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1、单片机实验报告本科生实验报告实验课程单片机原理及应用学院名称核技术与自动化工程学院专业名称电气工程及其自动化学生姓名学生学号指导老师任家富实验地点6C2实验成绩二一五年三月二一五年六月单片机最小系统设计及应用摘要目前,单片机以其高可靠性,在工业控制系统、数据收集系统、智能化仪器仪表等领域得到极其广泛的应用。因而对于在校的大学生熟练的把握和使用单片机是具有深远的意义。通过本次课程设计把握单片机硬件和软件方面的知识,更深化的了解单片机的实际应用,本次设计课程采用STC892单片机和ADC084,LED显示,键盘,S22等设计一个单片机开发板系统。进行了LED显示程序设计,键盘程序设计,RS22通信
2、程序设计等。实现了单片机的各个程序的各个功能。对仿真软件kil的应用提升了一个新的高度。单片机体积小、成本低、使用方便,所以被广泛地应用于仪器仪表、现场数据的收集和控制。通过本实验的学习,能够让学生把握单片机原理、接口技术及自动控制技术,并能设计一些小型的、综合性的控制系统,以到达真正对单片机应用的理解。关键词:单片机;智能;最小系统;ADC;2;显示;S8C2第章概述单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/设备。单片机采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存
3、储器RAM、只读存储器OM、多种I口和中断系统、定时器/计时器等功能可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与构造的最佳选择。它最早是被用在工业控制领域,由于单片机在工业控制领域的广泛应用,单片机由芯片内仅有CPU的专用途理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。当代人类生活中所用的
4、几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有-部单片机。汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和,甚至比人类的数量还要多。单片机的使用领域已特别广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的成效,常在产品名称前冠以形容词“智能型,如智能型洗衣机等。第2章实验内容2.1单片机集成开发环境应用2.1.实验目的1、集成开发环境Keil介绍及开发流程1)建立您的第一个项目点击Pro
5、jec菜单,选择弹出的下拉式菜单中的NewPet,如图12。接着弹出一个标准idows文件对话窗口,如图1-3,用法技巧也不是这里要讲的,以后的章节中出现类似情况将不再讲明。在“文件名中输入您的第一个C程序项目名称,这里我们用“tet,这是笔者惯用的名称,大家不必照搬就是了,只要符合Wndws文件规则的文件名都行。“保存后的文件扩展名为uv,这是KEILuisi2项目文件扩展名,以后我们能够直接点击此文件以打开先前做的项目。2选择所要的单片机选择所要的单片机,这里我们选择常用的Am公司的T9C51。此时屏幕如图1-4所示。AT8C5有什么功能、特点呢?请看图中右边有简单的介绍,是英文的。稍后的
6、章节会作较具体的介绍。完成上面步骤后,我们就能够进行程序的编写了。3)在项目中创立新的程序文件或参加已经存在的程序文件首先我们要在项目中创立新的程序文件或参加已经存在的程序文件。假如您没有现成的程序,那么就要新建一个程序文件。在KE中有一些程序的Demo,在这里我们还是以一个程序为例介绍怎样新建一个程序和怎样加到您的第一个项目中吧。点击新建文件的快速按钮,在2中出现一个新的文字编辑窗口。4)假如没有已经存在的程序文件,新建、保存点击图15中的保存新建的程序,可以以用菜单Fe-Sve或快速键RL+S进行保存。因是新文件所以保存时会弹出类似图13的文件操作窗口,我们把第一个程序命名为test1,保
7、存在项目所在的目录中,这时您会发现程序单词有了不同的颜色,讲明KEIL的C语法检查生效了。如图16鼠标在屏幕左边的SorceGrup1文件夹图标上右击弹出菜单,在这里能够做在项目中增加减少文件等操作。我们选“AFletooupSoureGroup1弹出文件窗口,选择刚刚保存的文件,按AD按钮,关闭文件窗,程序文件已加到项目中了。这时在SorceGroup1文件夹图标左边出现了一个小+号讲明,文件组中有了文件,点击它能够展开查看。5)编译调试C程序文件已被我们加到了项目中了,下面就剩下编译运行了。这个项目我们只是用做学习新建程序项目和编译运行仿真的基本方法,所以使用软件默认的编译设置,它不会生成
