单片机原理及应用综合性实验报告

单片机原理及应用综合性实验报告姓名：学号班级：指导教师：单片机原理及应用实验报告实验项目名称：键盘、数码管显示综合实验实验日期：2014.12.22 实验成绩：实验评定标准：一、实验目的1.通过实验，掌握单片机在输入输出口线不够用时，怎样扩展接口的方法来支持8位LED显示和16键盘集成实现。

2.熟悉8255、8279等芯片性能；掌握其编程方法。

3.掌握键盘子程序调试方法，掌握按一个键并将键值显示出来的编程方法，这是诊断硬件、测试硬件、产品开发、软件编程必须掌握的方法。

二、实验器材PC机一台以及Keil、Proteus软件表1 以8155为扩展方式的器件表表2 实验原理图元件清单表三、实验内容（一）基本内容1.编写并调试出一个键盘实验子程序2.用子程序调用方法，分别调用键盘子程序和显示子程序，将按一个键的键值，在数码管上显示出来。

3.通过8155芯片的扩展功能，建立描述线与数据线同步功能，如图3.1。

图3.1 键盘显示器原理图图3.2 数码管管脚及电路连接图（二）扩展内容模拟控制以红、绿、黄3个发光二极管表示交通信号灯。

还有有两位数码倒计时显示。

具体要求：上电红灯亮并且数码管倒计时30秒，最后5秒黄灯闪烁，倒计时完毕，绿灯亮并且数码管倒计时60秒，最后5秒黄灯闪烁，如此循环。

四、实验步骤（一）仿真实验过程:1. 打开Keil 程序，执行菜单命令“Project ”à“New Project ”创建“键盘数码管显示综合实验”项目，并选择单片机型号为AT89C52.BUS 。

GND ab c d e f g dpg f e d c b a （a）图4.1 创建工程图4.2 选择单片机类型2.执行菜单命令“File”à“New”创建文件，输入源程序，保存为“键盘数码管显示综合实验.A51或键盘数码管显示综合实验.c”。

在“Project”栏的File 项目管理窗口中右击文件组，选择“Add Files to Group ‘Source Group1’”将源程序“键盘数码管显示综合实验.A51或键盘数码管显示综合实验.c”添加到项目中。

图4.3 创建文件图4.4 添加源程序3.执行菜单命令“Project”à“Options for Target ‘Target 1’”,在弹出的对话框中选择“Output”选项卡，选中“Greate HEX File”。

图4.5 创建HEX文件4.执行菜单命令“Project”à“Build Target”，编译源程序。

如果编译成功，则在“Output Window”窗口中显示没有错误，并创建了“键盘数码管显示综合实验.HEX”文件。

图4.6 编译源程序（二）软件仿真在proteus仿真平台上建立如图3.1参考图系统，检查无误后，就编一段测试程序，仿真测试或固化测试均行，下面分别叙述。

①仿真调试在PE 状态下输入以下程序②固化调试固化后，按0－F 键数码管应有显示。

并将程序上载到虚拟芯片上调试及运行。

（三）扩展功能实现在proteus仿真平台上建立如图4.7参考图系统，并将程序上载到虚拟芯片上调试及运行。

图4.7 交通灯仿真图五、实验结果及分析（一）实验结果1.数码管显示键值运行结果图5.1 实验运行结果图图5.2 按键对应键值在数码管上显示（十六进制）2.交通灯运行结果图图5.3 交通红、黄、绿灯倒计时显示（二）实验结果分析1. 数码管显示键值结果分析如图5.4所示，为键盘显示流程图，即为键盘控制数码管实现将按键值显示出来的程序思路。

在未按下任何键时，正常显示“1,2,3,4,5,6”。

将键盘以列划分，形成0、1、2、3列，键盘扫描按列纵向扫描完16个键盘，当按下对应的键时，便在第一个数码管上显示出如图3.1显示的当前对应的键值。

图5.4 键盘显示程序框图2.交通灯结果分析如下图5.5所示，是交通灯的程序流程图，从此图可以知道交通灯运行的过程，交通灯是两位数码管通过控制两个共阴脚进行静态显示，从而实现倒计时显图5.5 交通灯程序流程图（三）实验心得体会1.这次的综合实验虽然比较复杂，但是通过这次努力地分析实现过程和询问老师，也通过自己以前参加比赛自学单片机的精神查找资料，最终完成了此次的实验，也完成了扩展功能，加强了我的过程设计能力，让我也更加熟悉proteus的仿真搭建。

2.通过此次实验，我掌握了单片机在输入输出口线不够用时，怎样用扩展接口的方法来支持8位LED显示和16键盘集成实现，也熟悉了8255等芯片性能，掌握了其编程方法。

3.我也掌握了键盘子程序调试方法，掌握按一个键并将键值显示出来的编程方法，这是诊断硬件、测试硬件、产品开发、软件编程必须掌握的方法。

比较可惜的是这次实验没能够进行硬件实践，硬件和软件仿真会有很大差别，仿真出来正确，可能实践出来就是不对的，如果做出来一个东西自己会很有成就感。

4.这次实验的线路比较复杂，一不小心可能就会出现错误，最开始我把程序下载到数码管显示键值的电路图的单片机上时，显示不出来，经过仔细检查了好久之后才排除了线路中的错误。

