给初学单片机的40个实验1.docx

1、给初学单片机的给初学单片机的 40 个实验个实验 1 1 闪烁灯闪烁灯 1 实验任务 如图 4.1.1所示：在 P1.0端口上接一个发光二极管 L1，使 L1 在不停地一亮一灭，一亮一灭的时间间隔为 0.2秒。2 电路原理图 图 4.1.1 3 系统板上硬件连线 把“单片机系统”区域中的 P1.0 端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的 L1 端口上。4 程序设计内容 （1）延时程序的设计方法 作为单片机的指令的执行的时间是很短，数量大微秒级，因此，我们要求的闪烁时间间隔为 0.2秒，相对于微秒来说，相差太大，所以我们在执行某一指令时，插入延时程序，来达到我们的要求，但这样的延时程

2、序是如何设计呢？下面具体介绍其原理：如图 4.1.1所示的石英晶体为 12MHz，因此，1 个机器周期为 1微秒 机器周期 微秒 MOV R6,#20 2 个机器周期 2 D1:MOV R7,#248 2 个机器周期 2 22 248498 20 DJNZ R7,$2 个机器周期 2 248 498 DJNZ R6,D1 2 个机器周期 2 2040 10002 因此，上面的延时程序时间为 10.002ms。由以上可知，当 R610、R7248时，延时 5ms，R620、R7248时，延时10ms,以此为基本的计时单位。如本实验要求 0.2秒200ms，10ms R5200ms，则 R520，

3、延时子程序如下：DELAY:MOV R5,#20 D1:MOV R6,#20 D2:MOV R7,#248 DJNZ R7,$DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 RET （2）输出控制 如图 1所示，当 P1.0端口输出高电平，即 P1.01 时，根据发光二极管的单向导电性可知，这时发光二极管 L1熄灭；当 P1.0端口输出低电平，即 P1.00时，发光二极管 L1 亮；我们可以使用 SETB P1.0指令使 P1.0端口输出高电平，使用 CLR P1.0指令使 P1.0端口输出低电平。5 程序框图 如图 4.1.2所示 图 4.1.2 6 汇编源程序 ORG 0 START:CLR

4、P1.0 LCALL DELAY SETB P1.0 LCALL DELAY LJMP START DELAY:MOV R5,#20;延时子程序，延时 0.2 秒 D1:MOV R6,#20 D2:MOV R7,#248 DJNZ R7,$DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 RET END 7 C语言源程序#include sbit L1=P10;void delay02s(void)/延时 0.2 秒子程序 unsigned char i,j,k;for(i=20;i0;i-)for(j=20;j0;j-)for(k=248;k0;k-);void main(void)while(1

5、)L1=0;delay02s();L1=1;delay02s();2 模拟开关灯模拟开关灯 1 实验任务 如图 4.2.1所示，监视开关 K1（接在 P3.0端口上），用发光二极管 L1（接在单片机 P1.0端口上）显示开关状态，如果开关合上，L1亮，开关打开，L1熄灭。2 电路原理图 图 4.2.1 3 系统板上硬件连线 （1）把“单片机系统”区域中的 P1.0端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的 L1端口上；（2）把“单片机系统”区域中的 P3.0端口用导线连接到“四路拨动开关”区域中的K1 端口上；4 程序设计内容 （1）开关状态的检测过程 单片机对开关状态的检测相对于单片

6、机来说，是从单片机的 P3.0端口输入信号，而输入的信号只有高电平和低电平两种，当拨开开关 K1拨上去，即输入高电平，相当开关断开，当拨动开关 K1拨下去，即输入低电平，相当开关闭合。单片机可以采用JB BIT，REL或者是 JNB BIT，REL指令来完成对开关状态的检测即可。（2）输出控制 如图 3所示，当 P1.0端口输出高电平，即 P1.01 时，根据发光二极管的单向导电性可知，这时发光二极管 L1熄灭；当 P1.0端口输出低电平，即 P1.00时，发光二极管 L1 亮；我们可以使用 SETB P1.0指令使 P1.0端口输出高电平，使用 CLR P1.0指令使 P1.0端口输出低电平

