单片机课程设计Word文档下载推荐.docx

1、实验过程一、 单片机最小系统实验1、 最小系统版的组成时钟电路复位电路，电源电路，程序下载电路，串口通信电路,数码管显示电路。USB下载端口模块 电源模块数码管显示模块 单片机最小系统原理模块2、使用Protues绘制单片机最小系统原理图3、单片机实物图4、分析单片机最小系统的工作原理（1）51单片机最小系统复位电路的极性电容C3的大小直接影响单片机的复位时间，一般采用10-30uF，51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。（2）51单片机最小系统晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz，在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振，51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的

2、处理速度，频率越大处理速度越快。（3）51单片机最小系统起振电容C2、C3一般采用15-33pF，并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好。（4）P0口为开漏输出，作为输出口时需加上拉电阻，阻值一般为10k。A、设置为定时器模式时，加1计数器是对内部机器周期计数（1个机器周期等于12个振荡周期，即计数频率为晶振频率的1/12）。计数值N乘以机器周期Tcy就是定时时间t。B、设置为计数器模式时，外部事件计数脉冲由T0或T1引脚输入到计数器。在每个机器周期的S5P2期间采样T0、T1引脚电平。当某周期采样到一高电平输入，而下一周期又采样到一低电平时，则计数器加1，更新的计数值在下一个机器周期的

3、S3P1期间装入计数器。由于检测一个从1到0的下降沿需要2个机器周期，因此要求被采样的电平至少要维持一个机器周期。当晶振频率为12MHz时，最高计数频率不超过1/2MHz，即计数脉冲的周期要大于2 ms。一、 编译环境的熟悉实验中我们使用keil4环境编译程序。其窗口界面如下：三、程序的串烧1、STC单片机的程序烧写与运行1.1 打开STC-ISP V483软件的 exe 文件，如下图所示：步骤1：选择要下载的单片机型号，如下图所示：步骤2：打开要下载的程序文件，注意这里下载的需要是扩展名为.hex或.bin的文件，这里的图片是默认的测试文件再双击test-hex文件夹得到以下图片：选择two

4、ball-2k.bin，点击打开。步骤3：选择端口首先把实验板通过USB延长线连接到电脑上，然后右击“我的电脑”，选择“管理”，单击设备管理器，点击端口前的加号将其展开，当发现这个时，说明驱动的安装和实验板的下载电路应该是没什么问题的，这里的可以看出端口是COM4。其次是选择好端口，如下图所示：步骤4：下载程序到单片机（注意的是STC的单片机需要重新给系统上电才能下载到单片机） 点击下图所示的Download/下载按钮当出现下图所示的提示时，如果实验板是在通电的情况下，则按一下实验板的开关稍等两秒左右，再按一下开关重新给实验板上电，稍等片刻就下载成功。如果实验板是在不通电的情况下，则按一下实验

5、板的开关重新给实验板上电，稍等片刻就下载成功下载成功的提示如下图：2、系统供电 2.1、系统供电可以采用USB供电方式，USB输出电流最大在500MA左右，能满足一般系统的要求，如果要接大的直流电机或步进电机之类的，需要根据实际情况选择外部电源供电。 2.2、系统供电也可采用外部电源输入6.5V-15V的直流电压，板子上自带LM7805稳压器，适合多种供电场合。3、各个实验需要注意的事项：流水灯实验：在学习板上已经集成8个LED灯，用于做流水灯实验；由原理图可以看出：P1口由于加了流水灯，所以P1口相当于加了上拉电阻，驱动能力更强。同时调试程序时，也可把8个LED当做指示灯用。四、思考题1、在

6、单片机最小系统的构建中，应注意哪些因素。答：（1）51单片机现在多用AT89S51，不用晶振，晶体加两个电容就可以了。（2）复位电路中的电容是虑波稳定作用，并联在一个电阻上，一端接地，一端通过开关接高电位就可以了。（3）晶振：一般选用 11.0592M ，因为可以准确地得到 9600 波特率和 19200 波特率。二、跑马灯实验及74LS138译码1熟悉51单片机的结构及编程方法1熟悉集成环境软件或熟悉Keil C51集成环境软件的使用方法。（一）跑马灯实验：1、熟悉集成环境软件或熟悉Keil C51集成环境软件的安装和使用方法。2、照接线图编写程序：使用P1口控制G6区的8个指示灯，循环点亮

