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1、 吉首大学实践教学系列SERIES OF PRACTICAL TEACHING OF JISHOU UNIVERSITY基于 STC15 单片机小系统板实验指导书主编：硬件设计：STC 公司软件设计：STC 公司物理机电工程学院2实验分组：2012 电科分组：分为二组，第一组时间 4-18 周（双周）星期四 56 节；第二组时间 4-18 周（双周）星期四 78 节；地点总理楼 6 楼（电梯那边）微机原理实验室。实验分组：2012 物理、应物分组：分为二组，第一组时间 4-18 周（双周）星期五 56 节；第二组时间 4-18 周（双周）星期五 78 节；地点总理楼 6 楼（电梯那边）微机原理
2、实验室。3第一章 STC 单片机系统概述STC 单片机系统板是宏晶科技赞助支持建设的，结合吉首大学物理机电工程学院的单片机原理与接口课程教学需要，适用于物理科学与信息工程学院各专业学生的单片机原理与接口课程实验教学，STC 单片机系统板，选择目前在单片机应用系统中使用广泛的，具有较大的片上 ROM 和 RAM 的 STC15 系列单片机为核心，扩展串并显示模块、矩阵键盘、AD 模拟采样键盘、双串通信、日历芯片、SPI 接口的大容量 FLASH 存储器，扩展 32KB SRAM 存储器、红外收发模块、 LCD12864 液晶显示模块接口等。STC 公司为此开发板提供了详细的库函数，是广大青年学习
3、的首选。实验箱外观图从 此 处打 开 !打开方式：双手捏住如上图红圈所示的实验箱的把手处，双手分别向两边用力即可打开实验箱。4实验板布局图 Micro-USB 接 口 串 口 2 测 试 接 口 串 口 1 测 试 接 口 串 口 1与 串 口 2 相 互 通 讯 开 关 红 外 发 送 测 试 红 外 接 收 测 试 8位 数 码 管 测 试 掉 电 检 测 测 试（ 调 节 电 压 ） USB 接 口 主 控 芯 片 电 源 开 关 下 载 测 试 代 码 时 ， 先 点 下 载软 件 中 的 下 载 按 钮 ， 再 按 下此 电 源 键 ， 松 开 后 即 可 进 行程 序 下 载 （
4、按 下 给 目 标 芯片 断 电 ， 松 开 后 重 新 上 电 ） LCD 亮 度 调 节 电 阻 LCD12864 接 口 INT0测 试 接 口 可 进 行 掉 电 唤醒 测 试 INT1测 试 接 口 可 进 行 掉 电 唤 醒 测 试 行 列 式 矩 阵 扫 描 按 键 测 试 ADC分 压 检 测 按 键 测 试 自 定 义 实 验 万 能 板 仿 真 主 控 芯 片 RS23电 平 转换 芯 片 USB转 串 口 芯 片 RTC测 试 芯 片 PF8563 外 部 扩 展 RAM测 试 接 口 ADC通 过 热 敏 电阻 测 温 内 部 PW做 DAC并 由 自 带 的来 纠 正
5、 误 差 外 部 2.5V参 考 源TL431/CD431 52.1 实验一 LED 灯显示控制实验目的1学习并掌握 LED 灯电路与编程控制方法；实验重点和难点1. 熟练掌握 Keil C51 集成编译环境的使用;2. 熟练掌握 STC ISP 软件的使用方法;3. 并口的结构及程序设计方法.实验课时2 学时实验仪器微型计算机，STC 单片机系统实验箱实验原理1LED 电路原理及参数估算方法6图 1 LED 电路LED 电路主要包括电阻 R52R54,发光二极管 LED7LED10,如果单片机以+5V 供电,则电阻 R 的取值方法如下:P1 口为低电平时,电压约为 0.3V 以下；发光二极管
6、正向导通时的压降(红色为 1.7V 左右,蓝、绿为 2.5V 左右)；发光二极管正常发光时的电流约为 120mA；因此限流电阻较大可取 R（5V-0.3V-1.7V）/(0.001A)3K 左右.2. KEIL C51 软件的基本使用方法（1）启动 Keil C51 集成编译环境，并新建项目7选择项目文件的保存路径，并输入项目名 led。选择所采用的微处理器，这里可选择与 STC89C52 兼容的 AT89C52。8系统会提示是否拷贝初始化系统的启动代码，选择不拷贝。单击 新建一个文本文件，输入源程序，并存盘为 led.c9如果没有看到项目工作区10可以单击 显示项目工作区，右击项目工作区的
7、Source Group,将源程序添加入项目。单击 重新编译项目，如果有错，将会提示如下，修改到没有错误为止。右击项目工作区的 target1,进入设置目标选项。11一定要将 Create HEX file 选项选中：再执行重新编译即可生成可下载到单片机上的二进制文件了，该文件存放在项目所在路径，主文件名与项目名同名。3. STC-ISP 的使用方法启动 STC_ISP 程序，将出现以下界面，根据提示进行操作即可。12正确下载后显示：4.硬件连接：将 PC 的 USB 口与单片机的 USB/Micro-USB 口用 2-3 交换的 DB9 线连接起来，通过 PC 的 USB 口，给单片机系统供
8、电。5.编程原理：5.1、配置端口135.2 流程图：（开始）-（配置 IO 口的工作方式初始化）-主循环：关所有 LED 灯，延时 500ms;开第一只 LED 灯，延时 500ms；开第二只 LED 灯，延时 500ms；开第三只 LED 灯，延时 500ms；开第四只 LED 灯，延时 500ms；重复上述。实验内容与步骤1熟悉 Keil C51 编译环境2. 练习 STC-ISP 下载程序 3. 修改源程序，以其它不同的方式显示跑马灯，并将程序写入到实验报告中。本实验注意事项1第一次实验，请仔细按照指导书操作，以免出现莫名其妙的错误2. 请老师检查实验结果。实验报告整理数据、记录实验现
