实验报告 课程名称_单片机原理及应用 _ 学生学院 信息工程学院 专业班级13级应用电子专业4班 学号 姓名 陈文威 指导教师 李优新 2015 年 12月 12 日 实验一：开发软件使用与调试方法 1 实验目的： 学习KEIL 的使用方法，用Keil 开发工具编译C 源码、汇编源程序。掌握单片机的编程及调试。 2 实验内容和要求： 编写C语言程序，用Keil 将程序编译并生成HEX 文件调试程序。通过并口通信线连接PC 与实验箱，用Easy 51Pro 把程序下载到AT89S51 观察实验箱LED 的变化。 3 实验要求程序代码： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV P2,#0FFH MOV A,#0FEH MOV P0,A LOOP: JB P2.0,LOOP ACALL DELAY_100MS JB P2.0,LOOP RR A HRER: JNB P2.0,HRER MOV P0,A AJMP LOOP DELAY_100MS: MOV R6,#64H D22: MOV R5,#0F9H D21: DJNZ R5,D21 DJNZ R6,D22 RET END 4 实验心得： 通过本次试验，熟悉了keil软件的使用。初步掌握单片机的编程及调试 实验二 定时器和中断应用程序设计与调试 1 实验目的： 掌握单片机的定时器，中断功能系统的应用 2 实验内容和要求： 编写程序，用AT89C51的内部定时器/计数器T0的方式1产生周期为0.2秒的TTL脉冲（TCH和TCL溢出的时候，产生一个中断），从P05输出。计算如下： 振荡器的频率f=6M=，方式1计数器的长度为L=16.2的16次方即65536 定时时间（溢出时间）t=0.1s 定时常数TC=65536-x0.1/12=65536-50000=15536，将15536转换成16进制为3CB0， TCH=3CH(高八位)，TCL=B0H(低八位)。 三实验主要仪器设备和材料： 1 AMC51单片机综合开发系统一台 2.微机一台 4 实验方法，步骤及结果测试 1. 开启ANC51实验装置，检查跳线，一般无需改动。 2. 运行Keil调试程序，具体操作步骤参考实验一。 3. 参考以下电路图和流程图编写程序。 4. 编译程序，把生成的.HEX目标文件下载到AT89S51运行。 5. 观察AMC51实验装置的LED在运行程序时闪烁的情况。 参考程序代码： ORG 0000H ；下一条指令的地址为0000H START: AJMP MAIN ；跳入主程序 ORG 000BH ；下一条指令的地址为000BH AJMP INT_T0 ；定时器0中断程序 ORG 0030H ；下一条指令的地址为0030H MAIN: MOV TMOD,#01H ；设定时器T0为16位定时器 MOV TH0,#3CH ；设定T0的定时值（0.1s） MOV TL0,#0B0H ；设定T0的定时值（0.1s） SETB TR0 ；启动定时器T0 SETB ET0 ；开定时/计数器0允许 SETB EA ； CPU开放中断 MAIN_1: SJMP MAIN_1 INT_T0:PUSH ACC ；保护现场 PUSH PSW MOV TH0,#3CH ；设定T0的定时值（0.1s） MOV TL0,#0B0H ；设定T0的定时值（0.1s） CPL P0.5 ；取反，流水灯闪烁 POP PSW ；恢复现场 POP ACC RET1 ；中断返回 END 5 实验报告要求 1. 实验原理分析，实验现象。 通过启动T0中断，设定定时值为0.1S，当定时器溢出后，重新置位，并将P05取反，其中P05口对应的发光二极管将造成闪烁的结果。 2. 按思考题修改程序，修改程序后的调试结果；程序流程图；源程序及注释。 思考题 1. 如果要输出一个周期为1秒的方波，应怎么样修改程序？ 答：周期为1S，就是每次延时0.5S,源程序0.1S 延时 5次循环后，再开中断。 ORG 0000H START: AJMP MAIN ORG 000BH AJMP INT_T0 ORG 0030H MAIN: MOV TMOD,#01H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H MOV R2,#05H SETB TR0 SETB ET0 SETB EA MAIN_1: SJMP MAIN_1 INT_T0: DJNZ R2,INT ；当R2=5每次减1到为0才继续执行，开启中断，也 MOV R2,#05H 就是延时5次，一共0.5S，周期就是1S，频率1HZ CPL P0.5 INT: PUSH ACC PUSH PSW MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H POP PSW POP ACC RETI END 程序流程图 主程序： 开始 中断程序： P0.5取反 初始化 分别延时循环5次，2次 等待中断 _ 2. 如果要同时输出多个频率不同的方波（f1=1HZ f2=2HZ），应怎么样修改程序？(改为2.5HZ) 答：频率1HZ，周期为1S，就是每次延时0.5S,源程序0.1S 延时 5次循环后，再开中断。频率为2HZ，周期为0.5S，就是每次延时0.25S,源程序0.1S 大概延时 2次循环后，再开中断。 