单片机原理与应用实验指导及报告书

单片机原理与应用实验指导及报告书学生姓名：学号：所在学院：专业班级：实验要求一、实验素养和一般知识1.实验前准备工作(1) 明确实验目的、熟悉实验内容、掌握实验步骤、了解所用单片机实验开发系统及仪器设备的性能。

(2) 做好实验前预习和必要的准备（先编好程序），作到有的放矢。

2. 进入实验室后(1) 熟悉所用的单片机实验开发系统及仪器设备，了解其外观、性能。

(2) 接线要简单、正确、明了，并检查接线是否正常，确保没有短路情况发生。

(3) 通电瞬间，应注意仪器是否正常工作，不要只看开关，如有不正常现象，应立即断电找出原因。

(4) 不允许自带光盘和软盘上机，违反者取消实验资格！（指导教师允许情况除外）。

3. 实验进行时(1) 正常请况下，按规定步骤进行，读取数据，并及时纪录。

(2) 各种操作要有目的进行，不可盲动。

(3) 实验完后，经老师察看或签字，并把仪器、导线、工具清理、收拾完毕后，学生签到方可离开实验室。

二、实验报告内容和要求1.实验报告要用学校统一的实验报告。

2. 实验内容应包括，是实验目的、设备、原理、步骤简述、原始数据、结果和分析以及程序清单等。

3.每个实验后的思考题必须完成。

4. 实验调试过程中所遇到的问题、解决问题的思路和解决的方法。

5. 实验后的经验教训总结1实验一、流水灯实验一、实验目的与要求熟悉Keil C51集成环境软件的使用方法。

熟悉MCS51 C语言指令，能自己编写简单的程序，控制硬件。

熟悉单片机开发平台，掌握单片机最小系统及IO口的简单控制及不同组IO口的特点。

二、实验设备求精电子单片机开发平台一套、PC机一台。

三、实验内容1、熟悉Keil C51集成环境软件的安装和使用方法。

2、照接线图编写程序，完善给出程序，实现以下功能。

要求LED灯实现从上到下依次点亮，再从下到上依次点亮。

完成后实现从两侧向中间循环点亮，再从中间往外循环点亮。

功能完成后循环上述过程。

3、观察实验结果，验证程序是否正确。

四、实验步骤1.PROTEUS仿真22.KEIL生成HEX文件（1）创建工程（2）编辑程序（3）编译程序，生成HEX文件3.下载程序到实验板，观看实验现象34五、参考程序#include "STC12C5A60S2.h"#define LED P0void Delay_Ms(unsigned int Ms) {unsigned int i = 0 ;while(Ms--){for(i=1020;i>0;i--) ;}}void main()5{unsigned char LEDFlag,i,j;while(1){LEDFlag=0xff;for(i=0;i<7;i++)//因为八个灯，所以循环七次{LED=0xfe&LEDFlag;for(j=i;j<7;j++)//单向左流水，P00对应右边第一个灯{Delay_Ms(500);//延时500msLED=(LED<<1)|0x01;//向左移一位，并且最低位置一LED=LEDFlag&LED;//点亮已经移到最右边的灯}Delay_Ms(500);LEDFlag>>=1;//点亮的灯增加一个}LED=0;//点亮所有的灯Delay_Ms(500);LED=0xff;//关上所有}}六、实验总结通过本次的实验，我了解了keil仿真软件、proteus仿真软件的使用，学习了单片机I/O口和LED灯的电路结构，学会构建简单的流水灯电路。

