单片机原理及接口技术实验指导书.docx
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单片机原理及接口技术实验指导书
《单片机原理及接口技术》
实
验
指
导
书
(2013版)
长沙学院机电工程系
实验1——实验平台的使用与程序调试
一、【实验目的】
熟悉KeilC51集成开发环境调试功能的使用和DP-51PROC单片机综合仿真实验仪的使用。
二、【实验设备】
PC机一台
DP–51PROC单片机综合仿真实验仪一台
三、【实验内容】
进行KeilC51集成开发环境的仿真与调试练习。
然后按照以下内容(程序自定)建立文件并编译仿真调试。
四、【实验要求】
熟练掌握结合DP–51PROC单片机综合仿真实验仪和KeilC51集成开发环境进行仿真调试。
五、【实验步骤】
1用40针排线把DP–51PROC实验仪上的A1区J76接口和A2区J79接口相连,然后使用排线把A2区的J61接口与D1区的J52接口相连。
2对DP–51PROC实验仪上电,然后使用软件DPFlash把MON51监控程序下载到TKSMonitor51仿真器:
首先把仿真器拨到LOAD下载状态,然后打开桌面的DPFlash,文件→装载→*.hex→编程,即可把程序下载到仿真器中。
3关闭DPFlash软件。
把TKSMonitor51仿真器的工作模式选择开关切换到RUN处,然后按一下复位键(RST),MON51程序就开始运行了。
此时,TKSMonitor51仿真器进入调试状态。
4用户使用KeilC51集成开发环境建立工程、编辑与编译实验内容所列的程序。
然后再编译一次。
六、【实验预习要求】
认真阅读本节实验内容,提前做好实验准备工作。
七、【实验思考题】
1、如何仿真和调试程序?
2、DP–51PROC与电脑通信错误如何解决?
实验2——霓虹灯设计
一、【实验目的】
利用单片机的P1口作I/O口,使用户学会利用P1口作为输入和输出口。
掌握按键和LED接口。
二、【实验设备】
PC机一台
DP–51PROC单片机综合仿真实验仪一台
三、【实验内容】
1编写一段程序,用P1口作为控制端口,使D1区的LED轮流点亮。
2编写一段程序,用P1.0~P1.2口控制LED,P1.7口控制LED的亮和灭(P1.7口接按键,按下时LED亮,弹起LED灭)。
三、【实验要求】
学会使用单片机的P1口作I/O口,也可利用P3口作I/O口来做该实验。
四、【实验步骤】
1用导线把A2区的J61接口与D1区的J52接口相连。
2先编写一个延时程序
3将LED轮流点亮的程序编写完整并调试运行。
4使用导线把A2区的J61接口的P1.0~P1.2与D1区的J52接口的LED1~LED3相连,另外A2区J61接口的P1.7与D1区J53的KEY1相连。
5编写P1.7控制LED的程序,并调试运行(按下K1键看是否全亮)。
6将A2区的J61接口的P1.7与D1区J54的SW1相连,然后再运行程序,查看结果。
I/O控制实验原理图
五、【实验预习要求】
参照实验原理图,理解该实验的硬件结构。
可先把程序编好,然后在Keil环境下进行软件仿真。
六、【实验参考程序】
程序1如下:
(略)
程序2如下:
(略)
七、【实验思考题】
1总结按键的消抖过程。
实验3——中断步进电机控制实验
一、【实验目的】
了解步进电机的工作原理和中断的流程,掌握它的转动控制方式和调速方法。
二、【实验设备】
PC机一台
DP–51PROC单片机综合仿真实验仪一台
三、【实验内容】
1编写程序,通过单片机的P1口控制步进电机的控制端,使其按一定的控制方式进行转动。
2分别采用双四拍(AB→BC→CD→DA→AB)方式、单四拍(A→B→C→D→A)方式和单双八拍(A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A)方式编程,通过外部中断0控制转动状态,控制步进电机的转动方向。
3观察不同控制方式下,步进电机转动时的振动情况和步进角的大小,比较这几种控制方式的优缺点。
四、【实验要求】
学会步进电机的工作原理和控制方法以及中断的工作流程,掌握一些简单的控制电路和基本的电机基础知识。
根据下图编写相应的电机控制程序。
步进电机驱动控制实验原理图
五、【实验步骤】
1安装C8区JP6接口上的短路帽,将C8区的BA、BB、BC、BD与A2区的P10~P13对应相连。
2打开程序调试软件,下载运行编好的软件程序,观察步进电机的转动情况。
3修改步进电机的控制程序,再次运行程序,比较它们的不同控制效果。
六、【实验预习要求】
按照本实验的要求提前做好实验准备工作,设计实验参考程序。
七、【实验参考程序】
(略)
八、【实验思考题】
1、如何调节电机转动的速度?
