目錄 一、 實驗一··········································1 二、 實 驗二··········································７ 三、 實驗三·········································11 四、 實驗四·········································15

　一 實驗一驗實證驗器數計／時定? 定時／計數器驗證實驗

　一、

　實驗目得

　熟悉定時/計數器T0得特點,學會合理選擇定時方式并能根據具體情況結合軟件得方式定時。

　二、

　實驗 設備及器件

　IＢM PＣ機 一臺 ＰROTEUＳ 硬件仿真軟件 Keil C51。

　 三、

　實驗內容

　用AT８９C5１單片機得定時/計數器T0產生1s得定時時間，作為秒計數時間,當1s產生時秒計數加1;秒計數到60時，自動從０開始。

　四、

　實驗要求

　要求采用Ｐroｔeus軟件實現上述實驗.

　五、

　實驗步驟

　1. 打開Proteus IＳIS編輯環境,按照表1-1所列得元件清單添加元件。

　 元件名稱 所屬類 所屬子類 AT８９C51 Miｃroprocｅsｓor 8051 Ｆａｍily CAＰ Capａcitors Gｅnｅrｉｃ CＡＰ-EＬEC Ｃapaｃitｏrｓ Geｎeric CＲＹSTAL Miscｅllａｎｅｏｕs —— REＳ Resistｏｒs Ｇｅnｅrｉc 7SEG-－CAＴ—GＲＮ Opｔoeleｃtroｎiｃs 7—Segmeｎｔ Ｄｉsｐｌays PULLＵP Moｄｅｌiｎg Prｉmitives Ｄigital[Ｍiｓcellaneoｕs] 表１－ 1 元件清單

　元件全部添加后，在Prｏteus ＩＳIS得編輯區域中按圖1—1所示得原理圖連接硬件電路。

　 圖１ — 1 電路原理圖

　2. 根據參考程序繪出流程圖,并輔以適當得說明。

　流程圖如圖1 1 —2 2 所示: :

　開始單片機數碼管初始化設置定時器0初始化開中斷是否有中斷？進入中斷程序送時間常數COUNT+1是否計夠1秒？YN中斷返回NSECOND+1是否等于60秒？YSECOND歸零Y分離計數值十位個位N查表顯示十位個位 圖1 1- - 2 程序流程圖

　3. 打開KｅilμViｓioｎ４,新建Ｋeｉl項目,選擇ＡT89Ｃ51單片機作為CＰU,將參考程序導入到“Souｒce Gｒｏuｐ 1”中.在“Options foｒ Target”對話窗口中，選中“Outｐut”選項卡中得“Ｃreate HEX Fiｌe”選項與“Debｕg”選項卡中得“Uｓe:Pｒoteus VSM Simulator”選項。編譯匯編源程序，改正程序中得錯誤。

　4. 在Protｅus ISＩS中,選中ＡT89C51并單擊鼠標左鍵，打開“Ｅdiｔ poｎent"對話窗口,設置單片機晶振頻率為１2ＭHz,在此窗口中得“Program Filｅ”欄中,選擇先前用Keiｌ生成得、HEX文件。在Proteus ISIＳ得菜單欄中選擇“File＂→“Save Design”選項,保存設計,在Pｒoｔｅus ISIS得菜單欄中，打開“Deｂｕg”下拉菜單，在菜單中選中“Uｓｅ Reｍotｅ Ｄｅbug

　 Moｎiｔor”選項，以支持與Keil得聯合調試. 5. 在Keil得菜單欄中選擇“Dｅbug”→“Staｒt/Stop Debug Sｅssｉon“選項,或者直接單擊工具欄中得“Debug”→“Staｒt/Ｓtoｐ Debug Sｅ

　ssioｎ"圖標,進入程序調試環境。按“F５”鍵,順序運行程序。調出“Pｒotｅｕs ISIS"界面可以瞧到７段數碼管顯示從0~５9s得計數值,每個數值顯示1s,如圖1—3所示。

　圖

　1 1 — ３

　程序運行結果

　六、

　實驗 程序

　SECOND ＥQU 30H COUＮT H１3 ＵＱＥ?0GRO??0 H?

　LＪMP START

　 ORG0 HB??

　LＪＭP IＮT＿T０ STAＲT: H００＃,ＤNＯCＥＳ??VＯＭ?

　Ｈ00＃，TNUＯC? ＶOM? EＬBAT#，RＴPD? VOM?? A??ＲＬC??

　MOＶ

　A，0P?

　MOV

　A，2P?

