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單片機(jī)+74LS138譯碼器+跑馬燈+8255A+8253方波實(shí)驗(yàn)詳解

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ID:512178 發(fā)表于 2019-4-14 21:16 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
目錄
一、構(gòu)建單片機(jī)最小系統(tǒng)版和實(shí)驗(yàn)環(huán)境熟悉
1.1實(shí)驗(yàn)要求
1.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程
1,21.單片機(jī)最小系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
1.22編譯環(huán)境的熟悉
二、跑馬燈實(shí)驗(yàn)及74LS138譯碼
2.1.實(shí)驗(yàn)要求
2.2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.21單片機(jī)直接實(shí)現(xiàn)跑馬燈
2.22通過(guò)74LS138譯碼器實(shí)現(xiàn)跑馬燈
三、8255A控制交通燈實(shí)驗(yàn)
3.1實(shí)驗(yàn)要求
3.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程
四、8253方波實(shí)驗(yàn)
4.1實(shí)驗(yàn)要求
4.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程
五、繼電器控制實(shí)驗(yàn)
5.1實(shí)驗(yàn)要求
單片機(jī)設(shè)計(jì)總結(jié):
附錄:

摘要:
單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)為一門(mén)理論與實(shí)踐相結(jié)合的課,本課安排的實(shí)驗(yàn)旨在培養(yǎng)學(xué)生軟硬件開(kāi)發(fā)能力,用編程語(yǔ)言及硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)串、并行通訊、計(jì)數(shù)/定時(shí)、A/D、D/A等硬件接口的功能,進(jìn)一步加深對(duì)常用硬件芯片的了解和應(yīng)用,以及學(xué)習(xí)用單片機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生利用編程語(yǔ)言及硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的方案設(shè)計(jì)、程序編寫(xiě)、硬件連接、調(diào)試,從中體會(huì)具體硬件接口的應(yīng)用技巧,進(jìn)一步理解硬件接口芯片,逐步掌握單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方法。

使用Protues能使我們?cè)跊](méi)有用實(shí)物連接的情況下允許學(xué)生在Windows操作系統(tǒng)下編寫(xiě)、編譯、連接、錯(cuò)誤定位、調(diào)試、觀察、修改系統(tǒng)。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),學(xué)生可以熟悉各種類型的接口芯片,匯編語(yǔ)言程序的編寫(xiě)、調(diào)試,充分鍛煉動(dòng)手及編程能力。
關(guān)鍵詞:編程語(yǔ)言    硬件芯片    單片機(jī)系統(tǒng)    接口芯片

一、構(gòu)建單片機(jī)最小系統(tǒng)版和實(shí)驗(yàn)環(huán)境熟悉

1.1實(shí)驗(yàn)要求

一、預(yù)習(xí)要求

1.構(gòu)建單片機(jī)最小系統(tǒng),熟悉51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及編程方法
2.按照程序流程圖編寫(xiě)出程序

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/font>

1.熟悉星單片機(jī)最小系統(tǒng)的組成和工作原理,熟悉Keil C51集成環(huán)境軟件的使用方法。
2.熟悉MCS51匯編指令,能自己編寫(xiě)簡(jiǎn)單的程序,控制硬件。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

單片機(jī)最小系統(tǒng)實(shí)驗(yàn):
1、熟悉單片機(jī)最小系統(tǒng)的組成和工作原理,熟悉Keil C51集成環(huán)境軟件的安裝和使用方法。
2、作出單片機(jī)最小系統(tǒng)的組成原理圖,分析其各構(gòu)成單元的工作原理。
存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn):
1、熟悉MCS51匯編指令。
2、進(jìn)行存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn),編寫(xiě)程序。
3、運(yùn)行程序,驗(yàn)證譯碼的正確性。
1.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程
1,21.單片機(jī)最小系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
1.單片機(jī)最小系統(tǒng)板的組成
時(shí)鐘電路復(fù)位電路,電源電路,這幾個(gè)部分構(gòu)成,復(fù)位電路是用來(lái)使電路的運(yùn)行狀態(tài)歸零,電源電路是用來(lái)提供+5v的電源電壓,對(duì)單片機(jī)進(jìn)行供電(由于器材等原因本次設(shè)計(jì)我們用的是開(kāi)發(fā)板供電)。下面的單片機(jī)最小系統(tǒng)板,我們晶振選擇的是12MHz的,其他的各種元器件來(lái)構(gòu)成單片機(jī)的最小系統(tǒng)板。

2、使用Protues繪制單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖

3、單片機(jī)最小系統(tǒng)的工作原理

(1)51單片機(jī)最小系統(tǒng)復(fù)位電路的極性電容C3的大小直接影響單片機(jī)的復(fù)位時(shí)間,一般采用10-30uF,51單片機(jī)最小系統(tǒng)容值越大需要的復(fù)位時(shí)間越短。

(2)51單片機(jī)最小系統(tǒng)晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz,在正常工作的情況下可以采用更高頻率的晶振,51單片機(jī)最小系統(tǒng)晶振的振蕩頻率直接影響單片機(jī)的處理速度,頻率越大處理速度越快。