2、总结不同节拍控制下步进电机电机转动的特点和优缺点。
实验4——常用继电接触控制电路实验
一、【实验目的】
加深理解继电器的工作原理和特点,掌握利用单片机的I/O口和定时器控制继电器的一般方法。
二、【实验设备】
PC机一台
DP–51PROC单片机综合仿真实验仪一台
三、【实验内容】
1利用D1区的拨动开关和LED,学习继电器的工作原理和特点。
2编写一段程序,用P1.0口控制继电器,通过定时器定时5秒利用继电器控制LED的亮和灭(COM与CLOSE连通时一盏LED亮;不连通时,该LED灭。
COM与OPEN连通时,另一盏LED亮;不连通时,该LED灭)。
四、【实验要求】
学会继电器的使用和利用单片机的I/O口、定时器控制继电器的方法。
五、【实验步骤】
1用短路帽短接JP7,使用导线把D1区的SW1与C7区的KJ相连接。
2使用导线把D1区的LED1、LED2与C7区的OPEN1、CLOSE1分别相连,另外C7区的COM1接地(GND)。
3接好线后,用户可拨动D1区的SW1拨动开关,观察现象(拨到1时LED2亮,拨到0时LED1亮),并得出结论。
4然后把C7区的KJ改接到A2区的P10。
再编写一个程序,使P1.0口定时5秒后改变电平值来控制继电器的开关。
继电器驱动控制实验原理图
六、【实验预习要求】
理解继电器驱动控制电路图,还可先把程序编好,然后在KeilC51环境下进行软件仿真。
七、【实验参考程序】
八、【实验思考题】
1如何使用OPEN2、COM2、CLOSE2进行本实验?
2继电器在有何用途?
请举例说明。
实验5——串转并的I/O口实验
一、【实验目的】
熟悉并掌握串转并的I/O口扩展方法。
二、【实验设备】
PC机一台
DP–51PROC单片机综合仿真实验仪一台
三、【实验内容】
①编写程序,通过单片机的P1口控制74HC164的串行输入端口,实现串行输入端口,实现串并转换。
②验证串并转换数据的正确性。
四、【实验要求】
熟悉串并转换芯片的工作原理,学会使用串并转换芯片扩展单片机的I/O口资源。
74HC164真值表见下表。
五、【实验步骤】
1短接A5区JP10接口。
将A5区的CLK164、DINA164、DINB164、CLR164与A2区的P10~P13对应相连(CLK对P10等)。
串转并的I/O口实验原理图如下图所示。
串转并实验原理图
2运行编写好的软件程序(如流水灯),完成一次串行并转换。
3使用C2区的逻辑笔或D1区的LED指示灯测试并行输出数据Q0~Q7数据的确性。
六、【实验预习要求】
认真阅读实验内容,提前做好实验准备工作。
七、【实验思考题】
1、总结直接控制流水灯和利用74HC164控制流水灯的异同。
实验6——并转串的I/O口实验
一、【实验目的】
熟悉并掌握并转串I/O口扩展方法。
二、【实验设备】
PC机一台
DP–51PROC单片机综合仿真实验仪一台
三、【实验内容】
①编写程序,通过单片机的P1口控制74HC165的串行数据输入端口,实现并串转换。
②采用8位的拨码开关作为输入数据,验证程序设计的正确性。
四、【实验要求】
熟悉并串转换芯片的工作原理,学会使用并串转换芯片扩展单片机的I/O口资源。
74HC165真值表见下表。
五、【实验步骤】
1短接A4区JP11T跳线,将A4区的165_PL、165_CLK1、165_CLK2、165_SER、
、Q7与A2区的P10~P15对应相连(
对应连接P10等)。
并转串的I/O口如下图所示。
并转串实验原理图
2将D1区的J54接口连接到A4区J98并行数据输入接口,设置拨码开关SW1~SW8的状态。
3打开程序调试软件,下载运行编写好的软件程序,完成一次并串转换操作,把拨码开关的状态读出来。
4查看程序运行结果是否正确。
六、【实验预习要求】
认真阅读本节实验内容,提前做好实验准备工作。
七、【实验思考题】
1、根据实验原理图采用并串转换方式,思考扩展8位按键输入的键盘动态扫描的思路。
实验FAQ
一、仿真器烧录步骤:
1、将仿真器置LOAD档;
2、打开桌面的DPFLASH;
3、文件→装载→选择生成HEX文件→编程;
4、将仿真器置RUN档→按一次RST,即可观察运行效果。
二、通信错误自我检测(依次检查,一般前两项):
1、仿真器是否在LOAD档;
2、仿真器按RST一次;
3、波特率置为9600以下;
4、仿真箱电源重启一次;
5、串口线是否插紧;
实验报告格式
(全部手写,预习报告完成前五节,实验完成后,完善以下格式)
实验名称XXXX
一、【实验目的】
二、【实验设备】
三、【实验内容】
四、【实验要求】
五、【实验步骤】
六、【电路原理图】
七、【实验流程图】
八、【实验程序】
九、【总结及思考】
实验要求及评分标准
一、实验纪律和要求:
1、实验室严禁携带食物;
2、如果天气下雨进入实验室请戴鞋套保持卫生;
3、进入实验室请先签到,然后填写实验设备登记册;
4、没有老师允许严禁乱插拔试验箱。
二、评分标准:
1、完成预习报告(实习报告的前5节)得5-10分;
2、实验调试成功并画出相关流程图得40—50分;
3、实验报告完整,并有总结思考,得30—40分;
4、没有预习报告不得参与本次实验,记0分;
5、实验结束没有流程图扣10分;
6、实验报告没有总结思考扣15分。
实验报告样稿
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 单片机 原理 接口 技术 实验 指导书