7、。5 程序框图 图 4.2.2 6 汇编源程序 ORG 00H START:JB P3.0,LIG CLR P1.0 SJMP START LIG:SETB P1.0 SJMP START END 7 C语言源程序#include sbit K1=P30;sbit L1=P10;void main(void)while(1)if(K1=0)L1=0;/灯亮 else L1=1;/灯灭 3 多路开关状态指示多路开关状态指示 1 实验任务 如图 4.3.1所示，AT89S51单片机的 P1.0P1.3接四个发光二极管 L1L4，P1.4P1.7接了四个开关 K1K4，编程将开关的状态反映到发光二极

8、管上。（开关闭合，对应的灯亮，开关断开，对应的灯灭）。2 电路原理图 图 4.3.1 3 系统板上硬件连线 （1 把“单片机系统”区域中的 P1.0P1.3 用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的 L1L4端口上；（2 把“单片机系统”区域中的 P1.4P1.7 用导线连接到“四路拨动开关”区域中的K1K4 端口上；4 程序设计内容 （1 开关状态检测 对于开关状态检测，相对单片机来说，是输入关系，我们可轮流检测每个开关状态，根据每个开关的状态让相应的发光二极管指示，可以采用 JB P1.X，REL 或 JNB P1.X，REL 指令来完成；也可以一次性检测四路开关状态，然后让其指示，

9、可以采用MOV A，P1指令一次把 P1端口的状态全部读入，然后取高 4 位的状态来指示。（2 输出控制 根据开关的状态，由发光二极管 L1L4来指示，我们可以用 SETB P1.X和 CLR P1.X指令来完成，也可以采用 MOV P1，1111XXXXB方法一次指示。5 程序框图 读 P1口数据到 ACC 中 ACC内容右移 4次 ACC内容与 F0H相或 ACC内容送入 P1口 图 4.3.2 6 方法一（汇编源程序）ORG 00H START:MOV A,P1 ANL A,#0F0H RR A RR A RR A RR A ORl A,#0F0H MOV P1,A SJMP START

10、 END 7 方法一（C语言源程序）#include unsigned char temp;void main(void)while(1)temp=P14;temp=temp|0 xf0;P1=temp;8 方法二（汇编源程序）ORG 00H START:JB P1.4,NEXT1 CLR P1.0 SJMP NEX1 NEXT1:SETB P1.0 NEX1:JB P1.5,NEXT2 CLR P1.1 SJMP NEX2 NEXT2:SETB P1.1 NEX2:JB P1.6,NEXT3 CLR P1.2 SJMP NEX3 NEXT3:SETB P1.2 NEX3:JB P1.7,NE

11、XT4 CLR P1.3 SJMP NEX4 NEXT4:SETB P1.3 NEX4:SJMP START END 9 方法二（C语言源程序）#include void main(void)while(1)if(P1_4=0)P1_0=0;else P1_0=1;if(P1_5=0)P1_1=0;else P1_1=1;if(P1_6=0)P1_2=0;else P1_2=1;if(P1_7=0)P1_3=0;else P1_3=1;4 广告灯的左移右移广告灯的左移右移 1 实验任务 做单一灯的左移右移，硬件电路如图 4.4.1所示，八个发光二极管 L1L8分别接在单片机的 P1.0P1.7

12、接口上，输出“0”时，发光二极管亮，开始时P1.0P1.1P1.2P1.3P1.7P1.6P1.0亮，重复循环。2 电路原理图 图 4.4.1 3 系统板上硬件连线 把“单片机系统”区域中的 P1.0P1.7用 8 芯排线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的 L1L8端口上，要求：P1.0对应着 L1，P1.1对应着 L2，P1.7对应着L8。4 程序设计内容 我们可以运用输出端口指令 MOV P1，A 或 MOV P1，DATA，只要给累加器值或常数值，然后执行上述的指令，即可达到输出控制的动作。每次送出的数据是不同，具体的数据如下表 1所示：P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1

13、.3 P1.2 P1.1 P1.0 说明 L8 L7 L6 L5 L4 L3 L2 L1 1 1 1 1 1 1 1 0 L1亮 1 1 1 1 1 1 0 1 L2亮 1 1 1 1 1 0 1 1 L3亮 1 1 1 1 0 1 1 1 L4亮 1 1 1 0 1 1 1 1 L5亮 1 1 0 1 1 1 1 1 L6亮 1 0 1 1 1 1 1 1 L7亮 0 1 1 1 1 1 1 1 L8亮 表 1 5 程序框图 图 4.4.2 6 汇编源程序 ORG 0 START:MOV R2,#8 MOV A,#0FEH SETB C LOOP:MOV P1,A LCALL DELAY R

