单片机实验板说明书.docx

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单片机实验板说明书

本实验指导适用于电子、通信、测控及光电、计算机专业，可以作为学习《单片机原理及应用》的上机指导书使用。

●LBT501有主机板（Board）、电源（Power）和串行通信电缆（Line）三个部件。

●实验过程中使用稳压电源来提供电源。

其中板子上的红色接线柱接+5V电源，黑色接线柱接GND。

●串行通信电缆一端接主机板的左上角DB9插座，另一端接PC计算机的串行口DB9（COM1或COM2）。

●主机板由如下几个部分组成：

◆STC89C516RD+单片机（内部64KFLASH+1KRAM）

◆电源稳压电路（输出VCC=5V）

◆16发光二极管电路

◆串行通信接口电路

◆四位数码显示电路

◆16键盘电路

◆四个按钮电路

◆蜂鸣器电路

◆喇叭发音电路

◆555周期性矩形波发生器

实验电路板实物图如下：

实验板基本接口介绍：

●P1口和P3口各接了8个发光二极管，发光二极管的阳极接VCC，阴极和I/O口相连，也就是说，如果我们在P1和P3口的任一I/O口上给出一个低电平发光二极管就会发光单片机左侧的发光二极管接在P1口上，右侧的接在P3口上，从上到下是按照从低到高的顺序排列的。

单片机左侧的发光二极管和单片机之间有两个8位的拨码开关，这些拨码开关其中一端和GND相连，另一端与P1口和P3口相连；如果把拨码开关拨到ON的位置，该I/O口对应的发光二极管就会亮，这个开关可以用于调试程序时，做其他功能时使用。

具体电路如下。

●在P1口上还连接了一个4Χ4的矩阵键盘，具体连接如下：

●P0口连接了四位数码管显示的段码，P0^0连接的是a段，P0^1连接的是b段……P0^7连接的是小数点dp段，四位数码管的选通信号连接在P2^0—P2^3，其中，P2^0连接的是最左一个数码的选通端，P2^3连接的是最右一个数码的选通端。

具体电路如下。

●串行通信电路部分由单片机的TXD，RXD管脚完成，由232电平转换芯片实现TTL电平和232电平之间的转换，串口在本实验板上的作用除了作为串行通信实验的硬件电路以外，单片机的程序下载也由这部分电路完成。

具体电路连接如下。

●为了便于进行中断及定时器实验，专门有4个按键对应于这些特殊的输入管脚，具体电路如下图。

●555振荡器产生部分，由555芯片完成，配合一个电位器来调节具体的频率大小，振荡信号由T1管脚送入单片机内部，具体电路如下图。

●电源的接入方法有两种，一是直接用稳压电源输入一个+5V的直流电压，从接线柱接入，红色接线柱接正，黑色接负；另外一种接法是直接用变压器输入6V~9V的直流电压，从四位数码管下面的电源插座输入，利用实验板上的7805电路部分进行稳压输出一+5V电压。

具体电路如下图。

●I2C总线实验部分，由I2C器件24C02来完成，具体电路如下图。

●复位电路的接法为手动复位，具体电路如下图。

●蜂鸣器和单片机的连接电路如下图所示。

●喇叭和单片机的连接如下图所示。

●本实验板还提供Atmel公司S系列单片机的下载，下载程序时将下载线插在ISP插座上，将S2、S3两个开关按下就可以下载了，下载完成以后把S2、S3开关弹起就进入工作状态了。

