STC單片機實驗板實驗指導書

第頁嵌入式系統(tǒng)基礎【單片機】實驗指導書電子通信工程系·電子工程實驗中心目錄實驗一實驗板的裝配和使用實驗二軟件的使用實驗三流水燈實驗實驗四音頻輸出實驗實驗五按鍵的查詢編程實驗實驗六按鍵的中斷編程實驗實驗七數(shù)碼管顯示實驗實驗八矩陣鍵盤編程實驗實驗九定時器編程實驗實驗十電子時鐘編程實驗實驗十一時鐘芯片1302編程實驗實驗十二轉(zhuǎn)換1電壓測量實驗實驗十三轉(zhuǎn)換2溫度測量實驗實驗十四轉(zhuǎn)換3光強測量實驗實驗十五液晶顯示屏1602的編程實驗實驗十六液晶顯示屏12864的編程實驗實驗十七超聲波測距實驗實驗十八18B20數(shù)字溫度傳感器實驗實驗十九紅外遙控接收解碼實驗實驗二十紅外發(fā)射編碼方式實驗實驗二十一接近式自動感應開關實驗二十二多功能數(shù)字計算器實驗二十三液晶顯示萬年歷實驗二十四基于亮度控制的智能臺燈實驗二十五智力競賽16路搶答器實驗二十六16鍵電子琴實驗二十七校園打鈴智能控制器實驗二十八球賽計時及比分顯示系統(tǒng)實驗二十九電子密碼鎖實驗三十智能家居多參數(shù)測控系統(tǒng)實驗一實驗板的裝配和使用實驗板電路原理圖二、實驗板插裝和焊接的注意事項本套件是一塊12C52系列單片機的實驗板，并且?guī)в幸粋€接口的程序燒寫器。該實驗板及51系列單片機兼容，也可以直接運行89S51等單片機；套件主要包括一袋元器件【共計51個元件】，一塊電路板（貼片元器件已經(jīng)焊接在電路板上了），一根連接線和一塊單片機芯片（連接線和單片機等到焊接完畢檢查無誤后再發(fā)）；電路板上的貼片元件已經(jīng)焊接完畢，袋中的其它直插元件由學生自己動手焊接（練習焊接工藝并熟悉元器件和實驗板的構(gòu)成）；請焊接前逐一了解各個元件的名稱、在電路中的作用、在電路板上的插裝位置、引腳極性【往電路板上插裝時的方向特別重要】等知識點（參見“元件清單”），防止出現(xiàn)焊接錯誤；焊接時請遵循先低后高的原則（可以按照“元件清單”的先后順序來插裝和焊接），元件一般是插一個焊一個，向下插裝到位再焊接，每個焊點的焊接時間最好不要超過3-5秒，焊后及時剪去元件引腳；為保證電路板上元件的整齊、美觀，建議插裝和焊接時注意一定的技巧（例如：焊發(fā)光二極管或按鍵等元件時，先將元件按正確方向緊貼電路板插裝，然后每個元件只焊一個腳，再回頂層扶正歪斜的元件，最后將剩下的引腳全部焊接完畢）；電路板上有一部分元器件（或焊盤）是為今后進行功能擴展預留的，不需要焊接（標有X115的位置都不必焊，需要焊的元件可以參見“電路板照片”）；焊接過程中要養(yǎng)成良好的習慣，例如工具擺放位置要順手，元件及剪下的引腳不亂丟棄，注意用電安全，工作完畢后及時清理桌面衛(wèi)生等；焊接完畢通電前，要用萬用表的電阻檔測量電源接口的阻抗值（一般會大于1kΩ），若太小，則可能是電路板上有短路現(xiàn)象，為了防止燒壞計算機的接口，一定要檢查并處理后再及計算機的口連接；首次連接線給電路板通電時，因為單片機中還沒有程序，所以電路板上的發(fā)光二極管和數(shù)碼管的顯示都是隨機的，不代表任何意義，不能由此判別實驗板是否存在故障；接下來我們就可以往這個實驗板中燒寫程序了，具體的使用方法，請參見下文“五、實驗板的使用方法”部分。