单片机与PLC技术实验报告.docx
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单片机与PLC技术实验报告
一、简述实验内容
1.8位LED输出：
准备工作：
用短接线将实验箱上的P4.0~P4.7与LD1~LD8接线端子短接。
A.利用定时器3作定时（系统主频2MHz,定时间隔要求0.3秒），用C8051F020的P4口作输出控制发光二极管LD1~LD8。
让发光二极管LD1~LD8依次点亮（同一时刻只有一个发光二极管发光）。
其中LD1最先点亮发光，LD8最后点亮，LD1再点亮，然后重复。
2.8路拨档开关输入
准备工作：
闭合开关K11
A.编写程序，读入开关K1~K8的状态。
B.编写程序，读入开关K1~K8的状态，取反后通过发光二极管LD1~LD8输出。
2、试分析8位LED输出电路图的原理。
答：
发光二极管LD1~LD8正极均通过200Ω电阻接+3V电源，负极接实验箱上的P4.0~P4.7。
当P4.0~P4.7输出高电平时，发光二极管截止不发光，当P4.0~P4.7中有输出低电平的时，该端口对应的发光二极管导通，发光。
由此可以通过控制P4.0~P4.7输出电平控制灯的点亮与熄灭，可通过设一个低电平再通过移位的方法实现发光二极管LD1~LD8依次点亮的效果。
3、写出8位LED输出实验的以及子程序的流程图。
8位LED输出实验的以及子程序的流程图在实验报告上
4、写出8位LEDC语言源程序（要求有注释）
#include
//16位特殊寄存器定义
sfr16TMR3RL=0x92;
sfr16TMR3=0x94;
//常量定义
#defineSYSCLK2000000//系统工作频率
//全局变量定义
unsignedchari=0xfe;
//函数定义
voidPORT_Init（void）;
voidTimer3_Init（intcounts）;
voidTimer3_ISR（void）;
//主程序
voidmain（void）{
WDTCN=0xde;
WDTCN=0xad;//禁止看门狗定时器
PORT_Init（）;
Timer3_Init（SYSCLK*1024）;
REF0CN=0x02;
EA=1;
while
（1）{
}
}
//-------------------------------------------------------------------------
//函数名称:
PORT_Init（）
//函数功能:
通用I/O口及交叉开关初始化
//入口参数:
无
//出口参数:
无
//全局变量引用:
无
//调用模块:
无
//----------------------------------------------------------------------
voidPORT_Init（void）
{
XBR2=0x40;/*使能交叉开关*/
P74OUT|=0x11;/*推挽输出*/
}
//--------------------------------------------------------------------
//函数名称:
Timer3_Init（）
//函数功能:
定时器3初始化
//入口参数:
intcounts
//出口参数:
无
//全局变量引用:
无
//调用模块:
无
//----------------------------------------------------------------------
voidTimer3_Init（intcounts）
{
TMR3CN=0x00;
TMR3RL=-counts;
TMR3=0xffff;
EIE2|=0x01;
TMR3CN|=0x04;
}
//-------------------------------------------------------------------
//函数名称:
Timer3_ISR（）
//函数功能:
定时器3中断服务程序
//入口参数:
无
//出口参数:
无
//全局变量引用:
无
//调用模块:
无
//-------------------------------------------------------------------
voidTimer3_ISR（void）interrupt14
{
TMR3CN&=~（0x80）;/*清中断标志*/
P4=i;/*送数据到P4*/
i<<=1;
i=i|0x01;
if（i==0xff）
i=0xfe;
}
5、试分析8路拨档开关输入电路图的原理。
答：
将K1~K8分别与P5.0~P5.7相连，当K1~K8中有开关按下时，其对应P5.0~P5.7端口为低电平。
由此可见，将P5.0~P5.7通过程序赋给P4.0~P4.7，即可实现用8路拨档开关控制8个灯的开关。
6、写出8路拨档开关输入的程序流程图，以及C语言源程序（要求有注释）
#include
//16位特殊寄存器定义
sfr16TMR3RL=0x92;
sfr16TMR3=0x94;
//常量定义
#defineSYSCLK2000000//系统工作频率
//全局变量定义
unsignedchari=0xfe;
//主程序
voidmain（void）{
WDTCN=0xde;
WDTCN=0xad;//禁止看门狗定时器
P4=P5;
}
}
8路拨档开关输入的程序流程图在实验报告上
1、简述实验内容
1.准备工作
教学实验机的步进电机驱动信号是STEPA~STEPD，本例程用P5.0~P5.3来控制步进电机的4个线圈处于通电或断电状态，所以在运行历程前，用跳线将STEPA~STEPD分别同P5.0~P5.3连接。
2.步进电机正转
编制程序控制步进电机实现正功能
3.步进电机反转
编制程序控制步进电机实现反功能
4.步进电机定速运行
编制程序使步进电机以每分钟30圈的速度正转
2、写出实验中，步进电机正反转，以及恒速运行的程序流程图，以及C语言源程序。
1.步进电机正反转
//程序说明:
此程序通过I/O口驱动步进电机,实现步进电机正反转
//P50--STEPAP51--STEPBP52--STEPCP53--STEPD
#include//SFRdeclarations
#include
voidPORT_Init（void）;
/***************************************************************************************
函数名称：
voidsleep_ms（WORDcount）
功能描述：
延时
输入：
WORDcount（所要延时的长度）
输出：
无
全局变量：
无
调用模块：
_nop_（）
***************************************************************************************/
voidsleep_ms（unsignedcharcount）
{
unsignedcharii,jj;
for（ii=0;ii{
for（jj=0;jj<250;jj++）
