电气本《单片机原理8051》实验指导书.docx

电气本《单片机原理8051》实验指导书.docx

《电气本《单片机原理8051》实验指导书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气本《单片机原理8051》实验指导书.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电气本《单片机原理8051》实验指导书

《单片机原理（8051）》

实验指导书

适用于电类专业本科

河北科技师范学院欧美学院

机电科学与工程系

实验一学习KEIL软件使用方法及P1口控制LED发光管的实验

一、实验目的

1、熟悉TX-1C单片机学习板系统结构

2、学习KEIL软件使用方法及KEIL工程建立方法

3、掌握LED发光二极管的原理及使用方法

4、学会读实际电子线路图。

5、学习51系列单片机的编程、仿真、调试、编译、芯片烧录。

二、实验器材

1、TX-1C单片机学习板系统

2、XK-2005型电气智能技术应用教学专家系统实验台

3、PC机

3、连接导线若干

三、实验电路

P1口控制LED发光二极管的实验（如图3.3.29所示）

四、实验内容

（1）熟练建立KEIL工程

（2）点亮第一个发光管.

（3）点亮1、3、5、7

（4）点亮2、4、6、8（作业）

（5）轮回点亮1、3、5、7灯和2、4、6、8灯（周期2秒）（作业）

（6）尝试让第一个发光管闪烁（周期1秒）（作业）

五、实验注意事项

（1）预习KEIL工程建立详细介绍及KEIL软件使用方法

（2）实验之前一定预习实验指导书，并编写出实验程序。

（3）如图，硬件是P1口控制发光管，软件也要用排发光管P1口控制发光管，而不能用别的口（比如P3口控制

。

（4）排发光管是共阳极（VCC）。

六、实验报告的要求

（1）按照实验报告格式填写全各项（实验目的、实验器材、实验内容等）

（2）画出相关硬件电路；

（3）写出汇编（或C51）语言原程序或程序框图；

（4）观察实验现象是否符合实验要求，写入实验报告。

实验二定时器中断与LED发光管循环灯实验

一、实验目的

1、熟悉51系列单片机

2、掌握TX-1C单片机学习板系统的使用方法

3、掌握LED发光二极管的原理及使用方法

4、掌握P1口的功能及使用方法。

5、学会读实际电子线路图。

二、实验器材

1、TX-1C单片机学习板系统

2、XK-2005型电气智能技术应用教学专家系统实验台

3、PC机

4、连接导线若干

三、实验电路

四、实验内容

（1）用调用软件延时子程序的方法设计循环点亮发光二极管（每个发光二极管亮1秒）

（2）用调用软件延时子程序的方法设计循环两两点亮发光二极管（每2个发光二极管亮2秒）（作业）

（3）用定时器T0中断的方法设计循环点亮发光二极管（每个发光二极管亮1秒）

（4）用定时器T1中断的方法设计循环两两点亮发光二极管（每2个发光二极管亮2秒）（作业）

五、实验注意事项

（1）预习KEIL工程建立详细介绍及KEIL软件使用方法

（2）实验之前一定预习实验指导书，并编写出实验程序。

（3）如图，硬件是P1口控制发光管，软件也要用排发光管P1口控制发光管，而不能用别的口（比如P3口控制

。

（4）排发光管是共阳极（VCC）。

六、实验报告的要求

（1）按照实验报告格式填写全各项（实验目的、实验器材、实验内容等）

（2）画出相关硬件电路；

（3）写出汇编（或C51）语言原程序或程序框图；

（4）观察实验现象是否符合实验要求，写入实验报告

七、思考

将本实验的实验现象改为“不发光二极管循环移位”

实验三数码管显示实验

一、实验目的

1、熟悉51系列单片机

2、更加熟练地掌握TX-1C单片机学习板系统的使用方法

3、掌握LED发光数码管的原理及使用方法（包括动态显示方法和静态显示方法）

4、学习使用网络资源及网上介绍的集成电路芯片及其使用方法。

5、学会读实际电子线路图。

二、实验器材

1、TX-1C单片机学习板系统

2、XK-2005型电气智能技术应用教学专家系统实验台

3、PC机

4、连接导线若干

三、实验电路

1.静态显示一位数码，如图3.1

图3.1数码管静态显示电路原理图

2.动态显示六位数码，如图3.2

图3.2动态显示六位数码电路原理图

四、实验内容

（1）用调用软件延时子程序的方法设计单个数码管循环1-9（每个发光数码管亮1秒）（作业）

（2）用定时器T0中断的方法设计单个数码管循环9-0（每个发光数码管亮1秒）（作业）

（3）六个数码管显示0、1、2、3、4、5

（4）六个数码管循环显示1、2、3、4、5、6；2、3、4、5、6、7；......;a,b,c,d,e,f（不分大小写）；b,c,d,e,f,1;........