(3)51單片機(jī)最小系統(tǒng)起振電容C2、C3一般采用15-33pF,并且電容離晶振越近越好,晶振離單片機(jī)越近越好。

(4)P0口為開(kāi)漏輸出,作為輸出口時(shí)需加上拉電阻,阻值一般為10k。

A、設(shè)置為定時(shí)器模式時(shí),加1計(jì)數(shù)器是對(duì)內(nèi)部機(jī)器周期計(jì)數(shù)(1個(gè)機(jī)器周期等于12個(gè)振蕩周期,即計(jì)數(shù)頻率為晶振頻率的1/12)。計(jì)數(shù)值N乘以機(jī)器周期Tcy就是定時(shí)時(shí)間t。

B、設(shè)置為計(jì)數(shù)器模式時(shí),外部事件計(jì)數(shù)脈沖由T0或T1引腳輸入到計(jì)數(shù)器。在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間采樣T0、T1引腳電平。當(dāng)某周期采樣到一高電平輸入,而下一周期又采樣到一低電平時(shí),則計(jì)數(shù)器加1,更新的計(jì)數(shù)值在下一個(gè)機(jī)器周期的S3P1期間裝入計(jì)數(shù)器。由于檢測(cè)一個(gè)從1到0的下降沿需要2個(gè)機(jī)器周期,因此要求被采樣的電平至少要維持一個(gè)機(jī)器周期。當(dāng)晶振頻率為12MHz時(shí),最高計(jì)數(shù)頻率不超過(guò)1/2MHz,即計(jì)數(shù)脈沖的周期要大于2 ms。

1.22編譯環(huán)境的熟悉
實(shí)驗(yàn)中我們使用keil 4環(huán)境編譯程序。其窗口界面如下:

思考題

1、在單片機(jī)最小系統(tǒng)的構(gòu)建中,應(yīng)注意哪些因素。

答:(1)51單片機(jī)現(xiàn)在多用AT89S51,不用晶振,晶體加兩個(gè)電容就可以了。
(2)復(fù)位電路中的電容是慮波穩(wěn)定作用,并聯(lián)在一個(gè)電阻上,一端接地,一端通過(guò)開(kāi)關(guān)接高電位就可以了。
(3)晶振:一般選用 12MHz ,因?yàn)榭梢詼?zhǔn)確地得到 9600 波特率和 19200 波特率。

實(shí)驗(yàn)總結(jié)

單片機(jī)最小系統(tǒng)的構(gòu)建,讓我對(duì)單片機(jī)的知識(shí)有了更深的了解。單片機(jī)最小系統(tǒng)的焊接,也鍛煉了我的自己動(dòng)手的能力。在焊接的過(guò)程中由于粗心,出了不少的錯(cuò)誤,最后還是在同學(xué)的幫助下順利完成了。
二、跑馬燈實(shí)驗(yàn)及74LS138譯碼
2.1.實(shí)驗(yàn)要求

一、預(yù)習(xí)要求

1.熟悉51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及編程方法

2.按照程序流程圖編寫(xiě)出程序

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/font>

1.熟悉集成環(huán)境軟件或熟悉Keil C51集成環(huán)境軟件的使用方法。

2.熟悉MCS51匯編指令,能自己編寫(xiě)簡(jiǎn)單的程序,控制硬件。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

(一)跑馬燈實(shí)驗(yàn):

1、熟悉集成環(huán)境軟件或熟悉Keil C51集成環(huán)境軟件的安裝和使用方法。

2、照接線圖編寫(xiě)程序:使用P1口控制G6區(qū)的8個(gè)指示燈,循環(huán)點(diǎn)亮,瞬間只有一個(gè)燈亮。

3、觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證程序是否正確。

(二)74LS138譯碼器實(shí)驗(yàn):

1、設(shè)計(jì)74LS138接口電路,編寫(xiě)程序:使用單片機(jī)的P1.0、P1.1、P1.2控制74HC138的數(shù)據(jù)輸入端,通過(guò)譯碼產(chǎn)生8選1個(gè)選通信號(hào),輪流點(diǎn)亮8個(gè)LED指示燈。

2、運(yùn)行程序,驗(yàn)證譯碼的正確性。

2.2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.21單片機(jī)直接實(shí)現(xiàn)跑馬燈

                        跑馬燈原理圖

                              仿真圖

1、跑馬燈對(duì)應(yīng)程序的流程圖




2.22通過(guò)74LS138譯碼器實(shí)現(xiàn)跑馬燈

1、74LS138譯碼器工作原理

(1)、74LS138譯碼器工作原理

74LS138原理圖

從原理圖可看出,74138有三個(gè)輸入端:A0、A1、A2和八個(gè)輸出端Q0~Q7。當(dāng)輸入端A0、A1、A2的編碼為000時(shí),譯碼器輸出為Q0=0,而Q1~Q7=1。即Q0對(duì)應(yīng)于A0、A1、A2為000狀態(tài),低電平有效。A0、A1、A2的另外7種組合見(jiàn)后面的真值表。

圖中S1、S2、S3為使能控制端,起到控制譯碼器是否能進(jìn)行譯碼的作用。只有S1為高電平,S2、S3均為低電平時(shí),才能進(jìn)行譯碼,否則不論輸入輸入為何值,每個(gè)輸出端均為1。