9、象、源程序等并写入实验报告，交纸质文档。附实验参考程序142.2 实验二 七段数码管显示仿真实验目的1学习并掌握七段数码管电路与编程控制方法；实验重点和难点1. 进一步掌握 Keil C51 集成编译环境的使用;2. 七段数码管的电路结构及程序设计方法.3. 掌握使用 protues 软件进行仿真的方法。实验课时2 学时实验仪器微型计算机，STC 单片机系统实验箱实验原理1七段数码管的结构与原理四位七段数码管外形及内部原理结构如下图所示：edcdpbaf gU2SEG741 2 3 4 58910111267e d dot c gcom3com2facom1com4bA B CDP EF G
10、DCC D13ALDD-C51R14123415161718A B CDP EF G DCCD12ALDD-A51R14123415161718可分为共阳极与共阴极两种类型，二者的字形码是按位取反的关系，在电路结构上，二者应用时是有区别的，其驱动电路不同。下图为共阴七段数码管电路：字形码从 P0 口送出，位选从 P2 口（P2.4P2.7）,共阴端采用 PNP 管加的驱动电路，用排阻约 470*8 上拉到 VCC。排阻的取值可参考实验一的计算方法。15U18051311918912131415123456783938373635343332212223242526272817162930111
11、0EA/VPX1X2RESETINT0INT1T0T1P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7RDWRPSENALE/PTXDRXDR81KDPABCDEFGCCD8ALDS-C32R1985410237Q2Q2SA1015C R7470*8123456789VCC如果采用共阳极七段数码管，应该采用如下的驱动电路：U38051311918912131415123456783938373635343332212223242526272817162
12、9301110EA/VPX1X2RESETINT0INT1T0T1P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7RDWRPSENALE/PTXDRXDR9470*81 162 153 144 135 126 117 108 9R81KABCDEFGDPCCD14LDS-A32R1,6109854237Q2Q2SA1015VCC本实验系统采用的是共阴极七段数码管。2字形码字形 0,1,2,3.。 。9,A，b,C,d,E,F 分别对应十六进制值：0x3
13、f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;小数点对应 0x80 位。3基本程序显示一个数字参数说明：zf 需要显示的字符（0-F） ；zw 显示在哪一位上（1-4） ；dot 是否加小数点。void lightseg7(unsigned char zf,unsigned char zw,unsigned char dot)zx_port=0;zx_port=zxzf|dot;16switch(zw)case 1:seg7_1=0;seg7_2=1;seg7_3=1;seg7_4=1;
14、 delay20ms();break;case 2:seg7_1=1;seg7_2=0;seg7_3=1;seg7_4=1; delay20ms();break;case 3:seg7_1=1;seg7_2=1;seg7_3=0;seg7_4=1; delay20ms();break;case 4:seg7_1=1;seg7_2=1;seg7_3=1;seg7_4=0; delay20ms();break;zx_port=0;4仿真软件 PROUTEUS 软件的使用内容参考教材单片微机原理与接口技术-基于 STC15 系列单片机，第 46-51 页。实验内容与步骤1熟悉 Keil C51 编译
15、环境，编写七段数码管显示子程序和测试程序，要求在四位数码管上显示不同的数字符号，并循环显示。2. 在 protues 软件中画出实验电路原理图，并仿真出七段数码管显示的数据。并将程序写入到实验报告中。本实验注意事项1请仔细按照指导书操作，以免出现莫名其妙的错误2. 请老师检查实验结果。实验报告整理数据、记录实验现象、源程序等并写入实验报告，交纸质文档。附实验参考程序172.3 实验三 串并扩展七段数码管显示实验实验目的1学习并掌握使用串并扩展输出端口芯片 74HC595 的工作原理和编程方法；2、进一步掌握七段数码管电路显示电路的设计和编程控制方法；实验重点和难点1. 进一步掌握 Keil C51 集成编译环境的使用;2. 七段数码管的电路结构及程序设计方法.3. 掌握使用 74HC595 的编程方法。实验课时2 学时实验仪器微型计算机，STC 单片机系统实验箱实验原理1.实验箱中串并显示部分原理图：2.编程原理（1） 74HC595 管脚介绍及逻辑功能表18（2）根据上述逻辑真值表编写 74HC595 的驱动程序/* 向 HC595 发送一个字节函数 */void Send_595(u8 dat)u8 i;for(i=0; i= 8) display_index = 0; /8 位
