STC單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

第頁嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)【單片機(jī)】實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書電子通信工程系·電子工程實(shí)驗(yàn)中心目錄實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)板的裝配和使用實(shí)驗(yàn)二軟件的使用實(shí)驗(yàn)三流水燈實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四音頻輸出實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)五按鍵的查詢編程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六按鍵的中斷編程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)七數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)八矩陣鍵盤編程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)九定時器編程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)十電子時鐘編程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)十一時鐘芯片1302編程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)十二轉(zhuǎn)換1電壓測量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)十三轉(zhuǎn)換2溫度測量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)十四轉(zhuǎn)換3光強(qiáng)測量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)十五液晶顯示屏1602的編程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)十六液晶顯示屏12864的編程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)十七超聲波測距實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)十八18B20數(shù)字溫度傳感器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)十九紅外遙控接收解碼實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二十紅外發(fā)射編碼方式實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二十一接近式自動感應(yīng)開關(guān)實(shí)驗(yàn)二十二多功能數(shù)字計(jì)算器實(shí)驗(yàn)二十三液晶顯示萬年歷實(shí)驗(yàn)二十四基于亮度控制的智能臺燈實(shí)驗(yàn)二十五智力競賽16路搶答器實(shí)驗(yàn)二十六16鍵電子琴實(shí)驗(yàn)二十七校園打鈴智能控制器實(shí)驗(yàn)二十八球賽計(jì)時及比分顯示系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)二十九電子密碼鎖實(shí)驗(yàn)三十智能家居多參數(shù)測控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)板的裝配和使用實(shí)驗(yàn)板電路原理圖二、實(shí)驗(yàn)板插裝和焊接的注意事項(xiàng)本套件是一塊12C52系列單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)板，并且?guī)в幸粋€接口的程序燒寫器。