程序如下 ORG 0000H START: AJMP MAIN ORG 000BH AJMP INT_T0 ORG 0030H MAIN: MOV TMOD,#01H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H MOV R2,#05H MOV R3,#02H SETB TR0 SETB ET0 SETB EA MAIN_1: SJMP MAIN_1 INT_T0: DJNZ R2,INT ；当R2=5每次减1到为0才继续执行，开启中断，也 MOV R2,#05H 就是延时5次，一共0.5S，周期就是1S，频率1HZ CPL P0.5 DJNZ R3,INT ; 当R3=2每次减1到为0才继续执行，开启中断， MOV R3,#02H 就是延时2次，一共0.2S，周期就是0.4S，频率2.5HZ CPL P0.2 INT: PUSH ACC PUSH PSW MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H POP PSW POP ACC RETI END 程序流程图: 主程序： 开始 中断程序： P0.5取反 初始化 延时循环5次 等待中断 _ 实验三 串行I/O扩展和LED数码管显示实验 一、 实验目的 掌握单片机的ISP串行I/O扩展和LED数码管显示的原理和应用。 二、 实验内容和要求 AT89S51的UART由P30（EXD）和P31（TXD）组成，当UART以方式0工作的时候就是以SPI的方式工作。用SPI的方式0工作的时候就是以SPI的方式工作。用SPI的方式来扩展低速的I/O，就可以节省P口。 三、 实验主要仪器设备和材料 1. AMC51单片机综合开发系统一台 2. IBM-PC微机一台 四、 实验方法、步骤及结果测试 1. 开启AMC51实验装置，检查跳线，J5,J4:2-3相连。 2. 运行KEIL，具体操作步骤参照实验一 3. 参考电路图和流程图，编写程序，送数值到数码管以16进制形式显示。 4. 编译程序，把生成的HEX目标文件下载到AT89S51运行。 5. 设置断点观察程序在AMC51实验装置的运行情况 6. 代码 DS0 EQU 3FH DS00 EQU 3EH DS000 EQU 3DH DS0000 EQU 3CH ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H MAIN: LOOP: MOV DS0000,#01H MOV DS000,#02H MOV DS00,#03H MOV DS0,#04H ACALL DISP ACALL DELAY_100MS AJMP LOOP DELAY_100MS: MOV R6,#64H D22: MOV R5,#0F9H D21: DJNZ R5,D21 DJNZ R6,D22 RET DISP: MOV R7,#4 MOV R0,#DS0000 DL0: MOV A,R0 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV SBUF,A DL1: JNB TI,DL1 CLR TI INC R0 DJNZ R7,DL0 RET TAB: DB 0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H,0B6H DB 0BEH,0E0H,0FEH,0E6H,0EEH,03EH,9CH DB 7AH,9EH,8EH END 原理：AT89S51单片机的UART在工作方式0下通过P30口将数据送到74LS164中锁存，并通过LED数码管显示出传输的数字。 现象：数码管显示数字。 五、 思考题 1. 修改程序使数码管显示16进制数？ 修改DS0000，DS000，DS00，DS0中的数值，将其改为相应的数字即可。 例： MOV DS0000,#0AH MOV DS000,#02H MOV DS00,#0CH MOV DS0,#04H 2. 为什么显示之后要加上延时？ 因为单片机一条指令执行的时间只有几微秒，如果不加上延时，数码管上的数字就会不断的闪烁，不稳定。不利于观察结果。 六、 心得： 了解了数码管个管脚与单片机的连接关系，以及如何使用单片机SPI的方式来扩展端口。 实验四 A/D转换-亮度测量实验 1 实验目的 熟悉0809的工作原因，掌握A/D转换程序的设计方法以及以51连接的接口电路设计方法。学习传感器件的应用。 二实验内容和要求 按照硬件连接图和程序流程图，编写A/D转换程序，通过调节ADC0809的REF与转换值之间的关系，了解光敏电阻的电气特性。 光敏电阻特性：光敏电阻的阻值与亮度成反比，电气特性等效于一个可变电阻，如实验电路所示R13光敏电阻和电阻R16（4K7）串联，光敏电阻的阻值随环境亮度而变化，加在光敏电阻的电压也随之变化。变化的电压加分到0809的IN-0端和监视电路。单片机通过74LS373和与非门，访问0809，对IN-0端电压进行AD转换，并将数据处理后通过数码管显示出来。数码管的显示数值满足以下公式：显示数值=IN-0/REF+X256. 3 实验主要仪器设备和材料： 1.AMC51单片机综合开发系统一台 2.微机一台 四实验方法，步骤及结果测试 1.开启AMC51实验装置，检查跳线，一般无需改动。 2.运行KEIL，具体操作步骤参照实验一。 3.参考以下电路图和流程图编写程序。 4.编译程序，把把生成的.HEX目标文件下载到AT89S51运行。 5.观察程序在AMC51实验装置的实际运行情况。 （1）同手挡住“亮度传感器”，改变亮度，观察数码管的数值变化。 （2）调节ADC0809的REF+观察REF和采样电压的关系。 先按一下液晶屏下方的“RESET”再按一下“MODES SWITCH”按钮，液晶屏切换到MODE1.。用一字小螺丝刀分别顺时针和逆时针扭动“亮度传感器”下方蓝色长方体的变阻器上面的螺丝。从液晶屏观察到REF的变化。 5 实验报告要求 1. 实