單片機(jī)實驗報告山東大學(xué)

1、. 第三單元Proteus 系統(tǒng)仿真實驗實驗一 基本并行口I/O口實驗 自我完成實驗1、 實驗要求當(dāng)按鍵 SW1 按下之后，D1-D8 輪流點亮，點亮?xí)r間為 100ms，當(dāng)按鍵停下后，停止輪換，再次按下后繼續(xù)輪換。2、編程思路進(jìn)行初始化工作，包括設(shè)置堆棧指針 SP，將 P2 口所有位設(shè)置為 1，使 P2 口所接發(fā)光二極管全部熄滅。將顯示緩沖單元（設(shè)為 20H 單元）初始化為 FEH。 從 P1 口讀數(shù)據(jù)，查看 P1.0 位，如果 P1.0 位為 0，則執(zhí)行如下循環(huán)：將顯示緩沖單元的值送給 P2 口，調(diào)用 100ms 延時程序，將顯示緩沖單元的值循環(huán)左移 1 位，再送回顯示緩沖單元。如果 P1.

2、0 位不為 0 則不執(zhí)行上述循環(huán)。重復(fù)上面的操作3、實驗步驟 根據(jù)上述實驗內(nèi)容，參考 1.2.2，在 Proteus 環(huán)境下建立圖 3.5 所示原理圖，并將其保 存為 basicIO_self.DSN 文件。 根據(jù)（2）和（3）編寫控制源程序，將其保存為 basicIO_self.asm。 將源程序添加到 U1 中，并構(gòu)造（build）該程序。 執(zhí)行仿真過程觀察 D1-D8 的指示，查看程序功能是否正確。 修改延時程序延時參數(shù)，重新執(zhí)行和。4、源程序ORG 0000HAJMP MAINORG 0030HMAIN:MOV SP,#60HMOV P2,#0FFHMOV A,#0FEHMOV 20H

3、,A;緩沖單元LOOP:JNB P1.0,LOOP1; ;如果P1.0=0，跳轉(zhuǎn)SJMP LOOP ;否則循環(huán)不斷檢測LOOP1:MOV P2,20H ;將緩沖單元內(nèi)的值給P2口LCALL DELAY100MS ;延時100ms;MOV A,20HRL A ;左移一位MOV 20H,AJB P1.0,LOOP;如果P1.0=1，跳轉(zhuǎn)到LOOP處LJMP LOOP1;否則循環(huán)DELAY100MS:MOV R7,#200;1usDL:MOV R6,#248 ;1us DJNZ R6,$;248*2=496us NOP;1us DJNZ R7,DL;2us RET;(496+1+1+2)*200+1

4、=100.001msEND5、電路圖6、仿真結(jié)果當(dāng)按鍵 SW1 按下之后，D1-D8 輪流點亮，點亮?xí)r間為 100ms，當(dāng)按鍵停下后，停止輪換，再次按下后繼續(xù)輪換。實驗二 擴(kuò)展并行I/O口實驗 自我完成實驗1、實驗要求仿真實現(xiàn)交通信號燈控制功能?？刂祈樞驗椋?南北綠燈亮，同時東西紅燈亮 10s； 南北黃燈亮，同時東西紅燈亮 2s； 南北紅燈亮，同時東西綠燈亮 10s； 東西黃燈亮，同時南北紅燈亮 2s； 重復(fù)。2、編程思路進(jìn)行初始化工作，包括設(shè)置堆棧指針 SP，將兩個 373 的輸出口所有位均設(shè)置為 1，使所有發(fā)光二極管全部熄滅。分析兩個 373 的地址：假定所有無關(guān)地址均定義為 1，那么 U

5、4 的鎖存地址為：#0FE00H，U5 的鎖存地址為：#0FD00H。分析 4 個狀態(tài)下兩個 373 的輸出數(shù)據(jù)值：假定“南北綠燈亮，同時東西紅燈亮”為狀態(tài) 1，即：Stat1；“南北黃燈亮，同時東西紅燈亮”為狀態(tài) 2，即：Stat2；“南北紅燈亮，同時東西綠燈亮”為狀態(tài) 3，即：Stat3；“東西黃燈亮，同時南北紅燈亮”為狀態(tài) 4，即：Stat4。3、實驗步驟 根據(jù)上述實驗內(nèi)容，參考 1.2.2，在 Proteus 環(huán)境下建立圖 3.7 所示原理圖，并將其保存為 expandIO_self.DSN 文件。 根據(jù)（2）和（3）編寫控制源程序，將其保存為 expandIO_self.asm。 將

