无线单片机实验-预作报告(物联网)

无线单片机系统实验

预作报告

目录

实验1建立工程并点亮发光二级管..............................3

实验2流水灯的实现.........................................7

实验3数码管静态显示.......................................12

实验4数码管动态显示.......................................17

实验5-19999累力口..........................................22

实验5-259秒计数器........................................28

实验6-1按键递加和递减.....................................34

实验6-2单键识别...........................................40

实验7矩阵键盘.............................................46

实验8-1简易计算器..........................................58

实验8-2利用定时器和蜂鸣器唱歌.............................84

实验9定时器的查询方式.....................................92

实验10定时器的中断方式....................................99

实验11外部中断...........................................106

实验12-1液晶屏的使用.....................................114

实验12-2无线点灯.........................................121

实验13DS18B20测温......................................126

实验14点对点通信.........................................130

实验15协议栈的认识.......................................134

实验16无线网络测温.......................................138

实验1建立工程并点亮发光二级管

一、实验目的

1.进一步熟悉Keil的编程编译环境

2.熟悉程序编辑、编译、下载的过程

3.初步了解单片机10口输出高低电平的方法

4.掌握延时函数的时间估算。

二、实验内容

使用单片机的两个I/O口，其中一个I/O口作为输入引脚，接开发板

上的高电平（或低电平），另外一个I/O口作为输出引脚，控制开发板

上的一个发光二极管亮灭。当输入I/O接高电平时，发光二极管点亮，

反之当输入I/O接低电平时，发光二极管熄灭。

三、实睑要求

使用PC机编译并生成hex文件，将hex文件下载到单片机中，要

求二极管能按预期亮灭。

四、实验环境

1.软件环境：Keil编辑编译器

2.实验设备：PC机1台、单片机开发板1个

五、实验原理

实验电路如图2.1所示。

U3

图2-1实验原理图

六、实睑步骤

1.打开Keil软件，新建工程

2.将本节实验课所用的实验程序写入.C文件，调试并编译

3.生产用于下载给单片机的hex文件

4.将单片机开发板正确于PC机连接，并使用下载软件将上一步生成的

hex文件下载至单片机中

5.观察实验结果

七、实验程序（或者电路图）

#include<reg51.h>

/*********************************************************************

****

*********

第一行是一个“文件包含"处理。所谓“文件包含”是指一个文件将另外一个

文件的内容全部

包含进来，这里的程序虽然只有4行，但C编译器在处理的时候却要处

理几十或几百行

**********************************************************************

****

********/

sbitP1_O=P1AO;〃定义10□

voiddelay02s(void)〃延时0.2秒子程序

(

unsignedchari,j,k;〃定义3个无符号字符型数据。

for(i=20;i>0;i-)〃作循环延时

for(j=20;j>0;j-)

for(k=248;k>0;k—);

)

voidmain(void)〃每一个C语言程序有且只有一个主函数,

while(l)〃循环条件永远为真，以下程序一直执行下去。

(

Pl_0=0;//I/O口P1.0输出低电平，小灯被点亮。

delay02s();〃延时经过0.2秒。

Pl_0=l;//I/O口P1.0输出高电平，小灯熄灭。

delay02s();〃延时经过0.2秒。

)

)

