STC单片机实验板实验指导书

第页嵌入式系统基础【单片机】实验指导书电子通信工程系·电子工程实验中心目录实验一实验板的装配和使用实验二软件的使用实验三流水灯实验实验四音频输出实验实验五按键的查询编程实验实验六按键的中断编程实验实验七数码管显示实验实验八矩阵键盘编程实验实验九定时器编程实验实验十电子时钟编程实验实验十一时钟芯片1302编程实验实验十二转换1电压测量实验实验十三转换2温度测量实验实验十四转换3光强测量实验实验十五液晶显示屏1602的编程实验实验十六液晶显示屏12864的编程实验实验十七超声波测距实验实验十八18B20数字温度传感器实验实验十九红外遥控接收解码实验实验二十红外发射编码方式实验实验二十一接近式自动感应开关实验二十二多功能数字计算器实验二十三液晶显示万年历实验二十四基于亮度控制的智能台灯实验二十五智力竞赛16路抢答器实验二十六16键电子琴实验二十七校园打铃智能控制器实验二十八球赛计时及比分显示系统实验二十九电子密码锁实验三十智能家居多参数测控系统实验一实验板的装配和使用实验板电路原理图二、实验板插装和焊接的注意事项本套件是一块12C52系列单片机的实验板，并且带有一个接口的程序烧写器。该实验板及51系列单片机兼容，也可以直接运行89S51等单片机；套件主要包括一袋元器件【共计51个元件】，一块电路板（贴片元器件已经焊接在电路板上了），一根连接线和一块单片机芯片（连接线和单片机等到焊接完毕检查无误后再发）；电路板上的贴片元件已经焊接完毕，袋中的其它直插元件由学生自己动手焊接（练习焊接工艺并熟悉元器件和实验板的构成）；请焊接前逐一了解各个元件的名称、在电路中的作用、在电路板上的插装位置、引脚极性【往电路板上插装时的方向特别重要】等知识点（参见“元件清单”），防止出现焊接错误；焊接时请遵循先低后高的原则（可以按照“元件清单”的先后顺序来插装和焊接），元件一般是插一个焊一个，向下插装到位再焊接，每个焊点的焊接时间最好不要超过3-5秒，焊后及时剪去元件引脚；为保证电路板上元件的整齐、美观，建议插装和焊接时注意一定的技巧（例如：焊发光二极管或按键等元件时，先将元件按正确方向紧贴电路板插装，然后每个元件只焊一个脚，再回顶层扶正歪斜的元件，最后将剩下的引脚全部焊接完毕）；电路板上有一部分元器件（或焊盘）是为今后进行功能扩展预留的，不需要焊接（标有X115的位置都不必焊，需要焊的元件可以参见“电路板照片”）；焊接过程中要养成良好的习惯，例如工具摆放位置要顺手，元件及剪下的引脚不乱丢弃，注意用电安全，工作完毕后及时清理桌面卫生等；焊接完毕通电前，要用万用表的电阻档测量电源接口的阻抗值（一般会大于1kΩ），若太小，则可能是电路板上有短路现象，为了防止烧坏计算机的接口，一定要检查并处理后再及计算机的口连接；首次连接线给电路板通电时，因为单片机中还没有程序，所以电路板上的发光二极管和数码管的显示都是随机的，不代表任何意义，不能由此判别实验板是否存在故障；接下来我们就可以往这个实验板中烧写程序了，具体的使用方法，请参见下文“五、实验板的使用方法”部分。三、元件清单名称数量说明袋中元件12晶体2没极性32.768晶体1没极性（卧倒插装焊接）40集成块座1注意方向13021注意方向（重点）41483注意方向热敏电阻1没极性光敏电阻1没极性9注意方向数码管6【极性问题是重点】注意方向按键22注意方向座1六个脚都要焊接蜂鸣器1注意方向六脚自锁开关1注意方向多圈精密电位器1注意方向板上贴片74164610143011K148550110K610220K110341K?110041K?1224R电源10K?162其它12C5A1线11其他扩展元件……四、实验板照片五、实验板的使用方法注意：【下面的说明乍看起来很长很麻烦，其实前四大步操作只需要在第一次使用时设置一遍。今后正常使用，只需点击步骤5中的两个按键就了！】1、焊接工作完成后，将本实验板首次连接计算机时，需要安装驱动（每台电脑只在第一次使用实验板前执行一次即可，如同新买的U盘第一次连接计算机时要求安装驱动的情况相似）。