单片机原理及应用实验指导书第2版.docx
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单片机原理及应用实验指导书第2版
单片机原理及应用
实验指导书
（第2版）
闫晓东
河北联合大学信息工程学院
2014年4月
目录
实验一P1口实验…………………………………………………………………………….1
实验二软件BCDASCII码转换…………………………………………………………….3
实验三定时/计数器实验…………………………………………………………………….4
实验四外部中断实验………………………………………………………………………...6
实验五串行口通讯实验……………………………………………………………………...7
实验六键盘显示器实验………………………………………………………………………8
实验七外部存储器实验………………………………………………………………………8
实验八A/D、D/A转换实验…….………………………………………………………9
实验九蜂鸣器实验（选做）…….……………………………………………………..………9
实验十液晶显示器实验（选做）…….……………………………………………..…………9
实验十一时钟日历芯片实验（选做）…….………………………………………..…………9
实验十二温度传感器实验（选做）…….………………………………………………………9
实验一P1口实验
（1）
一、实验题目
1.P1口做输出口，接8只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。
二、实验目的
1.学习P1口作为输出口的使用方法。
2.学习延时子程序的编写和使用。
三、有关说明
P1口为准双向口，P1口的每一位都能独立地定义为输出线或输入线。
作为输入的口线，必须向锁存器相位写入1，该位才能作为输入。
再看一下延时程序的实现，现常用的有两种方法：
一是用定时器中断来实现，二是用指令循环来实现。
在系统时间允许的情况下，可以采用后一种方法。
以12M晶振为例，一个机器周期为12/12=1uS，现要写一个延时0.1S的程序，可大致写出如下：
MOVR7,#200
DE1:
MOVR6,#X
DE2:
DJNZR6,DE2
DJNZR7,DE1
上面MOV，DJNZ指令均需要两个机器周期，所以每执行一条指令需2uS，现求出X值：
（X*2+2+1）*200+1=100000，求出X=248。
四、实验电路
五、连线方法
电路单元
单片机单元
8LED灯单元
连接1
P1.0~P1.7
CON11
六、实验要求
1.画出程序流程图。
2.编写程序实现实验要求，并观察实验结果。
实验一P1口实验
（2）
一、实验题目
P1口做输入口，接8位拨码开关，以P0口做输出口，编写程序读取开关状态，在发光二极管上显示出来。
二、实验目的
学习P1口作为输入口的使用方法。
三、有关说明
P1口为准双向口，P1口的每一位都能独立地定义为输出线或输入线。
作为输入的口线，必须向锁存器相位写入1，该位才能作为输入。
四、实验电路
五、连线方法
电路单元
单片机单元
8LED灯单元
拨码开关单元
连接1
P0.0~P0.7
CON11
连接2
P1.0~P1.1
CON12
六、实验要求
1.画出程序流程图。
2.编写程序实现实验要求，并观察实验结果。
实验二软件BCD、ASCII码转换
一、实验题目
软件实验，将内部存储器中的8位二进制数转化为BCD码和ASCII码，并在仿真环境中查看转换结果。
二、实验目的
1.学习软件编译和调试环境。
2.学习在单片机系统中BCD和ASCII转换的方法。
三、有关说明
1.将某8位二进制数转换为BCD码，将该8位二进制数读入A中，转换后存储于片内RAM的20H，21H单元。
2.将某十六进制数读入A中，并转换为ASCII码。
数字0~9的ASCII码分别是30~39H；英文大写字母A~F的ASCII码分别为41~46H，可见该十六进制数如<10，要转换为ASCII码应加30H；如>=10，则加30H还要再加07H。
四、连线方法
模拟仿真。
在模拟仿真环境观察参数变化。
程序执行过程中可单步仿真观看运行结果，程序执行完，打开存储器观察窗口观察运行结果。
六、实验要求
1.画出程序流程图。
2.编写程序实现实验要求，并观察实验结果。
实验三定时/计数器实验
一、实验题目
连线并编制程序，使用定时器1中断，按方式1工作，将LED灯循环点亮。
二、实验目的
1.定时器中断的使用。
2.学习定时器中断间隔时间的计算。
3.学习中断处理程序的编程方法。
三、原理简述
1.定时器/计数器的输入脉冲周期与机器周期一样，为振荡器频率的1/12。
本实验中时钟频率为12M，现要采用中断方法来实现1秒延时，要在定时器1中设置一个时间常数，使其每隔0.05秒产生一次中断，CPU响应中断后R0中计数值减1，令（R0）=14H，即循环20次可实现1秒延时。
时间常数可按以下方法确定：
机器周期=12/晶振频率=12/12=1uS
定时器需设初值为X，则（2^16-X）*1=50000uS
求出X=15536
化为十六进制：
X=3CB0H，故初始值为：
TH1=3CH，TL1=B0H。
2.初始化程序
包括定时器初始化和中断系统初始化。
主要对IP，IE，TCON，TMOD的相应位进行正确的设定，并将时间常数送入定时器中。
由于只有定时器中断，IP不必设置。
