單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程實驗報告

摘要單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程為一門理論與實踐相結(jié)合的課程，本課程安排的實驗旨在培養(yǎng)學(xué)生軟硬件開發(fā)能力，用編程語言及硬件設(shè)備實現(xiàn)串、并行通訊、計數(shù)/定時、A/D、D/A等硬件接口的功能，進(jìn)一步加深對常用硬件芯片的了解和應(yīng)用，以及學(xué)習(xí)用單片機(jī)解決實際問題。實驗要求學(xué)生利用編程語言及硬件設(shè)備實現(xiàn)單片機(jī)的方案設(shè)計、程序編寫、硬件連接、調(diào)試，從中體會具體硬件接口的應(yīng)用技巧，進(jìn)一步理解硬件接口芯片，逐步掌握單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用方法?！秵纹瑱C(jī)應(yīng)用技術(shù)課程實驗設(shè)計報告》一、實驗?zāi)康?．熟悉KeilC51集成環(huán)境軟件的使用方法。2．熟悉MCS51匯編指令，能自己編寫簡單的程序，控制硬件。3．能夠利用MCS51單片機(jī)進(jìn)行一些簡單的設(shè)計。二、實驗要求1．熟悉51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及編程方法2．按照程序流程圖編寫出程序三、實驗安排我是一人一組，選擇了三個實驗，即：實驗一、構(gòu)建單片機(jī)最小系統(tǒng)和實驗環(huán)境熟悉；實驗二、跑馬燈實驗及74HC138譯碼器；實驗三、8255控制交通燈實驗。下面是每個實驗的具體步驟：實驗一構(gòu)建單片機(jī)最小系統(tǒng)和實驗環(huán)境熟悉一、實驗內(nèi)容單片機(jī)最小系統(tǒng)實驗：1、熟悉單片機(jī)最小系統(tǒng)的組成和工作原理，熟悉KeilC51集成環(huán)境軟件的安裝和使用方法。2、作出單片機(jī)最小系統(tǒng)的組成原理圖，分析其各構(gòu)成單元的工作原理。存儲單元數(shù)據(jù)傳輸實驗1、熟悉C語言編程。2、進(jìn)行存儲單元數(shù)據(jù)傳輸實驗，編寫程序。3、運行程序，驗證譯碼的正確性。二、基本介紹一個基本的MCS-51單片機(jī)通常包括：中央處理器、ROM、RAM、定時/計數(shù)器和I/O口等各功能部件，各個功能由內(nèi)部的總線連接起來，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由電源、復(fù)位、振蕩電路以及擴(kuò)展部分等部分組成，單片機(jī)最小系統(tǒng)板的結(jié)構(gòu)框圖如圖1-1所示：單片機(jī)主控單元單片機(jī)主控單元數(shù)碼管顯示實驗流水燈實驗ATMEL下載端口USB下載或通信電路紅外接收實驗獨立按鍵實驗溫度傳感器實驗12864液晶顯示實驗1602液晶顯示實驗電源VCC和GND引入引出端口電源部分圖1-1單片機(jī)最小系統(tǒng)板結(jié)構(gòu)框圖三、單片機(jī)最小系統(tǒng)板的原理圖單片機(jī)最小系統(tǒng)板的原理圖如圖1-2所示：圖1-2單片機(jī)最小系統(tǒng)板的原理圖四、單片機(jī)最小系統(tǒng)板實物圖單片機(jī)最小系統(tǒng)板實物圖如圖1-3所示：圖1-3單片機(jī)最小系統(tǒng)板實物圖四、實驗總結(jié)本次實驗是基礎(chǔ)，主要是了解MCS51單片機(jī)的一個基本工作結(jié)構(gòu)，單片機(jī)最小系統(tǒng)最簡單就是包含一個振蕩電路和一個復(fù)位電路，我們組的最小系統(tǒng)是我們在淘寶網(wǎng)上花了43元（板子34元、STC89C52單片機(jī)5元、下載線4元）買的，我們的最小系統(tǒng)板在原有的基礎(chǔ)之上加了一些基礎(chǔ)性實驗，像流水燈實驗、數(shù)碼管顯示實驗等。這次實驗讓我們對單片機(jī)最小系統(tǒng)有了一個系統(tǒng)的認(rèn)識，對于我們以后的實驗有很大的幫助。實驗二跑馬燈實驗及74HC138譯碼器一、實驗內(nèi)容跑馬燈實驗：1、熟悉集成環(huán)境軟件或熟悉KeilC51集成環(huán)境軟件的安裝和使用方法。2、照接線圖編寫程序，使用P1口控制8個led指示燈，循環(huán)點亮，瞬間只有一個燈亮。3、觀察實驗結(jié)果，驗證程序是否正確。74HC138譯碼器實驗：1、設(shè)計74HC138接口電路，編寫程序：使用單片機(jī)的P1.0、P1.1、P1.2控制74HC138的數(shù)據(jù)輸入端，通過譯碼產(chǎn)生8選1個選通信號，輪流點亮8個LED指示燈。2、運行程序，驗證譯碼的正確性。二、實驗原理圖本次跑馬燈實驗是通過兩種方式實現(xiàn)的，一種是STC89C圖2-1單片機(jī)的直接控制原理圖圖2-2單片機(jī)及74LS138的間接控制原理圖三、程序流程圖四、實驗代碼圖2-1單片機(jī)的直接控制圖2-2單片機(jī)及74LS138的間接控制#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintvoidDelayMS(uintx){uchart;while(x--){for(t=0;t<120;t++); }}voidmain(){P1=0xFE;while(1){P1=_crol_(P1,1); DelayMS(150); }}#include<reg52.