該實(shí)驗(yàn)板及51系列單片機(jī)兼容，也可以直接運(yùn)行89S51等單片機(jī)；套件主要包括一袋元器件【共計(jì)51個元件】，一塊電路板（貼片元器件已經(jīng)焊接在電路板上了），一根連接線和一塊單片機(jī)芯片（連接線和單片機(jī)等到焊接完畢檢查無誤后再發(fā)）；電路板上的貼片元件已經(jīng)焊接完畢，袋中的其它直插元件由學(xué)生自己動手焊接（練習(xí)焊接工藝并熟悉元器件和實(shí)驗(yàn)板的構(gòu)成）；請焊接前逐一了解各個元件的名稱、在電路中的作用、在電路板上的插裝位置、引腳極性【往電路板上插裝時的方向特別重要】等知識點(diǎn)（參見“元件清單”），防止出現(xiàn)焊接錯誤；焊接時請遵循先低后高的原則（可以按照“元件清單”的先后順序來插裝和焊接），元件一般是插一個焊一個，向下插裝到位再焊接，每個焊點(diǎn)的焊接時間最好不要超過3-5秒，焊后及時剪去元件引腳；為保證電路板上元件的整齊、美觀，建議插裝和焊接時注意一定的技巧（例如：焊發(fā)光二極管或按鍵等元件時，先將元件按正確方向緊貼電路板插裝，然后每個元件只焊一個腳，再回頂層扶正歪斜的元件，最后將剩下的引腳全部焊接完畢）；電路板上有一部分元器件（或焊盤）是為今后進(jìn)行功能擴(kuò)展預(yù)留的，不需要焊接（標(biāo)有X115的位置都不必焊，需要焊的元件可以參見“電路板照片”）；焊接過程中要養(yǎng)成良好的習(xí)慣，例如工具擺放位置要順手，元件及剪下的引腳不亂丟棄，注意用電安全，工作完畢后及時清理桌面衛(wèi)生等；焊接完畢通電前，要用萬用表的電阻檔測量電源接口的阻抗值（一般會大于1kΩ），若太小，則可能是電路板上有短路現(xiàn)象，為了防止燒壞計(jì)算機(jī)的接口，一定要檢查并處理后再及計(jì)算機(jī)的口連接；首次連接線給電路板通電時，因?yàn)閱纹瑱C(jī)中還沒有程序，所以電路板上的發(fā)光二極管和數(shù)碼管的顯示都是隨機(jī)的，不代表任何意義，不能由此判別實(shí)驗(yàn)板是否存在故障；接下來我們就可以往這個實(shí)驗(yàn)板中燒寫程序了，具體的使用方法，請參見下文“五、實(shí)驗(yàn)板的使用方法”部分。三、元件清單名稱數(shù)量說明袋中元件12晶體2沒極性32.768晶體1沒極性（臥倒插裝焊接）40集成塊座1注意方向13021注意方向（重點(diǎn)）41483注意方向熱敏電阻1沒極性光敏電阻1沒極性9注意方向數(shù)碼管6【極性問題是重點(diǎn)】注意方向按鍵22注意方向座1六個腳都要焊接蜂鳴器1注意方向六腳自鎖開關(guān)1注意方向多圈精密電位器1注意方向板上貼片74164610143011K148550110K610220K110341K?110041K?1224R電源10K?162其它12C5A1線11其他擴(kuò)展元件……四、實(shí)驗(yàn)板照片五、實(shí)驗(yàn)板的使用方法注意：【下面的說明乍看起來很長很麻煩，其實(shí)前四大步操作只需要在第一次使用時設(shè)置一遍。今后正常使用，只需點(diǎn)擊步驟5中的兩個按鍵就了！】1、焊接工作完成后，將本實(shí)驗(yàn)板首次連接計(jì)算機(jī)時，需要安裝驅(qū)動（每臺電腦只在第一次使用實(shí)驗(yàn)板前執(zhí)行一次即可，如同新買的U盤第一次連接計(jì)算機(jī)時要求安裝驅(qū)動的情況相似）。2、驅(qū)動文件在“單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板資源匯總【學(xué)生】”文件夾的“端驅(qū)動”文件夾中；3、驅(qū)動文件的安裝方法：運(yùn)行341文件，彈出如下圖所示的界面，然后點(diǎn)擊“安裝”按鈕即可。4、安裝完畢后，將實(shí)驗(yàn)板連接到計(jì)算機(jī)的口上，并打開實(shí)驗(yàn)板的電源開關(guān)【此時，因?yàn)閱纹瑱C(jī)中還沒有寫入程序，所以實(shí)驗(yàn)板上的顯示是混亂的，此時不用管，只要接通電源即可】，在計(jì)算機(jī)桌面的“我的電腦”的右鍵菜單中選擇“屬性”，再在“硬件”標(biāo)簽中點(diǎn)擊“設(shè)備管理器”按鈕，在“端口（和）”中查看多出的一個通訊端口的編號【例如：下圖中的，表示實(shí)驗(yàn)板及這臺計(jì)算機(jī)將通過5端口通訊，這個“5”將在下一步中用到。不同計(jì)算機(jī)端口編號可能不同?！?、下載燒錄軟件的使用：=1\*3①在“單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板資源匯總【學(xué)生】”文件夾的“下載燒錄軟件”中雙擊圖標(biāo)打開軟件，如下圖所示：=2\*3②我們要先將實(shí)驗(yàn)板連接到計(jì)算機(jī)的接口上，然后按照以下的步驟操作就可以了：步驟1：選擇單片機(jī)型號：12C5A步驟2：點(diǎn)擊按鈕“打開程序文件”，選擇你要往單片機(jī)中燒錄的*文件；步驟3：選擇及之通信的串行口的端口號【參見“實(shí)驗(yàn)板使用方法”的第4條】步驟4：【如果不是特殊需要，這部分不要隨意改動，否則會帶來不必要的麻煩！】步驟5：點(diǎn)擊“下載”按鈕，下面的信息顯示框中會出現(xiàn)“正在嘗試及單片機(jī)握手連接...”的提示。