14、LC A DJNZ R2,LOOP MOV R2,#8 LOOP1:MOV P1,A LCALL DELAY RRC A DJNZ R2,LOOP1 LJMP START DELAY:MOV R5,#20;D1:MOV R6,#20 D2:MOV R7,#248 DJNZ R7,$DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 RET END 7 C语言源程序#include unsigned char i;unsigned char temp;unsigned char a,b;void delay(void)unsigned char m,n,s;for(m=20;m0;m-)for(n=20

15、;n0;n-)for(s=248;s0;s-);void main(void)while(1)temp=0 xfe;P1=temp;delay();for(i=1;i8;i+)a=temp(8-i);P1=a|b;delay();for(i=1;ii;b=temp(8-i);P1=a|b;delay();5 广告灯（利用取表方式）广告灯（利用取表方式）1 实验任务 利用取表的方法，使端口 P1 做单一灯的变化：左移 2 次，右移 2次，闪烁 2次（延时的时间 0.2秒）。2 电路原理图 图 4.5.1 3 系统板上硬件连线 把“单片机系统”区域中的 P1.0P1.7用 8 芯排线连接到“八路发

16、光二极管指示模块”区域中的 L1L8端口上，要求：P1.0对应着 L1，P1.1对应着 L2，P1.7对应着 L8。4 程序设计内容 在用表格进行程序设计的时候，要用以下的指令来完成 （1）利用 MOV DPTR，DATA16 的指令来使数据指针寄存器指到表的开头。（2）利用 MOVC A，ADPTR的指令，根据累加器的值再加上 DPTR的值，就可以使程序计数器 PC指到表格内所要取出的数据。因此，只要把控制码建成一个表，而利用 MOVC A，ADPTR 做取码的操作，就可方便地处理一些复杂的控制动作，取表过程如下图所示：5 程序框图 图 4.5.2 6 汇编源程序 ORG 0 START:M

17、OV DPTR,#TABLE LOOP:CLR A MOVC A,A+DPTR CJNE A,#01H,LOOP1 JMP START LOOP1:MOV P1,A MOV R3,#20 LCALL DELAY INC DPTR JMP LOOP DELAY:MOV R4,#20 D1:MOV R5,#248 DJNZ R5,$DJNZ R4,D1 DJNZ R3,DELAY RET TABLE:DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H DB 0EFH,0DFH,0BFH,07FH DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H DB 0EFH,0DFH,0BFH,07FH DB 07FH,

18、0BFH,0DFH,0EFH DB 0F7H,0FBH,0FDH,0FEH DB 07FH,0BFH,0DFH,0EFH DB 0F7H,0FBH,0FDH,0FEH DB 00H,0FFH,00H,0FFH DB 01H END 7 C语言源程序#include unsigned char code table=0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7,0 xef,0 xdf,0 xbf,0 x7f,0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7,0 xef,0 xdf,0 xbf,0 x7f,0 x7f,0 xbf,0 xdf,0 xef,0 xf7,0 xfb,0 xfd,0 xf

19、e,0 x7f,0 xbf,0 xdf,0 xef,0 xf7,0 xfb,0 xfd,0 xfe,0 x00,0 xff,0 x00,0 xff,0 x01;unsigned char i;void delay(void)unsigned char m,n,s;for(m=20;m0;m-)for(n=20;n0;n-)for(s=248;s0;s-);void main(void)while(1)if(tablei!=0 x01)P1=tablei;i+;delay();else i=0;6 报警产生器报警产生器 1 实验任务 用 P1.0输出 1KHz 和 500Hz的音频信号驱动扬声器

20、，作报警信号，要求 1KHz 信号响 100ms，500Hz信号响 200ms,交替进行，P1.7接一开关进行控制，当开关合上响报警信号，当开关断开告警信号停止，编出程序。2 电路原理图 图 4.6.1 3 系统板上硬件连线 （1 把“单片机系统”区域中的 P1.0端口用导线连接到“音频放大模块”区域中的SPK IN 端口上；（2 在“音频放大模块”区域中的 SPK OUT端口上接上一个 8 欧的或者是 16欧的喇叭；（3 把“单片机系统”区域中的 P1.7/RD端口用导线连接到“四路拨动开关”区域中的 K1 端口上；4 程序设计内容 （1 信号产生的方法 500Hz信号周期为 2ms，信号电