所以在实验过程中，细心仔细是必要的，否则会做很多无用功。

5.由于仿真和实际是有很大差别的，在做扩展功能交通灯时，最开始我写数码管倒计时显示时，在仿真上仿真是正确显示的，但是担心真正实践运用时会出现不知道的错误，后来就把程序改成了静态显示程序。

总之，这次实验收获很多，以后我也会自主地加强自己的仿真能力，也尝试加强自己的动手能力。

附录：实验程序（一）数码管显示键值：8155芯片支持的扩展系统程序ORG 0000HSTART: LJMP MAINORG 0030HMAIN: MOV SP,#60HMOV 7AH,#00MOV 7BH,#01MOV 7CH,#02MOV 7DH,#03MOV 7EH,#04MOV 7FH,#05MOV DPTR,#7300H ;8155命令口地址MOV A,#89H ;置8155PA、PB口为输出,PC口为输入MOVX @DPTR,ALOOP: LCALL DISPLCALL KEYMOV A,R4CJNE A,#88H,DSPSJMP LOOPDSP: MOV 7AH,A ;键值送入显示缓冲区单元7AHMOV 7BH,#010HMOV 7CH,#010HMOV 7DH,#010HMOV 7EH,#010HMOV 7FH,#010HSJMP LOOP;按键识别子程序KEY: MOV R4,#00H ;0→键号寄存器R4MOV R2,#01H ;扫描模式01H→R2KEY1: MOV DPTR,#7100HMOV A,R2MOVX @DPTR,A ;扫描模式→8155PB口INC DPTRmov dptr,#7200H;MOVX A,@DPTR ;读8155PC口JB ACC.0,KEY2 ;0列无键闭合,转判1列MOV A,#00H ;0列有键闭合,0→AAJMP KEY5KEY2: JB ACC.1,KEY3 ;1列无键闭合,转判2列MOV A,#01H ;1列有键闭合,列线号01H→AAJMP KEY5KEY3: JB ACC.2,KEY4 ;2列无键闭合,转判3列MOV A,#02H ;2列有键闭合,02H→AAJMP KEY5KEY4: JB ACC.3,NEXT ;3列无键闭合,转判下一行MOV A,#03H ;3列有键闭合,03H→AKEY5: ADD A,R4 ;列线号+(R4)作为键值→AMOV R4,A ;键值→R4RET ;返回NEXT: MOV A,R4;ADD A,#04 ;键号寄存器加4MOV R4,AMOV A,R2JB ACC.3,NEXT1 ;判别是否已扫描到最后一行RL A ;扫描模式左移一位MOV R2,AAJMP KEY1 ;重新开始扫描下一行NEXT1: MOV R4,#88H ;扫描到最后一行仍无按键置无键闭合标志RET;数码管显示组程序DISP: MOV R0,#7AH ;置显示缓冲器指针初值MOV R3,#01H ;置扫描模式初值DISPB1: MOV DPTR,#7100H ;8155 PB口地址MOV A,#0h ;熄灭所有LEDMOVX @DPTR,AMOV DPTR,#7000H ;8155 PA口地址MOV A, @R0 ;取显示数据ADD A,#014H ;加偏移量MOVC A, @A+PC ;查表取段码MOVX @DPTR,A ;段码→8155 PA口MOV A,R3MOV DPTR,#7100H ;8155 PB口地址MOVX @DPTR,A ;扫描模式→8155 PB口ACALL DELAY ;延时INC R0MOV A,R3JB ACC.6,DISPB2 ;判6位LED显示完否RL A ;扫描模式左移1位MOV R3,AAJMP DISPB1DISPB2: MOV R3,#01HRETSEGPT2: Db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h ;段码表db 7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71hdb 00h,02h,08h,00h,59h,0fh,76h;延时子程序DELAY: MOV R4,#0FFHDELAY1: DJNZ R4,DELAY1RETEND（二）扩展内容：交通灯显示#include <reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar t=0;uchar w=0;code uchar tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//数码管共阴//code uchar tab[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};//数码管共阳sbit d1=P1^1; //d1作为高位数码管sbit d2=P1^2; //d2作为低位数码管sbit red=P0^2;sbit green=P0^1;sbit yellow=P0^0;uint a=30;uint b=30;uint c=60;uint i; //用于动态显示字符uint j; //用于动态显示字符void init(){ TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;}void delay(uint z){ uint i;for(i=0;i<z;i++);}void display(int c){ uint a=c;i=a/10;j=a%10;//以下是动态显示，d1=0;d2=1; //若是共阳，位选d1,d2取值相反P2=tab[i];delay(30);P2=0x00;delay(30);d1=1;d2=0; //若是共阳，位选d1,d2取值相反P2=tab[j];delay(30);P2=0x00;delay(30);}void timer0() interrupt 1{TR0=0;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;TR0=1;t++;if(t%10==0){a=a-1;t=0;}if(a<=5 && t%2==0){yellow=~yellow;if(a==0){ w++;red=~red;green=~green;yellow=0;if(w%2==1) a=c;else a=b;}}}void main(){ green=0;yellow=0;red=1;init();while(1){display(a);}}。