三、元件清單名稱數(shù)量說明袋中元件12晶體2沒極性32.768晶體1沒極性（臥倒插裝焊接）40集成塊座1注意方向13021注意方向（重點）41483注意方向熱敏電阻1沒極性光敏電阻1沒極性9注意方向數(shù)碼管6【極性問題是重點】注意方向按鍵22注意方向座1六個腳都要焊接蜂鳴器1注意方向六腳自鎖開關1注意方向多圈精密電位器1注意方向板上貼片74164610143011K148550110K610220K110341K?110041K?1224R電源10K?162其它12C5A1線11其他擴展元件……四、實驗板照片五、實驗板的使用方法注意：【下面的說明乍看起來很長很麻煩，其實前四大步操作只需要在第一次使用時設置一遍。今后正常使用，只需點擊步驟5中的兩個按鍵就了！】1、焊接工作完成后，將本實驗板首次連接計算機時，需要安裝驅(qū)動（每臺電腦只在第一次使用實驗板前執(zhí)行一次即可，如同新買的U盤第一次連接計算機時要求安裝驅(qū)動的情況相似）。2、驅(qū)動文件在“單片機實驗板資源匯總【學生】”文件夾的“端驅(qū)動”文件夾中；3、驅(qū)動文件的安裝方法：運行341文件，彈出如下圖所示的界面，然后點擊“安裝”按鈕即可。4、安裝完畢后，將實驗板連接到計算機的口上，并打開實驗板的電源開關【此時，因為單片機中還沒有寫入程序，所以實驗板上的顯示是混亂的，此時不用管，只要接通電源即可】，在計算機桌面的“我的電腦”的右鍵菜單中選擇“屬性”，再在“硬件”標簽中點擊“設備管理器”按鈕，在“端口（和）”中查看多出的一個通訊端口的編號【例如：下圖中的，表示實驗板及這臺計算機將通過5端口通訊，這個“5”將在下一步中用到。不同計算機端口編號可能不同?！?、下載燒錄軟件的使用：=1\*3①在“單片機實驗板資源匯總【學生】”文件夾的“下載燒錄軟件”中雙擊圖標打開軟件，如下圖所示：=2\*3②我們要先將實驗板連接到計算機的接口上，然后按照以下的步驟操作就可以了：步驟1：選擇單片機型號：12C5A步驟2：點擊按鈕“打開程序文件”，選擇你要往單片機中燒錄的*文件；步驟3：選擇及之通信的串行口的端口號【參見“實驗板使用方法”的第4條】步驟4：【如果不是特殊需要，這部分不要隨意改動，否則會帶來不必要的麻煩！】步驟5：點擊“下載”按鈕，下面的信息顯示框中會出現(xiàn)“正在嘗試及單片機握手連接...”的提示。此時，在關閉實驗板上的電源開關的前提下，重新打開實驗板的電源開關給實驗板通電，程序會從計算機自動燒錄到實驗板的單片機中?！敬藭r，可以在實驗板上觀察程序執(zhí)行結(jié)果了?！?3\*3③如果想往單片機中燒錄另一個程序，可以再次執(zhí)行上面的“步驟2”和“步驟5”兩步，簡單吧！實驗二軟件的使用軟件使用前的準備工作向C中增加單片機型號的方法：目前我們常用的軟件有2版本和3版本等，現(xiàn)在以向2版本中添加單片機型號為例，常用的方法有兩種：【建議大家采用方法2】方法1：數(shù)據(jù)庫替換法打開文件夾“單片機實驗板資源匯總【學生】”\“向C中增加型號”\“方法1”\“2”，復制2文件，粘貼到C:\\2中，替換其中的2文件。