7、，瞬间只有一个灯亮。3、观察实验结果，验证程序是否正确。（二）74LS138译码器实验：1、设计74LS138接口电路，编写程序：使用单片机的P1.0、P1.1、P1.2控制74HC138的数据输入端，通过译码产生8选1个选通信号，轮流点亮8个LED指示灯。2、运行程序，验证译码的正确性。一、单片机直接实现跑马1、跑马灯仿真图2、 跑马灯对应程序的流程图 N Y3、程序代码ORG 0000H LJMP START ORG 0100H START: MOV SP,#60H MOV A,#0FFH ;给A赋值 CLR C ;C清零START1: RLC A ;A循环左移一位 MOV P1,A ;初

8、始化PA口 ACALL Delay ;调用延时 SJMP START1 ;循环执行START1Delay: MOV R5,#2 ;延时Delay1: MOV R6,#0 Delay2: MOV R7,#0 DJNZ R7,$ DJNZ R6,Delay2 DJNZ R5,Delay1 RET END二、通过74LS138译码器实现跑马灯1、74LS138译码器工作原理（1）、74LS138译码器工作原理74LS138原理图从原理图可看出，74138有三个输入端：A0、A1、A2和八个输出端Q0Q7。当输入端A0、A1、A2的编码为000时，译码器输出为Q0=0，而Q1Q7=1。即Q0对应于A0

9、、A1、A2为000状态，低电平有效。A0、A1、A2的另外7种组合见后面的真值表。图中S1、S2、S3为使能控制端，起到控制译码器是否能进行译码的作用。只有S1为高电平，S2、S3均为低电平时，才能进行译码，否则不论输入输入为何值，每个输出端均为1。（2）、74LS138译码器真值表2、通过74LS138跑马灯仿真图3、对应程序流程图4、程序代码 ORG 0000H AJMP main ORG 0080H AA EQU P1.0 BB EQU P1.1 CC EQU P1.2 ;定义P1.0,P1.1,P1.2 分别为AA,BB,CC 以便在程序中描述MAIN: CLR CC ;CC清零 状

10、态1 A,B,C为000 CLR BB ;BB清零 CLR AA ;AA清零 CALL DELAY ; CC清零 状态2 A,B,C 为001 CLR BB ; SETB AA ;AA赋值1 CALL DELAY ;CC清零 状态3 A,B,C 为010 SETB BB ;BB赋值1 CALL DELAY ;CC清零 状态4 A,B,C为011 BB赋值1 AA赋值1 SETB CC ;CC赋值1 状态5 A,B,C为100 CLR AA ; AA清零CC赋值1 状态6 A,B,C为101CC赋值1 状态7 A,B,C为110CC赋值1 状态8 A,B,C为111 CALL DELAY JMP

11、 MAIN ;DELAY: MOV R5, #2 MOV R6, #0 MOV R7, #0 DJNZ R7, $ DJNZ R6, Delay2 DJNZ R5, Delay1 RET END 三、思考题 1、在单片机系统中，74LS138通常用来产生片选信号，应如何处理？取三根底地址线，接到74LS138译码器的输入端，译码产生，8个使能控制信号。四、实验问题及总结没有74LS138的跑马灯实验是直接在系统板上实现的所以只有烧录程序就行了，有74LS138的跑马灯实验要注意LED灯的接法，LED灯有共阴和共阳两种接法，在这个实验中，我采用了共阳接法，并接电源供电。对于利用74LS138来控

