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文档简介
精品文档-下载后可编辑一款适合课堂教学的简易单片机实验开发器-设计应用单片机应用系统课程是目前电类的主干课之一,其操作性很强,对于院校学生,光靠课堂上的教学是远不够的,除了在课堂上要求学生掌握基本概念。
了解单片机扩展接口电路的设计方法和设计编制程序的流程之外,只有通过课外大量的实际操作,才能掌握单片机应用系统的设计步骤,学会开发单片机应用系统基本方法。
本文根据AT89S52单片机具有的在系统编程功能,整合了一套成本低廉、取材容易、制作快捷、操作方便的单片机实验开发系统。该系统非常适合于课堂上或课堂外使用。
硬件电路
硬件电路分为单片机的系统和器两大部分。
系统原理:系统是没有外围器件及外设接口扩展的单片机系统。它是单片机应用系统的设计基础,包括系统结构选择、时钟系统设计和复位系统设计。通常情况下,单片机系统分三种结构:
①总线型总线应用的系统结构,该结构由总线型单片机、复位电路、时钟电路、I/O口及并行扩展总线组成。
②总线型非总线应用的系统结构,只有单片机、复位电路构成的简单的电路,并行总线不用于外围扩展,可作为应用系统的I/O口使用。
③非总线型单片机的系统结构。
这里介绍的系统属于第②种,由单片机AT89S52和ISP编程接口组成,其原理如图1所示。图中P0~P3口和CN104留给实验或实训时作为I/O口或连接扩展电路用。CON101是在或读取芯片内部程序时用的ISP编程接口,操作时,需要去掉跳线J101。(ISP即英文In-SystemProgrammable,意为在系统编程。)
器:器由接口板和连接电缆组成。接口板的原理图见图2(a)。图中U201是8缓冲器74HC244电路,用作计算机并口和单片机的缓冲隔离。连接器CN202是通用的DB25针形插头,与上位机连接,进行通信;其中4、5脚控制U201芯片,在其低电平时允许数据正常传输,高电平时74HC244的输出呈高阻状态;6脚输出数据到单片机;7脚是时钟信号;9脚是输出复位信号;10脚是接收从单片机读出的数据。连接器CN201是标准的10针IDC插座,其各项功能。
电缆采用10芯扁平电缆,两头压有IDC插头。一端接器,另一端接系统板上的ISP口。
软件操作
在这个实验开发系统中,软件使用了keilc和程序软件SLISP。有兴趣仿真的读者可使用proteus软件。由于应用电路和程序在仿真环境与真实环境中运行,在某些情况下存在一定的差异,所以在这里不予推荐(所用两个软件可到相应网站上安装)。
keilc的基本操作:安装keilc软件后,电脑的桌面上会有图标显示。用鼠标左键双击该图标便可进入keilc的工作界面,如图3所示。该界面与Word界面类似,上边是菜单栏,接着是快捷按钮栏等。这里用到的部分菜单及快捷按钮的中文含义已标注在图3上;用到的功能只是创建一个项目或打开一个已有的项目,创建或打开一个源程序文本等,把它编译成需要的十六进制文件。
其操作步骤如下:
*新建项目或打开已有的项目
*新建文件或打开已有的文件
*目标文件选项设置
*建立目标文件,获得.HEX文件
程序读取与:已经安装有双龙电子软件的电脑,在其桌面上也有图标显示。同样用鼠标左键双击该图标便可进入MCU程序的工作界面。该界面是中文的,且比较清晰。
首次使用时将“通信参数设置及器件选择”设置成图中所示,即通信口设为并行通信口“LPT1”,速率设为“TURBO”加速,器件选择“AT89S52”。
拔去系统板上的跳线J101、J102、J103,插上AT89S52芯片;将线的接口板插入电脑的并口上,用连接电缆把系统与接口板连好,再在系统上接上+9V电源。注意“+”与“-”不能搞错。打开电源对系统供电,就可以读写芯片中的程序了。
如果在过程中出现错误,会在下面的.文本框中出现提示。找到原因后再进行重写时,需要先把芯片内原来的信息擦除掉,然后再写。
如果对原程序进行了修改,那么要重新进行编译,即点重建目标文件“RebuildalItargetfiles”按钮,生成新的.HEX文件;时还要重新加载刚生成的同一文件名的新.HEX文件。这样才能保证本次的是已修改的程序。
完成上面的操作后,关闭+9V电源,拔下连接电缆,插上跳线J101,接上扩展接口电路,就可以检查程序的运行情况,进行实验或开发了。
实训一例
用两个按钮分别控制继电器的吸合和释放。
基本要求:按一下开关S1,继电器J吸合;按一下按钮S2,继电器J释放。如果S2没有闭合,那么即使按S1,继电器J也不会吸合。
实现电路:利用单片机89S52的P3.6和P3.7口来控制P1.7的状态,使继电器的吸合或释放;当P3.6低电平时使P1.7也低电平,继电器吸合;当P3.7高电平时使P1.7也高电平,继电器释放。其原理如图5所示,电路可以用板搭建而成。
编程思路:首先取P3.7,判断其是否是“1”。是,将P1.7置“1”,返回;不是“1”,则取P3.6。取P3.6,判断其是否是“0”。是,将P1.7置“0”;不是“0”则返回。其流程见图6。
程序编制:按照流程图就不难编制出程序。程序可用“记事本”或在“KEILC”中录入,并用文件名“rlcontrol.asm”保存。指令的具体含义请参见有关书籍。
程序调试:具体操作步骤如下:
①用“记事本”或在“KEILC”中录入或编制程序,并用一个文件名,如“rlcontrol.asm”保存;
②打开“KEILC”软件,新建一个项目。项目名也不妨为“rlcontrol”;
③打开已建立的文件“rlcontrol.asm”,并将该文件添加到“SourceGroup1”中;
④在"OptionsforTarget‘Target1’”中的“Output”标签页上进行设置;
⑤点编译和建立目标文件,得到“rlcontrol.hex”文件;
⑥拔去系统板上的跳线J101、J102、J103,插上AT89S52芯片,将线的接口板插入电脑的并口上,把连接电缆把系统与接口板连好,再在系统上接上+9V电源;
⑦打开软件,并设置好有关参数,加载待写文件“rlcontrol.hex”,点“编程”按钮程序(必要时须先对芯片进行“擦写”
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