(2)、74LS138譯碼器真值表

2、通過(guò)74LS138跑馬燈仿真圖

3.對(duì)應(yīng)程序流程圖




思考題            

1、在單片機(jī)系統(tǒng)中,74LS138通常用來(lái)產(chǎn)生片選信號(hào),應(yīng)如何處理?
答:取三根底地址線,接到74LS138譯碼器的輸入端,譯碼產(chǎn)生,8個(gè)使能控制信號(hào)。

實(shí)驗(yàn)心得

第一個(gè)實(shí)驗(yàn)單片機(jī)直接控制跑馬燈,比較容易實(shí)現(xiàn),只需要從單片機(jī)的p1.0到p1.7接到跑馬燈上,利用這些接口控制。138控制流水燈的實(shí)驗(yàn)有些麻煩,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也出現(xiàn)了不少的問(wèn)題,但到最后都解決了。這次的實(shí)驗(yàn)讓我對(duì)138的功能有了更深的了解與熟悉。
三、8255A控制交通燈實(shí)驗(yàn)
3.1實(shí)驗(yàn)要求

一、預(yù)習(xí)要求

1.熟悉51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及編程方法

2.按照要求畫(huà)出流程圖及程序

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/font>

1、了解8255芯片的工作原理,熟悉其初始化編程方法以及輸入、輸出程序設(shè)計(jì)技巧。學(xué)會(huì)使用8255并行接口芯片實(shí)現(xiàn)各種控制功能,如本實(shí)驗(yàn)(控制交通燈)等。

2、熟悉8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)和與單片機(jī)的接口邏輯,熟悉8255芯片的3種工作方式以及控制字格式。

3、嘗試自行編寫(xiě)程序,填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、設(shè)計(jì)8255接口電路,編寫(xiě)程序:使用8255的PA0..2、PA5..7控制LED指示燈,實(shí)現(xiàn)交通燈功能。

2、連接線路驗(yàn)證8255的功能,熟悉它的使用方法。

3.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1、8255引腳圖

2、8255工作原理

8255共有三種工作方式:

(1)工作方式0:這是 8255A 中各端口的基本輸入/輸出方式。它只完成簡(jiǎn)單的并行輸入/輸出操作,CPU 可從指定端口輸入信息,也可向指定端口輸出信息,如果三個(gè)端口均處于工作方式0,則可由工作方式控制字定義16種工作方式的組合。

(2)工作方式1:被稱作選通輸入/輸出方式。在這種工作方式下,數(shù)據(jù)輸入/輸出操作要在選通信號(hào)控制下完成。

(3)工作方式2:被稱作帶選通的雙向傳送方式。8255A中只允許端口A 處于工作方式2,可用來(lái)在兩臺(tái)處理機(jī)之間實(shí)現(xiàn)雙向并行通信。其有關(guān)的控制信號(hào)由端口 C 提供,并可向 CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)。

3、主程序流程圖


4、8255A交通燈仿真圖



思考題
1.如何對(duì)8255的PC口進(jìn)行位操作?
8255控制字D7=1時(shí),D6~D0為口模式控制,D7=0時(shí)控制字為PC口的位操作模式,如控制字=00H,PC0復(fù)位;控制字=01H,PC0置位;控制字=0EH,PC7復(fù)位;控制字=0FH,PC7置位;其中D6~D4沒(méi)定義,D3~D1從000B~111B分別指定PC0~PC7腳,D0位為相應(yīng)的電平高低,0為低電平,1為高電平。

實(shí)驗(yàn)總結(jié)

所有的實(shí)驗(yàn)中最難得還是這個(gè)家同等的實(shí)驗(yàn)。在做交通燈的實(shí)驗(yàn)時(shí)我們遇到了很大的問(wèn)題,不管我們?cè)趺催B線就是不能點(diǎn)亮燈或者點(diǎn)亮了等也不能實(shí)現(xiàn)要求,就是燈一直亮而不閃。即使使用萬(wàn)用表也很難找到問(wèn)題的所在,最后還是通過(guò)退隊(duì)之間的討論以及在別的同學(xué)的幫助下。
四、8253方波實(shí)驗(yàn)4.1實(shí)驗(yàn)要求

一、預(yù)習(xí)要求

1.熟悉51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及編程方法

2.按照要求畫(huà)出流程圖及程序

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/font>

了解8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理;了解8253與單片機(jī)的接口邏輯;熟悉8253的控制寄存器和初始化編程方法,熟悉8253的6種工作模式。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、設(shè)計(jì)接口電路,編寫(xiě)程序:使用8253的計(jì)數(shù)器0和計(jì)數(shù)器1實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入時(shí)鐘頻率的兩級(jí)分頻,得到一個(gè)周期為1秒的方波,用此方波控制蜂鳴器,發(fā)出報(bào)警信號(hào),也可以將輸入腳接到邏輯筆上來(lái)檢驗(yàn)程序是否正確。

2、連接線路,驗(yàn)證8253的功能,熟悉它的使用方法。

4.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程
1、8253引腳圖


2、8253工作原理
 8253中各通道可有6種可供選擇的工作方式, 以完成定時(shí)、計(jì)數(shù)或脈沖發(fā)生器等多種功能。8253工作方式如下:

(1)工作方式0:稱為計(jì)數(shù)結(jié)束中斷方式,當(dāng)任一通道被定義為工作方式0時(shí), OUTi輸出為低電平;若門(mén)控信號(hào)GATE為高電平,當(dāng)CPU利用輸出指令向該通道寫(xiě)入計(jì)數(shù)值WR#有效時(shí),OUTi仍保持低電平,然后計(jì)數(shù)器開(kāi)始減“1”計(jì)數(shù), 直到計(jì)數(shù)值為“0”,此刻O(píng)UTi將輸出由低電平向高電平跳變,可用它向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求,OUTi端輸出的高電平一直維持到下次再寫(xiě)入計(jì)數(shù)值為止。

(2)工作方式1:稱作可編程單脈沖發(fā)生器,進(jìn)入這種工作方式, CPU裝入計(jì)數(shù)值n后OUTi輸出高電平, 不管此時(shí)的GATE輸入是高電平還是低電平, 都不開(kāi)始減“1”計(jì)數(shù),必須等到GATE由低電平向高電平跳變形成一個(gè)上升沿后,計(jì)數(shù)過(guò)程才會(huì)開(kāi)始。

(3)工作方式2:稱作速率波發(fā)生器,進(jìn)入這種工作方式, OUTi輸出高電平,裝入計(jì)數(shù)值n后如果GATE為高電平,則立即開(kāi)始計(jì)數(shù),OUTi保持為高電平不變; 待計(jì)數(shù)值減到“1”和“0”之間, OUTi將輸出寬度為一個(gè)CLKi周期的負(fù)脈沖,計(jì)數(shù)值為“0”時(shí),自動(dòng)重新裝入計(jì)數(shù)初值n,實(shí)現(xiàn)循環(huán)計(jì)數(shù)。

(4)工作方式3:稱作方波發(fā)生器,任一通道工作在方式3, 只在計(jì)數(shù)值n為偶數(shù),則可輸出重復(fù)周期為n、占空比為1:1的方波。進(jìn)入工作方式3,OUTi輸出低電平, 裝入計(jì)數(shù)值后,OUTi立即跳變?yōu)楦唠娖健?/font>

(5)工作方式4:稱作軟件觸發(fā)方式,進(jìn)入工作方式4,OUTi輸出高電平。裝入計(jì)數(shù)值n后, 如果GATE為高電平,則立即開(kāi)始減“1”計(jì)數(shù),直到計(jì)數(shù)值減到“0”為止,OUTi輸出寬度為一個(gè)CLKi周期的負(fù)脈沖。

(6)工作方式5:稱為硬件觸發(fā)方式,進(jìn)入工作方式5, OUTi輸出高電平, 硬件觸發(fā)信號(hào)由GATE端引入。開(kāi)始時(shí)GATE應(yīng)輸入為0, 裝入計(jì)數(shù)初值n后,減“1”計(jì)數(shù)并不工作,一定要等到硬件觸發(fā)信號(hào)由GATE端引入一個(gè)正階躍信號(hào),減“1”計(jì)數(shù)才會(huì)開(kāi)始,待計(jì)數(shù)值計(jì)到“0”, OUTi將輸出負(fù)脈沖,其寬度固定為一個(gè)CLKi周期,表示定時(shí)時(shí)間到或計(jì)數(shù)次數(shù)到。

(7)工作方式6:⑴直接讀計(jì)數(shù)器:輸出鎖存器在非鎖存狀態(tài)會(huì)跟隨計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的變化而變化,直接讀計(jì)數(shù)器是從鎖存器得到計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。⑵先鎖存再讀。孩偻ㄟ^(guò)方式選擇控制字對(duì)指定通道(SC1、SC0)的計(jì)數(shù)值鎖入鎖存器(RL1RL0=00), 鎖存器一旦鎖存了當(dāng)前計(jì)數(shù)值,就不再隨計(jì)數(shù)器變化直到被讀取。②讀計(jì)數(shù)器通道(有鎖存器)。

3、主程序流程圖

4、中斷程序流程圖

5、8253方波仿真圖

思考題

1、8253還有其它五種工作方式,其它工作模式下,硬件如何設(shè)計(jì)?程序如何編寫(xiě)?
答:(1)計(jì)數(shù)初值何時(shí)起作用:計(jì)數(shù)初值寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值寄存器(CR)后,要經(jīng)過(guò)一個(gè)CLK輸入后,計(jì)數(shù)執(zhí)行部件(CE)才開(kāi)始計(jì)數(shù)。
(2)門(mén)控信號(hào)的影響:門(mén)控信號(hào)是計(jì)數(shù)允許信號(hào)。高電平允許,即GATE=1,允許對(duì)CLK計(jì)數(shù)。上升沿允許這種情況需使用計(jì)數(shù)器內(nèi)部的一個(gè)邊沿觸發(fā)器。只要當(dāng)初邊沿觸發(fā)器置1后,計(jì)數(shù)器才對(duì)CLK計(jì)數(shù)。GATE上升沿使邊沿觸發(fā)器置1,GATE下降沿使邊沿觸發(fā)器自動(dòng)清0.模式0,2,3,4,高電平允許,模式1、5,上升沿允許。
(3)OUT信號(hào)的狀態(tài):寫(xiě)入控制字后,OUT的狀態(tài)。計(jì)數(shù)過(guò)程中,OUT的狀態(tài)。計(jì)數(shù)終了,OUT的狀態(tài)。
(4)技術(shù)操作是否可以重復(fù),或稱計(jì)數(shù)初值是否可以自動(dòng)裝入:a.不可重復(fù)b自動(dòng)重復(fù)c條件重復(fù)。
(5)計(jì)數(shù)器的工作模式:計(jì)數(shù)器在CLK的下降沿使計(jì)數(shù)值減1,計(jì)數(shù)值減至0時(shí),“計(jì)數(shù)到”。寫(xiě)入初值0時(shí),代表最大初值65536。模式0:計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷。模式1:可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。模式2:分頻器模式。3:方波發(fā)生器模式4:軟件觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器。模式5:硬件觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器。

