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文档简介
5/5单片机原理实验报告(详细)湖南城市学院
实验报告
2018-2019学年上学期
姓名:***
班级学号:******
实验课程:单片机原理及应用
实验室名称:电子工程实验室
湖南城市学院信息与电子工程学院实验中心印制
实验项目名称:实验一指示灯和开关控制器实验
一、实验目的及要求
1、学习51单片机I/O基本输入/输出功能,掌握汇编语言的编程与调试方法;
2、熟悉proteus软件,了解软件的结构组成与功能;
3、学会在ISIS模块中进行汇编程序录入、编译和调试;
4、理解单片机程序控制原理,实现指示灯/开关控制器的预期功能。
二、实验原理
实验电路原理图如图1所示,图中输入电路由外接在P3口的8只拨动开关组成;输出电路由外接在P2口的8只低电平驱动的发光二极管组成。此外,还包括时钟电路、复位电路和片选电路。
图1实验原理图
在编程软件的配合下,要求实现如下指示灯/开关控制功能:程序启动后,8只发光二极管先整体闪烁3次(即亮→暗→亮→暗→亮→暗,间隔时间以肉眼可观察到为准),然后根据开关状态控制对应发光二极管的灯亮状态,即开关闭合相应灯亮,开关断开相应灯灭,直至停止程序运行。软件编程原理为:(1)8只发光二极管整体闪烁3次
亮灯:向P2口送入数值0;
灭灯:向P2口送入数值0FFH;
闪烁3次:循环3次;
闪烁快慢:由软件延时时间决定。
(2)根据开关状态控制灯亮或灯灭
开关控制灯:将P3口(即开关状态)内容送入P2口;
无限持续:无条件循环。
程序流程图如图2所示。
图2实验程序流程图
三、实验仪器设备及装置
(1)硬件:电脑一台;
(2)仿真软件:Proteus;
(3)编程软件KeiluVision4。
其中,仿真软件ISIS元件清单如表1所示。
表1仿真软件ISIS元件清单
四、实验内容和步骤
(一)实验内容:
(1)熟悉ISIS模块的汇编程序编辑、编译与调试过程;
(2)完成实验的汇编语言的设计与编译;
(3)练习ISIS汇编程序调试方法,并最终实现实验的预期功能。
(二)实验步骤:
(1)提前阅读与实验相关的阅读材料;
(2)参考指示灯/开关控制器的原理图和实验的元件清单,在ISIS中完成电路原理的绘制;
(3)参考程序流程图在KeiluVision4中编写和编译汇编语言程序;
(4)利用ISIS的汇编调试功能检查程序的语法和逻辑错误;
(5)观察仿真结果,检验与电路的正确性。
五、实验数据记录与处理或实验现象与分析
1、实验程序
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
voiddelay(uchark)
{
uintj;
while(k--)
for(j=0;j
#defineucharunsignedcharvoiddelay(unsignedinttime){unsignedintj=0;
for(;time>0;time--)
for(j=0;j15)counter=0;delay(500);
}
}
}
#include
#defineucharunsignedchar
voidmain(void){
ucharreceiv;
P2=0x3f;
TMOD=0x20;
TH1=0xf4;
TL1=0xf4;
PCON=0x00;
TR1=1;
SCON=0x50;
while(1){
while(RI==1){
RI=0;
receiv=SBUF;
SBUF=receiv;
while(TI==0);
TI=0;
P2=receiv;
}
}
}
2、实验现象
下面的图2.1和图2.2仿真的效果图,发送值和接收值分别显示在双方LED数码管上。双机通信双方LED数码管上面显示相同的数字,从0—F递加,保持双方一致。
图2.1仿真图
图2.2仿真图
3.PCB设计图
图3PCB设计图
图43D仿真电路图
六、问题讨论
实验程序中PCON=0x00是什么意思?
答:PCON是电源控制寄存器,是为CHMOS型单片机(如80C51)的电源控制而设置的专用寄存器。在HMOS单片机中,该寄存器中除最高位之外,其他位都没有定义。最高位(SMOD)是串行口波特率的倍增位,当SMOD=1时,串行口波特率加倍。系统复位时,SMOD=0。
实验项目名称:实验四直流数字电压表设计
一、实验目的及要求
掌握LED动态显示和A/D转换接口设计方法。
二、实验原理
实验电路原理图如图1所示,图中4联共阴极数码管以I/O口方式连接单片机,其中段码A—G和DP接P0.0—P0.7口(需上拉电阻),位码1—4(4#为最低位数码管,依此类推)接P2.0—P2.3口;ADC0808采用I/O口方式接线,其中被测模拟量由0#通道接入,位地址引脚ADDA、ADDB、ADDC均接地,START和ALE并联接P2.51,EOC接P2.6,OE接P2.7,CLOCK接P2.4。
图1实验原理图
在编程软件配合下,要求实现如下功能:解调电位器RV1可使其输出电压在0—5V之间变化。经A/D转换后,数码管以十进制数形式动态显示电位器的调节电压。
动态显示编程原理:将待显示数据拆解为3位十进制数,并分时地将其在相应数码管上显示。一次完整的输出过程为:最低位数据送P0口→P2.3清零→软件延时→P2.3置1→中间位数据送P0口→P2.2清零→软件延时→P2.2置1→最高位数据送P0口→P2.1清零→软件延时→P2.1置1,如此无限循环。
A/D转换编程原理:启动信号与输出使能信号(START、ALE、OE)均由软件方式的正脉冲提供;结束信号(EOC)由P2.6的高电平提供。A/D转换时钟信号由T0定时方式2中断提供(设系统晶振频率为12MHz)。一次完整的A/D转换过程为:发出启动信号→查询EOC标志→发出OE置1信号→读取A/D结果→发出OE清零结果。如此无限循环
三、实验仪器设备及装置
(1)硬件:电脑一台;
(2)仿真软件:Proteus;
(3)编程软件KeiluVision4。
其中,仿真软件ISIS元件清单如表1所示。
表1仿真软件ISIS元件清单
四、实验内容和步骤
(一)实验内容
(1)数码管动态显示编程;
(2)A/D转换查询法编程;
(3)考察延时量对动态显示效果的影响。
(二)实验步骤
(1)提前阅读与实验相关的阅读材料
(2)参考图1及表1,在ISIS中完成电路原理图的绘制;
(3)采用KeiluVision4进行C51动态显示和A/D转换的编程及调试。
五、实验数据记录与处理或实验现象与分析
1、实验程序
#include0;time--)
for(j=0;j<125;j++);
}
voidshow()
{
unsignedinti,j;
P2_0=0;
j=tmp/1000;
i=j%1000;
P0=led_mod[i];
delay(10);
P2_0=1;
P2_1=0;
j=tmp/100;
i=j%100;
P0=led_mod[i];
delay(10);
P2_1=1;
P2_2=0;
j=tmp/10;
i=j%10;
P0=led_mod[i];
delay(10);
P2_2=1;
P2_3=0;
i=tmp%10;
P0=led_mod[i];
delay(10);
P2_3=1;
}
voidmain()
{
while(1){
START=0;
START=1;
START=0;
while(ad_busy==1);OE=1;
tmp=P1;
OE=0;
show();}
}
2、实验现象
图2实验效果图
图3运行效果图
实验结果分析:本实验是使用A/D转换器将模拟信号(电位器输出电压)转换为数字信号,A/D转换器与80C51接在一起,转换结果通过80C51以十进制形
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