6、源程序添加到 U1 中，并構(gòu)造（build）該程序。 執(zhí)行仿真過程觀察各個方向的交通信號燈指示，查看程序功能是否正確。4、源程序ORG 0000HAJMP MAINORG 0030HMAIN:MOV SP,#60HMOV A,#0FFHMOV DPTR,#0FE00HMOVX DPTR,AMOV DPTR,#0FD00HMOVX DPTR,ASTAT1:MOV A,#0F3HMOV DPTR,#0FE00HMOVX DPTR,AMOV A,#0CHMOV DPTR,#0FD00HMOVX DPTR,ALCALL DELAY10SSTAT2:MOV A,#0C3HMOV DPTR,#0FE00H

7、MOVX DPTR,AMOV A,#0FHMOV DPTR,#0FD00HMOVX DPTR,ALCALL DELAY2SSTAT3:MOV A,#0FCHMOV DPTR,#0FE00HMOVX DPTR,AMOV A,#03HMOV DPTR,#0FD00HMOVX DPTR,ALCALL DELAY10SSTAT4:MOV A,#3CHMOV DPTR,#0FE00HMOVX DPTR,AMOV A,#0FHMOV DPTR,#0FD00HMOVX DPTR,ALCALL DELAY2SLJMP STAT1DELAY2S:MOV R7,#20DL2:MOV R6,#200DL1:MOV

8、R5,#250DJNZ R5,$DJNZ R6,DL1DJNZ R7,DL2RETDELAY10S:MOV R7,#100DL3:MOV R6,#200DL4:MOV R5,#250DJNZ R5,$DJNZ R6,DL4DJNZ R7,DL3RETEND 5、電路圖6、實驗結(jié)果 南北綠燈亮，同時東西紅燈亮 10s； 南北黃燈亮，同時東西紅燈亮 2s； 南北紅燈亮，同時東西綠燈亮 10s； 東西黃燈亮，同時南北紅燈亮 2s；實驗三 靜態(tài)LED顯示實驗 自我完成實驗1、實驗要求圖中 7SEG2 為十位顯示數(shù)碼管，7SEG1 為個位顯示數(shù)碼管，KEY_LOAD 為倒計時初值按鈕，KEY_START

9、 為倒計時啟動按鈕。要求實現(xiàn)的功能是：當(dāng) KEY_LOAD 按鈕按下時加載倒計時初值（如：10s），當(dāng)按下 KEY_START 按鈕時，開始倒計時，每過 1s，計時器減 1，直到減到“00”為止。減到“00”時使 P3.0 引腳上的 LED 按 10Hz 頻率進(jìn)行閃爍，直到再次按下 KEY_LOAD 按鈕才重新加載初值，并熄滅 LED。再次按下 KEY_START 按鈕又一次開始倒計時，如此反復(fù)。2、編程思路分析兩個 373 的地址：假定所有無關(guān)地址均定義為 1，那么 U2 的鎖存地址為：#0FE00H，U3 的鎖存地址為：#0FD00H。程序流程圖：3、實驗步驟 根據(jù)上述實驗內(nèi)容，參考 1.

10、2.2，在 Proteus 環(huán)境下建立圖 3.9 所示原理圖，并將其保存為 staticLED_self.DSN 文件。 根據(jù)（2）和（3）編寫控制源程序，將其保存為 staticLED_self.asm。 將源程序添加到 U1 中，并構(gòu)造（build）該程序。 執(zhí)行仿真過程觀察秒表程序功能是否正確。4、源程序ORG 0000HAJMP MAINORG 0030HMAIN:MOV SP,#60H;堆棧初始化MOV R0,#0;各位MOV R1,#1;十位SETB P3.0;關(guān)掉LED1CLR F0LOOP:JB P1.1,LOOP2;如果P1.1=1,跳轉(zhuǎn)到LOOP2，LOOP1:CLR F0

11、MOV 30H,R0MOV 31H,R1;裝載初值SETB P3.0;關(guān)閉LED1LCALL DISPLAY;顯示LOOP2:JB P1.0,LOOP;如果P1.0=1，跳回LOOP，否則繼續(xù)執(zhí)行LOOP3:LCALL DISPLAY;刷新顯示LCALL DELAY1S;延時1sLCALL ADJUST2;調(diào)整計時器寄存器JB F0,LOOP4LJMP LOOP3LOOP4:CLR P3.0 ;LED閃爍程序LCALL DELAY100MSSETB P3.0LCALL DELAY100MSJB P1.1,LOOP4LJMP LOOP1DISPLAY: ;顯示子程序 MOV A,30HMOV D

12、PTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRMOV DPTR,#D1ADDMOVX DPTR,AMOV A,31HMOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRMOV DPTR,#D10ADDMOVX DPTR,ARETADJUST2:DEC 30HMOV A,30HCJNE A,#-1,GOTORETMOV 30H,#9DEC 31HMOV A,31HCJNE A,#-1,GOTORETSETB F0RETGOTORET:RETDELAY1S:MOV R7,#10DL2:MOV R6,#200DL1:MOV R5,#250DJNZ R5,$DJNZ R6,DL1DJNZ R7,D

