单片机应用技术课程实验报告

摘要单片机应用技术课程为一门理论与实践相结合的课程，本课程安排的实验旨在培养学生软硬件开发能力，用编程语言及硬件设备实现串、并行通讯、计数/定时、A/D、D/A等硬件接口的功能，进一步加深对常用硬件芯片的了解和应用，以及学习用单片机解决实际问题。实验要求学生利用编程语言及硬件设备实现单片机的方案设计、程序编写、硬件连接、调试，从中体会具体硬件接口的应用技巧，进一步理解硬件接口芯片，逐步掌握单片机系统的开发和应用方法。《单片机应用技术课程实验设计报告》一、实验目的1．熟悉KeilC51集成环境软件的使用方法。2．熟悉MCS51汇编指令，能自己编写简单的程序，控制硬件。3．能够利用MCS51单片机进行一些简单的设计。二、实验要求1．熟悉51单片机的结构及编程方法2．按照程序流程图编写出程序三、实验安排我是一人一组，选择了三个实验，即：实验一、构建单片机最小系统和实验环境熟悉；实验二、跑马灯实验及74HC138译码器；实验三、8255控制交通灯实验。下面是每个实验的具体步骤：实验一构建单片机最小系统和实验环境熟悉一、实验内容单片机最小系统实验：1、熟悉单片机最小系统的组成和工作原理，熟悉KeilC51集成环境软件的安装和使用方法。2、作出单片机最小系统的组成原理图，分析其各构成单元的工作原理。存储单元数据传输实验1、熟悉C语言编程。2、进行存储单元数据传输实验，编写程序。3、运行程序，验证译码的正确性。二、基本介绍一个基本的MCS-51单片机通常包括：中央处理器、ROM、RAM、定时/计数器和I/O口等各功能部件，各个功能由内部的总线连接起来，从而实现数据通信。单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成，单片机最小系统板的结构框图如图1-1所示：单片机主控单元单片机主控单元数码管显示实验流水灯实验ATMEL下载端口USB下载或通信电路红外接收实验独立按键实验温度传感器实验12864液晶显示实验1602液晶显示实验电源VCC和GND引入引出端口电源部分图1-1单片机最小系统板结构框图三、单片机最小系统板的原理图单片机最小系统板的原理图如图1-2所示：图1-2单片机最小系统板的原理图四、单片机最小系统板实物图单片机最小系统板实物图如图1-3所示：图1-3单片机最小系统板实物图四、实验总结本次实验是基础，主要是了解MCS51单片机的一个基本工作结构，单片机最小系统最简单就是包含一个振荡电路和一个复位电路，我们组的最小系统是我们在淘宝网上花了43元（板子34元、STC89C52单片机5元、下载线4元）买的，我们的最小系统板在原有的基础之上加了一些基础性实验，像流水灯实验、数码管显示实验等。这次实验让我们对单片机最小系统有了一个系统的认识，对于我们以后的实验有很大的帮助。实验二跑马灯实验及74HC138译码器一、实验内容跑马灯实验：1、熟悉集成环境软件或熟悉KeilC51集成环境软件的安装和使用方法。2、照接线图编写程序，使用P1口控制8个led指示灯，循环点亮，瞬间只有一个灯亮。3、观察实验结果，验证程序是否正确。74HC138译码器实验：1、设计74HC138接口电路，编写程序：使用单片机的P1.0、P1.1、P1.2控制74HC138的数据输入端，通过译码产生8选1个选通信号，轮流点亮8个LED指示灯。2、运行程序，验证译码的正确性。二、实验原理图本次跑马灯实验是通过两种方式实现的，一种是STC89C图2-1单片机的直接控制原理图图2-2单片机及74LS138的间接控制原理图三、程序流程图四、实验代码图2-1单片机的直接控制图2-2单片机及74LS138的间接控制#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintvoidDelayMS(uintx){uchart;while(x--){for(t=0;t<120;t++); }}voidmain(){P1=0xFE;while(1){P1=_crol_(P1,1); DelayMS(150); }}#include<reg52.