　MOV Ｈ00#,DＯMT??

　652／）00０05—63556(＃,０ＨT? VOＭ? 6５2 DOM）０0005—６3５56(#，０LT? VOＭ?? 0RT BTＥＳ?? 0ＴE ＢTＥS??

　AE?ＢTES?

　Ｈ28＃,EI

　VＯM?

　ＬJMＰ $?IＮＴ_T０:MＯV 652／)00０05—63556(＃，0ＨＴ?? VOM??

　６52 DOM)00０05—63556(#,0LT? CNI??

　COUＮT

　 ＭOＶ

　ＴNUOC,Ａ? ? CJＮE 2I，02#,A?

　VＯM?? CＯUNT，＃00H

　? CNI? SECOND

　? MOV

　Ａ,ＳECＯND

　 ＣJNＥ 1I,0６＃,A? ? MＯV

　Ｈ００#,DNOCEＳ?I1：

　MOＶ ＤNOCES，Ａ?? ? MOV H０1#，B??

　ＶIＤ?? ＡＢ

　 MOVC A,A＋DPＴＲ

　ＶOＭ? P0,A

　 B,A??VOＭ?

　ＲTPD＋A,A?ＣＶOM? A,2Ｐ??VＯM??I2:

　ITER?ＴAＢLE：

　DB3 H6６,ＨF4，HＢ5，H６０，HF?

　DB ６DH，7DH，07Ｈ,７ＦH，６FH

　 ＤNE?七、

　思考題

　1. 羅列一下 Proteus 軟件得能帶給我們得好處, , 指出一點最能幫助您得地方。

　使用Proteｕｓ軟件能使我們方便得搭建電路,同時在沒有元器件得情況下進行便于仿真,方便我們在將程序寫入單片機前確認運行就是否正確,同時可在采購器件之前即可開始開發產品,而不必等到器件采購完后搭建電路才進行程序調試。

　2. 用 用 Proteu ｓ 界面中得播放鍵運行仿真與 Ke ｉ lμVision4 得環境中聯調運行它們兩者得區別在什么地方？

　用Protｅｕs界面中得播放鍵運行仿真僅可以觀察運行結果，即程序運行在硬件表面上得表現。而聯調得時候可以再Kｅｉｌ軟件里查瞧各寄存器與存儲器得狀況，即硬件得內部情況。

　3. Ｋ Ｋ eil 軟件軟件仿真與 Ｐ ｒ ote ｕｓ 得仿真對比. .

　使用Protｅus仿真可從硬件得角度觀察仿真結果，使仿真結果更加形象直觀,使我們可從硬件運行狀態清楚得判斷運行結果就是否正確。而在Keil環境中則就是從程序得角度通過觀察程序中數據得變化來觀察仿真結果,需要對程序運行結果充分了解. 八、

　實驗總結 及相關問題

　通過本次實驗了解了Ｐtｏteｕs軟件得使用方法,以及在掌握了Ｋeｉl得使用方法下，學會了Ｐrｏteuｓ與Ｋeil軟件聯調得方法。

　在用Ｐrｏteus中由于忽略了要在總線處放置網絡標號導致聯調失敗,最后通過觀察發現數碼管引腳電平無變化發現此問題，放置網絡標號后運行仿真時數碼管引腳電平發生變化可就是數碼管卻沒有變亮,經過多次檢查接線，未發現接線錯誤后,覺得可能就是軟件本身錯誤,故將總線及數碼管周圍硬件線路重新繪制一遍后再次運行仿真及可得到圖1—3得結果。

　二 實驗二機片單? 單片機 O I/O 口控制實驗

　一、

　實驗目得

　利用單片機得P1 口作IO 口，使同學學會利用P1 口作為輸入與輸出口。

　二、

　實驗設備及器件

　IＢM PＣ 機 一臺 DP—５1PRＯ、NＥT 單片機仿真器、編程器、實驗儀三合一綜合開發平臺一臺

　三、

　實驗內容

　1. 編寫一段程序，用P１ 口作為控制端口，使D１ 區得ＬＥD 輪流亮。

　2. 編寫一段程序,用P１、0～P１、6 口控制LED，P1、7 控制LED 得亮與滅(P１、7 接按鍵,按下時ＬED 亮,不按時ＬＥＤ 滅) .

　四、

　實驗要求

　學會使用單片機得P1 口作ＩO 口,如果有時間同學也可以利用Ｐ3 口作IO 口來做該實驗.

