单片机原理实验报告(详细)

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