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsbitAA=P1^0;sbitBB=P1^1;sbitCC=P1^2;main(){uinta;uinti=10,j=2; while(1) { a=8; while(a--) { P1=a; while(j--); } }}五、调试与总结1、调试（1）焊接时注意各个器件的引脚处，注意led灯的阴阳极，在焊接时要注意led灯的共阴和共阳连接。每一个器件都要尽量贴近印制板，最后，要用万用表测试一下，检查有没有短路的地方。（2）编写程序相对简单，只是简单的初始定义、循环和延时。2、总结跑马灯实验是基础性实验，它也是一个很经典的实验，当我们把这个板子焊好进行烧代码的时候，发现led灯全部都有微弱的亮，经检查我们考虑有可能是led灯管压降的问题。最后，我们有换了代码，发现跑马灯有了预期的效果，循环点亮了。实验三8255控制交通灯实验一、实验内容1、了解8255芯片的工作原理，熟悉其初始化编程方法以及输入、输出程序设计技巧。学会使用8255并行接口芯片实现各种控制功能。2、熟悉8255内部结构和与单片机的接口逻辑，熟悉8255芯片的3种工作方式以及控制字格式。3、设计8255接口电路，编写程序：使用8255的PA1..3、PA4..7控制LED指示灯，实现交通灯功能。4、连接线路验证8255的功能，熟悉它的使用方法。二、实验原理图原理图通过STC89C52单片机与可编程并行I/O接口芯片来实现交通灯的功能，图3-1为交通灯原理图：图3-18255控制交通灯实验原理图三、实验流程图四、实验代码源程序代码：#include<reg52.h>#include<absacc.h>//绝对地址处理头文件，包含XBYTE,用XBYTE来定义扩展的I/O端口和外部RAM单元地址#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar#definecontrolXBYTE[0xffff]//定义控制字寄存器端口#definePAXBYTE[0xfcff]//定义端口PAsbitA0=P2^0;//定义8255地址端口引脚A0sbitA1=P2^1;//定义8255地址端口引脚A1sbitdat=P0;//定义数据口D0~D7voiddelay(uintz);voidmain(){ uinti=0; control=0x80;//方式控制字，ABC口都工作于方式0，基本输入输出 PA=0xff; while(1) { PA=0x1e;//东西绿灯，南北红灯 delay(1000);//延时 for(i=3;i>0;i--)//黄灯闪烁三次 { PA=0x2e; delay(100); PA=0x3e; delay(100); } PA=0x33;//东西红灯，南北绿灯 delay(1000); for(i=3;i>0;i--)//黄灯闪烁三次 { PA=0x35; delay(100); PA=0x37; delay(100); } }}voiddelay(uintz){ uintx,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=500;y>0;y--);}五、调试与总结1、调试（1）焊接时注意各个器件的引脚处，注意区分led灯的阴阳极，每一个器件都要尽量贴近印制板，最后，要用万用表测试一下，检查有没有短路的的地方。（2）在编写延时程序时尤其当延时常数太大时仿真时程序易错，所以使用定时器定时中断的方法，然后对定时计数以次延时。2、总结通过本次课程设计较系统地掌握有关单片机控制的设计思想和设计方法，主要对AT89C5的结构、功能、内部资源等了解并对其进行测试和加以应用的知识得到学习。这个设计的一些内容是在网上找的，自己做了一些的改动，在上网找资料的同时也学到了许多东西，找到了很多学习单片机的网站，里面的内容都比较适合我们初学者去学，有些网站还专门介绍这种单片机的类型、用法、功能等等。其实我们平时不懂就应该自己去学习去弄明白，通过这个课程设计，使我发现，原来小小的一片单片机有这么强大的功能，能应用于各种领域。都是觉得很神奇，人类都的聪明啊。我应该在自己以后的学习中，不仅要有刻苦努力，要有钻研精神，还要有创新，对自己感兴趣的一定要用心去学。参考文献[1]余锡存，曹国华.单片机原理及接口技术（第二版）