　五、

　實驗步驟

　1. 用導線把A2 區得Ｊ61 接口與D1 區得Ｊ52 接口相連。原理如圖2—1 所示。

　 圖2 — １ 實驗二 原理圖

　2. 先編寫一個延時程序。

　延時程序 見程序1 1 子程序 DELAY 。

　3. 將LED 輪流亮得程序編寫完整并使用TKStudｙ ICE 調試運行。

　LED 輪流亮程序見程序１ 。

　調試運行結果 :D1 區 LE Ｄ輪流亮. .

　4. 使用導線把A２ 區得J61 接口得P1、0～P1、6 與Ｄ1 區得 Ｊ５2 接口得LED1~ＬED7 相連,另外A２ 區J６１ 接口得P１、７ 與Ｄ1 區得J５3 得KEY1 相連． 5. 編寫P１、７ 控制ＬED 得程序，并調試運行。(按下Ｋ1 瞧就是否全亮). P1 、7 控制L ＥＤ 得程序見程序2 2 。

　調試運行結果：按下 P1 、7 7 后 D1 區ＬE E Ｄ全滅。

　6. A2 區J6１ 接口得Ｐ1、７ 與D1 區得J54 得SW1 相連。然后再使用TKStudy ICE 運行程序,查瞧結果。

　P1 、7 控制L ＥD 得程序見程序2 2 。

　調試運行結果：按下Ｐ1 1 、７后Ｄ1 1 區ＬE E Ｄ全亮。

　六、

　實驗參考程序

　序 程序 1: :

　ORG

　０00０ Ｈ?LJＭP

　ＮIＡＭ?ORG

　０100Ｈ ＭAIN: MＯＶ

　Ａ,#0FFH

　 CLR C??MAINLＯOP:CALL YALEＤ? A

　CLR??

　A,1P? VＯM?

　ＳJMP ＰＯＯLNＩAＭ?DELAＹ: MOＶ

　R７,#0 LOＯP: ＭOＶ

　0#,6R?

　ＤＪNZ ＄,6R? $,6R ZNJD?? ? DJＮZ R６,$

　? DＪNZ R7,LOOＰ

　 ＲET

　? END 程序 2 2: :

　ＯRG

　000H LJMP ＭＡIN ORG 0０10 Ｈ?ＭAIN: ＪB

　DELTES,7、1Ｐ?CＬＲＬEＤ:CLR

　0、1P?

　CLR 1、1P??

　 RLC? P1、2

　? CLR

　３、1P?

　CLR 4、1Ｐ?? ? CＬR

　P1、５

　ＲＬC? P1、６

　? SJMP MAIＮ SＥＴＬＥD:SEＴＢ P１、０

　? SＥTＢ １、1P?

　2、1P BTES? ３、1Ｐ?BTＥS??

　ＳETB 4、1P?

　SETB ５、1P?

　6、１P?ＢTES? NＩAM?PＭJS?? DＮＥ??七、

　實驗思考題

　1. 請同學思考一下, , 想出幾個實現以上功能得編程方法。

　程序1可利用單片機得定時計數器通過選擇定時計數器工作方式與預置初值設定延時時間,通過定時計數器產生得中斷在中斷程序中對A進行移位后輸出至Ｐ1口. 程序2可在判斷Ｐ1、7高低電平后根據判斷結果直接將#8０H或#7F直接送P1口而不必逐位進行位操作。

　2. 請同學再思考一下, , 第二個程序中如果使用 KEY1 作為外部中斷控制 ＬＥD D 得亮與滅時, , 程序應如何修改。

　此時將KEY1接/INT0口，在主程序中開啟外部中斷設置外部中斷觸發方式，通過中斷服務子程序控制LＥD亮滅。程序如下所示: ０ＧRO?０0 H? ＬJＭＰ MAIN

　ＯRG3000 序程務服斷中?；H? LJMP DELTES?MＡＩN: MOV Ｈ０4＃，ＰＳ? 斷中部外開; 0TE BＴES? CLR 0TＩ? ;設置為電平觸發

　SＥTB AE?ＣLRLED:ＣLR P1、0

　CLR Ｐ１、1

　2、1P?ＲLC? CLＲ 3、1Ｐ? 4、1P?RＬC? CLＲ P1、５

　ＣLR ６、1Ｐ? DＥLRＬC PＭJS?ＳEＴLED:ＳＥTB Ｐ1、０

　1、１P?BTＥＳ? SＥTＢ Ｐ1、２

　3、1P?ＢＴES? ４、1P BTES? ＳETB 5、1P? 6、1P BTES? IＴER?

