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1、微机原理及接口技术实验指导课程组2013.91实验一 一个简单的微机控制系统- 彩灯控制系统的认识一实验目的1熟悉单片机控制系统硬件线路的组成。2熟悉 KELL C 仿真调试软件环境、西特尔写入器的使用。二实验设备通用电路板 1 块，电脑 1 台，KELL C 仿真调试软件 1 套，西特尔写入器 1 台，89C51单片机芯片 1 块，12M 晶振 1 个，20pF/30pF 电容 2 个，发光二极管 8 个，电阻若干。三实验内容1功能要求：利用 89C51 的 P1 口控制 8 个 LED 发光二极管。8 个 LED 发光二极管在 89C51 的控制下依次全部点亮，全亮后，闪烁 3 次全暗；反
2、复循环。彩灯的控制口为：P14实验方法与步骤：（1）按实验线路图在电工电子实验箱上接好线路图。（2）KELL C 仿真调试软件输入实验程序。（3）调试程序正确后，生成 HEX 文件。（4）利用西特尔写入器将生成的 HEX 文件烧入到 89C51 单片机中。（5）实验箱上电/复位，观察利用 89C51 控制的彩灯控制系统。四. 实验参考程序#include reg51.hunsigned char a=0xff,0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00;void main()unsigned int i;unsigned char j;while(1)for
3、(j=0;j9;j+)P1=aj;for(i=0;i50000;i+); 五思考题1为什么要利用西特尔写入器向 89C51 单片机烧入控制程序？2简述利用 KELL C 仿真软件调试程序的方法。3比较单片机 I/O 口灌电流和拉电流在驱动外设时的不同。2实验二 彩灯控制系统 -3/8 译码器一实验目标1.掌握利用 89C51 单片机设计彩灯控制系统。2.掌握 Keil uVision3 仿真调试软件、西特尔写入器的运用。二实验设备电工电子箱 1 个，电脑 1 台，Keil uVision3 仿真调试软件 1 套，西特尔写入器 1 台，89C51 单片机芯片 1 块，12M 晶振 1 个，30p
4、F 电容 2 个，电阻若干。三实验内容1功能要求：89C51 单片机的 P1 口、P3 口是一个准双向的 I/O 口，每一位均可独立定义为输入输出口。CPU 对 P1 口、P3 口的操作可以是字节操作，也可以是位操作。由于 P1.0、P1.1 的内部结构为 OC门开路，因此，使用时 P1.0、P1.1 必须外接上拉电阻。实验中利用 89C51 控制 8 个 LED 发光二极管，为了提高 LED 的亮度，P1 口均外接了上拉电阻。硬件接线为 P3 口的 P3.0、P3.1、P3.2 接 3 个开关，P1 口接 8 个 LED 发光二极管。控制过程为根据 3 个开关的 8 个组态，控制 8 个 L
5、ED 发光二极管的点亮；反复循环。控制真值表为输入 输出P3.2 P3.1 P3.0P3 口输入字 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P1 口输出字0 0 0 0x00 1 1 1 1 1 1 1 0 0xfe0 0 1 0x01 1 1 1 1 1 1 0 1 0xfd0 1 0 0x02 1 1 1 1 1 0 1 1 0xfb0 1 1 0x03 1 1 1 1 0 1 1 1 0xf71 0 0 0x04 1 1 1 0 1 1 1 1 0xef1 0 1 0x05 1 1 0 1 1 1 1 1 0xdf1 1 0 0x06 1 0 1
6、1 1 1 1 1 0xbf1 1 1 0x07 0 1 1 1 1 1 1 1 0x7f2实验参考线路如图:3实验方法与步骤： （1）按实验线路图接好线路。（2）Keil uVision3 仿真调试软件输入实验程序。（3）调试程序正确后，生成 HEX 文件。（4）利用西特尔写入器将生成的 HEX 文件烧入到 89C51 单片机中。3（5）实验板上电/复位，观察利用 89C51 控制的彩灯控制系统。四实验参考程序流程图五思考题1从 P3 口读入数据时应注意什么，为什么 P1.0、P1.1 等一定要外接上拉电阻？2利用 Keil uVision3 仿真调试软件调试控制程序的方法。实验三 报警发生
7、器一实验目标NYYYYYYYYNNNNNNN开始P3 口置输入状态读 P3 口状态到变量 varvar=0x00var=0x01var=0x02var=0x03var=0x04var=0x05var=0x06var=0x07P1=0xfeP1=0xfdP1=0xfbP1=0xf7P1=0xefP1=0xdfP1=0xbfP1=0x7f41.掌握简易报警发生器的设计与调试。2.掌握 89C51 单片机中断系统的应用及中断服务程序的设计。二实验设备电工电子箱 1 个，电脑 1 台，Keil uVision3 仿真调试软件 1 套，烧录器 1 台，89C51 单片机芯片 1 块，12M 晶振 1 个
8、，30pF 电容 2 个，电阻若干。三实验内容1功能要求：89C51 的有 5 个中断源，按优先级高低分别为外部中断 、定时/计数器 TO、外部中断0INT、定时/计数器 T1 以及串行口中断 RI/TI。实验要求做一个电子报警器，当发生报警（INT上有脉冲到来），电子蜂鸣器发出“呜”的鸣声。硬件接线如图，为 P3.3( )接脉冲发1INT生器，P3.7 接实验箱的电子蜂鸣器，P1 口接 8 个 LED 发光二极管。控制过程为:正常时 8 个 LED发光二极管循环点亮；有报警时，蜂鸣器发出报警声。反复循环。2实验参考线路图:四实验参考程序流程图五思考题1中断服务程序执行与函数调用有何不同？开始