【這樣，在軟件中，可選的單片機就全是公司的型號了】方法2：新數(shù)據(jù)庫添加法打開文件夾“單片機實驗板資源匯總【學生】”\“向C中增加型號”\“方法2”，將其中2文件夾中的文件粘貼到C:\\2文件夾中；再將文件粘貼到C:\文件夾中，替換原來的文件?！具@樣，在軟件中，即保留了原軟件中自帶的單片機型號，又新增加了公司的型號】軟件的使用簡介下面是2軟件的簡單使用步驟，詳細的使用說明見“單片機實驗板資源匯總【學生】”文件夾中的“附錄：2軟件的使用說明”。點擊桌面上的圖標打開軟件。選擇菜單中的【】/【】新建項目，在彈出的對話框中選擇保存路徑和填寫項目名稱，如下圖所示，然后點擊“保存”按鈕。如果是采用了“方法2：新數(shù)據(jù)庫添加法”向2中添加單片機型號的話，會彈出一個“a”對話框，要在其中選擇“單片機”，再在彈出的對話框中選擇“12C5A16S2”系列中的“12C5A08S2”單片機，然后點擊“接下來要新建一個源程序文件。選擇【】/【】選項，在彈出的程序文本框中輸入程序，并選擇【】/【】選項，或者單擊工具欄按鈕，保存源程序，（注意C文件后綴為*）然后點擊“保存”按鈕，如下圖所示。如果已經(jīng)有源程序文件，可以忽略這一步。單擊1前面的+號，展開里面的內(nèi)容1，用右鍵單擊1，在彈出的快捷菜單中選擇‘1’選項，如下圖所示：選擇剛才的文件“流水燈”，單擊“”按鈕，添加完畢后單擊“”按鈕，關閉該窗口，如下圖所示：鼠標右鍵單擊1，在彈出的快捷菜單中選擇‘1’選項，如下圖所示：在彈出的‘1’對話框中有10個選項卡，選中其中的第三個選項卡“”，中間的“：”【生成文件】選項一定要選中，如果編譯之后沒有生成文件，就是因為這個選項沒有被選中。默認是不選中的。最后點擊“確定”按鈕，編譯程序。選擇菜單【】/【】選項，或者單擊工具欄中的按鈕，如下圖所示，開始編譯程序。如果編譯成功，開發(fā)環(huán)境下面會顯示編譯成功的信息，如下圖所示。如果有錯誤，回到源程序文本框中，修改程序，并且重新編譯，直到編譯成功為止。至此編程工作順利結(jié)束，可以將生成的*文件燒錄進單片機，看看執(zhí)行的結(jié)果了。實驗三流水燈實驗1、8個燈分別連接在單片機P2口上，具體見原理圖；2、因為是陰極通過電阻連接到單片機的口上，所以當口為“0”時燈亮，當口為“13、熟悉延時子程序的結(jié)構(gòu)和編寫方法；4、編寫主程序，實現(xiàn)燈的延時閃爍，閃爍頻率在0.3～1.5秒之間可以任意設置；；5、具體可以參見“參考程序”。實驗四音頻輸出實驗1、本實驗板的P0.3口上連接了1個蜂鳴器，具體見原理圖；2、因為蜂鳴器是通過型三極管8550來驅(qū)動的，所以當口P0.3為“0”時蜂鳴器響，當口P0.3為“13、熟悉單片機編程控制蜂鳴器發(fā)聲的工作原理；4、掌握單片機編程控制蜂鳴器發(fā)出不同頻率聲音的方法；5、了解一段簡短音樂樂譜的構(gòu)成，及其單片機程序?qū)崿F(xiàn)的基本方法；6、編寫主程序，通過編程實現(xiàn)單片機驅(qū)動蜂鳴器自動演奏一段音樂；7、具體可以參見“參考程序”。