单片机原理及应用综合性实验报告

1、单片机原理及应用综合性实验报告单单片片机机原原理理及及应应用用综综合合性性实实验验报报告告姓姓名：名：学学号号班班级：级：指导教师：指导教师：单片机原理及应用综合性实验报告单单 片片 机机 原原 理理 及及 应应 用用 实实 验验 报报 告告实验项目名称：实验项目名称：键盘、数码管显示综合实验键盘、数码管显示综合实验实验日期：实验日期：2014.12.222014.12.22实验成绩：实验成绩：实验评定标准：实验评定标准：1 1）实验报告是否按照规定格式）实验报告是否按照规定格式2 2）实验内容及说明是否完整）实验内容及说明是否完整3 3）实验步骤及说明是否正确）实验步骤及说明是否正确4 4）

2、实验结果及分析是否合理）实验结果及分析是否合理a a（）b b（）c c（）a a（）b b（）c c（）a a（）b b（）c c（）a a（）b b（）c c（）第 1 页 共 2 页单片机原理及应用综合性实验报告一、实验目的一、实验目的1.通过实验，掌握单片机在输入输出口线不够用时，怎样扩展接口的方法来支持 8 位 led 显示和 16 键盘集成实现。2.熟悉 8255、8279 等芯片性能；掌握其编程方法。3.掌握键盘子程序调试方法，掌握按一个键并将键值显示出来的编程方法，这是诊断硬件、测试硬件、产品开发、软件编程必须掌握的方法。二、实验器材二、实验器材pc 机一台以及 keil、pr

3、oteus 软件表 1以 8155 为扩展方式的器件表80c51.bus74048155buttoncrystal7seg-mpx6-cc-bluehitemp10u50vminres10kphyc0402np022prespack-8表 2实验原理图元件清单表元件名称规格单 片机电容晶振数 码管扩展非门排按键芯片阻82557404220*8button*16发光二级管电阻89c5230pf12m六位 7段红、 黄、 绿3个各一个10k第 2 页 共 3 页单片机原理及应用综合性实验报告三、实验内容三、实验内容（一）基本内容（一）基本内容1. 编写并调试出一个键盘实验子程序2. 用子程序调用方

4、法， 分别调用键盘子程序和显示子程序， 将按一个键的键值，在数码管上显示出来。3. 通过 8155 芯片的扩展功能，建立描述线与数据线同步功能，如图 3.1。图 3.1键盘显示器原理图第 3 页 共 4 页单片机原理及应用综合性实验报告g fgndabaafedgbcdpbcdefgdpabcdefgdp5ve dgndcdp（a）（b）图 3.2数码管管脚及电路连接图（二）扩展内容（二）扩展内容模拟控制以红、绿、黄 3 个发光二极管表示交通信号灯。还有有两位数码倒计时显示。具体要求：上电红灯亮并且数码管倒计时 30 秒，最后 5 秒黄灯闪烁，倒计时完毕，绿灯亮并且数码管倒计时 60 秒，最后

5、 5 秒黄灯闪烁，如此循环。四、实验步骤四、实验步骤（一）（一）仿真实验过程仿真实验过程: :1. 打开keil程序，执行菜单命令“project”“new project”创建“键盘数码管显示综合实验”项目，并选择单片机型号为at89c52.bus。第 4 页 共 5 页单片机原理及应用综合性实验报告图 4.1 创建工程图 4.2 选择单片机类型2.执行菜单命令“file”“new”创建文件，输入源程序，保存为“键盘数码管显示综合实验.a51或键盘数码管显示综合实验.c”。在“project”栏的file项目管理窗口中右击文件组， 选择 “add files to groupsource g

6、roup1 ”将源程序“键盘数码管显示综合实验.a51或键盘数码管显示综合实验.c”添第 5 页 共 6 页单片机原理及应用综合性实验报告加到项目中。图 4.3 创建文件图 4.4添加源程序第 6 页 共 7 页单片机原理及应用综合性实验报告3.执行菜单命令“project”“options for target target 1”,在弹出的对话框中选择“output”选项卡，选中“greate hex file”。图 4.5 创建 hex 文件4.执行菜单命令“project”“build target”，编译源程序。如果编译成功，则在“outputwindow”窗口中显示没有错误，并创建了