實(shí)驗(yàn)總結(jié)

在該實(shí)驗(yàn)中我們要注意對(duì)8253的使用,掌握8253的使用方法,明白其工作原理,了解8253芯片的各個(gè)引腳。在編寫(xiě)程序時(shí),要注意8253的初始化,注意不要把初始化部分寫(xiě)到循環(huán)程序中去了,否則就會(huì)在上電后一直對(duì)8253進(jìn)行初始化操作,不能實(shí)現(xiàn)功能。還有在編寫(xiě)延遲程序時(shí)要留夠延遲時(shí)間,否則也會(huì)不能正確實(shí)現(xiàn)功能。
五、繼電器控制實(shí)驗(yàn)5.1實(shí)驗(yàn)要求

一、預(yù)習(xí)要求

1.了解繼電器/光偶器件的原理及應(yīng)用

2.認(rèn)真預(yù)習(xí)本節(jié)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,嘗試自行編寫(xiě)程序。

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/font>

1、掌握使用繼電器控制外設(shè)的基本方法和編程。

2、掌握光耦的工作原理,熟悉它的使用方法。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、預(yù)備知識(shí)
自動(dòng)化控制設(shè)備中,存在一個(gè)電子與電氣電路的互連問(wèn)題,一方面,電子電路要控制電氣電路的執(zhí)行元件,如:電動(dòng)機(jī)、電磁鐵、電燈等;一方面又要為電子電路提供良好的電隔離,以保護(hù)電子電路和人身安全,減少干擾源。繼電器就起這個(gè)橋梁作用。
2、實(shí)驗(yàn)過(guò)程:設(shè)計(jì)接口電路,通過(guò)繼電器控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、停止。

四、實(shí)驗(yàn)原理

參考電路原理圖如下:

(繼電器控制原理圖)

五、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

實(shí)驗(yàn)室電腦,集成軟件及STAR ES598實(shí)驗(yàn)儀

六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.注意在集成環(huán)境下程序調(diào)試的方法

    2.注意保護(hù)實(shí)驗(yàn)箱

七、實(shí)驗(yàn)步驟

繼電器控制

1、設(shè)計(jì)接口電路,分析工作原理。

2、編寫(xiě)并運(yùn)行程序,利用撥動(dòng)開(kāi)關(guān)控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、停止。

思考題

1.列寫(xiě)出所編程序及流程圖并做出注釋

           CLR    P2.7                                            ;使譯碼器無(wú)效                                                                     
JIDIAN_1:  SETB P2.6
                               CJNE   R4,#05H,JIDIAN_2              ;按鍵按下后立即跳出
           JB     P3.1,JIDIAN_1                ;JB位條件轉(zhuǎn)移
MM:                               CLR    P2.6
                               JNB     P3.1,MM
                               JB              P3.1,  JIDIAN_1
JIDIAN_2:
                               RET
                END
實(shí)驗(yàn)總結(jié)
  第五次試驗(yàn)我只做了繼電器的實(shí)驗(yàn),主要通過(guò)繼電器來(lái)控制電機(jī)。由于器材的限制沒(méi)有電機(jī),我用一個(gè)發(fā)光二極管來(lái)代替。當(dāng)開(kāi)關(guān)合上導(dǎo)通時(shí),二極管發(fā)光,開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)二極管熄滅,這樣能模擬電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)焊接時(shí)需要非常小心,因?yàn)槔^電器的引腳有6個(gè),不是都需要焊接,有幾個(gè)引腳的功能是一樣的,剛還是由于沒(méi)有注意到這點(diǎn),實(shí)驗(yàn)做不出來(lái),后來(lái)在別人的指導(dǎo)下,找出錯(cuò)誤,完成本次試驗(yàn)。