21、平为每 1ms 变反 1次，1KHz 的信号周期为 1ms，信号电平每 500us 变反 1次；5 程序框图 图 4.6.2 6 汇编源程序 FLAG BIT 00H ORG 00H START:JB P1.7,START JNB FLAG,NEXT MOV R2,#200 DV:CPL P1.0 LCALL DELY500 LCALL DELY500 DJNZ R2,DV CPL FLAG NEXT:MOV R2,#200 DV1:CPL P1.0 LCALL DELY500 DJNZ R2,DV1 CPL FLAG SJMP START DELY500:MOV R7,#250 LOOP:N

22、OP DJNZ R7,LOOP RET END 7 C语言源程序#include#include bit flag;unsigned char count;void dely500(void)unsigned char i;for(i=250;i0;i-)_nop_();void main(void)while(1)if(P1_7=0)for(count=200;count0;count-)P1_0=P1_0;dely500();for(count=200;count0;count-)P1_0=P1_0;dely500();dely500();7 I/O 并行口直接驱动并行口直接驱动 LED

23、显示显示 1.实验任务 如图 13所示，利用 AT89S51 单片机的 P0端口的 P0.0P0.7 连接到一个共阴数码管的 ah 的笔段上，数码管的公共端接地。在数码管上循环显示 09数字，时间间隔 0.2秒。2.电路原理图 图 4.7.1 3.系统板上硬件连线 把“单片机系统”区域中的 P0.0/AD0P0.7/AD7端口用 8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个数码管的 ah端口上；要求：P0.0/AD0 与 a 相连，P0.1/AD1 与 b 相连，P0.2/AD2 与 c 相连，P0.7/AD7 与 h相连。4.程序设计内容 （1 LED 数码显示原理 七段 LED 显

24、示器内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的极管的接线形式，可分成共阴极型和共阳极型。LED数码管的 ga七个发光二极管因加正电压而发亮，因加零电压而不以发亮，不同亮暗的组合就能形成不同的字形，这种组合称之为字形码，下面给出共阴极的字形码见表 2 “0”3FH “8”7FH “1”06H “9”6FH “2”5BH “A”77H “3”4FH “b”7CH “4”66H “C”39H “5”6DH “d”5EH “6”7DH “E”79H “7”07H “F”71H （2 由于显示的数字 09的字形码没有规律可循，只能采用查表的方式来完成我们所需的要求了。这样我们按着数字

25、 09的顺序，把每个数字的笔段代码按顺序排好！建立的表格如下所示：TABLE DB 3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH，6FH 5程序框图 图 4.7.2 6 汇编源程序 ORG 0 START:MOV R1,#00H NEXT:MOV A,R1 MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,A LCALL DELAY INC R1 CJNE R1,#10,NEXT LJMP START DELAY:MOV R5,#20 D2:MOV R6,#20 D1:MOV R7,#248 DJNZ R7,$DJNZ R6,D1 DJNZ R

26、5,D2 RET TABLE:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH END 7 C语言源程序#include unsigned char code table=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;unsigned char dispcount;void delay02s(void)unsigned char i,j,k;for(i=20;i0;i-)for(j=20;j0;j-)for(k=248;k0;k-);void main(void)while(1)for

27、(dispcount=0;dispcount10;dispcount+)P0=tabledispcount;delay02s();8 按键识别方法之一按键识别方法之一 1 实验任务 每按下一次开关 SP1，计数值加 1，通过 AT89S51单片机的 P1端口的 P1.0到 P1.3显示出其的二进制计数值。2 电路原理图 图 4.8.1 3 系统板上硬件连线 （1 把“单片机系统”区域中的 P3.7/RD端口连接到“独立式键盘”区域中的 SP1端口上；（2 把“单片机系统”区域中的 P1.0P1.4 端口用 8芯排线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的“L1L8”端口上；要求，P1.0连接到