此時，在關(guān)閉實(shí)驗(yàn)板上的電源開關(guān)的前提下，重新打開實(shí)驗(yàn)板的電源開關(guān)給實(shí)驗(yàn)板通電，程序會從計(jì)算機(jī)自動燒錄到實(shí)驗(yàn)板的單片機(jī)中?！敬藭r，可以在實(shí)驗(yàn)板上觀察程序執(zhí)行結(jié)果了?！?3\*3③如果想往單片機(jī)中燒錄另一個程序，可以再次執(zhí)行上面的“步驟2”和“步驟5”兩步，簡單吧！實(shí)驗(yàn)二軟件的使用軟件使用前的準(zhǔn)備工作向C中增加單片機(jī)型號的方法：目前我們常用的軟件有2版本和3版本等，現(xiàn)在以向2版本中添加單片機(jī)型號為例，常用的方法有兩種：【建議大家采用方法2】方法1：數(shù)據(jù)庫替換法打開文件夾“單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板資源匯總【學(xué)生】”\“向C中增加型號”\“方法1”\“2”，復(fù)制2文件，粘貼到C:\\2中，替換其中的2文件?！具@樣，在軟件中，可選的單片機(jī)就全是公司的型號了】方法2：新數(shù)據(jù)庫添加法打開文件夾“單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板資源匯總【學(xué)生】”\“向C中增加型號”\“方法2”，將其中2文件夾中的文件粘貼到C:\\2文件夾中；再將文件粘貼到C:\文件夾中，替換原來的文件?！具@樣，在軟件中，即保留了原軟件中自帶的單片機(jī)型號，又新增加了公司的型號】軟件的使用簡介下面是2軟件的簡單使用步驟，詳細(xì)的使用說明見“單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板資源匯總【學(xué)生】”文件夾中的“附錄：2軟件的使用說明”。點(diǎn)擊桌面上的圖標(biāo)打開軟件。選擇菜單中的【】/【】新建項(xiàng)目，在彈出的對話框中選擇保存路徑和填寫項(xiàng)目名稱，如下圖所示，然后點(diǎn)擊“保存”按鈕。如果是采用了“方法2：新數(shù)據(jù)庫添加法”向2中添加單片機(jī)型號的話，會彈出一個“a”對話框，要在其中選擇“單片機(jī)”，再在彈出的對話框中選擇“12C5A16S2”系列中的“12C5A08S2”單片機(jī)，然后點(diǎn)擊“接下來要新建一個源程序文件。選擇【】/【】選項(xiàng)，在彈出的程序文本框中輸入程序，并選擇【】/【】選項(xiàng)，或者單擊工具欄按鈕，保存源程序，（注意C文件后綴為*）然后點(diǎn)擊“保存”按鈕，如下圖所示。如果已經(jīng)有源程序文件，可以忽略這一步。單擊1前面的+號，展開里面的內(nèi)容1，用右鍵單擊1，在彈出的快捷菜單中選擇‘1’選項(xiàng)，如下圖所示：選擇剛才的文件“流水燈”，單擊“”按鈕，添加完畢后單擊“”按鈕，關(guān)閉該窗口，如下圖所示：鼠標(biāo)右鍵單擊1，在彈出的快捷菜單中選擇‘1’選項(xiàng)，如下圖所示：在彈出的‘1’對話框中有10個選項(xiàng)卡，選中其中的第三個選項(xiàng)卡“”，中間的“：”【生成文件】選項(xiàng)一定要選中，如果編譯之后沒有生成文件，就是因?yàn)檫@個選項(xiàng)沒有被選中。默認(rèn)是不選中的。最后點(diǎn)擊“確定”按鈕，編譯程序。選擇菜單【】/【】選項(xiàng)，或者單擊工具欄中的按鈕，如下圖所示，開始編譯程序。如果編譯成功，開發(fā)環(huán)境下面會顯示編譯成功的信息，如下圖所示。如果有錯誤，回到源程序文本框中，修改程序，并且重新編譯，直到編譯成功為止。至此編程工作順利結(jié)束，可以將生成的*文件燒錄進(jìn)單片機(jī)，看看執(zhí)行的結(jié)果了。實(shí)驗(yàn)三流水燈實(shí)驗(yàn)1、8個燈分別連接在單片機(jī)P2口上，具體見原理圖；2、因?yàn)槭顷帢O通過電阻連接到單片機(jī)的口上，所以當(dāng)口為“0”時燈亮，當(dāng)口為“13、熟悉延時子程序的結(jié)構(gòu)和編寫方法；4、編寫主程序，實(shí)現(xiàn)燈的延時閃爍，閃爍頻率在0.3～1.5秒之間可以任意設(shè)置；；5、具體可以參見“參考程序”。實(shí)驗(yàn)四音頻輸出實(shí)驗(yàn)1、本實(shí)驗(yàn)板的P0.3口上連接了1個蜂鳴器，具體見原理圖；2、因?yàn)榉澍Q器是通過型三極管8550來驅(qū)動的，所以當(dāng)口P0.3為“0”時蜂鳴器響，當(dāng)口P0.3為“13、熟悉單片機(jī)編程控制蜂鳴器發(fā)聲的工作原理；4、掌握單片機(jī)編程控制蜂鳴器發(fā)出不同頻率聲音的方法；5、了解一段簡短音樂樂譜的構(gòu)成，及其單片機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的基本方法；6、編寫主程序，通過編程實(shí)現(xiàn)單片機(jī)驅(qū)動蜂鳴器自動演奏一段音樂；7、具體可以參見“參考程序”。