12、制LED灯的实验，同时要注意一下74LS138的引脚。三、8255A控制交通灯实验2按照要求画出流程图及程序1、了解8255芯片的工作原理，熟悉其初始化编程方法以及输入、输出程序设计技巧。学会使用8255并行接口芯片实现各种控制功能，如本实验（控制交通灯）等。2、熟悉8255内部结构和与单片机的接口逻辑，熟悉8255芯片的3种工作方式以及控制字格式。3、尝试自行编写程序，填写实验报告。1、设计8255接口电路，编写程序：使用8255的PA0.2、PA5.7控制LED指示灯，实现交通灯功能。2、连接线路验证8255的功能，熟悉它的使用方法。1、8255引脚图2、8255工作原理8255共有三种工

13、作方式：（1）工作方式0：这是 8255A 中各端口的基本输入/输出方式。它只完成简单的并行输入/输出操作，CPU 可从指定端口输入信息，也可向指定端口输出信息，如果三个端口均处于工作方式0，则可由工作方式控制字定义16种工作方式的组合（2）工作方式1：被称作选通输入/输出方式。在这种工作方式下，数据输入/输出操作要在选通信号控制下完成。（3）工作方式2：被称作带选通的双向传送方式。8255A中只允许端口A 处于工作方式2，可用来在两台处理机之间实现双向并行通信。其有关的控制信号由端口 C 提供，并可向 CPU发出中断请求信号。3、主程序流程图4、8255A交通灯仿真图5、8255A交通灯实物

14、图6、8255A交通灯程序代码ORG 0000H LJMP START ORG 0003H ；外部中断0的中断程序入口地址 LJMP KEY1 ；转外部中断0中断服务程序 ORG 0013H ；外部中断1的中断程序入口地址 LJMP KEY2 ；转外部中断1中断服务程序 SETB IT0 ；INTO为边沿触发 SETB IT1 SETB EX0 ；启动T0 SETB EX1 SETB EA ；开总中断 MOV DPTR, #03FFH MOV A, #80H MOVX DPTR, A S1: MOV A,#10111101B MOV DPTR,#00FFH MOVX DPTR,A ；东西红灯亮

15、，南北绿灯亮 CALL DELAY5S ；5秒延时S2: MOV A,#10111011B ；东西红灯亮，南北黄灯亮 MOVX DPTR,A CALL DELAY1S ；延时0.5秒 MOV A,#10111111B ；东西红灯亮，南北黄灯灭，黄灯第一次闪烁 CALL DELAY1S MOV A,#10111011B ； CALL DELAY1S 东西红灯亮，南北黄灯灭，黄灯第二次闪烁 MOVX DPTR,A CALL DELAY1S东西红灯亮，南北黄灯灭，黄灯第次闪烁 S3: MOV A,#11100111B ；东西绿灯亮，南北红灯亮 MOV DPTR,#00FFH CALL DELAY5S

16、 S4: MOV A,#11010111B ；东西黄灯亮，南北红灯亮 MOV A,#11110111B ；东西黄灯灭，南北红灯亮，第一次闪烁 MOV A,#11010111B ；东西黄灯灭，南北红灯亮，第二次闪烁东西黄灯灭，南北红灯亮，第三次闪烁 AJMP S1 ；跳转到状态S1状态，循环DELAY5S:MOV R7,#100 ；延时5秒L0: MOV R6,#100L1: MOV R5,#248L2: DJNZ R5,L2 DJNZ R6,L1 DJNZ R7,L0DELAY1S:MOV R4,#200 ；L3: MOV R3,#248L4: DJNZ R3,L4 DJNZ R4,L3 RE

17、T 实验问题及总结 在做交通灯的实验时我们遇到了很大的问题，不管我们怎么连线就是不能点亮灯或者点亮了等也不能实现要求，就是灯一直亮而不闪。于是我们很困惑，不明白问题出在何处，后来我们用万用表测量了各引脚的通断，发现有2个引脚换连在了一起，虽然连点很小，不注意看几乎不能亮但是最终还是通过万用表发现了问题并解决了。四、8253方波实验了解8253的内部结构、工作原理；了解8253与单片机的接口逻辑；熟悉8253的控制寄存器和初始化编程方法，熟悉8253的6种工作模式。1、设计接口电路，编写程序：使用8253的计数器0和计数器1实现对输入时钟频率的两级分频，得到一个周期为1秒的方波，用此方波控制蜂鸣

