《單片機原理及應用》實驗報告

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1、單片機原理及應用實驗報告 2017/2018 學年 第 1 學期系 別 計算機學院 專 業(yè) 軟件工程 班 級 17軟件工程班 姓 名 XXXXXX 學 號 8888888888 授課老師 * 實驗一：流水燈實驗1實驗目的（1）學習編譯和仿真環(huán)境使用 （2）學習P3口的使用方法 （3）學習延時子程序的編寫2實驗內(nèi)容 （1）通過對P3口地址的操作控制8位LED流水點亮，從而認識單片機的接口； （2）通過改變并行口輸出電平控制LED燈的點亮與否，通過延時程序控制亮燈時間。3實驗運行結(jié)果圖4源代碼/流水燈實驗#include /包含單片機寄存器的頭文件sfr x=0xb0; /P3口在存儲器中的地址是

2、b0H， 通過sfr可定義8051內(nèi)核單片機 /的所有內(nèi)部8位特殊功能寄存器,對地址x的操作也就是對P1口的操作/*函數(shù)功能：延時一段時間*/void delay(void) unsigned char i,j; for(i=0;i255i+) for(j=0;j255j+) ; /利用循環(huán)等待若干機器周期，從而延時一段時間 /*函數(shù)功能：主函數(shù) */void main(void) while(1) x=0xfe; /第一個燈亮 delay(); /調(diào)用延時函數(shù) x=0xfd; /第二個燈亮 delay(); /調(diào)用延時函數(shù) x=0xfb; /第三個燈亮 delay(); /調(diào)用延時函數(shù) x=

3、0xf7; /第四個燈亮 delay(); /調(diào)用延時函數(shù)x=0xef; /第五個燈亮 delay(); /調(diào)用延時函數(shù)x=0xdf; /第六個燈亮 delay(); /調(diào)用延時函數(shù)x=0xbf; /第七個燈亮 delay(); /調(diào)用延時函數(shù)x=0x7f; /第八個燈亮 delay(); /調(diào)用延時函數(shù) 實驗二：中斷實驗1實驗目的（1）熟悉51單片機中斷初始化編程方法。（2）掌握51單片機外部中斷源的設(shè)計使用。（3）中斷處理應用程序的設(shè)計與調(diào)試技巧。2實驗內(nèi)容 通過對P3.2、P3.3引腳的電平控制，實現(xiàn)外部中斷處理，從而控制輸出口P1的輸出效果變化。3實驗運行結(jié)果圖4源代碼/用外中斷0的中

4、斷方式進行數(shù)據(jù)采集和處理#include /包含51單片機寄存器定義的頭文件sbit S=P32; /將S位定義為P3.2，/*函數(shù)功能：主函數(shù)*/void main(void) EA=1; /開放總中斷 EX0=1; /允許使用外中斷 IT0=1; /選擇負跳變來觸發(fā)外中斷P1=0xff;while(1) ; /無限循環(huán)， 防止程序跑飛 /*函數(shù)功能：外中斷T0的中斷服務程序*/void int0(void) interrupt 0 using 0 /外中斷0的中斷編號為0 P1=P1; /每產(chǎn)生一次中斷請求，P1取反一次。 /用外中斷0的中斷方式進行數(shù)據(jù)采集和處理#include /包含5

5、1單片機寄存器定義的頭文件#define uchar unsigned charvoid Delay(unsigned int i)uchar j;for(;i0;i-)for(j=0;j125;j+);/sbit S=P32; /將S位定義為P3.2，/*函數(shù)功能：主函數(shù)*/void main(void) uchar display9=0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;unsigned int a;while(1) EA=1; /開放總中斷 EX0=1; /允許使用外中斷EX1=1; IT0=1; /選擇負跳變來觸發(fā)外中斷IT1=1;I

6、P=0;for(a=0;a9;a+)Delay(500);P1=displaya; /*函數(shù)功能：外中斷T0的中斷服務程序*/void int0_isr(void) interrupt 0 using 1 /外中斷0的中斷編號為1 uchar n; for(n=0;n10;n+) p1=0x0f;Delay(500);P1=0xf0;Delay(500); void int1_isr (void) interrupt 2 using 2 uchar n; for(n=0;n10;n+) p1=0xff;Delay(500);P1=0;Delay(500); 實驗三：定時器/計數(shù)器實驗1實驗目的