2、驱动文件在“单片机实验板资源汇总【学生】”文件夹的“端驱动”文件夹中；3、驱动文件的安装方法：运行341文件，弹出如下图所示的界面，然后点击“安装”按钮即可。4、安装完毕后，将实验板连接到计算机的口上，并打开实验板的电源开关【此时，因为单片机中还没有写入程序，所以实验板上的显示是混乱的，此时不用管，只要接通电源即可】，在计算机桌面的“我的电脑”的右键菜单中选择“属性”，再在“硬件”标签中点击“设备管理器”按钮，在“端口（和）”中查看多出的一个通讯端口的编号【例如：下图中的，表示实验板及这台计算机将通过5端口通讯，这个“5”将在下一步中用到。不同计算机端口编号可能不同。】5、下载烧录软件的使用：=1\*3①在“单片机实验板资源汇总【学生】”文件夹的“下载烧录软件”中双击图标打开软件，如下图所示：=2\*3②我们要先将实验板连接到计算机的接口上，然后按照以下的步骤操作就可以了：步骤1：选择单片机型号：12C5A步骤2：点击按钮“打开程序文件”，选择你要往单片机中烧录的*文件；步骤3：选择及之通信的串行口的端口号【参见“实验板使用方法”的第4条】步骤4：【如果不是特殊需要，这部分不要随意改动，否则会带来不必要的麻烦！】步骤5：点击“下载”按钮，下面的信息显示框中会出现“正在尝试及单片机握手连接...”的提示。此时，在关闭实验板上的电源开关的前提下，重新打开实验板的电源开关给实验板通电，程序会从计算机自动烧录到实验板的单片机中。【此时，可以在实验板上观察程序执行结果了。】=3\*3③如果想往单片机中烧录另一个程序，可以再次执行上面的“步骤2”和“步骤5”两步，简单吧！实验二软件的使用软件使用前的准备工作向C中增加单片机型号的方法：目前我们常用的软件有2版本和3版本等，现在以向2版本中添加单片机型号为例，常用的方法有两种：【建议大家采用方法2】方法1：数据库替换法打开文件夹“单片机实验板资源汇总【学生】”\“向C中增加型号”\“方法1”\“2”，复制2文件，粘贴到C:\\2中，替换其中的2文件。【这样，在软件中，可选的单片机就全是公司的型号了】方法2：新数据库添加法打开文件夹“单片机实验板资源汇总【学生】”\“向C中增加型号”\“方法2”，将其中2文件夹中的文件粘贴到C:\\2文件夹中；再将文件粘贴到C:\文件夹中，替换原来的文件。【这样，在软件中，即保留了原软件中自带的单片机型号，又新增加了公司的型号】软件的使用简介下面是2软件的简单使用步骤，详细的使用说明见“单片机实验板资源汇总【学生】”文件夹中的“附录：2软件的使用说明”。点击桌面上的图标打开软件。选择菜单中的【】/【】新建项目，在弹出的对话框中选择保存路径和填写项目名称，如下图所示，然后点击“保存”按钮。如果是采用了“方法2：新数据库添加法”向2中添加单片机型号的话，会弹出一个“a”对话框，要在其中选择“单片机”，再在弹出的对话框中选择“12C5A16S2”系列中的“12C5A08S2”单片机，然后点击“接下来要新建一个源程序文件。选择【】/【】选项，在弹出的程序文本框中输入程序，并选择【】/【】选项，或者单击工具栏按钮，保存源程序，（注意C文件后缀为*）然后点击“保存”按钮，如下图所示。如果已经有源程序文件，可以忽略这一步。单击1前面的+号，展开里面的内容1，用右键单击1，在弹出的快捷菜单中选择‘1’选项，如下图所示：选择刚才的文件“流水灯”，单击“”按钮，添加完毕后单击“”按钮，关闭该窗口，如下图所示：鼠标右键单击1，在弹出的快捷菜单中选择‘1’选项，如下图所示：在弹出的‘1’对话框中有10个选项卡，选中其中的第三个选项卡“”，中间的“：”【生成文件】选项一定要选中，如果编译之后没有生成文件，就是因为这个选项没有被选中。默认是不选中的。最后点击“确定”按钮，编译程序。选择菜单【】/【】选项，或者单击工具栏中的按钮，如下图所示，开始编译程序。