单片机C语言程序设计实验指导书

1、实验一 发光二极管的移动控制一、实验目的1.熟悉并行接口的设置与应用；2.进一步熟悉编译软件和下载软件的使用；3.熟悉C语言中移位、延时、数组等指令的应用；4.增强学习单片机的兴趣。二、实验内容1.参考课本P128“发光二极管的移动控制”实验程序，实现发光二极管循环点亮的按键控制。2.设计一个完整程序（另建一个文档），实现8个led灯的自动顺序（加法）点亮和逆序（减法）点亮。见参考程序，并在程序中添加必要的解释文字。三、实验步骤1.以班级和姓名为文件夹名称在D盘根目录下新建一个子目录文件夹，用来保存每次实验的项目和程序。（注意：每次实验的位置固定，即下次实验的计算机还是上次的计算机。）2.再在

2、这个子目录下以实验题目为名新建一个文件夹。打开ICCAVR开发编程软件，新建一个工程文件项目，参照程序清单或根据实验要求自己重新修改设置并输入程序。3.保存程序，并将程序源文件添加到项目里。见下图1。 图14.设置项目属性，选择目标芯片等，见下图2，3。 图2 图35.编译程序。将所输入的程序进行编译(菜单Project Make命令)，或者在工具栏单击按钮)，若编译时下方出现错误提示，说明程序有语法错误，此时必须根据编译器所列出的错误消息，逐条查改，重新编译，直到错误消除并生成*hex文件。6.功能仿真。利用proteus或AVR studio的仿真功能对程序进行功能性仿真，验证程序功能是否

3、正确。7.打开下载软件（progisp或AVR Studio里的JTAG ICE），将刚刚生成的相应*hex文件写入单片机(在此之前，须将单片机实验板按要求与PC机连接正确，并接通电源)。8.验证硬件实现的结果是否与功能要求一致。四、参考程序（实现8个led灯的自动顺序（加法）和逆序（减法）点亮的部分程序）/*系统外接8M晶振 */unsigned char i;while (1) for (i = 0; i < 8; i +) PORTB = (1 << i);delay_ms(200);for (i = 8; i > 0; i -) PORTB = (1 <&

4、lt; i-1);delay_ms(200);实验二099数字的加减控制一、实验目的 1.熟悉并行接口的设置与应用； 2. 进一步熟悉编译软件和下载软件的使用；3.熟悉十进制数各个位在数码管上显示的编程方法；二、实验内容1.参照课本P131“099数字的加减控制”的程序，实现按键对数字的加减控制功能（因实验板上数码管与PC口的连接方式和书本中的连接不一致，须修改源程序，具体见实验电路分析部分）。2.假如需要控制0999数字的加减控制，请重新设计一个程序实现该功能。三、实验电路本实验的电路连接如下图所示1。注意：本图中高位数码管连接低位PC口，低位数码管连接高位PC口，即图中第1位（最左边）数码

5、管连接PC0,第2位数码管连接PC1,第8位（最右边）数码管。与课本的实验电路连接方式不一致，故在程序设计中需要修改数码管的位选端。高位数码管低位数码管图1 键控计数电路四、实验步骤参照实验一的实验步骤过程。1.参照课本P131，通过ICCAVR编译后生成*.HEX文件，并利用proteus ISIS仿真程序实现的功能。2.在不修改数码管位选端的情况下，观察程序执行结果。3.分别修改数码管的个位和十位位选端，使数码管上显示的结果正常。4.如要使数字的显示从数码管的最低位开始显示，重新设计数码管的个位和十位位选端编码。5.若要控制0999数字的加减控制，设计数码管的BCD转换。五、部分参考程序1

6、.实验板上各个数码管的位选端数组为： ACT8 =0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f /数码管从高位到低位显示/的排列编码2.数码管BCD转换：PORTA=SEG7counter%10;/显示counter变量的个位 PORTC=ACT0; /选通个位数码管 delay_ms(1); PORTA=SEG7counter/10%10;/显示counter变量的十位 PORTC=ACT1;/选通十位数码管 delay_ms(1); PORTA=SEG7counter/100;/显示counter变量的百位 PORTC=ACT2; /选通百位数码管 del