_nop_（）;
}
}
//------------------------------------------------------------------------------------
//MAINRoutine
//------------------------------------------------------------------------------------
voidmain（void）{
unsignedchark;
unsignedcharSendData;
WDTCN=0xde;/*无效看门狗*/
WDTCN=0xad;
PORT_Init（）;
SendData=0xff;/*4相线圈都截止*/
while
（1）
{
/*步进电机正转*/
for（k=0;k<10;k++）{
SendData=0x0e;/*A相通电*/
P5=SendData;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
SendData=0x0c;/*AB相通电*/
P5=SendData;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
SendData=0x0d;/*B相通电*/
P5=SendData;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
SendData=0x09;/*BC相通电*/
P5=SendData;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
SendData=0x0b;/*C相通电*/
P5=SendData;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
SendData=0x03;/*CD相通电*/
P5=SendData;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
SendData=0x07;/*D相通电*/
P5=SendData;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
SendData=0x06;/*DA相通电*/
P5=SendData;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
}
/*步进电机反转*/
for（k=0;k<10;k++）{
SendData=0x06;
P5=SendData;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
SendData=0x03;
P5=SendData;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
SendData=0x09;
P5=SendData;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
SendData=0x0c;
P5=SendData;
sleep_ms（250）;
sleep_ms（250）;
}
}
}
/***************************************************************************************
函数名称：
voidPORT_Init（void）
功能描述：
初始化I/O
输入：
无
输出：
无
全局变量：
XBR2,P74OUT
调用模块：
无
***************************************************************************************/
voidPORT_Init（void）
{
XBR2=0x40;/*使能交叉开关和弱上拉*/
P74OUT|=0x0f;/*P5低4位为推挽输出，其余口为开漏输出*/
}
2.步进电机恒速运行
//程序说明:
此程序通过I/O口驱动步进电机,实现步进电机以每分钟30圈的速度正转
//P50--STEPAP51--STEPBP52--STEPCP53--STEPD
#include//SFRdeclarations
#include
voidPORT_Init（void）;
/***************************************************************************************
函数名称：
voidsleep_ms（WORDcount）
功能描述：
延时
输入：
WORDcount（所要延时的长度）
输出：
无
全局变量：
无
调用模块：
_nop_（）
***************************************************************************************/
voidsleep_ms（unsignedcharcount）
{
unsignedcharii,jj;
for（ii=0;ii{
for（jj=0;jj<250;jj++）
_nop_（）;
}
}
//------------------------------------------------------------------------------------
//MAINRoutine
//------------------------------------------------------------------------------------
voidmain（void）{
unsignedchark;
unsignedcharSendData;
WDTCN=0xde;/*无效看门狗*/
WDTCN=0xad;
PORT_Init（）;
SendData=0xff;/*4相线圈都截止*/
while
（1）
{
/*步进电机正转*/
for（k=0;k<10;k++）{
SendData=0x0e;/*A相通电*/
P5=SendData;
sleep_ms（25）;
sleep_ms（25）;
sleep_ms（25）;
SendData=0x0c;/*AB相通电*/
P5=SendData;
sleep_ms（25）;
sleep_ms（25）;
sleep_ms（25）;
SendData=0x0d;/*B相通电*/
P5=SendData;
sleep_ms（25）;
sleep_ms（25）;
sleep_ms（25）;
SendData=0x09;/*BC相通电*/
P5=SendData;
sleep_ms（25）;
sleep_ms（25）;
sleep_ms（25）;
SendData=0x0b;/*C相通电*/
P5=SendData;
sleep_ms（25）;
sleep_ms（25）;
sleep_ms（25）;