7、“键盘数码管显示综合实验.hex”文件。图 4.6编译源程序（二）软件仿真（二）软件仿真在 proteus 仿真平台上建立如图 3.1 参考图系统，检查无误后，就编一段测第 7 页 共 8 页单片机原理及应用综合性实验报告试程序，仿真测试或固化测试均行，下面分别叙述。仿真调试在 pe 状态下输入以下程序固化调试固化后，按 0f 键数码管应有显示。并将程序上载到虚拟芯片上调试及运行。（三）扩展功能实现（三）扩展功能实现在 proteus 仿真平台上建立如图 4.7 参考图系统，并将程序上载到虚拟芯片上调试及运行。图 4.7 交通灯仿真图五、实验结果及分析五、实验结果及分析（一）实验结果（一）实验

8、结果1.数码管显示键值运行结果第 8 页 共 9 页单片机原理及应用综合性实验报告图 5.1 实验运行结果图图 5.2按键对应键值在数码管上显示（十六进制）2.交通灯运行结果第 9 页 共 10 页单片机原理及应用综合性实验报告图图图 5.3 交通红、黄、绿灯倒计时显示（二）实验结果分析（二）实验结果分析1.数码管显示键值结果分析如图 5.4 所示，为键盘显示流程图，即为键盘控制数码管实现将按键值显示出来的程序思路。在未按下任何键时，正常显示“ 1,2,3,4,5,6”。将键盘以列划分，形成0、1、2、3 列，键盘扫描按列纵向扫描完16 个键盘，当按下对应的键时，便在第一个数码管上显示出如图

9、3.1 显示的当前对应的键值。第 10 页 共 11 页单片机原理及应用综合性实验报告图 5.4键盘显示程序框图2.交通灯结果分析如下图 5.5 所示，是交通灯的程序流程图，从此图可以知道交通灯运行的过程， 交通灯是两位数码管通过控制两个共阴脚进行静态显示，从而实现倒计时显示，三个彩灯通过中断转换状态。下一个颜色灯亮图 5.5交通灯程序流程图到达对应灯时间开始系统初始化数码管倒计时第 11 页 共 12 页单片机原理及应用综合性实验报告（三）实验心得体会（三）实验心得体会1.这次的综合实验虽然比较复杂，但是通过这次努力地分析实现过程和询问老师，也通过自己以前参加比赛自学单片机的精神查找资料，最

10、终完成了此次的实验，也完成了扩展功能，加强了我的过程设计能力，让我也更加熟悉proteus 的仿真搭建。2.通过此次实验，我掌握了单片机在输入输出口线不够用时，怎样用扩展接口的方法来支持 8 位 led 显示和 16 键盘集成实现，也熟悉了 8255 等芯片性能，掌握了其编程方法。3.我也掌握了键盘子程序调试方法，掌握按一个键并将键值显示出来的编程方法，这是诊断硬件、测试硬件、产品开发、软件编程必须掌握的方法。比较可惜的是这次实验没能够进行硬件实践，硬件和软件仿真会有很大差别，仿真出来正确，可能实践出来就是不对的，如果做出来一个东西自己会很有成就感。4.这次实验的线路比较复杂，一不小心可能就会

11、出现错误，最开始我把程序下载到数码管显示键值的电路图的单片机上时，显示不出来，经过仔细检查了好久之后才排除了线路中的错误。所以在实验过程中，细心仔细是必要的，否则会做很多无用功。5.由于仿真和实际是有很大差别的，在做扩展功能交通灯时，最开始我写数码管倒计时显示时，在仿真上仿真是正确显示的，但是担心真正实践运用时会出现不知道的错误，后来就把程序改成了静态显示程序。总之，这次实验收获很多，以后我也会自主地加强自己的仿真能力，也尝试加强自己的动手能力。第 12 页 共 13 页单片机原理及应用综合性实验报告附录：实验程序附录：实验程序（一）数码管显示键值：（一）数码管显示键值：81558155 芯片