五、实验注意事项

（1）实验之前一定预习实验指导书，并编写出实验程序。

（2）数码发光管是共阳极（VCC）。

六、实验报告的要求

（1）按照实验报告格式填写全各项（实验目的、实验器材、实验内容等）

（2）画出相关硬件电路；

（3）写出汇编（或C51）语言原程序或程序框图；

（4）观察实验现象是否符合实验要求，写入实验报告

实验四外部中断实验

一、实验目的

1、更加熟练地掌握TX-1C单片机学习板系统的使用方法。

2、掌握外部中断的原理及使用方法。

3、进一步熟练掌握LED发光二极管的原理及使用方法。

4、进一步熟练掌握LED发光数码管的原理及使用方法（包括动态显示方法和静态显示方法）。

5、进一步熟练读实际电子线路图。

6、二、实验器材

1、TX-1C单片机学习板系统

2、XK-2005型电气智能技术应用教学专家系统实验台

3、PC机

4、连接导线若干

三、实验电路（如图3.3.45所示）

图3.3.45外部中断实验电路原理图

四、实验内容

（1）主程序是单个数码管循环显示1-9（每个发光数码管亮1秒）。

只要一按INT1键，CPU响应中断请求——数码管停留在按键前的显示数字，8个发光二极管显示器循环点亮一个灯，每个点亮1秒，执行5次循环，再回到主程序执行。

（作业）

（2）主程序是8个发光二极管显示器循环点亮一个灯，每个点亮1秒。

只要一按INT1键，CPU响应中断请求——单个数码管循环显示1-9（每个发光数码管亮1秒）,再回到主程序执行。

（作业）

五、实验注意事项

（1）实验之前一定预习实验指导书，并编写出实验程序。

（2）如图，硬件是P1口控制发光管，软件也要用排发光管P1口控制发光管，而不能用别的口

（3）数码发光管是共阳极（VCC）。

六、实验报告的要求

（1）按照实验报告格式填写全各项（实验目的、实验器材、实验内容等）

（2）画出相关硬件电路；

（3）写出汇编（或C51）语言原程序或程序框图；

（4）观察实验现象是否符合实验要求，写入实验报告

实验五A/D转换实验

一、实验目的

1、进一步熟练掌握LED发光数码管的原理及使用方法（主要动态显示方法）。

2、进一步熟练读实际电子线路图。

3、掌握A/D转换芯片ADC0804（ADC0809）的原理及使用方法

4、学习AT89C51的编程、仿真、调试、编译、芯片烧录。

对应文件AD.HEX

二、实验器材

1、TX-1C单片机学习板系统

2、XK-2005型电气智能技术应用教学专家系统实验台

3、PC机

4、连接导线若干

三、实验电路（如图5.1所示）

图5.1A/D转换电路原理图

四、实验内容

（1）三个数码管循环显示1、2、3；2、3、4；......;a,b,c,（不分大小写）；e,f,1;f,21,2........