八、实验结果

点亮与单片机P1.0口相连的发光二极管，延时约0.2S,然后熄灭,

再延时约0.2S,再点亮，如此循环下去。

九、实验结果讨论

点亮与单片机P1.0口相连的发光二极管，延时约0.5S,然后熄灭,

再延时约0.5S,再点亮，如此循环下去。

要求：延时函数自己编写，有别于本实验的例程。

实验2流水灯的实现

一、实验目的

1.掌握循环移位的工作原理和操作方法

2.学会使用C51封装好的函数库C51LIB

3.掌握延时函数的时间估算

二、实验内容

蜂鸣器用一PNP型三极管驱动，集电极（C极）通过蜂鸣器线圈接

5V电源，基极（B极）是控制端，发射极（E极）接地，当三极管C,B

极PN结正偏时，PN结导通，即B极为低电平时，三极管导通，蜂鸣

器发声。

三、实验要求

使用Keil软件编译本节实验课所用程序，并将生成的hex文件下载

到单片机中，要求开发板上的LED小灯能按预期效果流水。

四、实验环境

1.软件环境：Keil编辑编译器

2.实验设备：PC机1台、单片机开发板1个

五、实验原理

实验电路如图3-1所示。

图3-1实验原理图

vccH

vcc卜

89s52

-IH

六、实验步骤

1.打开Keil软件，新建工程

2.将本节实验课所用的实验程序写入.C文件，调试并编译

3.生产用于下载给单片机的hex文件

4.将单片机开发板正确于PC机连接，并使用下载软件将上一步生成的

hex文件下载至单片机中

5.观察实验结果

七、实验程序(或者电路图)

#include<reg51.h>

#include<intrins.h>〃后面要用到它里面的_crol_(k,I)函数这个函

数的意思是把一

个字符变量k循环左移I位，关于它的说明请查看安装KEIL目录下的

\Keil\C51\HLP文件夹里面的c51lib,这个文件里面有各种用C语言封

装好的函数库，我们在以后使用其中某些函数时可以直接使用而自己不

必再写。

unsignedchara,b,k,j;〃定义四个字符变量

sbitbeep=P2人3;//定义蜂鸣器的接口

voiddelaylOms()〃延时子程序，大约延时10ms

(

for(a=100;a>0;a—)

for(b=225;b>0;b—);

)

voidmain()

(

k=Oxfe;〃先给k一个初值11111110等待移位

while(l)

delaylOmsQ;

beep=O;〃打开蜂鸣器

delaylOms();〃让它响10ms

beep=l;〃关闭蜂鸣器

j=_crol_(k,l);〃把k循环左移一位

k=j;〃把移完的值再送给k

Pl=j；〃同时把值送到P1口点亮发光二极管

}〃再次循环

八、实验结果

单片机P1口相连的8个发光二极管中的一个循环移位点亮，同时蜂

鸣器发出滴滴的响声。

九、实验结果讨论

修改程序，使得流水灯按下表所示闪烁(1表示点亮，0表示熄灭)