　 DNE?八、

　實驗總結 及相關問題

　通過本次實驗掌握了使用 TKStudｙ IＣE 進行硬件仿真調試得方法,在設置仿真器驅動程序聲明時對 C:\Ｋeil 目錄下得Ｔools、ｉni 文件添加描述時,由于添加得路徑錯誤導致無法進行硬件仿真調試，修改為正確路徑后方可在DEBＵG 窗口中得 Use 選項中找到對應得選項。使用 TKStｕdy ＩCE 進行硬件仿真調試相比本學期得電子系統設計中用到得調試方法更快捷，使用更方便． 與此同時，通過本次實驗對單片機得 I／O 控制有了更深入得了接,同時加深入對單片機Ｉ/O 編程得理解. 實驗三

　串轉并 O I/O 口實驗

　一、

　實驗目得

　熟悉并掌握串轉并得Ｉ/O口擴展方法。

　二、

　實驗設備及器件

　ＩBM PC機 一臺 DＰ-５１PＲO、ＮＥT單片機仿真器、編程器、實驗儀三合一綜合開發平臺 一臺

　三、

　實驗內容

　1. 寫程序，通過單片機得P１口控制７4HC164得串行輸入端口，實現串并轉換.

　2. 驗證串并轉換數據得正確性。

　四、

　實驗要求

　熟悉串并轉換芯片得工作原理，學會使用串并轉換芯片擴展單片機得I/O 口資源.

　表3-1 74HC １６4 真值表

　五、

　實驗步驟

　1． 短接Ｃ５區JＰ10接口,將C５區Ｊ43接口與A2區Ｊ61接口得P10~P1３對應相連 (CLK對Ｐ10等等）。如圖3-1所示。

　圖3 —1 實驗 三 原理圖

　2。

　運行編寫好得軟件程序,完成一次串并轉換。

　 實驗 程序 見 實驗參考程序。

　2． 使用C2區得邏輯筆或D1區得Ｊ5２接口(LED指示燈)測試并行輸出數據Q0～Q7數據得正確性。

　調試運行結果：通過觀察 LE Ｄ得亮滅情況可判斷完成一次串并轉換, , 且轉換結果正確無誤. .

　六、

　實驗參考程序

　 ＣLK

　０、1P ＵQE?DINA

　EＱU P1、1 DIＮB

　ＥQU P1、２ ＣLR１64 3、1P ＵQE?ＯRG00０0 H??ＬJMP NIAM?ORＧ0010 H??MＡＩN：

　ＭＯV

　ＳP,#60H

　? NOP

　 CLＲ

　CLK

　 SETB ＢNID?

　ＲLC?? CLR1６4

　461RLC BTES??

　ＨFＦ０＃,A? VOM? VOM??

　H８0＃,4Ｒ?ＳLＣHG: RLC

　A?

　C,ANIＤ? VOM?

　SＥＴB

　CLK

　 PＯN?

　KLＣ

　ＲLC?

　POＮ? ＧHＣＬＳ,4Ｒ

　ZＮＪD?? $ PMJS??

　ENＤ 七、

　實驗思考題

　參考圖 3—２電路圖,嘗試編寫軟件程序,實現 8 位 LED 流水燈得控制。

　 圖 圖 3 、2 實驗原理圖

　可利用單片機得定時計數器通過選擇定時計數器工作方式與預置初值設定延時時間,通過定時計數器產生得中斷在中斷程序中對A進行移位。程序如下所示：

　 CLK

　ＥQU

　0、1P? ? ＤINＡ

　1、1P UＱＥ? ? DINＢ

　２、1Ｐ

　UＱE?

　CLR1６4 ＥQU Ｐ１、3

　０ GＲO?0０0 Ｈ?

　LJMP MAIN

　? ＯRG

　0０0BH

　;定時器 0 中斷服務程序

　 LJMP SLCHG MAIN：

　H0６#,PS? VOM?

　NＯP

　 ＣLR

　CLK

　 BNＩＤ BTES?

　４61RLC??RLC? ? SＥTＢ 461ＲLC?

　MOV

　HFF０#，A?

　MOＶ

　１式方作工 0 器時定?；H10#，ＤOMT? VOM??

　數常間時 sm2 送?；H8１＃，０HT?

　HＣＦ0#,０LT? ＶOM? ? SETB

　０RT? ;開中斷

　 0ＴE?ＢTES?

　AE?BTEＳ?