7、ay_ms(1);实验三 脉宽调制（PWM）实验一、实验目的1. 进一步了解脉宽调制的意义，熟悉脉宽调制的原理；2. 掌握脉宽调制的设置与应用；3. 能解读程序。二、实验内容 1参照课本P234“PWM测试实验”的程序，实现按键S1、S2对PWM的输出控制。（1）编译通过后，进行软件仿真。在Proteus ISIS里利用LCD1602观察显示内容是否正确，并用虚拟示波器(OSCILLOSCOPE)观察OC2引脚(PD7)输出的PWM信号是否正常。见下图。注意：开始仿真后，必须按下S1才有PWM波输出。（2）用数字万用表检测OC2脚（PD7），观测输出电压是否与LCD指示的相符，并填入下表。OC

8、R2值LCD显示的电压值（）数字万用表显示的电压值（V）2.修改源程序（P234P236），使输出脉宽是自动变化的。部分参考程序如下：while (1) unsigned char i;i = 255;while (i) OCR2 = i;Delay_nms(50);i -;i = 1;while (i) OCR2 = i;Delay_nms(50);i +;三、附LCD1602驱动参考程序（注：本驱动是在课本P182185基础上进行修改的，目的是删除驱动程序中的检测LCD忙信号函数及与其相关语句，使仿真和显示正常。）/*LCD1602液晶驱动程序*/#include <iom16v.h

9、>#include <macros.h>#define xtal 8#define PB0 0#define PB1 1#define PB2 2/-#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define SET_BIT(x,y) (x|=(1<<y)#define CLR_BIT(x,y) (x&=(1<<y)#define GET_BIT(x,y) (x&=(1<<y)/-端口电平的宏定义-#define LCM_RS_1 SET_BIT(PORTB,PB0

10、)#define LCM_RS_0 CLR_BIT(PORTB,PB0)#define LCM_RW_1 SET_BIT(PORTB,PB1)#define LCM_RW_0 CLR_BIT(PORTB,PB1)#define LCM_EN_1 SET_BIT(PORTB,PB2)#define LCM_EN_0 CLR_BIT(PORTB,PB2)/-#define DataPort PORTA#define Busy 0x80/*函数声明*void Delay_1ms(void);void Delay_nms(uint n);void LcdWriteData(uchar W);void

11、LcdWriteCommand(uchar CMD);void InitLcd(void);void DisplayLine2(uchar dd);void DisplayOneChar(uchar x,uchar y,uchar Wdata);void ePutstr(uchar x,uchar y,uchar const *ptr);/*显示指定坐标的一串字符子函数*/void ePutstr(uchar x,uchar y,uchar const *ptr)uchar i,l=0;while(ptrl>31)l+;for(i=0;i<l;i+)DisplayOneChar(x

12、+,y,ptri);if(x=16)x=0;y=1; /*演示第二行移动字符串子函数*void DisplayLine2(uchar dd)uchar i;for(i=0;i<16;i+)DisplayOneChar(i,1,dd+);dd&=0x7f;if(dd<32)dd=32;/*显示光标定位子函数*void LocateXY(char posx,char posy)uchar temp=0;temp&=0x7f;temp=posx&0x0f;posy&=0x01;if(posy)temp|=0x40;temp|=0x80;LcdWriteCo

13、mmand(temp);/*显示光标定位的一个字符子函数*void DisplayOneChar(uchar x,uchar y,uchar Wdata)LocateXY(x,y);LcdWriteData(Wdata);/*LCD初始化子函数*void InitLcd(void)LcdWriteCommand(0x38);/显示模式设置（固定）,8位数据接口Delay_nms(5);LcdWriteCommand(0x01);/清屏Delay_nms(5);LcdWriteCommand(0x0c);/开显示，不显示光标Delay_nms(5);/*写命令到LCM子函数*void LcdWr