11000000

01100000

00110000

00011000

实验3数码管静态显示

一、实验目的

1.了解数码管的结构

2.掌握数码管静态显示原理

二、实验内容

根据共阴数码管的功能结构，完成一组0~F的编码，并按顺序存放

建立程序数据表格。利用单片机串行口扩展74LS164,完成串一并转换

输出，实现静态显示。

三、实验要求

使用Keil软件编译本节实验课所用程序，并将生成的hex文件下载

到单片机中，要求使开发板上的数码管静态显示。

四、实睑环境

1.软件环境：Keil编辑编译器

2.实验设备：PC机1台、单片机开发板1个

五、实验原理

本开发板上数码管为共阴极。静态数码管显示原理（视频中有详细

介绍）：这里就共阴极数码管显示原理进行讲解，一位数码管内一共有8

个发光二极管，对共阴极来说其8个发光二极管的阴极在数码管内部全

部接在一起，也就是“共阴"说法的来源，阳极是独立的，设计电路时

一般把阴极接地，当我们从外部给任一个阳极加一个高电平时这个发光

二极管就亮了，如果想要出一个8字，并且把右下角的小数点也点亮的

话，那可以给8个阳极全送高电平，想让数码管显示几就给相对应的发

光二极管送高电平，因此我们在显示数字的时候首先做的就是给0-9十

个数字编好码，在要它亮什么数字的时候直接把这个编码送到它的阳极

就行了。另外说一下，一般的数码管每一段亮至少需要10个毫安的电

流，而单片机的10口送不出如此大的电流，所以我们需要加数码管的驱

动电路，可以用上拉电阻的方法，也可以使用专门的驱动芯片，本开发

板使用的74HC573,其输出电流较大，足够点亮数码管。本开发板上的

六位数码管中每个相同段号（段指a,b,c,d,e,f,g,h）全部是接在一起的，

其中每一个位（阴极）是独立的，所以在做静态显示的时候所有的数码

管只能显示相同的数字，当然可以控制哪几位显示，如果让它们显示不

同的数字那就得给每一个数码管加一套驱动电路了。但这样做是没有必

要的，后面我们会讲到关于数码管动态显示原理。

下面给出本开发板共阴极数码管数字编码

“0”3FH“1”06H“2”5BH“3”4FH

“4”66H“5”6DH“6”7DH“7”07H

“8”7FH“9”6FH“A”77H“b”7CH

“C”39H"d"5EH“E”79H“F”71H

矩阵键盘的四行分别与P3.0-P3.3连接，四列分别与P3.4-P3.7连接。

六、实验步骤

1.打开Keil软件，新建工程

2.将本节实验课所用的实验程序写入.C文件，调试并编译

3.生产用于下载给单片机的hex文件

4.将单片机开发板正确于PC机连接，并使用下载软件将上一步生成的

hex文件下载至单片机中

5.观察实验结果

七、实验程序(或者电路图)

#include<reg51.h>

sbitdula=P2人6;〃控制数码管段选的锁存器锁存端

sbitwela=P2人7;〃控制数码管位选的锁存器锁存端

unsignedchari=100;

unsignedcharj,k,temp,Key;

voiddelay(unsignedchari)〃可自定义延时长短的延时函数

{〃当i=10时大约为10毫秒

for(j=i;j>0;j-)

for(k=125;k>0;k—);

)

unsignedcharcodetable[]=

{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,

0x5e,0x79,0x71};//0-F编码

display(unsignedcharnum)//显示子函数

PO=table[num];〃将第num个显示编码送P0口

dula=l;〃一个下降沿将数据锁存

dula=0;

P0=OxcO;〃位选通全部的数码管

wela=1;〃一个下降沿将数据锁存

wela=0;

)

voidmain()

(

dula=0;〃先关闭两个锁存器

wela=0;

Key=6

While(l):

(

display(Key);

)

)

八、实验结果

开发板上电后，数码管显示数字6

九、实验结果讨论

理解程序后修改代码使得数码管显示其他数字。

实验4数码管动态显示

一、实验目的

1.了解数码管的结构

2.掌握数码管动态显示原理

二、实验内容

根据共阴数码管的功能结构，完成一组0~F的编码，并按顺序存放

建立程序数据表格。利用单片机串行口扩展74LS164,完成串一并转换

输出，实现动态显示。

三、实验要求

使用Keil软件编译本节实验课所用程序，并将生成的hex文件下载

到单片机中，要求使开发板上的数码管动态显示。

四、实验环境

1.软件环境：Keil编辑编译器

2.实验设备：PC机1台、单片机开发板1个

五、实验原理

动态显示的特点是将所有位数码管的段选线并联在一起，由位选线控

制是哪一位数码管有效。选亮数码管采用动态扫描显示。所谓动态扫描

显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选，利用发光管的余辉

和人眼视觉暂留作用，使人的感觉好像各位数码管同时都在显示。显示

器的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。调

整电流和时间参数，可实现亮度较高较稳定的显示。动态显示的亮度比

静态显示要差一些，所以在选择限流电阻时应略小于静态显示电路中

的。若显示器的数目不大于8位，则控制显示器公共极电位只需8位口

（称为位选口），控制各位显示器所显示的字形也需一个8位口（成为

段选口）。

下面给出本开发板共阴极数码管数字编码

“0”3FH06H“2”5BH“3”4FH

“4”66H“5”6DH“6”7DH“7”07H

“8”7FH“9”6FH“A”77H“b”7CH

"C"39H"d”5EH“E”79H“F”71H

矩阵键盘的四行分别与P3.0-P3.3连接，四列分别与P3.4-P3.7连接。

六、实验步骤

1.打开Keil软件，新建工程

2.将本节实验课所用的实验程序写入.C文件，调试并编译

3.生产用于下载给单片机的hex文件

4.将单片机开发板正确于PC机连接，并使用下载软件将上一步生成的

hex文件下载至单片机中

5.观察实验结果

七、实验程序（或者电路图）

#include<reg51.h>

#defineucharunsignedchar

ucharj,k,i,a,A,second;

sbitdula=P2人6;〃锁存器控制端定义

sbitwela=P2A7;

ucharcodetable[]=

{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39

,0x5e,0x79,0x71};