如果编译成功，开发环境下面会显示编译成功的信息，如下图所示。如果有错误，回到源程序文本框中，修改程序，并且重新编译，直到编译成功为止。至此编程工作顺利结束，可以将生成的*文件烧录进单片机，看看执行的结果了。实验三流水灯实验1、8个灯分别连接在单片机P2口上，具体见原理图；2、因为是阴极通过电阻连接到单片机的口上，所以当口为“0”时灯亮，当口为“13、熟悉延时子程序的结构和编写方法；4、编写主程序，实现灯的延时闪烁，闪烁频率在0.3～1.5秒之间可以任意设置；；5、具体可以参见“参考程序”。实验四音频输出实验1、本实验板的P0.3口上连接了1个蜂鸣器，具体见原理图；2、因为蜂鸣器是通过型三极管8550来驱动的，所以当口P0.3为“0”时蜂鸣器响，当口P0.3为“13、熟悉单片机编程控制蜂鸣器发声的工作原理；4、掌握单片机编程控制蜂鸣器发出不同频率声音的方法；5、了解一段简短音乐乐谱的构成，及其单片机程序实现的基本方法；6、编写主程序，通过编程实现单片机驱动蜂鸣器自动演奏一段音乐；7、具体可以参见“参考程序”。实验五按键的查询编程实验1、本实验板上有一个按键连接在单片机的中断1（1）接口上，具体见原理图；2、8个灯分别连接在单片机P0口上，具体见原理图；因为是阴极通过电阻连接到单片机的口上，所以当口为“0”时灯亮，当口为“13、熟悉中断子程序的编写方法；4、编写主程序，实现灯的延时闪烁，闪烁频率在0.3～1.5秒之间可选；5、具体可以参见“参考程序”。实验六按键的中断编程实验1、本实验板上有一个按键连接在单片机的中断1（1）接口上，具体见原理图；2、8个灯分别连接在单片机P0口上，具体见原理图；因为是阴极通过电阻连接到单片机的口上，所以当口为“0”时灯亮，当口为“13、熟悉中断子程序的编写方法；4、编写主程序，实现灯的延时闪烁，闪烁频率在0.3～1.5秒之间可选；5、具体可以参见“参考程序”。实验七数码管显示实验1、本实验板的串行口上通过74164连接了六个数码管，具体见原理图；2、因为本实验板上的数码管是共阳数码管，所以当74164的端口为“0”时数码管对应的段亮，当74164的端口为“1”3、了解数码管显示0～9等数字的原理和“字模”的构成方式；4、掌握单片机通过串行口上连接的74164实现数码管显示数字的方法；5、熟悉显示子程序的编写方法；6、编写主程序，实现通过数码管显示自己学号后六位的方法；7、编写主程序，实现通过数码管循环显示自己全部学号数字的方法；8、具体可以参见“参考程序”。实验八矩阵键盘编程实验1、本实验板的P1口上连接了16个按键，具体见原理图；2、本实验板的串行口上通过74164连接了六个数码管，具体见原理图；3、了解行列翻转法进行矩阵键盘解码的工作原理；4、掌握行列翻转法矩阵键盘解码的编程方法；5、编写主程序，实现任意按下某键，其对应的键值能够在数码管上显示出来；6、具体可以参见“参考程序”。实验九定时器编程实验1、8个灯分别连接在单片机P0口上，具体见原理图；2、因为是阴极通过电阻连接到单片机的口上，所以当口为“0”时灯亮，当口为“13、了解单片机中定时器的结构和工作原理；4、掌握定时器初值的计算方法；5、熟悉定时器子程序的编写方法；6、编写主程序，实现灯的定时闪烁，闪烁频率在0.3～1.5秒之间可以任意设置；7、具体可以参见“参考程序”。实验十电子时钟编程实验1、本实验板的串行口上通过74164连接了六个数码管，具体见原理图；2、因为本实验板上的数码管是共阳数码管，所以当74164的端口为“0”时数码管对应的段亮，当74164的端口为“13、复习数码管显示0～9等数字的原理和单片机通过串行口上连接的74164实现数码管显示数字的方法，以及显示子程序的编写方法；4、复习定时子程序的编写方法；5、编写主程序，实现单位时间长度的定时，从而定时1秒钟；并且编程实现60进制和24进制计数器，最终实现24时制时钟；6、在主程序中编写按键程序，实现时钟当前时间的校时调整功能；7、具体可以参见“参考程