单片机原理与应用实验指导书Word格式文档下载.docx

1、实验九 单片机串行口通讯实验.14 实验十 电子时钟.14 实验十一 外部中断实验（急救车与交通灯）.15实验十二 AT24C02读写实验. . .15实验十三 93C46读写实验 . . .16实验十四 LCD1602字符型液晶控制显示实验.16实验十五 LCD12864点阵型液晶控制显示实验.17实验十六 A/D转换（数字电压表）实验.17 实验十七 D/A转换（波形发生器） 实验.18 实验十八 DS18B20温度采集及处理实验. .19系统介绍一、FD-51单片机学习板简介为了适应我校单片机课程教学的需要，我们在参考其他厂家学习板的基础上，再根据我校单片机课程教学大纲的要求，基于简单、

2、使用的原则，开发了FD-51单片机实验板。1、 FD-51单片机学习板特点采用STC89*系列在系统可编程（ISP）单片机，利用传统串口就可以对单片机芯片进行批量烧写，可以当编程器使用。在系统可编程技术即In System Programming ，插好实验单片机芯片后，可以在系统写入程序代码到芯片内部，烧写程序时候不用频繁拔下插入芯片，只要鼠标点击即可把程序写入单片机，彻底告别以前那样用编程器反复烧写拨插芯片的烦恼。 烧写时不再需要12V的VPP编程电压，在系统编程使得芯片寿命更长，超过普通芯片89C51的10倍以上，性能更高，写入速度更快，稳定性更好，写入完成后自动运行新程序，可以立即查看

3、到程序运行结果，具有所见即所得特性，修改程序效率极高，易用性接近仿真器，学习使用更方便、更快捷！2、 FD-51学习板集成的硬件资源FD51实验板集成了学习单片机常用的各种硬件资源，主要有：1、集成了5位高亮度数码管。可以用于计数器试验、数字显示试验、单片机电子钟试验和温度测量试验等，通过该试验可以掌握数码管动态扫描的用法。板上5位数码管最大计数可达“99999”，计数最大值仅为“9999”，其中第五位数码管在温度测量实验中可以显示温度符号“”，特别方便温度测量试验。2、集成了8位高亮度LED流水灯。可用于交通灯程序实验、流水灯试验，可监视P1口状态或用作硬件标志位。 3、4只独立按键K1K4

4、。可用于外中断试验、定时器计数试验、键盘扫描试验等。 4、蜂鸣器（小喇叭）。可用于单片机声音报警发声试验。5、继电器。通过继电器控制试验，掌握继电器的驱动原理和编程方法。6、I2C串行接口EEPROM存储器24C02。7、SPI串行接口EEPROM存储器93C46。8、1602字符型液晶（LCD）接口。应用范围最广的带背光字符型液晶模块，1602LCD可显示2行，每行16个字符，广泛用于各种便携式仪器仪表中。通过试验掌握液晶模块的驱动方法9、12864中文液晶模块液晶接口。可显示中文，开发中文液晶应用系统的最常用液晶器件。10、RS232串行通信接口。用来实验单片机和电脑相互通信的接口，可以把

5、单片机采集到的数据（如DS18B20测到的实时温度数据）通过RS232串口发送到电脑上进行后续处理、存储。同时电脑也可以通过RS232接口向单片机发出控制指令，比如控制实验板上的继电器动作等。11、温度传感器DS18B20接口。12、无线遥控解码接口。13 TLC1543串行10位AD转换器14 TLC5615串行10位DA转换器二、FD-51学习板原理图（见同名PDF文件）三、FD-51学习板元件清单（见同名PDF文件）五、WAV6000 简单使用手册（见同名PDF文件）六、STC-ISP下载程序的使用（见同名PDF文件）软件实验实验一 清零程序一、实验目的掌握汇编语言设计和调试方法，熟悉键

6、盘操作。二、实验内容把20H-2FH的内容清零。三、程序框图四、实验步骤用连续或单步方式运行程序，检查20-2F中执行程序前后的内容变化。五、思考假使把20H-2FH中的内容改成FF，如何修改程序。六、实验报告要求。1、在实验报告纸上填写实验项目，实验日期，指导老师等项目，抄写实验目的，实验内容，画出实验框图。2、单步运行程序，填写下表内容。程序语句运行前寄存器值理论分析值实际运行结果值Org 00hLjmp starOrg 30hStar: mov r0,#20hmov a,#00hmov b,#16lop1: mov r0,ainc r0Djnz b,lop1Sjmp $3、 写出20-2

7、F中执行程序前后的内容变化，说明是否实现实验内容要求。实验二 拆字程序掌握汇编语言设计和调试方法。把20H的内容拆开，高位送21H低位，低位送22H低位，21H、22H高位清零，一般本程序用于把数据送显示缓冲区时用。用连续或单步方式运行程序，检查2022H中内容变化情况。如何用断点方式调试本程序。六、实验报告要求 参考实验一实验三 拼字程序实验进步掌握汇编语言设计和调试方法。把20H、21H的低位分别送入22H高低位，一般本程序用于把显示缓冲区的数据取出拼装成个字节。三、程序框图 单步或用断点方式运行程序，检查22H内容变化情况。实验四 数据区传送子程序掌握RAM中的数据操作。把R2源RAM区

