AVR单片机C语言程序设计实验指导书

功能是否正确。 7.打开下载软件（progisp 或 AVR Studio 里的 JTAG ICE），将刚刚生成的相应*．hex 文件
写入单片机(在此之前，须将单片机实验板按要求与 PC 机连接正确，并接通电源)。 8.验证硬件实现的结果是否与功能要求一致。
四、参考程序（实现 8 个 led 灯的自动顺序（加法）和逆序（减法）点亮的
PA0/ADC0 PA1/ADC1 PA2/ADC2 PA3/ADC3 PA4/ADC4 PA5/ADC5 PA6/ADC6 PA7/ADC7
1 2 3 4 5 6 7 8
PB0/T0/XCK PB1/T1 PB2/AIN0/INT2 PB3/AIN1/OC0 PB4/SS PB5/MOSI PB6/MISO PB7/SCK
22 23 24 25 26 27 28 29
PD0/RXD PD1/TXD PD2/INT0 PD3/INT1 PD4/OC1B PD5/OC1A PD6/ICP PD7/OC2
14 15 16 17 18 19 20 21
AVCC AREF
30 32
C1
+2.50
1nF
Volts
50%
注意：由于用 proteus ISIS 仿真时，数码管模型显示的闪烁现象和缓存现象，需要对其 进行短延时和清屏，否则，显示将出现乱码现象。可在 main()主函数里加入两条语句：
实验一 发光二极管的移动控制
一、实验目的
1.熟悉并行接口的设置与应用； 2.进一步熟悉编译软件和下载软件的使用； 3.熟悉 C 语言中移位、延时、数组等指令的应用； 4.增强学习单片机的兴趣。
二、实验内容
1.参考课本 P128“发光二极管的移动控制”实验程序，实现发光二极管循环点亮的按键控 制。
）
2.设计一个完整程序（另建一个文档），实现 8 个 led 灯的自动顺序（加法）点亮和逆序 （减法）点亮。见参考程序，并在程序中添加必要的解释文字。
3.保存程序，并将程序源文件添加到项目里。见下图 1。
图1
(
4.设置项目属性，选择目标芯片等，见下图 2，3。
图2
图3
5.编译程序。将所输入的程序进行编译(菜单 Project→ Make 命令)，或者在工具栏单击
按钮)，若编译时下方出现错误提示，说明程序有语法错误，此时必须根据编译器所列
出的错误消息，逐条查改，重新编译，直到错误消除并生成*．hex 文件。 6.功能仿真。利用 proteus 或 AVR studio 的仿真功能对程序进行功能性仿真，验证程序
1 2 3 4 5 6 7 8
PB0/XCK/T0 PB1/T1 PB2/INT2/AIN0 PB3/OC0/AIN1 PB4/SS PB5/MOSI PB6/MISO PB7/SCK
ATMEGA16
PC0/SCL PC1/SDA PC2/TCK PC3/TMS PC4/TDO PC5/TDI PC6/TOSC1 PC7/TOSC2
@
二、实验内容
1. 参照课本 P383 页“0～5V 数字式直流电压表实验”程序,并编译、仿真，见下图所示。
RV1
1k
U1
9 RESET
13 12
XTAL1 XTAL2
40 39 38 37 36 35 34 33
PA0/ADC0 PA1/ADC1 PA2/ADC2 PA3/ADC3 PA4/ADC4 PA5/ADC5 PA6/ADC6 PA7/ADC7
ATMEGA16
PC0/SCL PC1/SDA PC2/TCK PC3/TMS PC4/TDO PC5/TDI PC6/TOSC1 PC7/TOSC2
22 23 24 25 26 27 28 29
PD0/RXD PD1/TXD PD2/INT0 PD3/INT1 PD4/OC1B PD5/OC1A PD6/ICP1 PD7/OC2
部分程序）
>
/*********************** 系统外接 8M 晶振
************************/ unsigned char i;
while (1) { for (i = 0; i < 8; i ++) { PORTB = ~(1 << i); delay_ms(200);
注意数码管的位选端排列顺序，实验板与课本电路图中数码管排序不同，故需要调整
位选端。 3.如果想观察 ADC 转换后的数字结果，则需将数码管显示改为： PORTA=SEG7[adc_val%10]; ……… 依次类推。
三、拓展实验
把数码管显示改为 LCD1602 液晶显示。（可参考 P240“0~5V 数字电压调整器”lcd 部分程 序内容）
。
} for (i = 8; i > 0; i --) {