12、支持的扩展系统程序芯片支持的扩展系统程序org 0000hstart: ljmp mainorg 0030hmain:mov sp,#60hmov 7ah,#00mov 7bh,#01mov 7ch,#02mov 7dh,#03mov 7eh,#04mov 7fh,#05mov dptr,#7300h ;8155命令口地址mov a,#89h ;置 8155pa、pb 口为输出,pc 口为输入movx dptr,aloop:lcall displcall keymov a,r4cjne a,#88h,dspsjmp loopdsp:mov 7ah,a ;键值送入显示缓冲区单元7ahmov 7b

13、h,#010hmov 7ch,#010hmov 7dh,#010hmov 7eh,#010hmov 7fh,#010hsjmp loop;按键识别子程序key:mov r4,#00h ;0键号寄存器 r4mov r2,#01h ;扫描模式 01hr2key1:mov dptr,#7100hmov a,r2movx dptr,a ;扫描模式8155pb 口inc dptrmovdptr,#7200h;movx a,dptr ;读 8155pc 口jb acc.0,key2 ;0列无键闭合,转判 1 列mov a,#00h ;0列有键闭合,0aajmp key5key2:jb acc.1,key3

14、 ;1列无键闭合,转判 2 列第 13 页 共 14 页单片机原理及应用综合性实验报告mov a,#01h ;1列有键闭合,列线号 01haajmp key5key3:jb acc.2,key4 ;2列无键闭合,转判 3 列mov a,#02h ;2列有键闭合,02haajmp key5key4:jb acc.3,next ;3列无键闭合,转判下一行mov a,#03h ;3列有键闭合,03hakey5:add a,r4 ;列线号+(r4)作为键值amov r4,a ;键值r4ret ;返回next:mov a,r4;add a,#04 ;键号寄存器加 4mov r4,amov a,r2jb

15、acc.3,next1 ;判别是否已扫描到最后一行rl a ;扫描模式左移一位mov r2,aajmp key1 ;重新开始扫描下一行next1: mov r4,#88h ;扫描到最后一行仍无按键置无键闭合标志ret;数码管显示组程序disp:mov r0,#7ah ;置显示缓冲器指针初值mov r3,#01h ;置扫描模式初值dispb1: mov dptr,#7100h ;8155 pb口地址mov a,#0h ;熄灭所有 ledmovx dptr,amov dptr,#7000h ;8155 pa口地址mov a, r0 ;取显示数据add a,#014h ;加偏移量movc a, a+

16、pc ;查表取段码movx dptr,a ;段码8155 pa口mov a,r3mov dptr,#7100h ;8155 pb口地址movx dptr,a ;扫描模式8155 pb 口acall delay ; 延时inc r0mov a,r3jb acc.6,dispb2 ;判 6 位 led 显示完否rl a ;扫描模式左移 1 位mov r3,aajmp dispb1dispb2: mov r3,#01hretsegpt2: db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h ;段码表第 14 页 共 15 页单片机原理及应用综合性实验报告db 7fh,6fh,77h

17、,7ch,39h,5eh,79h,71hdb 00h,02h,08h,00h,59h,0fh,76h;延时子程序delay: mov r4,#0ffhdelay1:djnz r4,delay1retend（二）扩展内容：交通灯显示（二）扩展内容：交通灯显示#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar t=0;uchar w=0;code uchar tab=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;/数码管共阴/code ucha

18、r tab=0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8,0 x80,0 x90;/数码管共阳sbit d1=p11;/d1 作为高位数码管sbit d2=p12;/d2 作为低位数码管sbit red=p02;sbit green=p01;sbit yellow=p00;uint a=30;uint b=30;uint c=60;uint i;/用于动态显示字符uint j;/用于动态显示字符void init()tmod=0 x01;th0=(65536-50000)/256;tl0=(65536-50000)%256;ea=1;et0=1;tr0=1;voiddelay(uint z) uint i;for(i=0;iz;i+);void display(int c)uint a=c;i=a/10;j=a%10;/以下是动态显示，d1=0;d2=1;/若是共阳，位选 d1,d2 取值相反p2=tabi;第 15 页 共 16 页单片机原理及应用综合性实验报告delay(30);p2=0 x00;delay(30);d1=1;d2=0;/若是共阳，位选 d1,d2 取值相反p2=tabj;dela