7、（1）熟悉51單片機中斷初始化編程方法 （2）熟悉51單片機定時計數(shù)器的初始化編程方法（3）掌握定時計數(shù)器的應用 2實驗內(nèi)容 通過使用定時器T0的中斷來控制P2.0引腳的的LED的燈閃爍，要求閃爍時間2S，既亮1 S，滅1 S。3實驗運行結(jié)果圖4源代碼#include / 包含51單片機寄存器定義的頭文件sbit D1=P14; /將D1位定義為P1.4引腳unsigned char Countor; /設(shè)置全局變量，儲存定時器T0中斷次數(shù)/*函數(shù)功能：主函數(shù)*/void main(void) EA=1; /開總中斷ET0=1; /定時器T0中斷允許 TMOD=0x01; /使用定時器T0的模

8、式2TH0=(65536-15536)/256; /定時器T0的高8位賦初值TL0=(65536-15536)%256; /定時器T0的高8位賦初值TR0=1; /啟動定時器T0Countor=0; /從0開始累計中斷次數(shù)while(1)/無限循環(huán)等待中斷 ; /*函數(shù)功能：定時器T0的中斷服務程序*/void Time0(void) interrupt 1 using 0 /interrupt聲明函數(shù)為中斷服務函數(shù) /其后的1為定時器T0的中斷編號；0表示使用第0組工作寄存器 Countor+; /中斷次數(shù)自加1if(Countor=20) /若累計滿20次，即計時滿1s D1=D1; /按

9、位取反操作，將P2.0引腳輸出電平取反Countor=0; /將Countor清0，重新從0開始計數(shù) TH0=(65536-15536)/256; /定時器T0的高8位重新賦初值TL0=(65536-15536)%256; /定時器T0的高8位重新賦初值 實驗四：串行口實驗1實驗目的 （1）掌握單片機的串行口的工作原理（2）掌握單片機串行口收發(fā)數(shù)據(jù)的方法 2實驗內(nèi)容 本實驗要求單片機U1通過其串行口TXD向單片機U2發(fā)送數(shù)據(jù)。單片機U1的P1口接8個開關(guān)，U2的P1口接8個發(fā)光二極管。U1設(shè)置為只能發(fā)送不能接收，U1讀入P1口的8個開關(guān)狀態(tài)后，通過串行口發(fā)送到U2，U2將接收到的數(shù)據(jù)送入P1口

10、，由P1口上連接的8個發(fā)光二極管顯示8個開關(guān)的狀態(tài)。3實驗運行結(jié)果圖4源代碼/*發(fā)送單片機的發(fā)送程序*/#include /包含寄存器的頭文件/*向PC發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)*/void Send(unsigned char date) SBUF=date; while(TI=0); TI=0;/*延時約150ms*/ void delay(void) unsigned char m,n; for(m=0;m200;m+) for(n=0;n250;n+) ; /*函數(shù)功能：主函數(shù)*/void main(void) unsigned char temp; TMOD=0x20; /定時器T1工作于方式

11、2 SCON=0x40; /串口工作方式1 PCON=0x00; /波特率9600 TH1=0xfd; /根據(jù)規(guī)定給定時器T1賦初值 TL1=0xfd; /根據(jù)規(guī)定給定時器T1賦初值 TR1=1; /啟動定時器T1 P1=0xff;/讀取P1端口數(shù)據(jù) while(1) temp=P1; Send(temp); /發(fā)送數(shù)據(jù)i delay(); /50ms發(fā)送一次檢測數(shù)據(jù) /*接收單片機的接收程序*/#include /包含單片機寄存器的頭文件/*接收一個字節(jié)數(shù)據(jù)*/ unsigned char Receive(void) unsigned char date; while(RI=0) ; /只要

12、接收中斷標志位RI沒有被置“1” /等待，直至接收完畢（RI=1） RI=0; /為了接收下一幀數(shù)據(jù)，需將RI清0 date=SBUF; /將接收緩沖器中的數(shù)據(jù)存于dat return date;/*主函數(shù)*/void main(void) TMOD=0x20; /定時器T1工作于方式2 SCON=0x50; /SCON=0101 0000B，串口工作方式1,REN=1 PCON=0x00; /PCON=0000 0000B，波特率9600 TH1=0xfd; /根據(jù)規(guī)定給定時器T1賦初值 TL1=0xfd; /根據(jù)規(guī)定給定時器T1賦初值 TR1=1; /啟動定時器T1 REN=1; /允許接