實(shí)驗(yàn)五按鍵的查詢編程實(shí)驗(yàn)1、本實(shí)驗(yàn)板上有一個按鍵連接在單片機(jī)的中斷1（1）接口上，具體見原理圖；2、8個燈分別連接在單片機(jī)P0口上，具體見原理圖；因?yàn)槭顷帢O通過電阻連接到單片機(jī)的口上，所以當(dāng)口為“0”時燈亮，當(dāng)口為“13、熟悉中斷子程序的編寫方法；4、編寫主程序，實(shí)現(xiàn)燈的延時閃爍，閃爍頻率在0.3～1.5秒之間可選；5、具體可以參見“參考程序”。實(shí)驗(yàn)六按鍵的中斷編程實(shí)驗(yàn)1、本實(shí)驗(yàn)板上有一個按鍵連接在單片機(jī)的中斷1（1）接口上，具體見原理圖；2、8個燈分別連接在單片機(jī)P0口上，具體見原理圖；因?yàn)槭顷帢O通過電阻連接到單片機(jī)的口上，所以當(dāng)口為“0”時燈亮，當(dāng)口為“13、熟悉中斷子程序的編寫方法；4、編寫主程序，實(shí)現(xiàn)燈的延時閃爍，閃爍頻率在0.3～1.5秒之間可選；5、具體可以參見“參考程序”。實(shí)驗(yàn)七數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)1、本實(shí)驗(yàn)板的串行口上通過74164連接了六個數(shù)碼管，具體見原理圖；2、因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)板上的數(shù)碼管是共陽數(shù)碼管，所以當(dāng)74164的端口為“0”時數(shù)碼管對應(yīng)的段亮，當(dāng)74164的端口為“1”3、了解數(shù)碼管顯示0～9等數(shù)字的原理和“字?！钡臉?gòu)成方式；4、掌握單片機(jī)通過串行口上連接的74164實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管顯示數(shù)字的方法；5、熟悉顯示子程序的編寫方法；6、編寫主程序，實(shí)現(xiàn)通過數(shù)碼管顯示自己學(xué)號后六位的方法；7、編寫主程序，實(shí)現(xiàn)通過數(shù)碼管循環(huán)顯示自己全部學(xué)號數(shù)字的方法；8、具體可以參見“參考程序”。實(shí)驗(yàn)八矩陣鍵盤編程實(shí)驗(yàn)1、本實(shí)驗(yàn)板的P1口上連接了16個按鍵，具體見原理圖；2、本實(shí)驗(yàn)板的串行口上通過74164連接了六個數(shù)碼管，具體見原理圖；3、了解行列翻轉(zhuǎn)法進(jìn)行矩陣鍵盤解碼的工作原理；4、掌握行列翻轉(zhuǎn)法矩陣鍵盤解碼的編程方法；5、編寫主程序，實(shí)現(xiàn)任意按下某鍵，其對應(yīng)的鍵值能夠在數(shù)碼管上顯示出來；6、具體可以參見“參考程序”。實(shí)驗(yàn)九定時器編程實(shí)驗(yàn)1、8個燈分別連接在單片機(jī)P0口上，具體見原理圖；2、因?yàn)槭顷帢O通過電阻連接到單片機(jī)的口上，所以當(dāng)口為“0”時燈亮，當(dāng)口為“13、了解單片機(jī)中定時器的結(jié)構(gòu)和工作原理；4、掌握定時器初值的計(jì)算方法；5、熟悉定時器子程序的編寫方法；6、編寫主程序，實(shí)現(xiàn)燈的定時閃爍，閃爍頻率在0.3～1.5秒之間可以任意設(shè)置；7、具體可以參見“參考程序”。實(shí)驗(yàn)十電子時鐘編程實(shí)驗(yàn)1、本實(shí)驗(yàn)板的串行口上通過74164連接了六個數(shù)碼管，具體見原理圖；2、因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)板上的數(shù)碼管是共陽數(shù)碼管，所以當(dāng)74164的端口為“0”時數(shù)碼管對應(yīng)的段亮，當(dāng)74164的端口為“13、復(fù)習(xí)數(shù)碼管顯示0～9等數(shù)字的原理和單片機(jī)通過串行口上連接的74164實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管顯示數(shù)字的方法，以及顯示子程序的編寫方法；4、復(fù)習(xí)定時子程序的編寫方法；5、編寫主程序，實(shí)現(xiàn)單位時間長度的定時，從而定時1秒鐘；并且編程實(shí)現(xiàn)60進(jìn)制和24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，最終實(shí)現(xiàn)24時制時鐘；6、在主程序中編寫按鍵程序，實(shí)現(xiàn)時鐘當(dāng)前時間的校時調(diào)整功能；7、具體可以參見“參考程