9、中断初始化彩灯循环点亮主程序流程图中断服务程序入口置报警时间初值 N中断服务程序流程图P3.7 置位P3.7 复位短延时程序短延时程序N=0返回YN52若有两个中断源（ 、 ），一个中断控制蜂鸣器，另一个中断控制 8 个 LED0INT1闪烁，请问如何处理？6实验四 交通灯控制系统一实验目标1.掌握顺序控制系统的设计与调试。2.掌握 89C51 单片机定时/计数器的应用与编程。二实验设备电工电子箱 1 个，电脑 1 台，Keil uVision3 仿真调试软件 1 套，西特尔写入器 1台，89C51 单片机芯片 1 块，6 个 LED 发光二极管，12M 晶振 1 个，30pF 电容 2 个，
10、电阻若干。三实验内容1功能要求：89C51 内部有 T0、T1 两个定时/计数器，可以工作在定时方式、也可以工作在计数方式。定时工作方式，是对 CPU 内部的机器周期进行计数，当寄存器 THi、TLi 加 1 计数满，发生溢出，表示时间到；计数工作方式时，是对外部事件进行计数,由于每 2 个机器周期，才能检测到一个外部事件，因此，被检测的外部事件的变化率最高变化频率为/12M。89C51 内部的 T0、T1 两个定时/计数器均有 4 种工作方式，在 4 种工作方式中，oscf方式 1 的定时时间最长，若 Fosc=12M,则最大定时时间为 65.536ms。实验要求设计一个交通灯控制系统，利用
11、 89C51 控制 6 个 LED 发光二极管来模拟交通灯的控制。硬件接线为 P3.6 接启动按钮，P1.0-P1.2 接 3 个 LED 发光二极管，用来模拟东西向（A 线）2 组交通信号灯，P1.5-P1.7 接 3 个 LED 发光二极管，用来模拟南北向（B 线）2 组交通信号灯，具体接线参见实验线路图。控制时序图如下：启动 （P3.6）A 线绿灯（P1.0）A 线黄灯（P1.1）A 线红灯（P1.2）B 线绿灯（P1.5）B 线黄灯（P1.6）B 线红灯（P1.7）（注：红绿黄等的分配可根据实验板实际接线调整）1S 定时采用中断定时 20ms 与软件计数 50 次相结合的方式完成。13
12、S3S10S72实验参考线路图:四实验参考程序流程图中断服务程序入口TH0、TL0 时间常数中断服务程序流程图返回YN计数初值减 1=01S 标志位清 0、计数初值清 08五思考题1如何利用定时器来完成 1 秒定时？2若有一个外部中断（从 P3.2）申请（假设是高优先级），并且 CPU 响外部中断服务程序的功能是报警，请问如何设计。3若用一个外部中断（从 P3.2）表示特殊车辆信号，要求中断到来时东西南北四个方向只亮红灯,请问如何设计。Y开始程序初始化P1.0=1、P1.7=1主程序流程图P3.7=0N等待 10 时等待 3 定时等待 10 时P1.0=0、P1.1=1P1.1=0、P1.2=
13、1aaP1.5=1、P1.7=0P1.5=0、P1.6=1等待 3 定时P1.0=1、P1.2=0 、P1.6=0、P1.7=19实验五 秒表计控制系统一实验目标1掌握如何利用单片机控制 LED 动态显示。2掌握动态扫描显示的基本原理，动态显示的控制电路及控制程序。二实验设备电工电子箱 1 个，电脑 1 台，Keil uVision3 仿真调试软件 1 套，西特尔写入器 1台，89C51 单片机芯片 1 块，2 个数码管，12M 晶振 1 个，30pF 电容 2 个，电阻若干。三实验内容1功能特点：LED 动态扫描显示方式是单片机控制系统应用最为广泛的一种显示方式之一。其接口电路是把所有 LE
14、D 数码管的 8 个笔画段 a-h 同名端并联在一起，用一个 8 位 I/O 口控制，形成段选线的多路复用；而每一个 LED 数码管的公共极 COM(位选线)是各自独立的受 I/O口控制，实现各位的分时选通。CPU 段选输出口送出字形码时，所有显示器接收到相同的字形码，但究竟是那个显示器亮，则取决位选COM 端，而这一端是由 I/O 控制的，因此，控制位选线的电平，就可控制哪一位 LED 数码管点亮。所谓动态扫描就是指采用分时的方法，轮流控制各个 LED 的 COM 端电平，使各个显示器轮流点亮。实验采用共阴极的两个 LED 显示块。硬件线路为 P0.0P0.6 控制的两个 LED 数码的段选
15、线，P3.4、P3.5 控制两个位选线。实验要求利用动态扫描显示和定时/计数器的应用与编程，制作出一个定时 0060S 的秒表计，到 60S 时自动消零，开关 K 控制秒表计的启动。2实验参考线路图:四实验参考程序流程图10五思考题1两个数码管点亮时发生闪烁，请问是什么原因？如何解决？ 2若完成 160 分钟的电子钟，程序应如何设计？3若用一个按钮来控制秒表的启动与停止，程序如何修改？11实验六 键盘及接口技术一实验目标1掌握微机控制系统的键盘组成及工作原理。2认识微机控制系统的键盘设计，了解单片机键盘的特点和应用。二实验设备电工电子箱 1 个，电脑 1 台，Keil uVision3 仿真调试软件 1 套，西特尔写入器 1台，89C51 单片机芯片 1 块，数码管 1 块，12M 晶振 1 个，30pF 电容 2 个，按钮 6 个，电阻若干。三实验内容1
