单片机C语言程序设计实验指导书.docx

1、单片机C语言程序设计实验指导书实验一 发光二极管的移动控制一、实验目的1.熟悉并行接口的设置与应用；2.进一步熟悉编译软件和下载软件的使用；3.熟悉C语言中移位、延时、数组等指令的应用；4.增强学习单片机的兴趣。二、实验内容1.参考课本P128“发光二极管的移动控制”实验程序，实现发光二极管循环点亮的按键控制。2.设计一个完整程序（另建一个文档），实现8个led灯的自动顺序（加法）点亮和逆序（减法）点亮。见参考程序，并在程序中添加必要的解释文字。三、实验步骤1.以班级和姓名为文件夹名称在D盘根目录下新建一个子目录文件夹，用来保存每次实验的项目和程序。（注意：每次实验的位置固定，即下次实验的计算

2、机还是上次的计算机。）2.再在这个子目录下以实验题目为名新建一个文件夹。打开ICCAVR开发编程软件，新建一个工程文件项目，参照程序清单或根据实验要求自己重新修改设置并输入程序。3.保存程序，并将程序源文件添加到项目里。见下图1。 图14.设置项目属性，选择目标芯片等，见下图2，3。 图2 图35.编译程序。将所输入的程序进行编译(菜单Project Make命令)，或者在工具栏单击按钮)，若编译时下方出现错误提示，说明程序有语法错误，此时必须根据编译器所列出的错误消息，逐条查改，重新编译，直到错误消除并生成*hex文件。6.功能仿真。利用proteus或AVR studio的仿真功能对程序进

3、行功能性仿真，验证程序功能是否正确。7.打开下载软件（progisp或AVR Studio里的JTAG ICE），将刚刚生成的相应*hex文件写入单片机(在此之前，须将单片机实验板按要求与PC机连接正确，并接通电源)。8.验证硬件实现的结果是否与功能要求一致。四、参考程序（实现8个led灯的自动顺序（加法）和逆序（减法）点亮的部分程序）/*系统外接8M晶振 */unsigned char i; while (1) for (i = 0; i 8; i +) PORTB = (1 0; i -) PORTB = (1 i-1); delay_ms(200); 实验二099数字的加减控制一、实验目

4、的 1.熟悉并行接口的设置与应用； 2. 进一步熟悉编译软件和下载软件的使用；3.熟悉十进制数各个位在数码管上显示的编程方法；二、实验内容1.参照课本P131“099数字的加减控制”的程序，实现按键对数字的加减控制功能（因实验板上数码管与PC口的连接方式和书本中的连接不一致，须修改源程序，具体见实验电路分析部分）。2.假如需要控制0999数字的加减控制，请重新设计一个程序实现该功能。三、实验电路本实验的电路连接如下图所示1。注意：本图中高位数码管连接低位PC口，低位数码管连接高位PC口，即图中第1位（最左边）数码管连接PC0,第2位数码管连接PC1,第8位（最右边）数码管。与课本的实验电路连接

5、方式不一致，故在程序设计中需要修改数码管的位选端。高位数码管低位数码管图1 键控计数电路四、实验步骤参照实验一的实验步骤过程。1.参照课本P131，通过ICCAVR编译后生成*.HEX文件，并利用proteus ISIS仿真程序实现的功能。2.在不修改数码管位选端的情况下，观察程序执行结果。3.分别修改数码管的个位和十位位选端，使数码管上显示的结果正常。4.如要使数字的显示从数码管的最低位开始显示，重新设计数码管的个位和十位位选端编码。5.若要控制0999数字的加减控制，设计数码管的BCD转换。五、部分参考程序1.实验板上各个数码管的位选端数组为： ACT8 =0xfe,0xfd,0xfb,0

6、xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f /数码管从高位到低位显示/的排列编码2.数码管BCD转换：PORTA=SEG7counter%10; /显示counter变量的个位 PORTC=ACT0; /选通个位数码管 delay_ms(1); PORTA=SEG7counter/10%10; /显示counter变量的十位 PORTC=ACT1; /选通十位数码管 delay_ms(1); PORTA=SEG7counter/100; /显示counter变量的百位 PORTC=ACT2; /选通百位数码管 delay_ms(1); 实验三 脉宽调制（PWM）实验一、实验目的1. 进一步

7、了解脉宽调制的意义，熟悉脉宽调制的原理；2. 掌握脉宽调制的设置与应用；3. 能解读程序。二、实验内容 1参照课本P234“PWM测试实验”的程序，实现按键S1、S2对PWM的输出控制。（1）编译通过后，进行软件仿真。在Proteus ISIS里利用LCD1602观察显示内容是否正确，并用虚拟示波器(OSCILLOSCOPE)观察OC2引脚(PD7)输出的PWM信号是否正常。见下图。注意：开始仿真后，必须按下S1才有PWM波输出。（2）用数字万用表检测OC2脚（PD7），观测输出电压是否与LCD指示的相符，并填入下表。OCR2值LCD显示的电压值（）数字万用表显示的电压值（V）2.修改源程序（

8、P234P236），使输出脉宽是自动变化的。部分参考程序如下：while (1) unsigned char i;i = 255; while (i) OCR2 = i;Delay_nms(50); i -; i = 1; while (i) OCR2 = i;Delay_nms(50); i +; 三、附LCD1602驱动参考程序（注：本驱动是在课本P182185基础上进行修改的，目的是删除驱动程序中的检测LCD忙信号函数及与其相关语句，使仿真和显示正常。）/*LCD1602液晶驱动程序*/#include #include #define xtal 8#define PB0 0#defin

