微控制器技术及应用

微控制器技术及应用实验指导书

沈阳航空航天大学自动化学院

实验要求

1． 每位学生必须按规定完成实验课，因故不能参加实验者，应课前向指导教师请假。对所

缺实验要求在指导教师规定时间内补齐，缺实验者期末考试成绩为不及格。

2． 每次实验课前，必须做到预习，弄清实验题目、目的、内容、步骤和操作过程等。写出

实验预习报告，在实验前摆在实验桌上，指导教师检查，并接受指导教师的提问。对不写预习报告，又回答不出问题者，不准做实验。

3． 每次实验课前，学生必须提前5分钟进入实验室，找好座位，检查所需实验设备，做好

实验前的准备工作。

4． 实验室内设备不准任意搬动和调换，非本次实验所用仪器设备，未经指导教师允许不得

动用。

5． 要注意实验设备的正确使用方法。在没有弄懂仪器设备的使用方法前，不得贸然使用，

否则后果自负。

6． 要求每位学生在实验过程中，要具有严谨的学习态度、认真、踏实、一丝不苟的科学作

风。坚持每次实验都要亲自动手编写程序、调试等，无特殊原因，中途不得退出实验，否则本次实验无效。

7． 实验过程中，如出现事故，马上拉开电源开关，然后找指导教师和实验技术人员，如实

反映事故情况，并分析原因和处理事故。如有设备损坏时，应马上提出，按有关规定处理。实验室要保持安静、整洁的学习环境。

8． 每次实验结束，一定要经指导教师检查，并整理好实验台和周围卫生，填写实验登记簿，

才可离开实验室。

9． 实验课后，每位学生必须按实验指导书的要求，独立书写实验报告，不得抄袭或借用他

人的实验数据、程序等，实验报告在下次实验时交给指导教师，以供批阅。

实验一 单片机C 语言开发环境认识实验（2学时）

一、实验目的

1. 熟悉TX-1C 教学实验系统的基本构成及相关的软件开发系统。 2. 熟悉单片机C 语言编程的基本方法。

3. 掌握实验板常用的模块及软件的开发流程和调试方法。 二、实验设备 TX-C1教学实验系统 三、实验内容

1、熟悉TX-1实验板的构成，可以参照TX-1单片机实验板使用手册。 2、熟悉Keil 软件的使用方法。 3、STC-ISP 软件的使用方法。

4、单片机程序的编译及下载方法。

5、熟悉C51的数据类型、运算表达式及基本语句。 6、编写点亮发光二极管的C 程序。 四、硬件电路原理图

图1 发光二极管的电路图

实验二 流水灯实验（2学时）

一、实验目的

1、初步了解单片机IO 口输出高低电平的方法。 2、实验板发光二极管的电路原理。

3、延时函数的时间估算，掌握软件延时的方法。 二、实验设备 TX-C1教学实验系统 三、实验内容

1、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 ，再点亮环下去。

2、点亮P1口的8个发光二极管，轮流点亮并蜂鸣，延时0.5s ，循环下去。

3、编程时采用多种方法实现。可以采用库函数循环移动的函数，也可以采用其它办法。 四、硬件电路原理图

发光二极管的电路图如图1所示，蜂鸣器的电路如图2所示。

图2 蜂鸣器电路图

实验三 串口通信实验（2学时）

一、实验目的

1、掌握串口方式1的工作原理。

2、学会用单片机与计算机之间的串口通讯。 二、实验设备

TX-C1教学实验系统 三、实验要求

在上位机上用串口调试助手发送一个字符X ，单片机收到字符后返回给上位机“I get X ”，串口波特率设为9600bps 。

出口调试助手可以使用。另外要注意实验系统中的单片机的晶

振频率是11.0592Mhz ，在具体操作串口之前需要设置产生波特率的定时器1、串行口控制和中断控制。

四、硬件电路原理图

图3 串行口硬件原理图

实验四 定时器/计数器及数码管显示实验（2学时）

一、实验目的

1、掌握共阴极数码管的显示原理。

2、掌握数码管静态和动态显示的编程方法。 3、熟悉LED 数码管的硬件设计方法。

4、掌握定时器/计数器的几种工作方式的使用。 二、实验设备

TX-C1教学实验系统 三、实验内容 1、 静态显示方法

在六个数码管上同步循环显示0—F ，显示间隔0.5S 。 2、 动态显示方法

在最后两位的数码管上循环显示00—99，显示间隔0.2 S。

3、显示间隔的时间采用定时器定时的方式实现，可以尝试定时器的多种工作方式。 四、硬件电路原理图

图4 数码管硬件电路原理图

实验五 A/D转换实验（2学时）

一、实验目的

1、掌握模数转换的工作原理。

2、学会用单片机控制ADC0804进行模数转换。 3、熟悉LED 数码管的动态显示的程序设计方法。 二、实验设备

TX-C1教学实验系统 三、实验内容

从ADC0804的模拟量通道输入0－5V 之间的模拟电压，通过ADC0804转换成数字量送给单片机，经单片机处理后在数码管上以十进制形成显示出来。

电压0-5v 的输入值通过旋转实验板上A/D旁边的电位器Re2输入，数码管的前三位以十进制方式动态显示出A/D转换后的数字量（8位A/D转换后数值在0-255变化）。 四、硬件电路原理图

数码管的硬件原理如图4所示。 A/D转换器的硬件原理如图5所示。

图5 ADC0804与单片机硬件原理图

实验六 矩阵键盘检测实验（2学时）

一、实验目的

1、熟悉矩阵键盘的检测原理及编程。 2、掌握数码管的静态显示方法。 二、实验设备

TX-C1教学实验系统 三、实验内容

依次按下4*4 矩阵键盘上从第1 到第16个键，同时在六位数码管上依次显示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A 、B 、C 、D 、E 、F ，6个数码管同时静态显示即可。

说明：

1、 开发板上的数码管为共阴型。

2、 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。 四、硬件电路原理图

矩阵键盘的硬件原理如图6所示。

图6 矩阵键盘硬件原理图

实验七 单片机应用系统设计（4学时）

一、实验目的

1. 熟悉单片机应用系统的设计过程及软件开发方法。 2. 掌握数码管、键盘、定时器等综合运用的方法。 二、实验设备

TX-C1教学实验系统 三、实验内容

根据目前实验箱子的模块设计一个按键显示系统。要求如下： 1、 用数码管的前两位显示00-59。

2、 开始显示00，每按下key1一次，数值加1； 3、 每按下key2一次，数值减1； 4、每按下key3一次，数值归0；

5、每按下key4一次，利用定时器功能自动每秒加1； 6、再按下key4一次，停止自动加1，保持原数不变