单片机实验总结报告

福建农林大学计算机与信息学院

信息工程类

实验报告

课程名称：单片机技术

姓名：

系：电子信息工程系

专业：电子信息工程

年级：

学号：

指导教师：易金聪

职称：副教授

2013 年10 月28 日

实验项目列表

序号实验项目名称成绩指导教师

1 Keil C51 和Proteus 软件的使用易金聪

2 单片机I/O接口应用实验—流水灯易金聪

3 中断优先级实验易金聪

4 60秒倒计时时钟实验易金聪

5 4×4矩阵键盘按键识别实验易金聪6

7

8

9

10

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18

19

20

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告

系：电子信息工程专业：电子信息工程年级： 2011级

姓名：学号：实验课程：单片机技术

实验室号：_____田C513__ 实验时间： 10.26

指导教师签字：易金聪成绩：

实验一 Keil C51 和Proteus 软件的使用

1．实验目的和要求

1）熟悉Keil C51软件界面，以及编辑、编译、运行程序的步骤；

2）熟悉Proteus软件界面，掌握用Proteus画仿真图的方法。

3）掌握电子电路的设计与仿真调试的方法。

2．实验原理

1）Keil C51软件使用

在Keil C51集成开发环境下，建立一个工程并编辑以下源程序，熟悉Keil C51集成开发环境下各种菜单、命令的使用。

#include "reg51.h"

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit in=P3^0;

sbit out=P1^0;

void main(void) { while(1) { in=1;

if(in= =0)out=0; else out=1; }

}

2）Protues 软件使用

下图为利用单片机、1个开关和1个发光二极管，构成一个简单的开关检测系统的仿真电路图。单片机P3.0引脚接按钮开关，P1.0引脚接发光二极管的阴极。当开关闭合时，发光二极管亮；开关打开时，发光二极管灭；按钮开关与发光二极管没有任何电气上的联系。利用Protues 仿真软件画出仿真电路图，并进行电气规则检查。

R1

220

D1

L E D -G R E E N

R2

4.7K

K

XTAL2

18

XTAL1

19

ALE 30EA

31

PSEN 29RST

9

P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78

P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD

17

P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1

AT89C51

C1

30pF

C2

30pF

C3

10uF

10K

R4

220

X1

12MHz

R3

10K

3）Proteus 仿真

电路图绘制完毕后，加载“.hex”文件到电路图中的单片机内进行仿真，观察运行结果。注意系统时钟频率的设置

3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）

安装有Keil C51软件与Proteus仿真软件PC机1台

4．操作方法与实验步骤

1）Keil C51软件使用

（1）建立用户文件夹

（2）建立工程

（3）建立文件并编码。输入以下源程序，并保存在项目所在的目录中

（4）把文件加入工程中

（5）编译工程。编译时观察在界面下方的“Build”页中的到编译错误信息和使用的系统资源情况等。

（6）调试。利用常用调试命令，如复位、运行、暂停、单步、单步跳过、执行完当前子程序、运行到当前行、下一状态、打开跟踪、观察跟踪、反汇编窗口、观察窗口、代码作用范围分析、1#串行窗口、内存窗口、性能分析、工具按钮等命令进行调试，观察并分析调试结果。

（7）目标代码文件的生成。运行生成相应的.HEX文件。

2）proteus电路设计

（1）建立新文件

（2）设定绘图纸大小

（3）选取元器件并添加到对象选择窗口中

（4）放置、调整元器件位置

（5）放置电源、地（终端）

（6）电路图布线调

（7）电气检测

（8）电路图存盘。

3）Keil C与Proteus连接仿真调试

在Keil C中编译输出*.HEX文件，右键选中工作区中单片机芯片，左键单击打开属性对话框，在弹出的选择文件对话框中选择相应的*.HEX文件。通过运行控制按钮控制程序的执行，观察K1闭合和打开时的程序运行过程。

5．实验内容及实验数据记录

每当按下K时，LED灯就会发光。

6．实验数据处理与分析

每当按下K时，in(p3.0)I/O口就会变为低电平，该信号使得CPU给out(p3.0)I/O口发送低电平，使得LED灯发亮。

7．质疑、建议、问题讨论

1、建议增加延迟函数，因为轻触按键按下的时间短，LED亮的时间就会很短，或者直接换成自锁开关。

2、建议增加一个判断按键抖动的函数，防止非实验因素。

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告

系：电子信息工程专业：电子信息工程年级： 2011级

姓名：学号：实验课程：单片机技术

实验室号：______田C513_ 实验时间： 10.26

指导教师签字：易金聪成绩：实验二单片机I/O接口应用实验—流水灯

1．实验目的和要求

1）进一步掌握单片机仿真软件的使用方法。

2）掌握单片机最小系统的构成。

3）掌握单片机I/O口的使用方法，如何控制I/O口来驱动LED发光二极管。

4）熟悉C51程序编程和调试方法。

2．实验原理

利用AT89C51单片机控制8个发光二极管按照要求实现以下各个功能：

（1）点亮板子上的第一个灯D0。

（2）点亮D0、D2、D4、D6灯，与D1、D3、D5、D7灯交替闪烁。

（3）按顺序循环移动点亮。

3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）

安装有Keil C51软件与Proteus仿真软件PC机1台

4．操作方法与实验步骤

1）利用Proteus 软件设计以下电路图。

XTAL2

18

XTAL1

19ALE 30EA

31

PSEN 29RST

9

P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX 2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78