13、收 while(1) P1=Receive(); /將接收到的數(shù)據(jù)送P1口顯示 實驗五：輸入接口實驗1實驗目的 （1）掌握共陰極、共陽極LED的使用方法（2）掌握矩陣鍵盤輸入掃描和識別程序編寫 2實驗內(nèi)容 設(shè)計一個4X4的矩陣鍵盤，鍵盤的號碼015，要求編寫出一個鍵盤輸入掃描程序，要求單片機能根據(jù)鍵盤排列順序，能將按下去鍵盤號正確識別出來，并采用兩個數(shù)碼管分別鍵盤號碼的個位和十位。3實驗運行結(jié)果圖4源代碼#include /包含51單片機寄存器定義的頭文件sbit P14=P14; sbit P15=P15; sbit P16=P16; sbit P17=P17; unsigned char

14、code Tab =0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; /數(shù)字09的段碼unsigned char keyval; /*函數(shù)功能：數(shù)碼管動態(tài)掃描延時*/void led_delay(void) unsigned char j;for(j=0;j200;j+) ; /*函數(shù)功能：按鍵值的數(shù)碼管顯示子程序*/ void display(unsigned char k) P2=0xbf; P0=Tabk/10; led_delay(); P2=0x7f; P0=Tabk%10; led_delay(); /*函數(shù)功能：軟件延時子程序*

15、/ void delay20ms(void) unsigned char i,j;for(i=0;i100;i+) for(j=0;j60;j+) ; /*函數(shù)功能：主函數(shù)*/ void main(void) EA=1; ET0=1; TMOD=0x01; TH0=(65536-500)/256; TL0=(65536-500)%256; TR0=1; keyval=0x00; while(1) display(keyval); /*函數(shù)功能：定時器0的中斷服務子程序，進行鍵盤掃描，判斷鍵位*/ void time0_interserve(void) interrupt 1 using 1 T

16、R0=0; P1=0xf0; if(P1&0xf0)!=0xf0) delay20ms(); if(P1&0xf0)!=0xf0) P1=0xfe; if(P14=0) keyval=1; if(P15=0) keyval=2; if(P16=0) keyval=3; if(P17=0) keyval=4; P1=0xfd; if(P14=0) keyval=5; if(P15=0) keyval=6; if(P16=0) keyval=7; if(P17=0) keyval=8; P1=0xfb; if(P14=0) keyval=9; if(P15=0) keyval=10; if(P16

17、=0) keyval=11; if(P17=0) keyval=12; P1=0xf7; if(P14=0) keyval=13; if(P15=0) keyval=14; if(P16=0) keyval=15; if(P17=0) keyval=16; TR0=1; TH0=(65536-500)/256; TL0=(65536-500)%256; 實驗六：LCD循環(huán)顯示實驗1實驗目的 （1）掌握單片機驅(qū)動顯示屏的方法（2）掌握LCD1602的使用方法 2實驗內(nèi)容 采用1602型LCD循環(huán)顯示字符串“Welcome to Heifei Normal University”。其中LCD顯示模

18、式為：16*2顯示、5*7點陣、8位數(shù)據(jù)口；顯示開、有光標開且光標閃爍；光標右移，字符不移。3實驗運行結(jié)果圖4源代碼#include /包含單片機寄存器的頭文件#include /包含_nop_()函數(shù)定義的頭文件sbit RS=P20; /寄存器選擇位，將RS位定義為P2.0引腳sbit RW=P21; /讀寫選擇位，將RW位定義為P2.1引腳sbit E=P22; /使能信號位，將E位定義為P2.2引腳sbit BF=P07; /忙碌標志位，將BF位定義為P0.7引腳unsigned char code string =Welcome to China ; /*函數(shù)功能：延時1ms(3j+

19、2)*i=(333+2)10=1010(微秒)，可以認為是1毫秒*/void delay1ms() unsigned char i,j; for(i=0;i10;i+) for(j=0;j33;j+) ; /*函數(shù)功能：延時若干毫秒入口參數(shù)：n*/ void delay(unsigned char n) unsigned char i;for(i=0;in;i+) delay1ms(); /*函數(shù)功能：判斷液晶模塊的忙碌狀態(tài)返回值：result。result=1，忙碌;result=0，不忙*/ unsigned char BusyTest(void) bit result;RS=0; /根據(jù)