〃数字编码

voiddelay(uchari)〃延时函数

(

for(j=i;j>0;j-)

for(k=125;k>0;k—);

)

voiddisplay(ucharsh_c,ucharg_c)//显示函数

(

dula=0;

PO=table[sh_c];〃显示十位

dula=l;

dula=0;

wela=0;

P0=0xfe;

wela=l;

wela=O;

delay(5);〃亮5ms

PO=table[g_c];〃显示个位

dula=l;

dula=O;

PO=Oxfd;

wela=l;

wela=O;

delay(5);〃亮5ms

)

voidmain()〃主函数

A=6;

while(l)

display(A,A);

}

八、实验结果

开发板上电后，数码管显示数字66

九、实验结果讨论

理解程序后修改代码，尝试显示更多位数字。

实验5-19999累加

一、实验目的

练习数码管动态显示

二、实验内容

如下图所示，在AT89S52单片机的P0和P2端口分别接有

74HC573锁存器U1与U2,两个锁存器的输出端接有三个共阴极数码

管，本次实验通过单片机操作74HC573锁存器，使得数码管完成9999

累加的效果。

三、实验要求

使用Keil软件编译本节实验课所用程序，并将生成的hex文件下载

到单片机中，要求开发板上数码管达成9999累加的功能。

四、实验环境

1.软件环境：Keil编辑编译器

2.实验设备：PC机1台、单片机开发板1个

五、实验原理

s

89微

」

ls:

l山

db

暹I

9S

VP

”<

ET

"

T1

・1T如O田

小.

9一见

包田

叩J田

骤

实验步

六、

建工程

件，新

il软

开Ke

L打

并编译

，调试

文件

写入.C

验程序

用的实

验课所

本节实

2.将

文件

的hex

单片机

下载给

产用于

3.生

的

步生成

将上一

载软件

使用下

接，并

机连

于PC

正确

发板

机开

单片

4.将

片机中

载至单

文件下

hex

果

验结

察实

5.观

）

路图

者电

序（或

实验程

七、

含

文件包

动，头

要改

不需

情况

，一般

文件

含头

〃包

.h>

reg52

ude<

#incl

义

器的定

能寄存

特殊功

#defineDataPortPO〃定义数据端口程序中遇到DataPort则用P0替

换

sbitLATCH1=P2人2;〃定义锁存使能端口段锁存

sbitLATCH2=P2A3;//位锁存

unsignedcharcode

dofly_DuanMa[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,

0x6f};〃显示段码值0~9

unsignedcharcode

dofIy_WeiMa[]={Oxfe,Oxfd,Oxfb,Oxf7,Oxef,Oxdf,Oxbf,0x7f};//分别对应

相应的数码管点亮,即位码

unsignedcharTempData[8];〃存储显示值的全局变量

voidDelay(unsignedintt);〃函数声明

voidDisplay(unsignedcharFirstBit,unsignedcharNum);

/*--------------------------------------------------------------

主函数

--------------------------------------------------------------*/

main()

(

unsignedintnum;

unsignedintj;

while(l)

j++;

if(j==10)〃检测当前数值显示了一小段时间后，需要显示

的数值加1,实现数据显示的变化

(

j=0;

num++;

if(num==10000)〃用于显示0-9999

num=0;

)

TempData[0]=dofly_DuanMa[num/1000];〃分解显示信

息，如要显示68,则68/10=668%10=8

TempData[l]=dofly_DuanMa[(num%1000)/100];

TempData[2]=dofly_DuanMa[((num%1000)%100)/10];

TempData[3]=dofly_DuanMa[((num%1000)%100)%10];

Display(2,4);

)

)

/*------------------------------------------------

延时函数，含有输入参数unsignedintt,无返回值

unsignedint是定义无符号整形变量，其值的范围是

0-65535

-----------------------------------------*/

voidDelay(unsignedintt)