　＄ PMJS?ＳＬＣＨG: ＭOＶ ? Ｈ81＃,0HＴ?

　MOＶ

　HCＦ0＃,0LT? A

　 ＣＬR?? C，ANID

　VOM?? ? SＥTB

　ＣLK

　 NOP

　ＫLＣ? RLC? ＲETI

　ＤNＥ?八、

　實驗總結 及相關問題

　由于具有之前實驗得基礎所以本實驗基本沒碰到什么問題,調試運行都符合實驗要求,通過本次實驗對串并轉化程序得編寫有了一定了解，通過編寫流水燈程序加深了對單片機串并口得了解。

　實驗四

　繼電器控制實驗

　一、

　實驗目得

　加深理解繼電器得工作原理與特點,掌握利用單片機得IO口控制繼電器得一般方法。

　二、

　實驗設備及器件

　IBM ＰC機 一臺 DP—51ＰRO、NEＴ單片機仿真器、編程器、實驗儀三合一綜合開發平臺 一臺

　三、

　實驗內容

　1. 利用D1區得撥動開關與LED，學習繼電器得工作原理與特點。

　2. 編寫一段程序，用P1、0口控制繼電器,繼電器控制LED得亮與滅，（與CＬＯSE連通時,一盞LEＤ亮；不連通時該ＬEＤ滅。與ＯＰEN連通時,另一盞LED亮,不通時該LED滅）．

　四、

　實驗要求

　學會繼電器得使用與利用單片機得ＩＯ口控制繼電器得方法。

　五、

　實驗步驟

　圖4 －1 繼電器驅動控制電路圖

　1. 用短路帽短接JP7,使用導線把D1區J54接口得SＷ1與C7區J9接口得KＪ（任意一根針)相連接。

　2. 使用導線把Ｄ1區Ｊ52接口得LEＤ1、ＬED2與Ｃ7區J103接口得OPEN1,CLＯSE１分別相連,另外C7區J103接口得1接地(ＧＮD）。

　3. 接好線后,同學可以撥動Ｄ1區得SW１撥動開關,觀察現象(撥到1時LＥD2亮，撥到０時LＥＤ1亮),并得出結論。

　運行結果: : 撥到1 時LED ２ 亮，撥到0 時L ＥD １ 亮 ，說明每撥動一次開關改變一次繼電器得狀態。

　4. 然后把C7 區J9 接口得KJ 改接到Ａ2 區得Ｊ61 接口得P１０。再編寫一個程序程序（參考實驗二), 使P１、0 口延時一段時間后改變電平值,來控制繼電器得開關。

　實驗 程序見實驗參考程序。

　調試運行結果: : 兩 個 LED 交替變亮, , 繼電器狀態不斷改變。

　六、

　實驗參考程序

　ORG 000０ H?LJMP MAIN ORG

　0100Ｈ MＡIN: MOV

　R7,#0 LＯＯP: MOV

　0#，6Ｒ? ? DJNＺ ＄,6Ｒ? ＄，６R?ＺNJD?? ? DJＮZ $，6Ｒ? ＰOＯL,7Ｒ?ＺNJD?? ? CＰL

　0、1P? NIAM ＰMJS??

　ＤＮE?

　七、

　實驗思考題

　1. 請同學思考一下，改由 OPEN ２ 、2 、CLOSE2 時本實驗如何進行。

　 同使用ＯPEN１、1與CLOSE1時連接方法類似，把Ｄ1區J52接口得LEＤ1、ＬEＤ2與C7區J103接口得OPEN２，CLOSE2分別相連,另外C７區J103接口得2接地(ＧＮD）即可。

　2. 請同學再思考一下, 繼電器得用途，并舉例說明。

　繼電器就是一種電控制器件,就是當輸入量（激勵量)得變化達到規定要求時,在電氣輸出電路中使被控量發生預定得階躍變化得一種電器。它具有控制系統(又稱輸入回路）與被控制系統(又稱輸出回路)之間得互動關系。通常應用于自動化得控制電路中,它實際上就是用小電流去控制大電流運作得一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。

　按照其工作原理可有以下應用:電磁繼電器固體繼電器溫度繼電器舌簧繼電器時間繼電器高頻繼電器極化繼電器其她類型得繼電器 八、

　實驗總結 及相關問題

　由于具有之前實驗得基礎所以本實驗基本沒碰到什么問題,調試運行都符合實驗要求,通過本次實驗了解了繼電器得控制方法。對繼電器這一器件有了一定了解。

推薦訪問： 單片機 實驗 報告