13、L2RETDELAY100MS:MOV R7,#200DL:MOV R6,#248 DJNZ R6,$ NOP DJNZ R7,DL RETTABLE: DB 0C0H,0f9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90HD1ADD EQU 0FE00H ;U3的鎖存地址D10ADD EQU 0FD00HEND5、電路圖6、仿真結(jié)果當(dāng) KEY_LOAD 按鈕按下時加載倒計時初值（如：10s），當(dāng)按下 KEY_START 按鈕時，開始倒計時，每過 1s，計時器減 1，直到減到“00”為止。減到“00”時使 P3.0 引腳上的 LED 按 10Hz 頻率進(jìn)行閃爍，直到再次

14、按下 KEY_LOAD 按鈕才重新加載初值，并熄滅 LED。再次按下 KEY_START 按鈕又一次開始倒計時，如此反復(fù)。實驗四 矩陣鍵盤掃描實驗 自我完成實驗1、實驗要求 D1D8 八個發(fā)光二極管構(gòu)成彩色旋轉(zhuǎn)燈，D9D13 為檔位指示燈，一檔旋轉(zhuǎn)速度最慢（周期 1s，D13 亮），二檔較快（周期 0.8s，D12 亮），三檔更快（周期 0.6s，D11 亮），四檔再快（周期 0.4s，D10 亮），五檔最快（周期 0.2s，D10 亮）。四個按鍵 KEY0-KEY1于設(shè)定旋轉(zhuǎn)方向為順時針旋轉(zhuǎn)或者逆時針旋轉(zhuǎn)，KEY2-KEY3 用于增快或則減慢旋轉(zhuǎn)速度。2、編程思路按鍵掃描的方式可以采用前面示

15、例程序中的方法：線反轉(zhuǎn)法或行掃描法?？梢杂脜R編語言實現(xiàn)，也可以用 C 語言實現(xiàn)。建議如前面示例所示，匯編采用行掃描法，C 語言用線反法。程序控制流程是：首先初始化設(shè)置默認(rèn)運行參數(shù)，然后讀取按鍵，識別鍵碼，并根據(jù)鍵碼的不同執(zhí)行運行參數(shù)調(diào)整，最后根據(jù)當(dāng)前的運行參數(shù)執(zhí)行發(fā)光二極管 D1-D8 的輪流旋轉(zhuǎn)。速度的控制通過控制調(diào)用延時程序的次數(shù)來決定，假設(shè)延時程序的延時長度為 5ms。延時程序可以按如下方式實現(xiàn)（假設(shè)晶振頻率為 12MHz）：void delays()uchar t,ms;ms=5; /延時 5mswhile(ms-) for(t=0;t120;t+);或者采用內(nèi)嵌匯編來實現(xiàn)：void

16、delays()#pragma asmMOV R2,#50 /;5ms 延時程序DL1:MOV R1,#48DL2:DJNZ R1,DL2 / ;內(nèi)循環(huán) 100usNOPDJNZ R2,DL1 /;中循環(huán) 10ms#pragma endasm旋轉(zhuǎn)彩燈線反轉(zhuǎn)法 C 語言程序控制流程圖（1）主控流程圖 （2）鍵盤掃描子程序 Keyscan 流程圖旋轉(zhuǎn)彩燈行掃描法匯編控制流程圖3、實驗步驟 根據(jù)上述實驗內(nèi)容，參考 1.2.2，在 Proteus 環(huán)境下建立圖 3.11 所示原理圖，并將其保存為 keyscan_self.DSN 文件。 根據(jù)（2）和（3）編寫控制源程序，將其保存為 keyscan_s

17、elf.asm 或 keyscan_self.c。 將源程序添加到 U1 中，并構(gòu)造（build）該程序。 執(zhí)行仿真過程觀察秒表程序功能是否正確。4、源程序#includereg52.h#includeintrins.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit g0=P04;uchar code T_TABLE=200,160,120,80,40;/周期值表uchar code key_code=0x22,0x12,0x21,0x11;void delay()/延時5msuchar t,ms;ms=5;while(ms-)

18、for(t=0;t120;t+);void main()int aa=0xfe;uint dir=1;uint speed=0;int temp,temp2,keycode;int j,key;g0=0;while(1)P3=0x30;temp=P3;if(temp&0x30)!=0x30)/按鍵檢測delay();delay();P3=0x30;temp=P3;if(temp&0x30)!=0x30)P3=0x03;temp2=P3;keycode=temp|temp2;for(j=0;j4;j+)if(keycode=key_codej)key=j;if(key=0) dir=1;/正轉(zhuǎn)i