14、iteCommand(uchar CMD)LCM_RS_0;LCM_RW_0;DataPort=CMD;LCM_EN_1;Delay_nms(1);LCM_EN_0;/*写数据到LCM子函数*void LcdWriteData(uchar dataW)LCM_RS_1;LCM_RW_0;DataPort=dataW;LCM_EN_1;Delay_nms(1);LCM_EN_0;/*1ms延时子函数*void Delay_1ms(void) uint i; for(i=1;i<(uint)(xtal*143-2);i+) ;/=n*1ms延时子函数=void Delay_nms(uint

15、n) uint i=0; while(i<n) Delay_1ms(); i+; 实验四 05V数字式直流电压表一、实验目的1. 掌握A/D转换程序的设计；2. 掌握数据采集与显示的应用；3掌握数据处理的方法；二、实验内容1. 参照课本P383页“05V数字式直流电压表实验”程序,并编译、仿真，见下图所示。注意：由于用proteus ISIS仿真时，数码管模型显示的闪烁现象和缓存现象，需要对其进行短延时和清屏，否则，显示将出现乱码现象。可在main()主函数里加入两条语句：Delay(1);PORTA=0;（1）修改错误。比较程序第25行“ADMUX=0XC7”以及程序第71行“x=(5

16、000*(long)i)/1023”所指参考电压不一致，导致输入模拟电压值与数码管显示电压值不一致，有哪几种修改方案。 如把ADMUX=0XC7改为0X07。（2）调节电位器（POT-LOG），观察数码管显示的电压值与虚拟直流电压表显示的电压是否一致。2.将编译通过后的程序烧写到单片机里，调节AD电位器，观看开发板上数码管的显示情况。注意数码管的位选端排列顺序，实验板与课本电路图中数码管排序不同，故需要调整位选端。3.如果想观察ADC转换后的数字结果，则需将数码管显示改为： PORTA=SEG7adc_val%10; 依次类推。三、拓展实验把数码管显示改为LCD1602液晶显示。（可参考P24

17、0“05V数字电压调整器”lcd部分程序内容）注意：因使用PA7为输入端口，而PA口为原电路中LCD1602的数据端口，故把数据端口改为PC口，注意要把lcd1602液晶的驱动程序“lcd1602_8bit.c”中的语句“#define DataPort PORTA”改为“#define DataPort PORTC”。Proteus ISIS仿真图如下图。四、附使用LCD1602显示ADC参考程序#include <iom16v.h>#include "lcd1602_8bit.c"uchar const title="0-5v D_voltager

18、"#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuint adc_val,dis_val;uchar i,cnt;/*/void port_init(void) PORTA = 0x7F; DDRA = 0x7F; PORTB = 0xFF; DDRB = 0xFF; PORTC = 0xFF; DDRC = 0xFF; PORTD = 0xFF; DDRD = 0xFF;/*/void adc_init(void) ADCSRA = 0xE3; ADMUX = 0x47; /*void timer0_init(void) T

19、CNT0 = 0x83; TCCR0 = 0x03; TIMSK = 0x01; /*/void init_devices(void) port_init(); timer0_init(); adc_init(); SREG =0x80; /*#pragma interrupt_handler timer0_ovf_isr:10 void timer0_ovf_isr(void) TCNT0 = 0x83; cnt+; /=uint ADC_Convert(void)uint temp1,temp2; adc_init(); temp1=(uint)ADCL; temp2=(uint)ADCH

20、; temp2=(temp2<<8)+temp1; return(temp2); /*/uint conv(uint i) long x; uint y;x=(5000*(long)i)/1023;y=(uint)x; return y; void delay(uint k) uint i,j; for(i=0;i<k;i+) for(j=0;j<1141;j+); /*/void main(void) init_devices();Delay_nms(400);DDRA=0X7F;PORTA=0X7F;DDRC=0XFF;PORTC=0X00;DDRB=0XFF;PORTB=0X00;InitLcd()