（2）将电路中电位器Re2（TAE）旋动到适当位置，使AD0804的6引脚电平为（0V<6引脚电平<1V）,之后，观察LED显示A/D转换值。

（作业）

（3）将电路中电位器Re2（TAE）旋动到适当位置，使AD0804的6引脚电平为（2V<6引脚电平<3V）,之后，观察数码显示A/D转换值。

（作业）

（4）将电路中电位器Re2（TAE）旋动到适当位置，使AD0804的6引脚电平为（4V<6引脚电平<5V）,之后，观察LED显示与数码显示A/D转换值。

（作业）

五、实验注意事项

（1）实验之前一定预习实验指导书，并编写出实验程序。

（2）如图，硬件是P1口控制发光管，软件也要用排发光管P1口控制发光管，而不能用别的口

（3）数码发光管是共阳极（VCC）。

六、实验报告的要求

（1）按照实验报告格式填写全各项（实验目的、实验器材、实验内容等）

（2）画出相关硬件电路；

（3）写出汇编（或C51）语言原程序或程序框图；

（4）观察实验现象是否符合实验要求，写入实验报告

实验六矩阵键盘实验（选作）

一、实验目的

1、更加熟练地掌握TX-1C单片机学习板系统的使用方法。

2、掌握矩阵键盘的原理及使用方法

3、进一步熟练掌握LED发光数码管的原理及使用方法（静态显示方法）。

4、进一步熟练读实际电子线路图。

二、实验器材

1、TX-1C单片机学习板系统

2、XK-2005型电气智能技术应用教学专家系统实验台

3、PC机

4、连接导线若干

三、实验电路

图6.1矩阵键盘实验电路原理图

四、实验内容

（1）用调用软件延时子程序的方法设计单个数码管循环1-9（每个发光数码管亮1秒）

（2）用定时器T0中断的方法设计单个数码管循环1-9（每个发光数码管亮1秒）

（3）按S2——S5键，在数码管上分别显示2.——5.数字。

（4）按S6——S21键，在数码管上分别显示0——F十六进制数字。

五、实验注意事项

（1）实验之前一定预习实验指导书，并编写出实验程序。

（2）数码发光管是共阳极（VCC）。

（3）注意矩阵键盘的行线与列线。

六、实验报告的要求

（1）按照实验报告格式填写全各项（实验目的、实验器材、实验内容等）

（2）画出相关硬件电路；

（3）写出汇编（或C51）语言原程序或程序框图；

（4）观察实验现象是否符合实验要求，写入实验报告

74HC573中文资料（http:

//www.fpga-

2009年09月10日星期四10:

13

1

8锁存器74LS573中文资料

三态总线驱动输出

·置数全并行存取

·缓冲控制输入

·使能输入有改善抗扰度的滞后作用

原理：

74LS573的八个锁存器都是透明的D型锁存器，当使能（G）为高时，Q输出将随数据（D）输入而变。

当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。

输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，新的数据也可以置入。

这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。

特别适用于缓冲寄存器，I/O通道，双向总线驱动器和工作寄存器。

所谓A/D转换器就是模拟/数字转换器（AnalogtoDigitalConverter简称ADC）是将输入的模拟信号转换成为数字信号。

ADC0804的规格及引脚图

试验原理图：

/CS：

芯片选择信号。

VREF：

辅助参考电压。

/WR：

用来启动转换的控制当/WR自HI变为LO时,转换器被清除;当/WR回到HI时,转换正式启动;

/RD：

外部读取转换结果的控制脚输出信号。

DB0~DB7：

8位数字输出。

/INTR：

中断请求信号输出,低电平动

AGND,DGND：

模拟信号以及数字信号接地。

CLKIN,CLKR：

时钟输入或接振荡元件（R,C）,频率约限制在100KHz~1460KHz

VIN（+）,VIN（-）：

差动模拟电压输入。

输入单端正电压时,VIN（-）接地;