20、規(guī)定，RS為低電平，RW為高電平時，可以讀狀態(tài) RW=1; E=1; /E=1，才允許讀寫 _nop_(); /空操作 _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應時間 result=BF; /將忙碌標志電平賦給resultE=0; return result; /*函數(shù)功能：將模式設(shè)置指令或顯示地址寫入液晶模塊入口參數(shù)：dictate*/void WriteInstruction (unsigned char dictate) while(BusyTest()=1); /如果忙就等待 RS=0; /根據(jù)規(guī)定，RS和R/W同時為低電平時，可以寫入指令

21、RW=0; E=0; /E置低電平(根據(jù)表8-6，寫指令時，E為高脈沖， / 就是讓E從0到1發(fā)生正跳變，所以應先置0 _nop_(); _nop_(); /空操作兩個機器周期，給硬件反應時間 P0=dictate; /將數(shù)據(jù)送入P0口，即寫入指令或地址 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應時間 E=1; /E置高電平 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應時間 E=0; /當E由高電平跳變成低電平時，液晶模塊開始執(zhí)行命令 /*函數(shù)功能：指定字符顯示的實際地址入

22、口參數(shù)：x*/ void WriteAddress(unsigned char x) WriteInstruction(x|0x80); /顯示位置的確定方法規(guī)定為80H+地址碼x /*函數(shù)功能：將數(shù)據(jù)(字符的標準ASCII碼)寫入液晶模塊入口參數(shù)：y(為字符常量)*/ void WriteData(unsigned char y) while(BusyTest()=1); RS=1; /RS為高電平，RW為低電平時，可以寫入數(shù)據(jù) RW=0; E=0; /E置低電平(根據(jù)表8-6，寫指令時，E為高脈沖， / 就是讓E從0到1發(fā)生正跳變，所以應先置0 P0=y; /將數(shù)據(jù)送入P0口，即將數(shù)據(jù)寫入

23、液晶模塊 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應時間 E=1; /E置高電平 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應時間 E=0; /當E由高電平跳變成低電平時，液晶模塊開始執(zhí)行命令 /*函數(shù)功能：對LCD的顯示模式進行初始化設(shè)置*/void LcdInitiate(void) delay(15); /延時15ms，首次寫指令時應給LCD一段較長的反應時間 WriteInstruction(0x38); /顯示模式設(shè)置：162顯示，57點陣，8位數(shù)據(jù)接口delay

24、(5); /延時5msWriteInstruction(0x38);delay(5);WriteInstruction(0x38);delay(5);WriteInstruction(0x0f); /顯示模式設(shè)置：顯示開，有光標，光標閃爍delay(5);WriteInstruction(0x06); /顯示模式設(shè)置：光標右移，字符不移delay(5);WriteInstruction(0x01); /清屏幕指令，將以前的顯示內(nèi)容清除delay(5); void main(void) /主函數(shù) unsigned char i; LcdInitiate(); /調(diào)用LCD初始化函數(shù) delay(

25、10); while(1) WriteInstruction(0x01);/清顯示：清屏幕指令 WriteAddress(0x00); / 設(shè)置顯示位置為第一行的第5個字 i = 0;while(stringi != 0)/ 顯示字符WriteData(stringi);i+;delay(150); for(i=0;i4;i+) delay(250); 實驗七：簡易計算器設(shè)計實驗1實驗目的 （1）學會將單片機的輸入、輸出和內(nèi)部定時計數(shù)器等功能綜合應用（2）掌握各部分功能綜合調(diào)試能力2實驗內(nèi)容 設(shè)計一個簡易計算器，能夠進行加減乘除運算。3實驗運行結(jié)果圖4源代碼 #include /包含單片機寄存

26、器的頭文件#include /包含_nop_()函數(shù)定義的頭文件/#includesbit P0_4 = 0x84;sbit P0_5 = 0x85;sbit P0_6 = 0x86;sbit P0_7 = 0x87;void delay10ms()unsigned char a,b;for(a=100;a0;a-)for(b=50;b0;b-);void delay1ms()unsigned char a,b;for(a=10;a0;a-)for(b=50;b0;b-);unsigned char code tab=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x0

27、7,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;void main()unsigned char m,i,j,k,l,p,cc2,cc3,cc4,cc5,o;unsigned long c1,c2,cc;unsigned int cc1;unsigned char aa0,aa1,aa2,aa3,bb0,bb1,bb2,bb3;unsigned char a0,a1,a2,a3,b0,b1,b2,b3;bit q,n;while(1) static dian=0x80,fuhao=0; for (j=0;j=3;j+) k=0xfe(8-j); P0=k|l