P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD

17

P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1

AT89C52

X1

CRYSTAL

C1

30pF

C2

30pF

R5

10k

R6

10k

C3

1uF

V C C

R7470R R8470R R9470R R10470R R11470R R12470R

R13470R R14470R

D0

LED-YELLOW

D1

LED-YELLOW

D2

LED-YELLOW

D3

LED-YELLOW

D4

LED-YELLOW

D5

LED-YELLOW

D6

LED-YELLOW D7

LED-YELLOW

2）源程序设计

分析设计要求，根据任务要求，绘制源程序流程图，然后使用Keil C 进行源程序文件的设计与调试，观察并分析程序调试结果。

3）Proteus 仿真

加载目标代码至单片机中，利用Proteus 硬件仿真功能，进行流水灯的仿真运行，观察运行结果

代码 （1）

#include void main()

{P1=0xfd;（1111 1101）

}

（2）

#include

#define uint unsigned int #define uchar unsigned char void delay( );

void main( )

{ while(1)

{ P1=0xaa;（1010 1010）delay();

P1=0x55;（0101 0101）

delay();

}

}

void delay()

{ uint x,y;

for(x=100;x>0;x--)

for(y=600;y>0;y--) ;

}

（3）

#include

#include//此处使用的头文件包含了移位函数_crol_

void delay( )

{ unsigned char i,j;

for(i=0;i<255;i++)

for(j=0;j<255;j++);

}

void main()

{ P1=0xfe;（1111 1110）

while(1)

{ P1=_crol_(P1,1);

delay();

}

}

5．实验内容及实验数据记录

第一个实验使得D1保持常亮；第二个实验的现象为：奇数位数码管D1，D3，D5，D7与偶数位的数码管D0，D2，D4，D6交替发亮。第三个实验现象为：从D0开始向高位跑马灯式的亮。

6．实验数据处理与分析

（1）

#include

void main()

{P1=0xfe

}

（2）

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

void delay( );void main( )

{ while(1)

{ P1=0xaa; delay();

P1=0x55;

delay(); }

}

void delay()//延时程序

{ uint x,y;

for(x=100;x>0;x--)

for(y=600;y>0;y--);

}

（3）

#include

#include//此处使用的头文件包含了移位函数_crol_

void delay( ){ unsigned char i,j;

for(i=0;i<255;i++)

for(j=0;j<255;j++);

}//由于延时函数写在main函数之前，所以不必向上面的程序对延时进行声

明

void main()

{ P1=0xfe;//P1=11111110,低电平二极管发光

while(1)

{ P1=_crol_(P1,1); delay();//调用延时程序

}

}

7．质疑、建议、问题讨论

延时参数的选定是个比较麻烦的事，要不断的实时调试才能找到一个好的延时参数。

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告

系：电子信息工程专业：电子信息工程年级： 2011

级

姓名：实验室号：___田C513____ 实验时间： 10.26 指导教师签字：易金聪成绩：

实验三中断优先级实验

1．实验目的和要求

1）掌握单片机系统中断嵌套及中断优先级的原理和使用方法。

2）掌握中断处理程序的编写方法

2．实验原理

（1）在单片机的P1口上接有8只LED，单片机主程序控制P1口发光二极

管进行同亮同灭的闪烁显示，按钮K0接至P3.2/INT0*引脚，按钮K1接至

P3.3/INT1*引脚。

（2）当只单击K0按钮时，一个黑灯（8个发光二极管只有一个熄灭，其余

为亮）由下向上流水显示一次，然后P1口的发光二极管进行同亮同灭的闪烁显

示；当只单击K1按钮时，一个亮灯（8个发光二极管只有一个为亮，其余为暗）

由下向上流水显示一次，然后然后P1口的发光二极管进行同亮同灭的闪烁显示；

如果先单击K0按钮再单击K1按钮，一个黑灯由下向上流水显示一次后，才能再

一个亮灯由下向上流水显示一次，然后再回到8个灯同亮同灭的闪烁显示状态；

如果先单击K1按钮后，一个亮灯由下向上流水显示，在亮灯显示没有到达D0

显示时，此时再单击K0按钮，则一个黑灯由下向上流水显示，表明执行了外中

断0的高优先级中断。一个黑灯向上流水显示完毕时，再执行一个亮灯到D0显示完毕的外中断0中断程序，从而说明高优先级的外部中断0能够把低优先级的外中断1的中断服务程序打断。

