单片机测控电路实训报告

目录

一、实训的总体情况 (2)

1、实训时间 (2)

2、实训地点 (2)

3、实训目的与任务 (2)

4、实训基本要求 (2)

5、实训项目 (2)

二、实训项目具体介绍 (3)

1、矩阵键盘输入，LED点阵显示 (3)

2、脉宽调制（PWM）输出 (6)

3、环形脉冲分配 (9)

4、A/D转换 (13)

三、心得体会 (15)

四、参考文献 (16)

一、实训的总体情况

1、实训时间：2012年6月25日——7月13日，每周一至周五，上午8：30——11：50。

2、实训地点：应用技术学院117室（编写、调试程序在学院318室）。

3、实训目的与任务：

目的：是使我们了解常用接口器件及与单片机的连接方法和工作原理。任务：通过老师讲解实际生产中常用的单片机测控接口电路，以项目开发的形式让我们自己设计、制作具体的典型接口电路，实现特定的测控功能，从而培养我们的实际操作应用能力。

4、实训基本要求：

1) 熟悉常用的单片机接口器件；

2) 掌握单片机测控电路的设计方法；

3) 学会接口器件驱动程序的编写；

4) 能对自己设计的系统进行调试和错误排查；

5) 记录制作调试过程，撰写实习报告。

5、实训项目：

1）矩阵键盘输入，LED点阵显示；

2）脉宽调制（PWM）输出；

3）环形脉冲分配；

4） A/D转换。

二、实训项目具体介绍

（1）、矩阵键盘输入，LED点阵显示

1、项目名称：

矩阵键盘输入，LED点阵显示

2、项目要求：

用3×3的键盘控制8×8的LED模块，每按一个键显示一个特定的字符。(我设计显示的字符依次为飞、上、天、王、H、E、L、P、！。)

3、硬件电路图设计思路：

实验室给的4×4的键盘，但是只需要用3×3就行了。我想着用单片机来采集按键信号，并用查表方式以8×8的LED模块显示。所以硬件电路只需要单片机芯片、8×8的LED矩阵模块和4×4的键盘连接即可组成。

4、硬件电路仿真图：

5、软件程序流程图及设计说明：

我用单片机的P1.0~P1.3接收行信号，P1.4~P1.7接收列信号，P2端口做为高电平输出，P0口作为低电平。采集按键信号时，先将行信号全置为0，然后读取列信号，判断列信号是否为0信号，0信号表示有按键按下，再根据行与列的状态判断是哪个按键按下，并用查表方式以8×8的LED模块显示。字符显示采用逐行扫描循环显示，首先将每一行列值的十六进制编码存储在数组中，显示时先将第一行控制端口置0，将第一行的列值编码输出给列控制端，延时2ms后再显示第二行，如此循环将其字符完全显示。

N

Y

读取行、列状态

读取按键位置编码

等待按键释放

8×8 LED模块显示字符

开始

初始化

使行为0，读列状态

列是否有0

保存列值，将行值置1

6、调试及验证情况：

按照前面硬件电路和程序的设计思路，把程序烧录到单片机中进行调试，最初始终显示乱码。后面通过用万用表进行测量点阵显示模块时才发现8×8的LED矩阵模块的接线不是按着顺序来的，经过测量，得知引脚位置为：

Y3 Y6 X4 Y8 X6 X7 Y7 Y5

Y1 X5 X3 Y4 X8 Y2 X2 Y1 另外在编码字符代码时出现了失误，最开始我把状态搞反了，所以显示乱码，后面倒过来重新编码就成功了。不过由于是8×8的LED 矩阵模块，空间不够大，导致显示复杂的字就不明显，故我选择了一些简单的中文汉字和英文字母进行实训结果显示。

调试结果：成功。

（2）、脉宽调制（PWM）输出

1、项目名称：

脉宽调制（PWM）输出

2、项目要求：

按1号键启动脉冲输出，发光管点亮；按2号键停止脉冲输出，发光管熄灭；在输出脉冲时，按3号键增大占空比，发光管亮度增加；按4号键减小占空比，发光管亮度减小。

3、硬件电路图设计思路：

这个实训项目相比之下较简单，项目要求需要四个按键和一个LED灯，加之用单片机进行信号采集和转换，所以硬件电路就出来了。

4、硬件电路仿真图：

5、软件程序流程图及设计说明：

本项目用单片机采集按键信号，用发光管显示状态来表示实训结果。我设置用P3.0口采集的信号控制发光管点亮，表示启动脉冲输出；用P3.1口采集的信号控制发光管熄灭，表示停止脉冲输出；用P3.2口采集的信号控制发光管亮度增加，每按一次键盘（即采集到一次增加信号），PWM脉冲占空比加3%；用P3.3口采集的信号控制发光管减小，每按一次键盘（即采集到一次减小信号），PWM脉冲占空比减3%。

PWM脉冲调速采用定频调宽法，对于12M晶振，输出脉冲频率为

1KHZ，脉冲频率通过定时中断实现。

开始

初始化

按下1键

点亮LED

2号键3号键4号键

LED熄灭LED亮度增加LED亮度减小

6、调试及验证情况：

当占空比调制0时，发光管熄灭，再按一下，发光管变到最亮，这个过程是一个由亮到灭再到亮的循环过程。我最初只能实现按1号键点亮LED灯，按2号键将其熄灭。后面逐渐实现了按4号键，LED 灯亮度减小，按3号键其亮度增加，可就是减小程度不明显，老师要

求要逐渐减小到熄灭。后面通过我修改减小占空比的比例，和按键次数，总算达到了实训的要求。

调试结果：成功。

（3）、环形脉冲分配

1、项目名称：

环形脉冲分配

2、项目要求：

1）三个按键，三个发光管。按1号键三个发光管按1、2、3的顺序依次循环流动点亮，按3号键发光管熄灭；按2号键三个发光管按3、2、1的顺序依次循环流动点亮，按3号键发光管熄灭。

2）两个按键，三个发光管，上电后默认1号发光管点亮。不按2号键时，每按一次1号键点亮的发光管按1、2、3的顺序依次循环流动一位；按住2号键时，每按一次1号键点亮的发光管按3、2、1的顺序依次循环流动一位。

3、硬件电路图设计思路：

该实训第一个类同于直流电动机的启动、停止和正反转控制，第二个类同于步进电动机的启动和转动，只是实训是用LED灯亮的状态代替了。所以硬件电路很简单，就是按键、单片机芯片、和LED灯就行了。

4、硬件电路仿真图：