9、e PB1 1#define PB2 2/-#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define SET_BIT(x,y) (x|=(1y)#define CLR_BIT(x,y) (x&=(1y)#define GET_BIT(x,y) (x&=(131)l+; for(i=0;il;i+) DisplayOneChar(x+,y,ptri); if(x=16) x=0;y=1; /*演示第二行移动字符串子函数*void DisplayLine2(uchar dd)uchar i; for(i=0;i16;i+) Displa

10、yOneChar(i,1,dd+); dd&=0x7f; if(dd32)dd=32; /*显示光标定位子函数*void LocateXY(char posx,char posy)uchar temp=0; temp&=0x7f; temp=posx&0x0f; posy&=0x01; if(posy)temp|=0x40; temp|=0x80; LcdWriteCommand(temp);/*显示光标定位的一个字符子函数*void DisplayOneChar(uchar x,uchar y,uchar Wdata)LocateXY(x,y);LcdWriteData(Wdata);/*L

11、CD初始化子函数*void InitLcd(void)LcdWriteCommand(0x38);/显示模式设置（固定）,8位数据接口Delay_nms(5);LcdWriteCommand(0x01);/清屏Delay_nms(5);LcdWriteCommand(0x0c);/开显示，不显示光标Delay_nms(5);/*写命令到LCM子函数*void LcdWriteCommand(uchar CMD)LCM_RS_0;LCM_RW_0;DataPort=CMD;LCM_EN_1;Delay_nms(1);LCM_EN_0;/*写数据到LCM子函数*void LcdWriteData(

12、uchar dataW)LCM_RS_1;LCM_RW_0;DataPort=dataW;LCM_EN_1;Delay_nms(1);LCM_EN_0;/*1ms延时子函数*void Delay_1ms(void) uint i; for(i=1;i(uint)(xtal*143-2);i+) ;/=n*1ms延时子函数=void Delay_nms(uint n) uint i=0; while(in) Delay_1ms(); i+; 实验四 05V数字式直流电压表一、实验目的1. 掌握A/D转换程序的设计；2. 掌握数据采集与显示的应用；3掌握数据处理的方法；二、实验内容1. 参照课本P

13、383页“05V数字式直流电压表实验”程序,并编译、仿真，见下图所示。注意：由于用proteus ISIS仿真时，数码管模型显示的闪烁现象和缓存现象，需要对其进行短延时和清屏，否则，显示将出现乱码现象。可在main()主函数里加入两条语句：Delay(1);PORTA=0;（1）修改错误。比较程序第25行“ADMUX=0XC7”以及程序第71行“x=(5000*(long)i)/1023”所指参考电压不一致，导致输入模拟电压值与数码管显示电压值不一致，有哪几种修改方案。 如把ADMUX=0XC7改为0X07。（2）调节电位器（POT-LOG），观察数码管显示的电压值与虚拟直流电压表显示的电压是

14、否一致。2.将编译通过后的程序烧写到单片机里，调节AD电位器，观看开发板上数码管的显示情况。注意数码管的位选端排列顺序，实验板与课本电路图中数码管排序不同，故需要调整位选端。3.如果想观察ADC转换后的数字结果，则需将数码管显示改为： PORTA=SEG7adc_val%10; 依次类推。三、拓展实验把数码管显示改为LCD1602液晶显示。（可参考P240“05V数字电压调整器”lcd部分程序内容）注意：因使用PA7为输入端口，而PA口为原电路中LCD1602的数据端口，故把数据端口改为PC口，注意要把lcd1602液晶的驱动程序“lcd1602_8bit.c”中的语句“#define Dat

15、aPort PORTA”改为“#define DataPort PORTC”。Proteus ISIS仿真图如下图。四、附使用LCD1602显示ADC参考程序#include #include lcd1602_8bit.cuchar const title=0-5v D_voltager; #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uint adc_val,dis_val; uchar i,cnt; /*/void port_init(void) PORTA = 0x7F; DDRA = 0x7F; PORTB = 0xFF;

16、DDRB = 0xFF; PORTC = 0xFF; DDRC = 0xFF; PORTD = 0xFF; DDRD = 0xFF; /*/void adc_init(void) ADCSRA = 0xE3; ADMUX = 0x47; /*void timer0_init(void) TCNT0 = 0x83; TCCR0 = 0x03; TIMSK = 0x01; /*/void init_devices(void) port_init(); timer0_init(); adc_init(); SREG =0x80; /*#pragma interrupt_handler timer0_

17、ovf_isr:10 void timer0_ovf_isr(void) TCNT0 = 0x83; cnt+; /=uint ADC_Convert(void) uint temp1,temp2; adc_init(); temp1=(uint)ADCL; temp2=(uint)ADCH; temp2=(temp28)+temp1; return(temp2); /*/uint conv(uint i) long x; uint y; x=(5000*(long)i)/1023; y=(uint)x; return y; void delay(uint k) uint i,j; for(i

18、=0;ik;i+) for(j=0;j100) adc_val=ADC_Convert(); dis_val=conv(adc_val); cnt=0; delay(10); DisplayOneChar(5,1,(adc_val/1000)+0x30); DisplayOneChar(6,1,(adc_val/100)%10+0x30); DisplayOneChar(7,1,(adc_val/10)%10+0x30); DisplayOneChar(8,1,(adc_val%10)+0x30); DisplayOneChar(10,1,(dis_val/1000)+0x30); DisplayOneChar(12,1,(dis_val/100)%10+0x30); DisplayOneChar(13,1,(dis_val/10)%10+0x30); DisplayOneChar(14,1,(dis_val%10)+0x30);