3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）

安装有Keil C51软件与Proteus仿真软件PC机1台

4．操作方法与实验步骤

1）利用Proteus软件设计以下电路图。

2）源程序设计

分析设计要去，根据任务要求，绘制源程序流程图，然后使用Keil C51进行源程序文件的设计与调试，观察并分析程序调试结果。

3）Proteus仿真

加载目标代码至单片机中，利用Proteus硬件仿真功能，进行仿真运行，观察当K0、K1分别按下再松开时的LED显示情况；观察先单击K1按钮后，在亮灯显示没有到达D0显示时，此时再单击K0按钮时的LED显示情况。

5．实验内容及实验数据记录

参考源程序代码如下：

#include

//近似10ms的延时函数

//注意，理论上使用"for(i=100;i>=0;i--)"类型的循环结构，多数情况下汇编效率要略高于"for(i=0;i>=100;i++)"。

//但由于有时候会软件冲突，Proteus仿真时，使用"for(i=100;i>=0;i--)"类型将会仿真出错。

//因此这里使用"for(i=0;i>=100;i++)"。但在硬件试验下建议使用

"for(i=100;i>=0;i--)"。

void delay_10ms(unsigned char delay_ms_num)

{ unsigned int i,j,k;

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

for(j=0;j<=100;j++)

for(k=0;k>=100;k++);

}

//中断初始化函数

void tx_init()

{ EA=1;

PX0=1;（IP=0x01;）//中断优先级设置，打开INIT0口。 EX0=1;（IE=0x81;）//中断允许设置。

IT0=1;（SCON=0x01;）//中断请求标志设置。

EX1=1;

IT1=1;

}

void main()

{ tx_init();

P1=0x00;

while(1)

{ delay_10ms(100);

P1=~P1;

}

}

void tx0_func( ) interrupt 0

{ unsigned char i;

//C51语言中调用循环移位不便，且有时候会与Proteus有冲突，故采用查表实现循环移位。

unsigned char code

table0[]={0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01};

for(i=0;i<7;i++)

{ P1=table0[i];

delay_10ms(255);

delay_10ms(255);

}

P1=0xff;//完成中断后灯全部熄灭

}

void tx1_func()interrupt 2

{ unsigned char i;

unsigned char code

table2[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};

for(i=0;i<=7;i++)

{ P1=table2[i];

delay_10ms(255);

delay_10ms(255);

}

P1=0x00;//完成中断后灯全部点亮

}

6．实验数据处理与分析

实验现象为：开始两个按键都不按下时，LED灯为交替闪烁，当按下只单击K0按钮时，一个黑灯（8个发光二极管只有一个熄灭，其余为亮）由下向上流水显示一次，然后P1口的发光二极管进行同亮同灭的闪烁显示；当只单击K1按钮时，一个亮灯（8个发光二极管只有一个为亮，其余为暗）由下向上流水显示一次，然后然后P1口的发光二极管进行同亮同灭的闪烁显示；如果先单击K0按钮再单击K1按钮，一个黑灯由下向上流水显示一次后，才能再一个亮灯由下向上流水显示一次，然后再回到8个灯同亮同灭的闪烁显示状态；如果先单击K1按钮后，一个亮灯由下向上流水显示，在亮灯显示没有到达D0显示时，此时再单击K0按钮，则一个黑灯由下向上流水显示

7．质疑、建议、问题讨论

建议增加按键抖动时的判断函数，防止系统误差；建议最好使用白色的LED，这样实验现象会比较明显。

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系：电子信息工程专业：电子信息工程年级： 2011级

姓名：学号：实验课程：单片机技术

实验室号：_____田C513__ 实验时间： 10.26

指导教师签字：易金聪成绩：

实验四 60秒倒计时时钟实验

1．实验目的和要求

1）掌握单片机定时器中断的使用。

2）了解定时器/计数器各工作模式的区别。

3）掌握定时器/计数器定时模式的使用及编程。

2．实验原理

利用单片机的定时器/计数器实现60秒倒计时实验，采用两只数码管从59开始静态显示倒计时的秒值，当显示为00时，再从59开始显示倒计时。3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）

安装有Keil C51软件与Proteus仿真软件PC机1台

4．操作方法与实验步骤

1）利用Proteus软件设计以下电路图。其中，带公共端的共阳极七段绿色数码管为：7SEG-COM-AN-GRN，四输入译码器为：74LS47，电容、电解电容为：CAP、CAP-ELEC。电路采用两片74LS47 BCD-7段数码管译码器/驱动器，即用于将BCD码转化为数码管的显示数字。

2）源程序设计

分析设计要去，根据任务要求，绘制源程序流程图，然后使用Keil C进行源程序文件的设计与调试，观察并分析程序调试结果。

3）Proteus仿真

加载目标代码至单片机中，利用Proteus硬件仿真功能，进行仿真运行，观察七段数码管的显示。

4、参考源程序

#include

unsigned char second,timer;

void t1_init( )

{ TMOD=0x10;

IE=0x88;

TH1=0x3c;

TL1=0xb0;

TR1=1;