28、; if(P0_4=0) delay10ms(); if(P0_4=0) while(P0_4=0) P2=b0; P1=0xfe; delay1ms(); P2=0; P2=b1; P1=0xfd; delay1ms(); P2=0; P2=b2; P1=0xfb; delay1ms(); P2=0; P2=b3; P1=0xf7; delay1ms(); P2=0; P2=a0; P1=0xef; delay1ms(); P2=0; P2=a1; P1=0xdf; delay1ms(); P2=0; P2=a2; P1=0xbf; delay1ms(); P2=0; P2=a3; P1=0

29、x7f; delay1ms(); P2=0; P2=dian; P1=0xef; delay1ms(); P2=0; P2=fuhao; P1=0xef; delay1ms(); P2=0; if(tab4*j=0x39) n=1; i=3; else m+; if(m=4&n=0) a3=a2; a2=a1; a1=a0; a0=tab4*j; aa3=aa2; aa2=aa1; aa1=aa0; aa0=4*j; else if(p=3&n=1) b3=b2; b2=b1; b1=b0; b0=tab4*j; bb3=bb2; bb2=bb1; bb1=bb0; bb0=4*j; p+;

30、if(P0_5=0) delay10ms();if(P0_5=0)while(P0_5=0) P2=b0; P1=0xfe; delay1ms(); P2=0; P2=b1; P1=0xfd; delay1ms(); P2=0; P2=b2; P1=0xfb; delay1ms(); P2=0; P2=b3; P1=0xf7; delay1ms(); P2=0; P2=a0; P1=0xef; delay1ms(); P2=0; P2=a1; P1=0xdf; delay1ms(); P2=0; P2=a2; P1=0xbf; delay1ms(); P2=0; P2=a3; P1=0x7f;

31、 delay1ms(); P2=0; P2=dian; P1=0xef; delay1ms(); P2=0; P2=fuhao; P1=0xef; delay1ms(); P2=0; if(tab4*j+1=0x5e) i=4; n=1; else m+; if(m=4&n=0) a3=a2; a2=a1; a1=a0; a0=tab4*j+1; aa3=aa2; aa2=aa1; aa1=aa0; aa0=4*j+1; else if(p=3&n=1) b3=b2; b2=b1; b1=b0; b0=tab4*j+1; bb3=bb2; bb2=bb1; bb1=bb0; bb0=4*j+1

32、; p+; if(P0_6=0) delay10ms();if(P0_6=0)while(P0_6=0) P2=b0; P1=0xfe; delay1ms(); P2=0; P2=b1; P1=0xfd; delay1ms(); P2=0; P2=b2; P1=0xfb; delay1ms(); P2=0; P2=b3; P1=0xf7; delay1ms(); P2=0; P2=a0; P1=0xef; delay1ms(); P2=0; P2=a1; P1=0xdf; delay1ms(); P2=0; P2=a2; P1=0xbf; delay1ms(); P2=0; P2=a3; P1

33、=0x7f; delay1ms(); P2=0; P2=dian; P1=0xef; delay1ms(); P2=0; P2=fuhao; P1=0xef; delay1ms(); P2=0; if(tab4*j+2=0x77) i=1; n=1; else if(tab4*j+2=0x79) q=1; n=1; else m+; if(m=4&n=0) a3=a2; a2=a1; a1=a0; a0=tab4*j+2; aa3=aa2; aa2=aa1; aa1=aa0; aa0=4*j+2; else if(p=3&n=1) b3=b2; b2=b1; b1=b0; b0=tab4*j+

34、2; bb3=bb2; bb2=bb1; bb1=bb0; bb0=4*j+2; p+; if(P0_7=0)delay10ms();if(P0_7=0)while(P0_7=0) P2=b0; P1=0xfe; delay1ms(); P2=0; P2=b1; P1=0xfd; delay1ms(); P2=0; P2=b2; P1=0xfb; delay1ms(); P2=0; P2=b3; P1=0xf7; delay1ms(); P2=0; P2=a0; P1=0xef; delay1ms(); P2=0; P2=a1; P1=0xdf; delay1ms(); P2=0; P2=a2; P1=0xbf; delay1ms(); P2=0; P2=a3; P1=0x7f; delay1ms(); P2=0; P2=dian;