实验板下载程序步骤：

一、首先使用Keil软件对所写程序进行编译，生成*.HEX的文件，这个文件是我们下载时所需要用的。

二、双击桌面上的STC_ISP图标，进入下载软件，如下图所示。

三、按照软件上的步骤进行下载之前的设置。

a）选择芯片的型号，我们现在所用的是STC89C516RD+，选择好芯片型号。

b）第二步完成打开下载文件的工作，点击OpenFile按钮，出现如下对话框。

改变路径选择刚才生成的*.HEX文件，点打开即可。

选择成功后，右边File栏中会出现代码。

这就是我们要给单片机写的机器码。

c）设置下载程序时所用的通信口，一般的电脑只有一个串行通信口，名字是COM1，再选择通信的最大速率，这个可以设置为115200

d）STC的单片机可以选择主频的分频比，如果Doublespeed选择为Yes则表示：

如果单片机所接晶体的频率为12MHz的话，主频不再是对晶振进行12分频，而是对晶振进行6分频来作为主频。

在这里我们把Doublespeed设置为No，OSCControl设置为1/2gain。

四、下载程序。

在前面的设置完成以后，就可以下载程序了。

但是在下载程序以前，必须断开单片机的电源部分，我们的电源接入是由稳压电源来提供的，这时你需要先关掉稳压电源，如果开着电是无法完成程序下载的。

在关掉电源以后，可以点击软件上的Download按钮，这时出现如下情况

在出现了这排字的时候，就可以打开稳压电源给单片机实验板供电了，打开电源后出现如下的情况

这时程序就会下载到单片机里，就可以看自己写的程序是否能按照自己的想法运行了。

如果出现下面的情况则表示下载失败，需要检查。

检查内容包括，

1、单片机实验板的电源是否连接正确，在点击Download按钮的时候单片机实验板不能开电源，但是点击了以后就要打开电源，没有电源单片机是无法工作的；

2、单片机实验板和PC机的通信电缆（串口通信线）是否连接正确，如果没有连接正确，则把电源关掉，连接好以后再打开电源就可以了；

3、在点击Download按钮的时候单片机是否已经断开电源，如果没有则需要把电源关掉，等几秒钟以后再开，就可以解决。

4、如果以上操作都没有错误则有可能是单片机损坏，这时需向老师询问，更换单片机就可以解决。

实验内容

实验内容中的项目老师可以根据实际情况来决定实验内容，可以选其中的一些项目来进行。

实验一：

基本I/O口的应用4学时

在本实验中要求学生掌握单片机最小系统的构成，能熟练操作I/O口。

实验内容包括基本I/O口电平的输出，数码管的显示以及按键的控制。

实验内容：

1、在实验板上完成一流水灯控制，初步认识I/O口，学会基本的编程方法，熟悉Keil软件的应用。

2、在实验板上完成一键盘显示控制，使按下的数字键的键值在数码管上显示，每显示一个值，将前一个按键的值向左移动一位。

3、编写组合键功能，设置数码管上显示的四个数的值，按T1键开始修改数值；按下INT0键，左移光标；按下INT1键，右移光标；按T0键确认修改数值；数字的输入由行列式键盘输入。

被选中的一位闪烁。

4、用单片机完成一彩灯控制模型，要求在按下单片机的行列式键盘中的任何一个键，P1口和P3口上所接的发光二极管采用不同的闪烁方法进行闪烁，并且可以由INT0和INT1上所接按键，设置连续变化的模式组合。

具体思路如下：

用户可以通过按下行列式键盘的键来知道闪烁的模式效果，按下INT0时，就开始设置连续多种模式闪烁，再按下数字键进行选择模式，可以多选，最后按下INT1键表示确认。

本实验完成以后，应该掌握基本的编程方法，熟悉I/O口的操作及内部结构，能熟练的应用Keil软件。

实验二：

定时器及中断系统的应用4学时

在本实验中要求学生熟练掌握单片机的定时及中断系统的应用。

实验内容：

1、完成一个两位数的加减操作，要求加减都在中断中完成，INT0键对数进行加操作，INT1键对数进行减操作，当加到99时，再加一次变为00；当减到00时，再减一次变为99。

显示由数码管的最右边两位完成，前两位显示“H—”。

2、用定时器完成一个数字时钟，数码管的前两位显示分钟，后两位显示秒，小时可以由发光二极管来表示，具体的表示方法不作要求。

要求每次开机时显示12：

00：

00。

3、用实验板上的555定时器产生的振荡作为信号，用单片机做一个频率计，显示频率时要能自动切换量程。

4、编写程序在单片机实验板上完成一个万年历时钟，要求用尽量少的按键来调整时间，设定闹钟等功能。

并且在条件允许的情况下，加入记事提醒功能。

STC单片机内部有1K的RAM，可以用这部分来完成存储数据的工作。

实验三：

串口通信实验4学时

在本实验中要求学生能熟练对单片机串口进行操作，能熟练的使用单片机和PC机进行通信，能对通信数据做简单分析存储。

实验内容：

1、完成一个单片机和PC机之间的通信实验，要求从单片机发送一个字母给PC机。

（波特率自己设定）

2、完成从PC机键盘输入一个字母，由串口发送给单片机一个数据，若数据是事先给出的数据表中的数据，则单片机收到后在本机上让P1口所接发光二极管闪烁，并回送一个‘V’给PC机；如果不是事先给定的数据，则让P1口的发光二极管全部亮，不闪烁，并回送一个‘F’给PC机。

3、编写一个单片机和PC机传输数据的简单协议，要求单片机从行列式键盘输入N个数据，由串口发送给PC机，PC机收到以后根据协议判断收到的数据是什么内容，如果是有特殊含义的，则给单片机回送一组表示接受成功的数据，单片机收到后在数码管上显示‘good’字样，否则显示‘FAIL’。

4、完成一个多路数据采集系统，采集的信号包括电压，电流，温度，光线强度等，由多个单片机对多信号进行采集，采集的数据用串行通信的方式传送给主机。