19、f(key=1) dir=0;/反轉(zhuǎn)if(key=2) speed+;if(speed=5) speed=4;/換檔if(key=3)if(speed=0) speed+;/換檔speed-;switch (speed)case 0:P0=0xef;break;case 1:P0=0xf7;break;case 2:P0=0xfb;break;case 3:P0=0xfd;break;case 4:P0=0xfe;break;default:break;P3=0x03;while(!(P3=0x03);if(dir=1)/正轉(zhuǎn)時執(zhí)行P1=aa;for(j=0;jT_TABLEspeed;j+)

20、delay();aa=_crol_(aa,1);/左移if(dir=0)/反轉(zhuǎn)時執(zhí)行P1=aa;for(j=0;j=4;tmp2=tmp&0x0f;/高半字節(jié)SBUF=led_tabletmp1;while(!TI); /等待發(fā)送是否完畢TI=0; /置發(fā)送標(biāo)志為零SBUF=led_tabletmp2;while(!TI);/等待發(fā)送是否完畢TI=0;/置發(fā)送標(biāo)志為零while(!P11);5、電路圖6、實驗結(jié)果當(dāng)按鍵按下時，DSW1 的開關(guān)數(shù)據(jù)能夠被單片機(jī)通過 74LS165串行讀取，并通過 74LS164 串行輸出至兩個 7 段數(shù)碼管 7SEG1 和 7SEG2 顯示，顯示的據(jù)和 DSW1

21、 的開關(guān)數(shù)據(jù)一致。實驗七 LCD1602顯示實驗 自我完成實驗1、 實驗要求要求點擊按鍵 KEY1 可以在 LCD1602(LM016L)第一行上顯示“Hello Everyone”，在第二行上顯示“Welcome to SDU”，并閃爍 3 次。點擊按鍵 KEY2 可以將 LCD1602 清屏。2、實驗步驟 根據(jù)上述實驗內(nèi)容，參考 1.2.2，在 Proteus 環(huán)境下建立圖 3.28 所示原理圖，并將其保存為 lcd1602.DSN 文件。 將上面（3）中控制源程序保存為 lcd1602.c。 運行 Keil uVision2 開發(fā)環(huán)境，按照 1.1.3 節(jié)介紹的方法建立工程 lcd160

22、2.uV2，CPU 為 AT89C51，包含啟動文件 STARTUP.A51。 按照 1.2.2 第（6）節(jié)介紹的方法將 C 語言源程序 lcd1602.c 加入工程 lcd1602.uV2，并設(shè)置工程 lcd1602.uV2 屬性，將其晶振頻率設(shè)置為 11.0592MHz，選擇輸出可執(zhí)行文件，仿真方式為選擇硬仿真，并選擇其中的“PROTEUS VSM MONITOR 51 DRIVER”仿真器。 構(gòu)造（Build）工程 lcd1602.uV2。如果輸入有誤進(jìn)行修改，直至構(gòu)造正確，生成可執(zhí)行程序 lcd1602.hex 為止。 為 AT89C51 設(shè)置可執(zhí)行程序 lcd1602.hex。 運行

23、程序，點擊圖 2.28 中各按鍵，觀察 1602 的顯示是否符合程序要求。3、編程思路 按鍵的掃描與識別可以參考“3.4.1 示例實驗”中的方法。LCD1602 的顯示控制可以參考“3.7.2 LCD1602 示例實驗”。編成時要有一個狀態(tài)變量，該變量用于記錄當(dāng)前是輸入的哪個變量。輸入第一個變量，遇到輸入運算符時結(jié)束第一個變量的輸入。輸入第二個變量，遇到“=”號時結(jié)束第二個變量的輸入，并且開始計算結(jié)果。計算結(jié)果由于是 16 進(jìn)制的，要將其轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，并將該十進(jìn)制的數(shù)轉(zhuǎn)換成字符串后逐位顯示出來。減法時要注意結(jié)果是否為負(fù)，除法時要注意除數(shù)是否為 0，結(jié)果是否帶有余數(shù)。 另外，按鍵要注意去抖動處理

24、。4、源程序#include #define uint unsigned int #define uchar unsigned charsbit lcden=P15; sbit rs=P17;sbit rw=P16;sbit busy=P27;char i,j,temp,num,num_1;long a,b,c; float a_c,b_c;uchar flag,fuhao; uchar code table=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,0,0,0,0,0;uchar code table1=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0x2b-0x30,0x2d-0x30,0x2a-0x30,0x2f-0x30,0x01-0x30,0x3d-0x30;void delay(uchar z) uchar y;for(z;z0;z-) for(y=0;y0) c=a-b; else c=b-a; while(c!=0) wr