定时器1初始化时建议使用如下指令：
ANLTMOD，#0FH
ORLTMOD，#10H
3.设计中断服务程序和主程序
中断服务程序除了要完成记述减一工作外，还要将时间常数重新送入定时器中，为下一次中断做准备。
主程序则用来控制发光二极管按要求顺序亮灭。
四、实验电路
五、连线方法
电路单元
单片机单元
8LED灯单元
连接1
P1.0~P1.7
CON11
六、实验要求
1.画出程序流程图。
（中断子程序和主程序）
2.编写程序实现实验要求，并观察实验结果。
实验四外部中断实验
一、实验题目
使用单脉冲按键作为中断源，每按一次按钮，点亮的发光二极管向右移动一位。
二、实验目的
1.学习外部中断技术的基本使用方法。
2.学习中断处理程序的编程方法。
三、实验电路
四、连线方法
电路单元
单片机单元
8LED灯单元
按键单元
连接1
P1.0~P1.7
CON11
连接2
P3.3
C0（J2短路）
五、实验要求
1.画出程序流程图。
2.编写程序实现实验要求，并观察实验结果。
实验五串行口通讯实验
一、实验题目
连线并编写程序，以单片机作为发送端，把要发送的信息，通过串行口发送出去，UART单元通过RS232总线发送给上位PC机，PC机通过串口通信软件显示接收到的信息。
单片机作为接收端，将上位PC机发送过来的数据进行处理，并通过串口回复信息给上位机。
二、实验目的
1.掌握8051串行口方式1的工作方式及编程方法。
2．掌握定时计数器工作方式和编程方法。
三、有关说明
串行口在工作方式0时，可用于扩展并行输入/输出接口。
异步串行通信是工作在其他工作方式下。
发送方单片机采用11.0592MHz晶振，串行口工作于方式1，定时计数器1用作波特率发生器，电源控制专用寄存器PCON中SMOD位为0，发送波特率为1200。
定时/计数器1的预置数可由波特率计算公式
波特率=2^SMOD*定时器1溢出速率/32
本实验预置数为E6H。
接收方晶振频率、SMOD位，波特率同发送方
四、实验电路
五、连线方法
UART单元DB9接头用串口线连接PC机COM1。
六、实验要求
1.画出程序流程图。
2.编写程序实现实验要求，并观察实验结果。
实验六键盘显示器实验
一、实验题目
连线并编写程序，通过8段数码管显示数字0-9，编写矩阵键盘扫描程序，当按下某一按键时数码管上显示对应的数字。
二、实验目的
1.掌握数码管显示原理。
2．掌握矩阵式键盘扫描原理。
三、有关说明
数码管显示采用动态显示方式，只使用数码管的1位用于显示。
四、实验电路
五、连线方法
单元
单片机单元
数码管单元
键盘单元
连接1
P0.0-P0.7
DA-DDP
连接2
P0.0-P0.7
D0-D7
连接3
P2.0
WEI
连接4
P1.0-P1.3
R0-R3
连接5
P1.4-P1.7
C0-C3
六、实验要求
1.画出程序流程图。
2.编写程序实现实验要求，并观察实验结果。
实验七外部存储器实验
一、实验题目
扩展串行外部数据存储器24C04，并对外部数据存储器内容进行读写。
二、实验目的
1.掌握单片机系统中扩展串行外部存储器的方法。
2.掌握外部存储器编程方法。
三、实验电路
四、相关说明
将一组数据存入24C04中的某一地址开始的存储单元，并从24C04存储单元中读出数据与原始数据对比是否发生读写错误。
五、连线方法
单元
单片机单元
E2PROM
连接1
P1.0
SDA
连接2
P1.1
SCL
六、实验要求
1.画出程序流程图。
2.编写程序实现实验要求，并观察实验结果。
实验八A/D、D/A转换实验
一、实验题目
使用ADC0832采集电信号，并将结果在数码管上显示。
使用TLC5615将数字量转换为模拟量，输出电信号。
二、实验目的
1.掌握ADC0832与TLC5615工作原理和编程方法。
2.进一步掌握中断处理程序的编程方法。
三、连线方法1
单元
单片机
AD2单元
数码管单元
连接1
P1.3
AD2_CS
连接2
P1.0
AD2_CLK
连接3
P1.1
AD2_DO
连接4
P1.2
AD2_DI
连接5
J4（23连接）
连接6
P0
DA-DDP
连接7
P0
D0-D7
连接8
P2.0
WEI
四、连线方法2
单元
单片机
DA单元
连接1
P3.4
DA_DATA
连接2
P3.3
DA_CLK
连接3
P3.2
DA_CS
连接4
P3.5
DA_OUT
连接5
AOUT1
万用表
五、实验要求
1.画出程序流程图。
2.编写程序实现实验要求，并观察实验结果。
实验九蜂鸣器实验（选做）
一、实验题目
二、实验目的
1.
三、有关说明
四、实验电路
五、连线方法
六、实验要求
1.画出程序流程图。
2.编写程序实现实验要求，并观察实验结果。
实验十液晶显示器实验（选做）
一、实验题目
二、实验目的
1.
三、有关说明
四、实验电路
五、连线方法
六、实验要求
1.画出程序流程图。
2.编写程序实现实验要求，并观察实验结果。
实验十一时钟日历芯片实验（选做）
一、实验题目
二、实验目的
1.
三、有关说明
四、实验电路
五、连线方法
六、实验要求
1.画出程序流程图。
2.编写程序实现实验要求，并观察实验结果。
实验十二温度传感器实验（选做）
一、实验题目
二、实验目的
1.
三、有关说明
四、实验电路
五、连线方法
六、实验要求
1.画出程序流程图。
2.编写程序实现实验要求，并观察实验结果。
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