(

while(--t);

)

/*-----------------------------------------

显示函数，用于动态扫描数码管

输入参数FirstBit表示需要显示的第一位，如赋值2表示从第三个数码

管开始显示

如输入0表示从第一个显示。

Num表示需要显示的位数，如需要显示99两位数值则该值输入2

-----------------------------------------*/

voidDisplay(unsignedcharFirstBit,unsignedcharNum)

(

unsignedchari;

for(i=0;i<Num;i++)

(

DataPort=O;〃清空数据，防止有交替重影

LATCH1=1;〃段锁存

LATCH1=O;

DataPort=dofly_WeiMa[i+FirstBit];〃取位码

LATCH2=1;//位锁存

LATCH2=0;

DataPort=TempData[i];〃取显示数据，段码

LATCH1=1;〃段锁存

LATCH1=O;

Delay(200);//扫描间隙延时，时间太长会闪烁，太短会造

成重影

)

)

八、实验结果

用软件延时的方法实现9999累加器，用数码管显示出来。

九、实验结果讨论

修改程序，将9999累加器的步进修改为2,即13579……这样累加

实验5-259秒计数器

一、实验目的

练习数码管动态显示

二、实验内容

在AT89S52单片机的P0和P2端口分别接有74HC573锁存器U1

与U2,两个锁存器的输出端接有三个共阴极数码管，本次实验通过单片

机操作74HC573锁存器，使得数码管完成59秒计数器的效果。

三、实验要求

使用Keil软件编译本节实验课所用程序，并将生成的hex文件下载

到单片机中，要求开发板上数码管达成59秒计数器的功能。

四、实验环境

1.软件环境：Keil编辑编译器

2.实验设备：PC机1台、单片机开发板1个

五、实验原理

£S£S££S£a,22£S22£

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・去

六、实验步骤

L打开Keil软件，新建工程

2.将本节实验课所用的实验程序写入.C文件，调试并编译

3.生产用于下载给单片机的hex文件

4.将单片机开发板正确于PC机连接，并使用下载软件将上一步生成的

hex文件下载至单片机中

5.观察实验结果

七、实验程序（或者电路图）

#include<reg51.h>

#defineucharunsignedchar

ucharj,k,i,a,Al,A2,second;

sbitdula=P2人6;〃锁存器控制端定义

sbitwela=P2A7;

ucharcodetable[]=

{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39

,0x5e,0x79,0x71};

〃数字编码

voiddelay(uchari)〃延时函数

(

for(j=i;j>0;j-)

for(k=125;k>0;k—);

)

voiddisplay(ucharsh_c,ucharg_c)〃显示函数

(

dula=0;

PO=table[sh_c];〃显示十位

dula=l;

dula=0;

wela=0;

P0=0xfe;

wela=l;

wela=O;

delay(5);〃亮5ms

PO=table[g_c];〃显示个位

dula=l;

dula=O;

PO=Oxfd;

wela=l;

wela=O;

delay(5);〃亮Sms

)

voidmain()〃主函数

(

while(l)

(

second++;〃秒加一

if(second==60)〃判断是否到60

second=0;〃如果到了则清零

Al=second/10;〃没到则分离出十位和个位

A2=second%10;

for(a=50;a>0;a--)〃显示部分，请用户用软件仿真看时间约等于

1秒

display(Al,A2);

)

)

)