28、 L1，P1.1连接到 L2，P1.2连接到 L3，P1.3连接到 L4上。4 程序设计方法 （1 其实，作为一个按键从没有按下到按下以及释放是一个完整的过程，也就是说，当我们按下一个按键时，总希望某个命令只执行一次，而在按键按下的 过程中，不要有干扰进来，因为，在按下的过程中，一旦有干扰过来，可能造成误触发过程，这并不是我们所想要的。因此在按键按下的时候,图 4.8.2 要把我们手上的干扰信号以及按键的机械接触等干扰信号给滤除掉，一般情况下，我们可以采用电容来滤除掉这些干扰信号，但实际上，会增加硬件成本及硬件电路的体积，这是我们不希望，总得有个办法解决这个问题，因此我们可以采用软件滤波的方法

29、去除这些干扰 信号，一般情况下，一个按键按下的时候，总是在按下的时刻存在着一定的干扰信号，按下之后就基本上进入了稳定的状态。具体的一个按键从按下到释放的全过程的信号图如上图所示：从图中可以看出，我们在程序设计时，从按键被识别按下之后，延时 5ms 以上，从而避开了干扰信号区域，我们再来检测一次，看按键是否真得已经按下，若真得已经按下，这时肯定输出为低电平，若这时检测到的是高电平，证明刚才是由于干扰信号引起的误触发，CPU就认为是误触发信号而舍弃这次的按键识别过程。从而提高了系统的可靠性。由于要求每按下一次，命令被执行一次，直到下一次再按下的时候，再执行一次命令，因此从按键被识别出来之后，我们就

30、可以执行这次的命令，所以要有一个等待按键释放的过程，显然释放的过程，就是使其恢复成高电平状态。（1 对于按键识别的指令，我们依然选择如下指令 JB BIT，REL 指令是用来检测 BIT是否为高电平，若 BIT1，则程序转向 REL处执行程序，否则就继续向下执行程序。或者是 JNB BIT，REL 指令是用来检测 BIT是否为低电平，若 BIT0，则程序转向 REL处执行程序，否则就继续向下执行程序。（2 但对程序设计过程中按键识别过程的框图如右图所示：图 4.8.3 5 程序框图 图 4.8.4 6 汇编源程序 ORG 0 START:MOV R1,#00H;初始化 R1为 0，表示从 0开

31、始计数 MOV A,R1;CPL A;取反指令 MOV P1,A;送出 P1端口由发光二极管显示 REL:JNB P3.7,REL;判断 SP1 是否按下 LCALL DELAY10MS;若按下，则延时 10ms 左右 JNB P3.7,REL;再判断 SP1是否真得按下 INC R1;若真得按下，则进行按键处理，使 MOV A,R1;计数内容加 1，并送出 P1端口由 CPL A;发光二极管显示 MOV P1,A;JNB P3.7,$;等待 SP1释放 SJMP REL;继续对 K1按键扫描 DELAY10MS:MOV R6,#20;延时 10ms 子程序 L1:MOV R7,#248 DJ

32、NZ R7,$DJNZ R6,L1 RET END 7 C语言源程序#include unsigned char count;void delay10ms(void)unsigned char i,j;for(i=20;i0;i-)for(j=248;j0;j-);void main(void)while(1)if(P3_7=0)delay10ms();if(P3_7=0)count+;if(count=16)count=0;P1=count;while(P3_7=0);9 一键多功能按键识别技术一键多功能按键识别技术 1实验任务 如图 4.9.1所示，开关 SP1接在 P3.7/RD 管脚上

33、，在 AT89S51 单片机的 P1端口接有四个发光二极管，上电的时候，L1接在 P1.0管脚上的发光二极管在闪烁，当每一次按下开关 SP1的时候，L2接在 P1.1 管脚上的发光二极管在闪烁，再按下开关 SP1的时候，L3 接在 P1.2管脚上的发光二极管在闪烁，再按下开关 SP1的时候，L4接在 P1.3管脚上的发光二极管在闪烁，再按下开关 SP1 的时候，又轮到 L1 在闪烁了，如此轮流下去。2电路原理图 图 4.9.1 3系统板上硬件连线 （1 把“单片机系统”区域中的 P3.7/RD端口连接到“独立式键盘”区域中的 SP1端口上；（2 把“单片机系统”区域中的 P1.0P1.4 端口用 8芯排线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的“L1L8”端口上；要求，P1.0连接到 L1，P1.1连接到 L2，P1.2连接到 L3，P1.3连接到 L4上。4程序设计方法 （1 设计思想由