8、首址内的R3字节数据传送到R4目的RAM区。在R2中输入源首址（例如20H），R4中输入目的地址（例如40H）， R3中输入字节数（例如10H），运行程序，检查20-30H中内容是否和40H-50H中内容完全致。实验五 查找相同数个数实验熟悉汇编语言编程。在202FH中查出有几个字节是零，把个数放在30H中。四、实验步骤 在202FH的几个单元中填入零，运行本程序后检查30H中是几个单元数。修改程序，查找其它内容。实验A 工业顺序控制（设计型）掌握工业顺序控制程序的简单编程，中断的使用。二、设计实验预备知识1、在工业控制中，像冲压、注塑、轻纺、制瓶等生产过程，都是一些断续生产过程，按某种程序有

9、规律地完成预定的动作，对这类断续生产过程的控制称顺序控制，例注塑机工艺过程大致按“合模注射延时开模产伸产退”顺序动作，用单片机最容易实现。2、设计实验中可采用用外部中断，编中断服务程序的关键是：.保护进入中断时的状态，并在退出中断之前恢复进入的状态。.必须在中断程序中设定是否允许中断重入，即设置EX0位。一般中断程序进入时应保护PSW、ACC以及中断程序使用但非其专用的寄存器，本设计实验中未涉及。三、实验设计内容1、设计采用CPU的P1口来控制注塑机的七道工序，利用七只发光二极管的点亮来模拟控制注塑机的每道工序，低电平有效。2、设计采用CPU的P1.7为报警闪光输出。3、设计采用CPU的P3.

10、7为报警声音输出。4、设计采用CPU的P3.2 故障报警按钮，P3.3为解除报警按钮，P3.4为运行按钮。5、要求设定每道工序之间有2秒的延时。四、实验参考接线图： 参考原理图五、实验调试步骤1、用中断方式编写K1 K2功能程序及延时程序。2、用连续方式开始运行程序，此时应在等待开工状态。3、按K3,各道工序应正常运行。4、按K1，应有声音，闪光报警（人为设置故障）。5、按K2，即排除故障，程序应从报警的那道工序继续执行。6、按K3,停止运行。回到等待开工状态。六、思考： 1、如何用数码管显示工序状态及延时时间？实验B 简单I/O口扩展实验一、 实验目的1、学习仿真软件PROTEUS的使用。2

11、、学习使用串行数据转并行数据芯片74HC595的方法及编程技术。二、 实验内容1、使用PROTEUS设计一个包括一个CPU及1片74HC595的串口转并口电路。2、编程使连接在74HC595上的LED实现流水灯功能。三、 实验电路1、编写编译程序，下载运行，检验运行结果74HC595 相关资料 74HC595 1 、描述 74HC595是硅结构的CMOS器件， 兼容低电压TTL电路，遵守JEDEC标准。 74HC595是具有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。 移位寄存器和存储器是分别的时钟。 数据在SCHcp的上升沿输入，在STcp的上升沿进入的存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则

12、移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。 移位寄存器有一个串行移位输入（Ds），和一个串行输出（Q7）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能OE时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻关断状态。三态。2、特点：8位串行输入 /8位串行或并行输出 存储状态寄存器，三种状态输出寄存器可以直接清除 100MHz的移位频率3、输出能力： 并行输出，总线驱动； 串行输出；标准中等规模集成电路 595移位寄存器有一个串行移位输入（Ds），和一个串行输出（Q7）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，

13、具备三态的总线输出，当使能OE时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。4、参考数据:CPD决定动态的能耗，PDCPDVCCf1+（CLVCC2f0）F1输入频率，CL输出电容 f0输出频率（MHz） Vcc=电源电压5、引脚说明符号 引脚 描述Q0Q7 15， 1， 7 并行数据输出GND 8 地Q7 9 串行数据输出MR 10 主复位（低电平）SHCP 11 移位寄存器时钟输入STCP 12 存储寄存器时钟输入OE 13 输出有效（低电平）DS 14 串行数据输入VCC 16 电源6、功能表输入 输出 功能SHCP STCP OE MR DS Q7 Qn L L NC MR为低电平时仅仅

14、影响移位寄存器 L L L L 空移位寄存器到输出寄存器 H L L Z 清空移位寄存器，并行输出为高阻状态 L H H Q6 NC 逻辑高电平移入移位寄存器状态0，包含所有的移位寄存器状态 移入，例如，以前的状态6（内部Q6”）出现在串行输出位。 L H NC Qn 移位寄存器的内容到达保持寄存器并从并口输出 L H Q6Qn 移位寄存器内容移入，先前的移位寄存器的内容到达保持寄存器并出。7、注释H高电平状态L低电平状态上升沿下降沿Z高阻NC无变化无效当MR为高电平，OE为低电平时，数据在SHCP上升沿进入移位寄存器，在STCP上升沿输出到并行端口。实验一 P1口亮灯实验 （输出流水灯实验）

