单片机原理与应用
实验指导书
合肥学院计算机科学与技术系
2014年1月
目 录
目 录 ....................................................................................................................................... 1 前 言 ....................................................................................................................................... 3 实验要求 ................................................................................................................................... 4 第一章 实验平台及开发工具介绍 ....................................................................................... 5 第二章 烧录第一个程序 ..................................................................................................... 21 第三章 实验指导 ................................................................................................................. 32
实验一 IO口实验——跑马灯 .................................................................................... 32 实验二 键盘显示实验 ................................................................................................. 34 实验三 定时器/中断实验——电子钟 ........................................................................ 40 实验四 外部中断实验 ................................................................................................. 42 实验五 点阵实验—五向摇杆 ..................................................................................... 44 实验六 串口通信实验 ................................................................................................. 46 实验七 串行AD实验—光照测量.............................................................................. 48 实验八 串行AD实验—光照测量.............................................................................. 53 附录一 试验箱结构及电路结构 ....................................................................................... 55
附1 51核心板电路电源电路 ................................................................................ 55 附2 底板单色流水灯 ............................................................................................ 55 附3 底板彩色流水灯 ............................................................................................ 56 附4 双色二极管 .................................................................................................... 56 附5 四位一体共阳数码管 .................................................................................... 56 附6 74HC595驱动 ................................................................................................. 57 附7 LCD1602液晶 ................................................................................................ 57 附8 LCD12864液晶 ........................................................................................... 58 附9 OLED液晶................................................................................................... 58 附10 2.8寸 TFT屏 ............................................................................................ 59 附11 独立按键 .................................................................................................... 59 附12 核心板USB供电5V电源电路 ................................................................ 60 附13 核心板3V3电源电路 ............................................................................... 60 附14 核心板1V8电源电路 ............................................................................... 60 附15 矩阵键盘 .................................................................................................... 61 附16 DS18B20电路 ........................................................................................... 61 附17 DS1302电路 .............................................................................................. 62 附18 AT24C02电路 ............................................................................................ 62 附19 MAX485通信电路 .................................................................................... 62
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附20 PCF8591 AD/DA转换模块 ....................................................................... 63 附21 2路串口模块 ............................................................................................. 63 附22 红外收发头模块 ........................................................................................ 64 附23 SD卡模块 .................................................................................................. 64 附24 无源蜂鸣器模块 ........................................................................................ 64 附25 两路继电器加步进电机模块 .................................................................... 65 附26 两路直流电机加步进电机模块 ................................................................ 65 附26 光敏/火焰/霍尔传感器模块 ...................................................................... 66 附27 电源引出口 ................................................................................................ 66 附28 串转并模块 ................................................................................................ 66 附29 并转串模块 ................................................................................................ 67 附30 双色点阵模块 ............................................................................................ 67 附31 74HC573八位锁存模块 ............................................................................ 68 附32 74LS138 三八译码器模块 ........................................................................ 68 附33 模拟量输入模块 ........................................................................................ 68 附34 五向摇杆模块 ............................................................................................ 69 附35 一位数码管模块 ........................................................................................ 69
附录二 8051系列单片机汇编语言指令速查表 .................................................................. 70
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前 言
由于单片机具有高可靠性、超小型、价格低、容易产品化等特点，在仪器仪表智能化、实时工业控制、实时数据采集、智能终端、通信设备、导航系统、家用电器等控制应用领域，具有十分广泛的用途。由于目前在国内单片机应用中，MCS-51系列单片机仍然是一种主流单片机，所以本实验指导书为学习MCS-51单片机的本系学生，配合《单片机原理与应用》课程的教学，结合实验开发平台编写了这本实验指导书。
《单片机原理与应用》是一门实践性很强的课程，提高教学质量的一个重要环节是上机实习和训练，无论是学习汇编语言程序设计，还是学习接口电路和外设，或者软硬兼施学习单片机应用系统，不通过加强动手时不能获得预期效果的。本实验指导书提供10个实验的指导性材料，涵盖单片机内部资源的使用、外围常用接口的设计和使用及单片机典型应用系统开发，对培养学生动手能力、单片机系统搭建能力、编程能力有一定的提升。
由于时间紧迫，需要赶课程进度与实验时间的同步，加上编者学识有限，如有不妥之处，欢迎批评指正。
编者 龙夏 2014年1月
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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纸。
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. 对实验中发现的问题应加以讨论，并提出自己的改进意见和要求、希望等。
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