單片機(jī)設(shè)計(jì)總結(jié):
經(jīng)過(guò)單片機(jī)的五次實(shí)驗(yàn)讓我們受益匪淺.此次實(shí)驗(yàn)是通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作進(jìn)行軟件與硬件的設(shè)計(jì)相結(jié)合。這次試驗(yàn)即考察了我們的焊接水平與編程能力,又考察了我們的團(tuán)隊(duì)合作,對(duì)于我們電子自動(dòng)化的學(xué)生而言焊接是不成問(wèn)題,也很順利;可到了編程就出現(xiàn)了很大的問(wèn)題。本來(lái)還以為實(shí)驗(yàn)會(huì)很簡(jiǎn)單,但等到實(shí)際操作起來(lái)才知道它的復(fù)雜性,首先我們不知道怎么去理解實(shí)驗(yàn)題目,怎樣更好的設(shè)計(jì)程序而達(dá)到實(shí)驗(yàn)的要求。其次,隊(duì)員的每個(gè)人的想法都不同,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有想象中的那么順利。最終我們通過(guò)討論明確了分工以及向別的小組同學(xué)咨詢,解決了這些問(wèn)題。單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)很早結(jié)束了,所以后期很多專業(yè)知識(shí)已經(jīng)不是很記得.不過(guò)經(jīng)過(guò)我們一步步的努力,最終花費(fèi)的時(shí)間與精力終于沒(méi)有白費(fèi),效果漸漸地出現(xiàn)了,終于一步步地完成了本次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
總而言之,片機(jī)設(shè)計(jì)對(duì)于我們有很大的幫助,我們從中受益匪淺。最后我們要感謝儲(chǔ)忠老師的辛勤教導(dǎo),還有老師對(duì)我們的試驗(yàn)安排,讓我們有足夠的時(shí)間可以做好實(shí)驗(yàn)。