八、实验结果

用软件延时的方法实现0-59秒自动计数器，用数码管的前两位显示

出来。

九、实验结果讨论

修改程序，将0-59秒自动计数器改成0-50秒自动计数器

实验6-1按键递加和递减

一、实验目的

独立按键的识别方法、键盘消抖等。

二、实验内容

每按一次独立键盘的S2键，数码管所显示的数字加一。

注意：关于按键去抖动的解释，在手动按键的时候，由于机械抖动或

是其它一些非人为的因素很有可能会造成误识别，一般手动按下一次键

然后接着释放，按键两片金属膜接触时间大约为50ms左右，在按下瞬

间到稳定的时间为5-10ms,在松开的瞬间到稳定的时间也为5-10ms,如

果我们在首次检测到键被按下后延时10ms左右再去检测，这时如果是

干扰信号将不会被检测到，如果确实是有键被按下，则可确认，以上为

按键识别去抖动的原理。

三、实验要求

使用Keil软件编译本节实验课所用程序，并将生成的hex文件下载

到单片机中，要求使用开发板达成按键递加的功能。

四、实验环境

1.软件环境：Keil编辑编译器

2.实验设备：PC机1台、单片机开发板1个

五、实验原理

六、实验步骤

1.打开Keil软件，新建工程

2.将本节实验课所用的实验程序写入.C文件，调试并编译

3.生产用于下载给单片机的hex文件

4.将单片机开发板正确于PC机连接，并使用下载软件将上一步生成的

hex文件下载至单片机中

5.观察实验结果

七、实验程序（或者电路图）

#include<reg52.h>

sbitBY1=P3A4;〃定义按键的输入端S2键

unsignedcharcount;〃按键计数,每按一下,count力口1

unsignedchartemp;

unsignedchara,b,Al,A2;

sbitdula=P2A6;〃锁存器控制端定义

sbitwela=P2A7;

ucharcodetable[]=

{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39

,0x5e,0x79,0x71};

〃数字编码

voiddisplay(ucharsh_c,ucharg_c)〃显示函数

(

dula=0;

PO=table[sh_c];〃显示十位

dula=l;

dula=0;

wela=0;

P0=0xfe;

wela=l;

wela=0;

delay(5);〃亮5ms

PO=table[g_c];〃显示个位

dula=l;

dula=0;

P0=0xfd;

wela=l;

wela=0;

delay(5);〃亮5ms

)

voiddelaylOms(void)〃延时程序

unsignedchari,j;

for(i=20;i>0;i—)

for(j=248;j>0;j-);

)

key()〃按键判断程序

if(BYl==O)〃判断是否按下键盘，当单片机上电时所有IO口为高

电平，S2键一端接地另一端接P3.4,所以当键被按下时P3.4口直接接

地，此时检测P3.4肯定为低电平。

delaylOmsQ;〃延时,软件去抖动干扰

if(BYl==O)〃再次检测确认按键按下

count++；〃按键计数加1

Al=count/10;〃分离出十位和个位

A2=count%10;

)

while(BYl==O);〃等待按键释放，如果键未释放则一直在此等待。

)

)

main()

(

count=0;〃初始化参数设置

temp=Oxfe;

Pl=Oxff;

Pl=temp;

while(l)〃永远循环，扫描判断按键是否按下

(

key();〃调用按键识别函数

display(Al,A2);〃调用数码管显示函数

)

)

八、实验结果

每按一次独立键盘的S2键，数码管所显示的数字加一。

九、实验结果讨论

修改程序，增加功能使得每按一次独立键盘的S1键，数码管所显示

的数字减一。

实验6-2单键识别

一、实验目的

独立按键的识别方法、键盘消抖等。

二、实验内容

每按一次独立键盘的S2键，与P1口相连的八个发光二极管中点亮

的一个往下移动一位。

注意：关于按键去抖动的解释，在手动按键的时候，由于机械抖动或

是其它一些非人为的因素很有可能会造成误识别，一般手动按下一次键

然后接着释放，按键两片金属膜接触时间大约为50ms左右，在按下瞬

间到稳定的时间为5-10ms,在松开的瞬间到稳定的时间也为5-10ms,如

果我们在首次检测到键被按下后延时10ms左右再去检测，这时如果是

干扰信号将不会被检测到，如果确实是有键被按下，则可确认，以上为

按键识别去抖动的原理。

三、实睑要求

使用Keil软件编译本节实验课所用程序，并将生成的hex文件下载

到单片机中，要求使用开发板达成单键识别的功能。

四、实验环境

1.软件环境：Keil编辑编译器

2.实验设备：PC机1台、单片机开发板1个

五、实验原理

六、实验步骤

1.打开Keil软件,新建工程

2.将本节实验课所用的实验程序写入.C文件，调试并编译

3.生产用于下载给单片