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsbitAA=P1^0;sbitBB=P1^1;sbitCC=P1^2;main(){uinta;uinti=10,j=2; while(1) { a=8; while(a--) { P1=a; while(j--); } }}五、調(diào)試與總結(jié)1、調(diào)試（1）焊接時注意各個器件的引腳處，注意led燈的陰陽極，在焊接時要注意led燈的共陰和共陽連接。每一個器件都要盡量貼近印制板，最后，要用萬用表測試一下，檢查有沒有短路的地方。（2）編寫程序相對簡單，只是簡單的初始定義、循環(huán)和延時。2、總結(jié)跑馬燈實驗是基礎(chǔ)性實驗，它也是一個很經(jīng)典的實驗，當(dāng)我們把這個板子焊好進(jìn)行燒代碼的時候，發(fā)現(xiàn)led燈全部都有微弱的亮，經(jīng)檢查我們考慮有可能是led燈管壓降的問題。最后，我們有換了代碼，發(fā)現(xiàn)跑馬燈有了預(yù)期的效果，循環(huán)點亮了。實驗三8255控制交通燈實驗一、實驗內(nèi)容1、了解8255芯片的工作原理，熟悉其初始化編程方法以及輸入、輸出程序設(shè)計技巧。學(xué)會使用8255并行接口芯片實現(xiàn)各種控制功能。2、熟悉8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)和與單片機(jī)的接口邏輯，熟悉8255芯片的3種工作方式以及控制字格式。3、設(shè)計8255接口電路，編寫程序：使用8255的PA1..3、PA4..7控制LED指示燈，實現(xiàn)交通燈功能。4、連接線路驗證8255的功能，熟悉它的使用方法。二、實驗原理圖原理圖通過STC89C52單片機(jī)與可編程并行I/O接口芯片來實現(xiàn)交通燈的功能，圖3-1為交通燈原理圖：圖3-18255控制交通燈實驗原理圖三、實驗流程圖四、實驗代碼源程序代碼：#include<reg52.h>#include<absacc.h>//絕對地址處理頭文件，包含XBYTE,用XBYTE來定義擴(kuò)展的I/O端口和外部RAM單元地址#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar#definecontrolXBYTE[0xffff]//定義控制字寄存器端口#definePAXBYTE[0xfcff]//定義端口PAsbitA0=P2^0;//定義8255地址端口引腳A0sbitA1=P2^1;//定義8255地址端口引腳A1sbitdat=P0;//定義數(shù)據(jù)口D0~D7voiddelay(uintz);voidmain(){ uinti=0; control=0x80;//方式控制字，ABC口都工作于方式0，基本輸入輸出 PA=0xff; while(1) { PA=0x1e;//東西綠燈，南北紅燈 delay(1000);//延時 for(i=3;i>0;i--)//黃燈閃爍三次 { PA=0x2e; delay(100); PA=0x3e; delay(100); } PA=0x33;//東西紅燈，南北綠燈 delay(1000); for(i=3;i>0;i--)//黃燈閃爍三次 { PA=0x35; delay(100); PA=0x37; delay(100); } }}voiddelay(uintz){ uintx,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=500;y>0;y--);}五、調(diào)試與總結(jié)1、調(diào)試（1）焊接時注意各個器件的引腳處，注意區(qū)分led燈的陰陽極，每一個器件都要盡量貼近印制板，最后，要用萬用表測試一下，檢查有沒有短路的的地方。（2）在編寫延時程序時尤其當(dāng)延時常數(shù)太大時仿真時程序易錯，所以使用定時器定時中斷的方法，然后對定時計數(shù)以次延時。2、總結(jié)通過本次課程設(shè)計較系統(tǒng)地掌握有關(guān)單片機(jī)控制的設(shè)計思想和設(shè)計方法，主要對AT89C5的結(jié)構(gòu)、功能、內(nèi)部資源等了解并對其進(jìn)行測試和加以應(yīng)用的知識得到學(xué)習(xí)。這個設(shè)計的一些內(nèi)容是在網(wǎng)上找的，自己做了一些的改動，在上網(wǎng)找資料的同時也學(xué)到了許多東西，找到了很多學(xué)習(xí)單片機(jī)的網(wǎng)站，里面的內(nèi)容都比較適合我們初學(xué)者去學(xué)，有些網(wǎng)站還專門介紹這種單片機(jī)的類型、用法、功能等等。其實我們平時不懂就應(yīng)該自己去學(xué)習(xí)去弄明白，通過這個課程設(shè)計，使我發(fā)現(xiàn)，原來小小的一片單片機(jī)有這么強(qiáng)大的功能，能應(yīng)用于各種領(lǐng)域。都是覺得很神奇，人類都的聰明啊。我應(yīng)該在自己以后的學(xué)習(xí)中，不僅要有刻苦努力，要有鉆研精神，還要有創(chuàng)新，對自己感興趣的一定要用心去學(xué)。參考文獻(xiàn)[1]余錫存，曹國華.單片機(jī)原理及接口技術(shù)（第二版）