  1.     ORG  0000H
  2.       AJMP START
  3.                 ORG  0003H
  4.       LJMP INTT0
  5.                 ORG  000BH
  6.       LJMP T0INT
  7.                 ;ORG  001BH
  8.                 ;LJMP T1INT
  9.                 ORG  0400H
  10. START:
  11.        CLR  P2.7
  12.                  SETB P2.2            
  13.                  SETB P2.3
  14.                  NOP
  15.                  NOP
  16.        MOV P0,#0
  17.                  SETB IT0                                          ;下降沿中斷
  18.                  SETB EX0                                          ;開(kāi)中斷0
  19.                  SETB EA                               ;開(kāi)總中斷
  20. ;---------------------------------------------------------------
  21.               /*   SETB  P2.7
  22.                  MOV   P0,#0F0H
  23.                  CLR   P2.7
  24.                  MOV   P0,#00H  */
  25. ;---------------------------------------------------------------                 
  26.                                MOV   R4,#00H
  27. MAIN:
  28.                  CJNE  R4,#01H,PROC_1
  29.        LCALL LED
  30. PROC_1:CJNE  R4,#02H,PROC_2
  31.        LCALL LS138
  32. PROC_2:CJNE  R4,#03H,PROC_3
  33.        LCALL IC_8255A               
  34. PROC_3:CJNE  R4,#04H,PROC_4
  35.        LCALL IC_8253
  36.                  CLR   ET0
  37. PROC_4:CJNE  R4,#05H,MAIN
  38.        LCALL JIDIAN                     
  39.                  AJMP MAIN
  40. DELAY:   ;誤差 0us
  41.     MOV R7,#01H
  42. DL1:
  43.     MOV R6,#8EH
  44. DL0:
  45.     MOV R5,#02H
  46.     DJNZ R5,$
  47.     DJNZ R6,DL0
  48.     DJNZ R7,DL1
  49.     RET
  50. ;按鍵中斷
  51. INTT0:   //LCALL  DELAYJ
  52.                    MOV    A,P3
  53.                    ANL    A,#04H                            ;anl位與
  54.                    CJNE   A,#00H,END_INT1
  55.                             CLR    P2.0                                                                                   
  56.          CLR    P2.1
  57.          SETB   P2.2                                                                                    ;8255復(fù)位
  58.                    CLR    P2.2
  59.                    CLR    P2.3
  60.                    INC    R4
  61.                             CJNE   R4,#06H,END_INT1                                          ;實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)數(shù),到達(dá)第5個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)清零
  62.                             MOV    R4,#00H            
  63. END_INT1:
  64.          RETI
  65. ;功能:使用P1口控制8個(gè)LED流水燈
  66. ;端口:P1.0~P1.7\P2.0\P2.1
  67. LED:                                                                                      ;模塊1工作
  68.       MOV   A,#0FFH
  69.       MOV   P1,A
  70.       MOV   DPTR,#TAB  ;查表
  71.       MOV   R0,#00H
  72. LED_1:MOV   A,R0
  73.       MOVC  A,@A+DPTR
  74.       MOV   P1,A
  75.                 CJNE  R4,#01H,LED_2                                                          ;按鍵按下后立即跳出
  76.                 LCALL DELAY1
  77.                 CJNE  R4,#01H,LED_2                                                          ;按鍵按下后立即跳出
  78.                 MOV   R5,#10
  79.                 INC   R0
  80.                 CJNE  R0,#29,LED_1
  81.                 MOV   R0,#00H
  82.                 AJMP  LED_1
  83. LED_2:
  84.                 RET
  85. ;查表
  86. TAB: DB              0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH
  87.      DB              7FH,0BFH,0DFH,0EFH,0F7H,0FBH,0FDH
  88.               DB              7EH,0BDH,0DBH,0E7H,0DBH,0BDH
  89.               DB              3CH,99H,0C3H,99H,3CH
  90.               DB 0AAH,55H,0AAH,99H
  91. ;閃爍延時(shí)函數(shù)
  92. ;0.5S
  93. DELAY1:MOV  R5,#17H
  94.    D1: MOV  R6,#98H
  95.    D2: MOV  R7,#46H
  96.        DJNZ R7,$
  97.                  CJNE R4,#01H,DELAY11                                                          ;按鍵按下后立即跳出
  98.        DJNZ R6,D2
  99.                  CJNE R4,#01H,DELAY11                                                          ;按鍵按下后立即跳出
  100.        DJNZ R5,D1
  101. DELAY11:               
  102.        RET
  103. ;功能:使用74LS138控制8個(gè)LED流水燈,循環(huán)點(diǎn)亮,瞬間只有一個(gè)燈亮
  104. LS138:
  105.                             MOV    P1,#0FFH                              ;使P1口輸出高電平,防止P1口擾亂后面的操作                                         
  106.        // SETB  P2.7
  107.                  // CLR   P2.2
  108.                  // CLR   P2.3
  109.                   MOV   A,#0xf0              ;138使能
  110. LS138_1:MOV   P2,A
  111.                   CJNE  R4,#02H,LS138_3                                                          ;按鍵按下后立即跳出  
  112.                   LCALL DELAY2
  113.                             CJNE  R4,#02H,LS138_3                                                          ;按鍵按下后立即跳出
  114.                   INC   A
  115.                   CJNE  A,#0xf8,LS138_1
  116. LS138_2:DEC   A
  117.         MOV   P2,A
  118.                   CJNE  R4,#02H,LS138_3                                                          ;按鍵按下后立即跳出
  119.                   MOV   R5,#13
  120.                   LCALL DELAY2
  121.                             CJNE  R4,#02H,LS138_3                                                          ;按鍵按下后立即跳出
  122.                   CJNE  A,#0xf0,LS138_2
  123.                   AJMP  LS138_1
  124. LS138_3:
  125.                   RET
  126. ;閃爍延時(shí)函數(shù)
  127. ;0.5S
  128. DELAY2: MOV   R5,#17H
  129.    D3:  MOV   R6,#98H
  130.    D4:  MOV   R7,#46H
  131.         DJNZ  R7,$
  132.                             CJNE  R4,#02H,DELAY22                                                          ;按鍵按下后立即跳出
  133.         DJNZ  R6,D4
  134.                             CJNE  R4,#02H,DELAY22                                                          ;按鍵按下后立即跳出
  135.         DJNZ  R5,D3
  136. DELAY22:
  137.                   RET
  138. ;8255PA、PB、PC及控制字端口地址
  139. ;ADD_8255PA  EQU  H                                                                       
  140. ;ADD_8255PB  EQU  H                                                                                                                                
  141. ;ADD_8255PC  EQU  H
  142. ;ADD_8255CON EQU  0F3FFH
  143. IC_8255A:
  144.               CLR P2.7
