，選擇放在剛才建立的“Mytest”文件夾下，給這個工程

取個名后保存，不需要填后綴，注意默認的工程后綴與uVision3及uVision2

版本不同了，為uvporj：

FileEditViewProjectFlashDebugPeripheralsToolsSVCSWindowHelp

3品I日CreateNewProject

?計算機?文桂(E:)?Mytest可|德奏"

Project

▼新雙假

晝|圖片

沒有與搜索條件匹配的項.

國猾

電迅雷下載

)音樂

?計算機

品本地磁盤(C:)

t-軟件①:)

j卻(E：)

口舌(F:)

文件名(N):test

^ProjectFiles(*.uvproj)

▲隱藏文件夾融S)

(4)彈出一個框，在CPU類型下找到并選中“Atmel”下的AT89s52。

(5)出現(xiàn)下圖畫面，然后點擊是。

附test-pVision4

FileEditViewProjectFlashDebugPeripheralsToolsSVCSWindowHelp

(6)以上工程創(chuàng)建完畢，接下來開始建立一個源程序文本。

(7)在下面空白區(qū)別寫入或復制一個完整的ASM程序。

FileEditViewProjectFlashDebugPeripheralsToolsSVCSWindowHelp

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田匚1Target1ORG00H

AJMPSTART

ORG0100H

START：MOVA,#OFEH

MOVPO,A；初始化POD

MAIN：JNBPl.O,K1；判斷KI是否按下

JNBP1.1,K2；判斷K2是否按下

SJMPMAIN

Kl：LCALLDELAYMS；延時消抖

JNBP1.O,K11；再次判斷

SJMPMAIN

Kll：RRA

MOVPO,A

LCALLDELAY

(8)點擊存盤后，輸入源程序文件名名稱，這個名稱可以隨便命名。注

意：如果您想用C語言，則是“test.c"，如果是匯編語言，后綴名一定是

.asm”，然后保存:

巴test-pVision4

FileEdit

日SaveAs

二回［一:/，I>計算機?文檔(E:)?Mytest引|搜索Mytest

田口Targe國圖片

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STARTUP.testplgtestuvproj

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?J計算機

也本(G)

j軟件(D:)

…姐(E:)

j娛樂(F:)

文件名(N):testasm

保存類型(T)：AllFiles(*.*)

▲瞪藏文件夾

(9)此時可以看到程序文本字體顏色已發(fā)生了變化，接下來需要把剛

創(chuàng)建的源程序文件加入到工程項目文件中，選中“SourceGroup1"，點擊

鼠標右鍵，選中"AddfilestoGroup'SourceGroup1???'"點擊鼠標左

鍵，在下拉式菜單"文件類型”中選擇AsmSourcefile(*.s*;*.src;*.a*),

選中“”，點擊“ADD”按鈕,再點擊“Close”關閉。

盟test-pVision4

FileEditViewProjectFlashDebugPeripheralsToolsSVCSWindowHelp

(10)最后再設置，按下圖設置晶振，建議初學者修改成12M,因12MHz

方便計算指令時間。

OptionsforTarget'Target1'

臼6Target1

白6SourceGroup1

j?…國STARTUP.A51

；??…圖test.asm

(11)在Output欄選中CreateHEXFile,使編譯器輸出單片機需要的

HEX文件。

□自Target1

白&SourceGroup1

I...國STARTUP.A51

:圖testasm

(12)工程項目創(chuàng)建和設置全部完成，點擊保存，再點擊雙向下的箭頭編

譯。

查看工程文件夾內(nèi)容，其中就是要下載到單片機的文件。

一TW0回漢

?汁是廠.?「三正：)?Mytest-二pTl匚^-P

文件(F)穗(E)查看(V)ZW)智助(H)

組織▼包含到庫中▼共享▼刻錄新建文件夾

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號下載0」磔」」

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