15、一 、验目的1、学习P1口的使用方法。2、学习延时子程序的编写和使用。二、实验内容：1、P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。1、在实验报告纸上填写实验项目，实验日期，指导老师等项目，抄写实验目的，实验内容，画出实验框图，写出实验程序。实验二 P1口亮灯实验（输出交通灯实验）1、编写程序，使连接在P1口的LED发光二极管按交通灯的逻辑顺序显示。实验三 八段数码管显示实验四、 实验目的1、学习数码管的工作原理。2、学习数码管与单片机的连接，静态显示及动态显示的编程方法。3、学习计时器的编程。五、 实验内容1、编程使学习板的LED能静态显示字符。2、编程使学习板的4位数

16、码管能实现动态显示20-23H的内容。实验四 键盘实验1、学习P1口作为输入的使用方法。1、P1口做输入口，接4个轻触开关，编写程序，检测开关是否按下。实验五 遥控解码实验1、学习遥控解码器的原理及使用方法。2、学习遥控解码器与单片机的连接方法及编程。1、设置遥控解码板密码，连接解码板。2、编写程序，将键值显示在数码管。实验六 定时器、计数器实验1、学习定时器的编程及使用方法。1、编写程序，实现从0000-9999的技术及显示。实验七 继电器控制实验1、学习继电器的工作原理。2、学习继电器与单片机的连接方法及编程。1、阅读原理图，掌握继电器与单片机的连接电路。2、编写程序，控制继电器做断开，吸

17、合的动作。实验八 蜂鸣器实验1、学习蜂鸣器的工作原理。2、学习蜂鸣器与单片机的连接方法及编程。1、阅读原理图，掌握蜂鸣器与单片机的连接电路。2、编写程序，控制蜂鸣器做发出BIBI声。实验九 单片机串行口通讯实验1、通过实验了解单片机与计算机通讯的原理、编程方法。2、通过实验了解RS-232接口结构及电平转换电路。上位机运行通讯调试软件，编程使得FD-51学习板能接受及发送数据。三、 程序框图四、 思考实验十 电子时钟 一 、验目的1、综合应用定时器、按键、数码管、蜂鸣器、继电器。1、编写一个具有校准时间及设置定时时间功能的电子时钟，运行到定时时间蜂鸣器报警，继电器接通。实验十一 外部中断实验（

18、急救车与交通灯）1、学习单片机外中断的工作原理及编程方法。 用发光管模拟交通灯，用LED数码管显示计时，P3.2接一个开关模拟紧急按钮，没按键是交通灯正常运行，有按键中断后， 返回继续正常显示。实验十二 AT24C02读写实验1、学习I2C总线的原理。2、学习AT24C02与单片机的连接方法及编程。1、阅读原理图，掌握AT4C02与单片机的连接电路。2、编写程序，将一串数据“1234”数字写入AT24C02。3、编写程序，将保存在AT24C02的数据1234读出，在数码管上显示出来。实验十三 93C46读写实验1、学习SPI总线的原理。2、学习AT93C46与单片机的连接方法及编程。2、编写程

19、序，将一串数据“1234”数字写入AT93C46。3、编写程序，将保存在AT93C46的数据1234读出，在数码管上显示出来。实验十四 LCD1602字符型液晶控制显示实验1、学习字符型液晶显示器的原理及应用。2、学习RT1602C与单片机的连接方法及编程。1、阅读原理图，掌握RT1602与单片机的连接电路方法。2、编写程序，使液晶显示器能显示“FOSHAN YNIVERITY”。实验十五 LCD12864点阵型液晶控制显示实验1、学习点阵型液晶显示器的原理及应用。2、学习RT12864与单片机的连接方法及编程。1、阅读原理图，掌握12864与单片机的连接电路方法。2、编写程序，使液晶显示器能

20、显示“佛山大学”。实验十六 A/D转换器实验一、目的和要求1、了解串行A/D转换器TLC1543的工作原理。2、掌握A/D转换器程序设计方法以及与AT89C52单片机的接口电路。3、掌握A/D转换实验上机调试方法。1、将TLC1543的IN0通道连接到实验板上的可调直流05V电源上。要求A/D转换的数字量，在实验板数码管上以十进制形成显示出来，取三位小数。2、编写和调试由单片机控制的TLC1543串行A/D转换、数据变换和数码管显示程序。3、测量A/D转换器TLC1543的零点误差和线性度。四、实验原理1、参照TLC1543使用说明及实验板原理图及参考程序。五、实验步骤1、实验连线，将实验板上TLC1543的 A0端连接到实验