8、用于芯片烧写的HX文件。要生成用于芯片烧写的HEX文件,应进行如下设置:在CretHEX前打选择。假如先前编译过一次之后文件没有做动编辑改动,这时再点击是不会再次重新编译的。3是重新编译,每点击一次均会再次编译链接一次,不管程序能否有改动。在3右边的是停止编译按钮,只要点击了前三个中的任一个,停止按钮才会生效。5是菜单中的它们,我个人就不习惯用它了。嘿嘿,这个项目只要一个文件,您按.2.中的一个都能够编译。在4中能够看到编译的错误信息和使用的系统资源情况等,以后我们就依靠它来进行查错。是有一个小放大镜的按钮,这就是开启关闭调试形式的按钮,它也存在于菜单ebugStrtStopeugSessio
9、n,快速键为CrlF56调试、生成HEX文件进入调试形式,软件窗口样式大致如图1-8所示。图中1为运行,当程序处于停止状态时才有效,2为停止,程序处于运行状态时才有效。是复位,模拟芯片的复位,程序回到最开始处执行。3、下载到单片机的内部运行用EL生成的HEX文件步骤:点击Prjct菜单,选择弹出的下拉式菜单中的NewPrject。选择所要的单片机,如选择常用的Atel公司的AT89C5。在项目中创立新的程序文件或参加已经存在的程序文件。假如没有已经存在的程序文件,新建、保存。编译调试、生成HEX文件2下载本实验板提供IP方式的下载,将EIL生成的HEX文件下载到单片机的内部flas。连接计算机
10、串口和单片机的串口下载。注意:单片机的P.0P1.P11不能被短接。3)S下载方法使用STC-IP软件,操作方法见前面。ISP下载步骤:选择器件装载文件下载程序4运行将KEI生成的HEX文件下载到单片机的内部flh后,即可自动运行单片机的内部的程序2.2实验内容照实验内容开场进行实验,熟悉el软件的使用,自行建立工程,并新建一个文件汇编文件为ASM扩展名,文件为.C扩展名),编写本人的程序,再把此文件添加到工程当中,最后进行编译,假如没有错误,则进行在线软件的仿真调试。仿真调试分为两种:软件仿真和硬件仿真,前者不使用仿真器,后者使用硬件仿真器。本实验箱提供S方式的下载,将KEI生成的H文件下载
11、到单片机的内部lash,重复此部分内容,直到熟练把握开发环境的使用。2.1.实验程序1、汇编程序:R000HMSTRT003H?ORG?ST:MP,00010B;将P1.0与P1.1分别置低电平、高电平?NOP?;空指令,不执行任何操作?NONOPLMPSA?;跳转到SEND?;程序结束2、程序:附:关于此程序的5实现nlud#inludeoidmain)while(1)?P1=002;?/置位P1.1,清零P1.0?21.4实验结果及分析点亮了第二个发光二极管,1P8分别控制八个发光二极管,0x0表示点亮第二个发光二极管。将程序下载到单片机内运行结果正确。21.5收获及考虑题回答1,假如二极
12、管的阴、阳极插反,怎么改良程序,使之发光?将P1=00改为P1=0xf即可。2,用软件延时的办法实现指示灯的闪烁。添加一个延时程序即可,例如延时0.2msR,200LOP:MOVR7,#28?LOOP2:DJNZR7,LOOP2?JN,LOOP1REND本次实验学会了使用KIl软件编写程序,并用下载器将程序下载到单片机当中运行。2单片机IO口实验2.实验目的1、熟悉单片机/O口的特点2、把握单片机O口的编程.2实验内容1、P1口交通灯程序编写(调试时连接J的个跳线、蜂鸣器发声程序2.2.实验程序1、蜂鸣器程序:ORG?000LJMP?AINMIN:SB1.LCALLELAY?LRP.2?LCALLAY?SJMPMINDEA:MR7,#255D1:MOVR6,#552:DN6,2DNZ,D1RETN2、流水灯:?ORG000JMPMAINO03HMAIN:OTR,00MOVR,0FE?MOVA,R0?MOVDPTR,AACALDELY;延时MOV,#07H;设置左移7次OOP:RLA;左移一位MOXP,AACALLDY;延时DNR,LOOP;R3能否为0,不为0转LP继续执行AJMPMAI;返回主程循环执DAY:MVR,#255;延时子程序D1:VR6,#2552:DJZR6,DDJNZR7,D1ET;子程序返回ED22.4实验结果及分析