测控技术实验报告.docx

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测控技术实验报告

实验报告

课程名称计算机测控技术

题目实验

指导教师

系别仪器科学与光电工程学院

专业测控技术与仪器

姓名

班级/学号

成绩

实验一单片机程序设计基础

1．实验设备

硬件使用的是单片机SS-8051高级单片机实验仪，软件使用的是Keiluv2软件开发环境。

2．实验目的

熟悉单片机的调试环境与指令系统

3．实验内容

自编一个汇编小程序，使用Keiluv2软件开发环境，进行编译、调试、运行程序。

Keiluv2操作流程的简单说明：

1.NEWPROJECT↙，建一个新的项目，取项目名并存于F：

盘下（最好在F盘下建一个自己的文件夹）。

在出现的对话框中选Atmel/AT89c51芯片型号；或者可以从File/devicesdatabase的对话框中选择芯片型号。

2.FILE/NEW↙，建立一个新文件，在打开的窗口下输入程序，取文件名并存盘。

3.选中SourceGroup1点击鼠标右键，在出现的菜单中选中AddFilestoGroup`SourceGroup1`，将文件加入到项目中。

4.选中Target1点击鼠标右键，在出现的菜单中选中OptionsforTarget`Target1`：

●在出现的对话框中打开output项的对话框，选中`GreatHEXFile`，以保证编译时能生成.HEX文件，为后续下载程序做准备。

●在出现的对话框中打开debug项的对话框，选中`Use`，选Keilmonitor51driver。

选人、Runtomain（）。

5.Project/Buildtarget或Rebuildalltargetfiles,编译所输入的程序，检查语法错误，更改错误直至无错为止。

6.Debug/‘Start/StopDebugSession’↙,开始调试程序，检查逻辑错误。

4．实验过程

程序：

ORG00H

MOVA,3AH

ADDA,01H

END

运算结果：

3BH

1.新建工程，选取8051芯片如下图

2.新建文件，存盘并加入项目中。

如下

3.选中Target1点击鼠标右键，在出现的菜单中选中OptionsforTarget`Target1`：

4.调试程序直至无错为止。

实验二51单片机的串行通信实验

一．实验内容

连线并编制程序，完成单片机与PC机通信的功能。

二．实验目的

1.了解单片机串口通信的基本功能;

2.了解单片机与PC机串口通信的硬件接口电路;

3.学会单片机和PC机串口程序的编制和调试。

三．实验电路

四．常用的各种波特率设置表

波特率

振荡频率

SMOD

TIMER

C/T

模式

自动装入

4800

12M

1

0

2

0F3H

2400

12M

0

0

2

0F3H

1200

12M

1

0

2

0F6H

19200

11．0592M

1

0

2

0FDH

9600

11．0592M

0

0

2

0FDH

4800

11．0592M

0

0

2

0FAH

2400

11．0592M

0

0

2

0F4H

1200

11．0592M

0

0

2

0E8H

五．实验程序

程序功能说明：

该程序的功能是将PC机中发来的数据接收之后又发送出来，在PC机端则在接收之后在窗口中显示。

源程序清单：

ORG00H

AJMPSTART;设置主程序地址

ORG30H

START:

MOVSP,#60H;设置SP的值

MOVTH1,#0FeH;设置波特率为9600

MOVTL1,#0FeH

MOVTMOD,#00100000B;选择计时器1方式2产生波特率

MOVIE,#00H;禁止所有的中断，采用查询方式

MOVSCON,#01010000B;设置串口为方式1，接收允许

SETBTR1;启动定时器1

AGAIN:

ACALLIN;接收字符子程序

ACALLOUT;回送字符子程序

AJMPAGAIN;循环

out:

movsbuf,a;发送字符子程序

wait:

jbcti,end1;发送完毕返回

sjmpwait;否则等待TI=1

end1:

ret

in:

jbcri,end2;接收到字符（RI=1）时启动接收

sjmpin;否则查询是否接收到字符

end2:

mova,sbuf;启动接收

ret

END;程序结束

程序清单（C51）：

#include

#include

typedefunsignedcharByte;

BytedataAA;

voidOUT（void）

{

SBUF=AA;/*发送字符子程序*/

wait:

if（TI==1）

{

TI=0;

gotoend1;

}/*发送完毕返回*/

gotowait;/*否则等待TI=1*/

end1:

_nop_（）;

}

voidIN（void）

{

in1:

if（RI==1）

{

RI=0;

gotoend2;

}/*接收到字符（RI=1）时启动接收*/

gotoin1;/*否则查询是否接收到字符*/

end2:

AA=SBUF;/*启动接收*/

}

voidmain（void）

{

TH1=0xF3;/*设置波特率为2400*/

TL1=0xF3;/*设置波特率为2400*/

TMOD=0x20;/*选择计时器1方式2产生波特率*/

IE=0;/*禁止所有的中断，采用查询方式*/

SCON=0x50;/*设置串口为方式1，接收允许*/

TR1=1;/*启动定时器1*/

AGAIN:

IN（）;/*接收字符子程序*/

OUT（）;/*回送字符子程序*/

gotoAGAIN;/*循环*/

}

实验三V/F转换电路实验

1、实验内容

V/F转换电路的调试。

2、实验要求

1、在了解LM331工作原理（转换原理）的基础上，考虑以下几个问题：

输入电压范围；输出频率范围；输入和输出间的对应关系。

2、调试电路，直至V/F转换器可以正确输出波形。

如果V/F转换器没有输出或输出波形不理想，请分析查找原因，并将波形调至等占空比。

3、用示波器、频率计等工具观察V/F转换器的输出波形，观察定标调整环节W1，W2和W3对波形的影响。

4、通过实测数据分析V/F转换器的线性，画出实际的V、F对应关系。

3、实验电路图

实验四V/F转换的数据采集

一．实验内容

连线并编制程序：

使用定时器和计数器完成LM331脉冲输出信号的采集功能，对采集的数据进行处理，最终得到频率值。

二．实验目的

定时器中断的使用；

学习定时器中断间隔时间的计算；

掌握计数器的使用方法；

学习中断处理程序的编程方法。

三．原理简述

1．定时器/计数器的输入脉冲周期与机器周期一样，为振荡器频率的1/12。

本实验中时钟频率为12M，现要采用中断方法来实现1秒延时，要在定时器1中设置一个时间常数，使其每隔0.05秒产生一次中断，CPU响应中断后R0中计数值减一，令（R0）=14H，即可实现1秒的延时，

时间常数可按下法确定：

机器周期=12/晶振频率=12/12=1uS

定时器需设初值为X，则（2^16—X）*1=50000uS

求出X=15536

化为十六进制：

X=3CB0H，故初始值为：

TH1=3CH，TL1=B0H。

2.初始化程序

包括定时器初始化和中断系统初始化，主要对IP，IE，TCON，TMOD的相应位进行正确的设置，并将时间常数送入定时器中。

由于只有定时器中断，IP不必设置。

注意一点：

定时器1初始化时建议用如下的指令：

ANLTMOD，#0FH

ORLTMOD，#10H

3.设计中断服务程序和主程序

中断服务程序除了要完成计数减1工作外，还要将时间常数重新送入定时器中，为下一次中断做准备。

主程序则对计数器的数值进行处理，转换成频率值。

四．实验程序

#include

#include

intf,f0;

voidmain（）

{

TMOD=0X51;//T1是计数器且工作在方式2下8位计数器，T0是定时器且工作在方式1下16位定时器

TH0=0X9E;//定时器T0高八位初值X16位

TL0=0X58;//定时器TO低八位初值X16位

TH1=0X00;//计数器高八位初值

TL1=0X00;//计数器低八位初值

ET0=1;//打开定时器T0的运行开关

EA=1;//开总中断

TR0=1;//开定时器0

TR1=1;//开定时器1

while

（1）;//死循环

}

voidtime1（）interrupt1using2

{

EA=0;//关总中断

TR0=0;//关定时器0

TR1=0;//关计数器1

f=TL1+TH1*256;//把数字构成16位的

f0=f*2;//频率的计算公式

TMOD=0X51;//01010001T1是计数器且工作在方式2下8位计数器，T0是定时器且工作在方式1下16位定时器

TH0=0X9E;//定时器T0高八位初值X16位

TL0=0X58;//定时器TO低八位初值X16位

TH1=0X00;//计数器高八位初值

TL1=0X00;//计数器低八位初值

ET0=1;////打开定时器T0的运行开关

EA=1;//开总中断

TR0=1;//开定时器0

TR1=1;//开计数器1

}

实验五7279键盘显示控制实验

一．实验题目

连线并编制程序，将HD7279A的全部编码送HD7279A显示，以一秒钟为间隔显示下一位，以前的显示内容左移。

二．实验目的

1．了解HD7279A键盘显示芯片的基本应用；

2．掌握HD7279A键盘显示芯片的接口电路及编程方法。

三．原理简述

1．HD7279A是一片具有串行接口的，可同时驱动8位共阴式数码管（或64只独立LED）的智能显示驱动芯片，该芯片同时还可连接多达64键的键盘矩阵，单片即可完成LED显示、键盘接口的全部功能。