PORTB = ~(1 << i-1); delay_ms(200); } }
…
实验二 0～99 数字的加减控制
一、实验目的
1.熟悉并行接口的设置与应用； 2. 进一步熟悉编译软件和下载软件的使用； 3.熟悉十进制数各个位在数码管上显示的编程方法；
PD0/RXD PD1/TXD PD2/INT0 PD3/INT1 PD4/OC1B PD5/OC1A PD6/ICP PD7/OC2
14 15 16 17 18 19 20 21
AVCC AREF
30 32
S1 S2
ATMEGA16
图 1 键控计数电路
@
四、实验步骤
参照实验一的实验步骤过程。 1.参照课本 P131，通过 ICCAVR 编译后生成*.HEX 文件，并利用 proteus ISIS 仿真程序实 现的功能。 2.在不修改数码管位选端的情况下，观察程序执行结果。 3.分别修改数码管的个位和十位位选端，使数码管上显示的结果正常。 4.如要使数字的显示从数码管的最低位开始显示，重新设计数码管的个位和十位位选端编 码。 5.若要控制 0~999 数字的加减控制，设计数码管的 BCD 转换。
二、实验内容
1．参照课本 P234“PWM 测试实验”的程序，实现按键 S1、S2 对 PWM 的输出控制。
&
（1）编译通过后，进行软件仿真。在 Proteus ISIS 里利用 LCD1602 观察显示内容是否正 确，并用虚拟示波器(OSCILLOSCOPE)观察 OC2 引脚(PD7)输出的 PWM 信号是否正常。见下图。
ATMEGA16
二、实验内容
1.参照课本 P131“0~99 数字的加减控制”的程序，实现按键对数字的加减控制功能（因 实验板上数码管与 PC 口的连接方式和书本中的连接不一致，须修改源程序，具体见实验电路 分析部分）。
2.假如需要控制 0~999 数字的加减控制，请重新设计一个程序实现该功能。
:
三、实验电路
本实验的电路连接如下图所示 1。注意：本图中高位数码管连接低位 PC 口，低位数码管连 接高位 PC 口，即图中第 1 位（最左边）数码管连接 PC0,第 2 位数码管连接 PC1,…,第 8 位（最 右边）数码管。与课本的实验电路连接方式不一致，故在程序设计中需要修改数码管的位选 端。
注意：因使用 PA7 为输入端口，而 PA 口为原电路中 LCD1602 的数据端口，故把数据端口 改为 PC 口，注意要把 lcd1602 液晶的驱动程序“”中的语句“#define DataPort PORTA”改 为“#define DataPort PORTC”。Proteus ISIS 仿真图如下图。
三、实验步骤
1.以班级和姓名为文件夹名称在 D 盘根目录下新建一个子目录文件夹，用来保存每次实验 的项目和程序。（注意：每次实验的位置固定，即下次实验的计算机还是上次的计算机。）
2.再在这个子目录下以实验题目为名新建一个文件夹。打开 ICCAVR 开发编程软件，新建 一个工程文件项目，参照程序清单或根据实验要求自己重新修改设置并输入程序。
/*******LCD1602 液晶驱动程序***************/ #include <>
·
#include <> #define xtal 8 #define PB0 0 #define PB1 1 #define PB2 2 掌握 A/D 转换程序的设计； 2. 掌握数据采集与显示的应用； 3．掌握数据处理的方法；
14 15 16 17 18 19 20 21
AREF AVCC
32 30
S1 S2
A B C D
（2）用数字万用表检测 OC2 脚（PD7），观测输出电压是否与 LCD 指示的相符，并填入下
表。
OCR2 值
LCD 显示的电压值（
数字万用表显示的电压值（V） ）
"
[
\
2.修改源程序（P234～P236），使输出脉宽是自动变化的。部分参考程序如下： while (1) {
高位 数码管
低位 数码管
X1
X1 X2
CC1RYSTAL C2
1nF
1nF
U1
RN1
1
16
2
15
3
14
4
13
5
12
6
11
7
10
8
9
RX8
9
X1 13 X2 12
40 39 38 37 36 35 34 33
1 2 3 4 5 6 7 8
RESET
XTAL1 XTAL2
PA0/ADC0 PA1/ADC1 PA2/ADC2 PA3/ADC3 PA4/ADC4 PA5/ADC5 PA6/ADC6 PA7/ADC7
&
五、部分参考程序
1.实验板上各个数码管的位选端数组为： ACT[8] ={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f} 码管 BCD 转换：