實驗五按鍵的查詢編程實驗1、本實驗板上有一個按鍵連接在單片機的中斷1（1）接口上，具體見原理圖；2、8個燈分別連接在單片機P0口上，具體見原理圖；因為是陰極通過電阻連接到單片機的口上，所以當口為“0”時燈亮，當口為“13、熟悉中斷子程序的編寫方法；4、編寫主程序，實現(xiàn)燈的延時閃爍，閃爍頻率在0.3～1.5秒之間可選；5、具體可以參見“參考程序”。實驗六按鍵的中斷編程實驗1、本實驗板上有一個按鍵連接在單片機的中斷1（1）接口上，具體見原理圖；2、8個燈分別連接在單片機P0口上，具體見原理圖；因為是陰極通過電阻連接到單片機的口上，所以當口為“0”時燈亮，當口為“13、熟悉中斷子程序的編寫方法；4、編寫主程序，實現(xiàn)燈的延時閃爍，閃爍頻率在0.3～1.5秒之間可選；5、具體可以參見“參考程序”。實驗七數(shù)碼管顯示實驗1、本實驗板的串行口上通過74164連接了六個數(shù)碼管，具體見原理圖；2、因為本實驗板上的數(shù)碼管是共陽數(shù)碼管，所以當74164的端口為“0”時數(shù)碼管對應的段亮，當74164的端口為“1”3、了解數(shù)碼管顯示0～9等數(shù)字的原理和“字模”的構(gòu)成方式；4、掌握單片機通過串行口上連接的74164實現(xiàn)數(shù)碼管顯示數(shù)字的方法；5、熟悉顯示子程序的編寫方法；6、編寫主程序，實現(xiàn)通過數(shù)碼管顯示自己學號后六位的方法；7、編寫主程序，實現(xiàn)通過數(shù)碼管循環(huán)顯示自己全部學號數(shù)字的方法；8、具體可以參見“參考程序”。實驗八矩陣鍵盤編程實驗1、本實驗板的P1口上連接了16個按鍵，具體見原理圖；2、本實驗板的串行口上通過74164連接了六個數(shù)碼管，具體見原理圖；3、了解行列翻轉(zhuǎn)法進行矩陣鍵盤解碼的工作原理；4、掌握行列翻轉(zhuǎn)法矩陣鍵盤解碼的編程方法；5、編寫主程序，實現(xiàn)任意按下某鍵，其對應的鍵值能夠在數(shù)碼管上顯示出來；6、具體可以參見“參考程序”。實驗九定時器編程實驗1、8個燈分別連接在單片機P0口上，具體見原理圖；2、因為是陰極通過電阻連接到單片機的口上，所以當口為“0”時燈亮，當口為“13、了解單片機中定時器的結(jié)構(gòu)和工作原理；4、掌握定時器初值的計算方法；5、熟悉定時器子程序的編寫方法；6、編寫主程序，實現(xiàn)燈的定時閃爍，閃爍頻率在0.3～1.5秒之間可以任意設置；7、具體可以參見“參考程序”。實驗十電子時鐘編程實驗1、本實驗板的串行口上通過74164連接了六個數(shù)碼管，具體見原理圖；2、因為本實驗板上的數(shù)碼管是共陽數(shù)碼管，所以當74164的端口為“0”時數(shù)碼管對應的段亮，當74164的端口為“13、復習數(shù)碼管顯示0～9等數(shù)字的原理和單片機通過串行口上連接的74164實現(xiàn)數(shù)碼管顯示數(shù)字的方法，以及顯示子程序的編寫方法；4、復習定時子程序的編寫方法；5、編寫主程序，實現(xiàn)單位時間長度的定時，從而定時1秒鐘；并且編程實現(xiàn)60進制和24進制計數(shù)器，最終實現(xiàn)24時制時鐘；6、在主程序中編寫按鍵程序，實現(xiàn)時鐘當前時間的校時調(diào)整功能；7、具體可以參見“參考程