2．HD7279A内部含有译码器，可直接接受BCD码或16进制码，并同时具有2种译码方式，此外还有多种控制命令，如消隐、闪烁、左移、右移、段寻址等。

命令的具体形式可查阅HD7279A相关的技术资料。

四．实验电路

注意：

另外，在实验之前，应将8单元的U7（7406）和U6（74LS245）芯片取下，因7279已经有直接驱动数码管的能力，如果另外放置驱动芯片，反而会影响数码管的显示效果。

五．实验程序

//程序清单（C51）：

#include//调用C51的头文件

#include

typedefunsignedcharByte;/*在程序中用BYTE代替unsignedchar了，这只是为了编写代码的方便而已！

BYTE在这里还是一个类型，并不是一个变量，里面没有存储东西。

*/

bdataByteBIT_COUNT,TIMER,TIMER1,TEN,DATA_IN,DATA_OUT,AA,BB;/*位变量BIT_COUNT,TIMER,TIMER1,TEN,DATA_IN,DATA_OUT,AA,BB被定义为bdata存储类型，编译时编译器将把该变量定位在51单片机片内数据存储区（RAM）中的位寻址区（地址：

20H----2FH）*/

sbitdata_in0=DATA_IN^0;//定义IN口第0位为data_in0

sbitdata_out7=DATA_OUT^7;//定义out口第7位为data_out7

sbitDAT=P1^2;/*HD7279A的DATA连接于P1.2*/

sbitKEY=P1^3;/*HD7279A的KEY连接于P1.3*/

sbitCS=P1^4;/*HD7279A的CS连接于P1.4*/

sbitCLK=P1^5;/*HD7279A的CLK连接于P1.5*/

voidSEND（void）;//调用SEND（void）函数

voidLONG_DELAY（void）;//调用LONG_DELAY（void）函数

voidSHORT_DELAY（void）;//调用SHORT_DELAY（void）函数

voidRECEIVE（void）;//调用RECEIVE（void）函数

voidmain（void）//定义主函数

{

START:

_nop_（）;/*空操作,就是不进行任何操作的延时,作用一般就是用作延时用*/

P1=0xDB;/*11011011处于无效状态*/;

TIMER=50;/*计时器初值*/

START_DELAY:

TIMER1=255;/*开延时*/

START_DELAY1:

TIMER1--;/*开延时*/

if（TIMER1>0）//如果TIMER1>0

gotoSTART_DELAY1;//跳至START_DELAY1

TIMER--;//计时器自减1

if（TIMER>0）//判断计时器的值是否大于0，使进START_DELAY

gotoSTART_DELAY;

DATA_OUT=0xA4;

SEND（）;/*发送*/

CS=1;/*片选无效*/

MAIN1:

if（KEY==1）

gotoMAIN1;/*键没有按下，循环*/

DATA_OUT=0x15;/*将00010101赋值给DATA_OUT*/

SEND（）;/*发送*/

RECEIVE（）;/*接收*/

CS=1;/*片选无效*/

AA=DATA_IN;/*把输入数据复制给AA*/

if（AA==6）BB=1;/*数码管显示00000110*/

if（AA==5）BB=2;/*00000101*/

if（AA==4）BB=3;/*00000100*/

if（AA==14）BB=4;/*00010100*/

if（AA==13）BB=5;/*00010011*/

if（AA==12）BB=6;/*00010010*/

if（AA==22）BB=7;/*00100010*/

if（AA==21）BB=8;/*00100001*/

if（AA==20）BB=9;/*00100000*/

if（AA==30）BB=11;/*00110000*/

if（AA==29）BB=0;/*00101001*/

if（AA==28）BB=12;/*00101000*/

TEN=0;/*MOVTEN,A*/

DATA_OUT=0xA1;/*MOVDATA_OUT,#10100001B*/

SEND（）;/*CALLSEND*/

DATA_OUT=0xA1;/*MOVDATA_OUT,#10100001B*/

SEND（）;/*CALLSEND*/

DATA_OUT=0x81;/*MOVDATA_OUT,#10000001B*/

SEND（）;/*CALLSEND*/

DATA_OUT=TEN;/*MOVDATA_OUT,TEN*/

SEND（）;/*CALLSEND*/

DATA_OUT=0x80;/*MOVDATA_OUT,#10000000B*/

SEND（）;/*CALLSEND*/

DATA_OUT=BB;/*MOVDATA_OUT,B*/

SEND（）;/*CALLSEND*/

CS=1;/*片选无效*/

WAIT:

if（KEY==0）/*有键按下*/

gotoWAIT;/*跳到WAIT函数*/

gotoMAIN1;/*跳到WAIT1函数*/

}

voidSEND（void）/*定义SEND（void）函数*/

{

BIT_COUNT=8;/*位数为8*/

CS=0;/*片选有效*/

LONG_DELAY（）;/*长延时*/

SEND_LOOP:

CY=data_out7;/*将data_out7赋值给cy，为进位的位，cy复位即cy=0*/

DAT=CY;/*将进位赋值给DAT*/

CLK=1;/*时钟高电平，它变成高电平以后，HD7279延时T6才输出数据*/

AA=DATA_OUT;/*将输出数据复制给AA*/

AA=_crol_（AA,1）;/*循环左移*/

DATA_OUT=AA;/*将左移后的数据输出*/

SHORT_DELAY（）;/*短延时*/

CLK=0;/*CLK变低电平*/

SHORT_DELAY;/*延时T7*/

BIT_COUNT--;/*位数自减一*/

if（BIT_COUNT>0）/*判断位数是不是>0*/

gotoSEND_LOOP;/*DJNZ/*跳至SEND_LOOP*/BIT_COUNT,SEND_LOOP;/**/

DAT=0;/**/

}

voidLONG_DELAY（void）/*定义长延时函数*/

{

TIMER=25;/*计数初值25*/

DELAY_LOOP:

TIMER--;/*延时循环自减一*/

if（TIMER>0）

gotoDELAY_LOOP;

}/*RET*/

voidSHORT_DELAY（void）/*定义短延时函数*/

{

TIMER=4;/*MOVTIMER,#4;/*计数初值为4*/

DELAY_LOOP1:

TIMER--;/*延时循环自减一*/

if（TIMER>0）/**/

gotoDELAY_LOOP1;/*跳至DELAY_LOOP1*/

}

voidRECEIVE（void）/*定义RECEIVE（void）函数*/

{

BIT_COUNT=8;/*MOVBIT_COUNT,#8*/

DAT=1;/*SETBDAT*/

LONG_DELAY（）;/*CALLLONG_DELAY*/

RECEIVE_LOOP:

CLK=1;/*SETBCLK*/

SHORT_DELAY（）;/*CALLSHORT_DELAY*/

AA=DATA_IN;/*MOVA,DATA_IN*/

AA=_crol_（AA,1）;/*RLAA*/

DATA_IN=AA;/*MOVDATA_IN,A*/

CY=DAT;/*MOVC,DAT*/

data_in0=CY;/*MOVDATA_IN.0,C*/

CLK=0;/*CLRCLK*/

SHORT_DELAY（）;/*CALLSHORT_DELAY*/

BIT_COUNT--;//BIT_COUNT自减1

if（BIT_COUNT>0）//BIT_COUNT判断是否〉0，若是进入循环ECEIVE_LOOP

gotoRECEIVE_LOOP;

DAT=0;/*CLRDAT*/

}

标题：

数码管的显示

效果：

静态显示一位数码管,显示0-9

#include"reg51.h"//头文件:

unsignedchartable[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//变量定义:

表：

共阳数码管0有效依次显示0-9共十个数

sbitSMG1=P1^0;///引脚定义:

定义数码管阳级控制脚，第一个为P1口的0

sbitSMG2=P1^1;//定义数码管阳级控制脚，第二个为P1口的1

voiddelay（unsignedintd_time）;//函数声明:

//延时子函时，

voidmain（void）//主函数，C语言的入口函数:

{

unsignedchari;//定义循环变量

while

（1）

{SMG1=0;//@@@选择第一位数码管，这是静态显示，P0口输出显示，不需要刷新，也可选择第二位SMG2=0;也可两位同时输出显示

for（i=0;i<10;i++）//循环显示0-9

{

P0=table[i];//查表输出数码管段值给P0口，显示相应的0-9

delay（500）;//延时

}

}

}

voiddelay（unsignedinttmp）//延时子函数,参数范围0-65536

{unsignedcharj;

while（tmp--）

{

j=255;

while（j--）;

}

}

实验六电机调速控制实验

一．实验内容

连线并编制程序，产生脉冲信号，控制直流电动机的运行。

二.实验目的

掌握采用单片机控制直流电动机的硬件接口技术。

掌握直流电动机驱动程序的设计与调试方法。

熟悉直流电动机的工作特性。

三.实验电路

4．实验程序

#include//调用C51的头文件

typedefunsignedcharByte;//typedef定义可以在程序中用BYTE代替unsignedchar

sbitPAA=P1^0;//定义位变量PAA为P1^0

voidDelayXms（）//定义延时函数

{

inti,j;

for（i=0;i

for（j=0;j<100;j++）

}

voidmain（void）//定义主函数

{

P1=0x0;//使P1口8个脚都输出低电平

while

（1）