  145.                 MOV DPTR,#0F3FFH
  146.     MOV A,#80H
  147.     MOVX @DPTR,A
  148.               CJNE   R4,#03H,IC_8255_2   ;按鍵按下后立即跳出
  149. S1:  MOV A,#00110011B
  150.      MOV DPTR,#0F0FFH
  151.      MOVX @DPTR,A        ;東西紅燈亮,南北綠燈亮   
  152.      CALL DELAY5S        ;5秒延時(shí)
  153. S2: ;南北黃燈閃爍三次
  154.               ;黃燈第一次閃爍
  155.               CJNE   R4,#03H,IC_8255_2   ;按鍵按下后立即跳出
  156.               MOV A,#00110101B   ; 東西紅燈亮,南北黃燈亮     
  157.               MOV DPTR,#0F0FFH
  158.      MOVX @DPTR,A
  159.      CALL DELAY1S        ;延時(shí)0.5秒
  160.      MOV A,#00110111B   ; 東西紅燈亮,南北黃燈滅
  161.      MOV DPTR,#0F0FFH
  162.      MOVX @DPTR,A
  163.               CALL DELAY1S
  164.               ;黃燈第二次閃爍
  165.               MOV A,#00110101B     ; 東西紅燈亮,南北黃燈亮
  166.      MOV DPTR,#0F0FFH
  167.      MOVX @DPTR,A
  168.      CALL DELAY1S
  169.      MOV A,#00110111B     ; 東西紅燈亮,南北黃燈滅
  170.      MOV DPTR,#00FFH
  171.      MOVX @DPTR,A
  172.      CALL DELAY1S
  173.               ;黃燈第三次閃爍
  174.      MOV A,#00110101B     ;東西紅燈亮,南北黃燈亮
  175.      MOV DPTR,#0F0FFH
  176.      MOVX @DPTR,A
  177.      CALL DELAY1S
  178.      MOV A,#00110111B    ; 東西紅燈亮,南北黃燈滅
  179.      MOV DPTR,#0F0FFH
  180.      MOVX @DPTR,A
  181.      CALL DELAY1S
  182. S3: CJNE   R4,#03H,IC_8255_2   ;按鍵按下后立即跳出
  183.     MOV A,#00011110B    ; 東西綠燈亮,南北紅燈亮
  184.                 MOV DPTR,#0F0FFH
  185.                 MOVX @DPTR,A
  186.                 CALL DELAY5S     
  187. S4: ;東西黃燈閃爍三次
  188.               MOV A,#00101110B     ;東西黃燈亮,南北紅燈亮
  189.                 MOV DPTR,#0F0FFH
  190.                 MOVX @DPTR,A
  191.                 CALL DELAY1S
  192.                 MOV A,#00111110B    ; 東西黃燈滅,南北紅燈亮
  193.                 MOV DPTR,#0F0FFH
  194.                 MOVX @DPTR,A
  195.                 CALL DELAY1S
  196.                 MOV A,#00101110B     ;東西黃燈亮,南北紅燈亮
  197.                 MOV DPTR,#0F0FFH
  198.     MOVX @DPTR,A
  199.     CALL DELAY1S  
  200.     MOV A,#00111110B    ; 東西黃燈滅,南北紅燈亮
  201.                 MOV DPTR,#0F0FFH
  202.     MOVX @DPTR,A
  203.     CALL DELAY1S
  204.                 MOV A,#00101110B     ;東西黃燈亮,南北紅燈亮
  205.                 MOV DPTR,#0F0FFH
  206.     MOVX @DPTR,A
  207.     CALL DELAY1S
  208.     MOV A,#00111110B    ; 東西黃燈滅,南北紅燈亮
  209.                 MOV DPTR,#0F0FFH
  210.     MOVX @DPTR,A
  211.     CALL DELAY1S              
  212.               CJNE   R4,#03H,IC_8255_2
  213.               AJMP               S1                            ; 跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)S1狀態(tài),循環(huán)
  214. IC_8255_2:
  215.               MOV A,#00111111B    ; 熄滅所有的交通燈,退出8255實(shí)驗(yàn)
  216.                 MOV DPTR,#0F0FFH
  217.     MOVX @DPTR,A                           
  218.     RET
  219. DELAY5S:MOV R7,#100         ; 延時(shí)5秒               
  220. L0:     MOV R6,#100
  221. L1:     MOV R5,#248
  222. L2:     DJNZ R5,L2
  223.      DJNZ R6,L1
  224.      DJNZ R7,L0
  225.         RET
  226. DELAY1S:MOV R5,#200         ; 延時(shí)0.5秒
  227. L3:     MOV R3,#248
  228. L4:    DJNZ R3,L4
  229.      DJNZ R5,L3
  230.      RET   
  231. ;8253T0、T1、T2及控制字端口地址
  232. ;ADD_8253T0  EQU  03FFH
  233. ;ADD_8253T1  EQU  07FFH
  234. ;ADD_8253T2  EQU  0BFFH
  235. ;ADD_8253CON EQU  0FFFH
  236. ;功能:8253模塊,主要是8253的初始化部分
  237. IC_8253:
  238.                                           CLR P2.7              ;使138無(wú)效
  239.                                             MOV DPTR,#0FFFH
  240.                                 MOV A,#00100101B ;計(jì)數(shù)器0,只讀/寫(xiě)高字節(jié)方式2,bcd碼計(jì)數(shù)
  241.                                 MOVX @DPTR,A
  242.                             //              CJNE   R4,#04H,IC_8253_2              ;按鍵按下后立即跳出
  243.               ;              計(jì)數(shù)器0:100分頻
  244.                                           MOV DPTR,#03FFH
  245.                                           MOV A,#01H                 ;裝初值計(jì)數(shù)器0的高字節(jié)  ,
  246.                                           MOVX @DPTR,A            
  247.                                           MOV DPTR,#0FFFH
  248.                                           MOV A,#01010111B ;計(jì)數(shù)器1,只讀低字節(jié),方式3,bcd計(jì)數(shù)
  249.                                           MOVX @DPTR,A
  250.                                           MOV DPTR,#07FFH
  251.                                           MOV A,#10H                                          ;計(jì)數(shù)器1:10分頻
  252.                                           MOVX @DPTR,A
  253.                                           MOV TMOD,#00H
  254.                                           MOV TH0,#0F0H            
  255.                                           MOV TL0,#0CH
  256.                                           SETB TR0              ;啟動(dòng)T0
  257.                                           SETB ET0              ;開(kāi)T0中斷
  258.                                           SETB EA
  259. IC_8253_1: CJNE   R4,#04H,IC_8253_2              ;按鍵按下后立即跳出
  260.            AJMP                IC_8253_1
  261. IC_8253_2:
  262.            RET
  263. T0INT:                            CPL              P3.0              ;取反                                                        ;1000HZ方波
  264.                                           MOV TH0,#0F0H            
  265.                                           MOV TL0,#0CH
  266.                                           RETI
  267. JIDIAN:   
  268.            CLR    P2.7                                            ;使譯碼器無(wú)效                                                                     
  269. JIDIAN_1:  SETB P2.6
  270.                                CJNE   R4,#05H,JIDIAN_2              ;按鍵按下后立即跳出
  271.            JB     P3.1,JIDIAN_1                ;JB位條件轉(zhuǎn)移
  272.                               
  273. MM:                               CLR    P2.6
  274.                                JNB     P3.1,MM
  275.                                JB              P3.1,  JIDIAN_1
  276. JIDIAN_2:
  277.                                RET
  278.                 END
復(fù)制代碼


實(shí)物圖:


總的仿真電路圖:


完整的Word格式文檔51黑下載地址:

鄒世陽(yáng)的單片機(jī)課程設(shè)計(jì).doc (1.69 MB, 下載次數(shù): 21)


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