18、器，发出报警信号，也可以将输入脚接到逻辑笔上来检验程序是否正确。2、连接线路，验证8253的功能，熟悉它的使用方法。1、8253引脚图2、8253工作原理8253中各通道可有6种可供选择的工作方式， 以完成定时、计数或脉冲发生器等多种功能。8253工作方式如下： （1）工作方式0：称为计数结束中断方式，当任一通道被定义为工作方式0时， OUTi输出为低电平；若门控信号GATE为高电平，当CPU利用输出指令向该通道写入计数值WR#有效时，OUTi仍保持低电平，然后计数器开始减“1”计数， 直到计数值为“0”，此刻OUTi将输出由低电平向高电平跳变，可用它向CPU发出中断请求，OUTi端输出的高电

19、平一直维持到下次再写入计数值为止。称作可编程单脉冲发生器，进入这种工作方式， CPU装入计数值n后OUTi输出高电平， 不管此时的GATE输入是高电平还是低电平， 都不开始减“1”计数，必须等到GATE由低电平向高电平跳变形成一个上升沿后，计数过程才会开始。 （3）工作方式2：称作速率波发生器，进入这种工作方式， OUTi输出高电平，装入计数值n后如果GATE为高电平，则立即开始计数，OUTi保持为高电平不变； 待计数值减到“1”和“0”之间， OUTi将输出宽度为一个CLKi周期的负脉冲，计数值为“0”时，自动重新装入计数初值n，实现循环计数。（4）工作方式3：称作方波发生器，任一通道工作在

20、方式3， 只在计数值n为偶数，则可输出重复周期为n、占空比为1：1的方波。进入工作方式3，OUTi输出低电平， 装入计数值后，OUTi立即跳变为高电平。（5）工作方式4：称作软件触发方式，进入工作方式4，OUTi输出高电平。装入计数值n后， 如果GATE为高电平，则立即开始减“1”计数，直到计数值减到“0”为止，OUTi输出宽度为一个CLKi周期的负脉冲。（6）工作方式5：称为硬件触发方式，进入工作方式5， OUTi输出高电平， 硬件触发信号由GATE端引入。开始时GATE应输入为0， 装入计数初值n后，减“1”计数并不工作，一定要等到硬件触发信号由GATE端引入一个正阶跃信号，减“1”计数才

21、会开始，待计数值计到“0”， OUTi将输出负脉冲，其宽度固定为一个CLKi周期，表示定时时间到或计数次数到。（7）工作方式6：直接读计数器：输出锁存器在非锁存状态会跟随计数器计数的变化而变化，直接读计数器是从锁存器得到计数器的当前值。先锁存再读取：通过方式选择控制字对指定通道（SC1、SC0）的计数值锁入锁存器（RL1RL0=00）， 锁存器一旦锁存了当前计数值，就不再随计数器变化直到被读取。读计数器通道（有锁存器）。4、中断程序流程图5、8253方波仿真图6、8253方波实物图7、8253方波程序代码 AJMP START ORG 000BH ；T1中断服务程序入口地址 AJMP T0IN

22、T MOV DPTR, #0FFFFH MOV A,#00100101B ；计数器0，只读写计数器高字节，方式2，BCD码计数；*计数器0对P1.0口送来的脉冲进行100次分频* MOV A,#01H ；写计数器0的高字节 MOV DPTR, #3FFFH MOV A,#01010111B ；计数器1，只读写计数器低字节，方式3，BCD码计数 MOV DPTR, #0FFFFH*计数器1对计数器0送来的脉冲进行10次分频* MOV A, #10H MOV DPTR, #7FFFH MOV SP,#60H ；初始化程序,把堆栈的栈顶部上调，以避开工作寄存器区 MOV TMOD,#00H ；设置T0工作于定时方式1 MOV TH0,#0F0H ；设置加1计数器的计数初值高字节 MOV TL0,#0CH ；设置加1计数器的计数初值低字节 SETB TR0 SETB ET0 SETB EA AJMP MAINT0INT: CPL P1.