SendData=0x03;/*CD相通电*/
P5=SendData;
sleep_ms（25）;
sleep_ms（25）;
sleep_ms（25）;
SendData=0x07;/*D相通电*/
P5=SendData;
sleep_ms（25）;
sleep_ms（25）;
sleep_ms（25）;
SendData=0x06;/*DA相通电*/
P5=SendData;
sleep_ms（25）;
sleep_ms（25）;
sleep_ms（25）;
}
}
}
/***************************************************************************************
函数名称：
voidPORT_Init（void）
功能描述：
初始化I/O
输入：
无
输出：
无
全局变量：
XBR2,P74OUT
调用模块：
无
***************************************************************************************/
voidPORT_Init（void）
{
XBR2=0x40;/*使能交叉开关和弱上拉*/
P74OUT|=0x0f;/*P5低4位为推挽输出，其余口为开漏输出*/
}
流程图在实验报告上
1、简述实验内容
准备工作：
将P1.0用短接线连接到实验箱上的PWM点。
1.编制程序将PCA模块中的CEX0引脚配置在P1.0
2.编制程序实现8位PWM控制直流电机的运行，试改变8位PWM信号的占空比，观察电机转速的变化。
3.编制程序实现16位PWM控制直流电机的运行，试改变16位PWM信号的占空比，观察电机转速的变化。
2、说明PCA模块的交叉开关引脚分配。
题目中要求将PCA模块中的CEX0引脚配置在P1.0，但实际操作时没有配置成功，最终将PCA模块中的CEX0引脚配置在P1.2。
具体引脚分配：
P0.0被分配给TX0，P0.1被分配给RX0，P0.2被分配给SCK，P0.3被分配给MISO，P0.4被分配给MOSI，P0.5被分配给NSS，P0.6被分配给SDA，P0.7被分配给SCL，P1.0被分配给TX1，P1.1被分配给RX1，P1.2被分配给CEX0。
3、写出程序的流程图，以及C语言源程序。
1.8位PWM控制直流电机的运行
//程序说明:
此程序实现PCA的8位PWM输出，输出脚配置在P1.2脚。
#include/*SFR定义*/
//------------------------------------------------------------------------------------
//FunctionPROTOTYPES
//------------------------------------------------------------------------------------
voidPORT_Init（void）;
voidPCA_Init（void）;
voidPCA_ISR（void）;
//------------------------------------------------------------------------------------
//MAINRoutine
//------------------------------------------------------------------------------------
voidmain（void）{
WDTCN=0xde;
WDTCN=0xad;/*关看门狗*/
PORT_Init（）;/*初始化IO口*/
PCA_Init（）;/*PCA初始化成16位脉宽调置方式*/
EA=1;/*开总中断*/
while
（1）{
}
}
voidPORT_Init（void）
{
XBR0=0x0f;/*CEX0-->P1.2*/
XBR2=0x44;/*使能交叉开关和弱上拉*/
}
voidPCA_Init（void）
{
EIE1=0x08;
PCA0L=0x00;
PCA0CPM0=0x4b;/*8位PWM方式，当CCF0=1时，允许辅捉/比较标志的中断申请*/
PCA0CPL0=0x00;/*置初值*/
PCA0CPH0=0x80;
PCA0CN=0x40;/*允许PCA定时器/计数器*/
}
/*PCA中断子程序*/
voidPCA_ISR（void）interrupt9
{
CF=0;/*清溢出中断标志*/
CCF0=0;/*清匹配中断标志*/
}
2.16位PWM控制直流电机的运行
//程序说明:
此程序实现PCA的16位PWM输出，输出脚配置在P1.2脚。
#include/*SFR定义*/
//------------------------------------------------------------------------------------
//FunctionPROTOTYPES
//------------------------------------------------------------------------------------
voidPORT_Init（void）;
voidPCA_Init（void）;
voidPCA_ISR（void）;
//------------------------------------------------------------------------------------
//MAINRoutine
//------------------------------------------------------------------------------------
voidmain（void）{
WDTCN=0xde;
WDTCN=0xad;/*关看门狗*/
PORT_Init（）;/*初始化IO口*/
PCA_Init（）;/*PCA初始化成16位脉宽调置方式*/
EA=1;/*开总中断*/
while
（1）{
}
}
voidPORT_Init（void）
{
XBR0=0x0f;/*CEX0-->P1.2*/
XBR2=0x44;/*使能交叉开关和弱上拉*/
}
voidPCA_Init（void）
{
EIE1=0x08;
PCA0L=0x00;
PCA0H=0x00;
PCA0CPM0=0xcb;/*16位PWM方式，当CCF0=1时，允许辅捉/比较标志的中断申请*/
PCA0CPL0=0x00;/*置初值*/
PCA0CPH0=0x80;
PCA0CN=0x40;/*允许PCA定时器/计数器*/
}
/*PCA中断子程序*/
voidPCA_ISR（void）interrupt9
{
CF=0;/*清溢出中断标志*/
CCF0=0;/*清匹配中断标志*/
}
流程图在实验报告上
实验1PLC实现启动、保持和停止功能
（1）将输入端X0,X1接至开关0，开关1，编制程序实
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