AD0804资料

ADC0804是用CMOS集成工艺制成的逐次比较型摸数转换芯片。

分辨率8位，转换时间100μs，输入电压范围为0~5V，增加某些外部电路后，输入模拟电压可为 5V。

该芯片内有输出数据锁存器，当与计算机连接时，转换电路的输出可以直接连接在CPU数据总线上，无须附加逻辑接口电路。

ADC0804芯片外引脚图如7.25所示。

引脚名称及意义如下：

ADC0804的两模拟信号输出端，用以接受单极性、双极性和差摸输入信号。

A/D转换器数据输出端，该输出端具有三态特性，能与微机总线相接。

AGND：

模拟信号地。

DGND：

数字信号地。

CLKIN：

外电路提供时钟脉冲输入端。

CLKR：

内部时钟发生器外接电阻端，与CLKIN端配合可由芯片自身产生时钟脉冲，其频率为1/1.1RC。

图7.25ADC0804引脚图

CS：

片选信号输入端，低电平有效，一旦CS有效，表明A/D转换器被选中，可启动工作。

WR：

写信号输入，接受微机系统或其它数字系统控制芯片的启动输入端，低电平有效，当CS、WR同时为低电平时，启动转换。

。

RD：

读信号输入，低电平有效，当CS、RD同时为低电平时，可读取转换输出数据。

INTR：

转换结束输出信号，低电平有效。

输出低电平表示本次转换已完成。

该信号常作为向微机系统发出的中断请求信号。

在使用时应注意以下几点：

（1）转换时序

ADC0804控制信号的时序图如7.26所示，由图可见各控制信号时序关系为：

当CS

图7.26ADC0804控制信号的时序图

与WR同时为低电平A/D转换器被启动切在WR上升沿后100 模数完成转换，转换结果存入数据锁存器，同时，INTR自动变为低电平，表示本次转换已结束。

如CS、RD同时来低电平，则数据锁存器三态门打开，数字信号送出，而在RD高电平到来后三态门处于高阻状态。

（2）零点和满刻度调节。

ADC0804的零点无须调整。

满刻度调整时，先给输入端加入电压 ，使满刻度所对应的电压值是 ，其中 是输入电压的最大值， 是输入电压的最小值。

当输入电压与 值相当时，调整 端电压值使输出码为FEH或FFH。

（3）参考电压的调节

在使用A/D转换器时，为保证其转换精度，要求输入电压满量程使用。

如输入电压动态范围较小，则可调节参考电压 ，以保证小信号输入时ADC0804芯片8位的转换精度。

（4）接地

模数、数模转换电路中要特别注意到地线的正确连接，否则干扰很严重，以至影响转换结果的准确性。

A/D、D/A及取样保持芯片上都提供了独立的模拟地（AGND）和数字地（DGND）的引脚。

在线路设计中，必须将所有的器件的模拟地和数字地分别连接，然后将模拟地与数字地仅在一点上相连。

地线的正确连接方法如图7.27所示。

图7.27正确的地线连接

2.ADC0804的典型应用

下面以数据采集系统为例介绍ADX0804的典型应用。

在现代过程控制及各种智能仪器和仪表中，为采集被控（被测）对象数据以达到由计算机进行实时控制、检测的目的，常用微处理器和A/D转换器组成数据采集系统。

ADC0804引脚图及接口电路

单片机2009-06-0810:

07:

15阅读174评论0  字号：

大中小 订阅

ADC0804引脚图如下：

引脚功能及应用特性如下：

CS、RD、WR（引脚1、2、3）：

是数字控制输入端，满足标准TTL逻辑电

平。

其中CS和WR用来控制A/D转换的启动信号。

CS、RD用来读A/D转换的结

果，当它们同时为低电平时，输出数据锁存器DB0~DB7各端上出现8位并行二进制数

码。

CLKI（引脚4）和CLKR（引脚19）：

ADC0801~0805片内有时钟电路，只要在外

部“CLKI”和“CLKR”两端外接一对电阻电容即可产生A/D转换所要求的时钟，其

振荡频率为fCLK≈1/1.1RC。

其典型应用参数为：

R=10KΩ，C=150PF，fCLK≈640KHZ，

转换速度为100μｓ。

若采用外部时钟，则外部fCLK可从CLKI端送入，此时不接R、C。

允许的时钟频率范围为100KHZ～1460KHZ。

INTR（引脚5）：

INTR是转换结束信号输出端，输出跳转为低电平表示本次

转换已经完成，可作为微处理器的中断或查询信号。

如果将CS和WR端与INTR端

相连，则ADC0804就处于自动循环转换状态。

CS＝0时，允许进行A/D转换。

WR由低跳高时A/D转换开始，8位逐次比较

需8×8=64个时钟周期，再加上控制逻辑操作，一次转换需要66～73个时钟周期。

在典型应用fCLK＝640KHZ时，转换时间约为103μｓ～114μｓ。

当fCLK超过640KHZ，转

换精度下降，超过极限值1460KHZ时便不能正常工作。

VＩＮ

（＋）（引脚）和VＩＮ

（－）（引脚7）：

被转换的电压信号从VＩＮ

（＋）和VＩＮ

（－）输

入，允许此信号是差动的或不共地的电压信号。

如果输入电压VＩＮ的变化范围从0V

到Vmax，则芯片的VＩＮ

（－）端接地，输入电压加到VＩＮ

（＋）引脚。

由于该芯片允许差动

输入，在共模输入电压允许的情况下，输入电压范围可以从非零伏开始，即Vmin至

Vmas。

此时芯片的VＩＮ

（－）端应该接入等于Vmin的恒值电码坟上，而输入电压VＩＮ仍然

加到VＩＮ

（＋）引脚上。

AGND（引脚8）和DGND（引脚10）：

A/D转换器一般都有这两个引脚。

模拟地

AGND和数字地DGND分别设置引入端，使数字电路的地电流不影响模拟信号回路，

以防止寄生耦合造成的干扰。

VＲＥＦ／2（引脚9）：

参考电压VＲＥＦ/2可以由外部电路供给，从“VＲＥＦ/2”端直接送

入，VＲＥＦ/2端电压值应是输入电压范围的二分之一。

所以输入电压的范围可以通过

调整VＲＥＦ/2引脚处的电压加以改变，转换器的零点无需调整。

ADC0804转换器的工作时序如图4-8所示。

AD转换器的设计接口电路图:

图中，ADC0804数据输出线与AT89C51的数据总线直接相连，AT89C51的RD、

WR和INT1直接连到ADC0804，由于用P1.0线来产生片选信号，故无需外加

地址译码器。

当AT89C51向ADC0804发WR（启动转换）、RD（读取结果）信号时，

只要虚拟一个系统不占用的数据存储器地址即可。