掌握C51中单片机I/O口的编程方法和使用I/O口进行输入输出的注意事项。

6实验二、数码管动态显示实验一、实验目的与要求1.数码管的软硬件设计原理。

2. 74HC245D串入并出芯片的使用。

3.掌握动态扫描程序设计的思想（矩阵键盘也是动态扫描）。

4.认真预习，做好实验前的准备工作，自行编写程序，填写实验报告二、实验设备求精电子单片机开发平台一套、PC机一台。

三、实验内容1、编写程序：在了解数码管静态显示和动态显示的基础上，通过编写C语言程序实现数码管的动态显示。

2、按图连线，运行程序，观察实验结果，能熟练掌握数码管的驱动方法，为后续试验做准备。

3、要求以C语言编写该程序。

四、实验步骤1.PROTEUS仿真72.KEIL生成HEX文件（1）创建工程（2）编辑程序（3）编译程序，生成HEX文件3.下载程序到实验板，观看实验现象8五、参考程序#include "STC12C5A60S2.h"#define SEG P0 //定义七段数码管段码接至P0#define wei P2unsigned char code Duan[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //数码管段选unsigned char code Wei[8]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};//数码管位选static void DelayMS(unsigned int MS){unsigned int i;while(MS --)9for(i=0;i<400;i++);}void Display(unsigned long Data,unsigned char Length){unsigned char i;for(i=0;i<Length;i++){wei=Wei[i];SEG=Duan[Data%10];Data/=10;DelayMS(1);}}void main(){while(1){Display(20130608,8);}}六、实验总结通过本次试验，我们理解了LED数码管的显示控制原理和LED数码管是由7段条形发光二极管组成，外加小数点dp，通过控制其引脚电位来控制数码管的显示。

我们通过编写数码管显示驱动程序，掌握了数码管的静态扫描和动态扫描的原理和方法。

写代码时，一定要合理布局，及时写上注释，这样也避免写程序时出现错误，同时也方便调试时查错。

10实验三、矩阵键盘一、实验目的与要求1.矩阵键盘驱动原理设计原理。

2.掌握动态扫描程序设计的思想。

3.认真预习，做好实验前的准备工作，自行编写程序，填写实验报告二、实验设备求精电子单片机开发平台一套、PC机一台。

三、实验内容1、编写程序：2、要求以C语言编写该程序。

四、矩阵键盘原理当我们要进行键盘扫描时，则将扫描信号送至P10~P13，再由P14~P17读取键盘状态，即可判断哪个按键被按下。

键盘扫描的方式有两种，即低电平扫描和高电平扫描。

五、实验步骤111.PROTEUS仿真2.KEIL生成HEX文件（1）创建工程（2）编辑程序（3）编译程序，生成HEX文件3.下载程序到实验板，观看实验现象12六、参考程序#include "includes.h"unsigned char scan[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};//键盘的扫描码#define KEYP P113unsigned char scanner(void){unsigned char col,row;//声明变量(col:列，row：行)unsigned char rowkey,kcode=0xff;//声明变量(rowkey:行键值，kcode按键码)for(col=0;col<4;col++)//for循环，扫描第col列{KEYP=scan[col];//低4位输出扫描信号，高4位输入行值rowkey=~KEYP & 0xf0;//读入KEYP高4位，反相在清除高4位求出行键值if(rowkey != 0)//若有按键按下{if(rowkey == 0x10) row=0;//若第0行被按下else if(rowkey == 0x20) row=1;//若第1行被按下else if(rowkey == 0x40) row=2;//若第2行被按下else if(rowkey == 0x80) row=3;//若第3行被按下kcode=row+col*4;//算出按键的号码while(rowkey != 0)//当按键未放开rowkey=~KEYP & 0xf0;//再读入行健值break;}}return kcode;}main(){unsigned char Temp=0;LCD_init_12864();//初始化LCD_clr_scr(ASCR);//清屏14LCD_Disp_String(0,2,"Kcode:");while(1){Temp=scanner();if(Temp != 0xff){LCD_Disp_Num(0,9,Temp,2);}}}七、实验总结矩阵式键盘乃是目前使用较为广泛的一种键盘模式，该系统以N个端口连接控制N*N个按键，即时在LED数码管上。

单片机控制的据这是键盘显示系统，该系统可以对不同的按键进行实时显示，其核心是单片机和键盘矩阵电路部分，主要对按键与显示电路的关系、矩阵式技术及设备系统的硬件、软件等各个部分进行实现。

矩阵式键盘采用89C51单片机为核心，主要由矩阵式键盘电路、译码电路、显示电路等组成，软件选用C语言编程，单片机将检测到的按键信号转换成数字量，显示于数码管显示器，系统灵活性强，易于操作，可靠性能好。

虽然这几个实验比较简单，但对于我们对初学者来说比较适宜的。

通过对课本的进一步学习和对软件的进一步摸索，本次实验让理论通过软件功能的仿真直观的展现在我们的面前，让我们真实体验的同时锻炼了动手能力，也使我们进一步巩固了所学知识。

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