《单片机原理与应用实验》指导书
厦门理工学院光电与通信工程学院
目 录
目 录 ......................................................... I 第一章 概述 ...................................................... 1 第二章 实验系统组成和结构 ....................................... 4
§2.1 系统主机的硬件组成 ................................................................ 错误!未定义书签。
2.1.1 逻辑电平开关电路 ...................................... 错误!未定义书签。
2.1.2 LED电平显示电路 ....................................... 错误!未定义书签。 2.1.3 单脉冲电路 ........................................... 错误!未定义书签。 2.1.4 音频放大电路 ........................................... 错误!未定义书签。 2.1.5 继电器输出电路 ........................................ 错误!未定义书签。 2.1.6 逻辑门电路 ............................................. 错误!未定义书签。 2.1.7 逻辑测量(逻辑笔)电路 ................................. 错误!未定义书签。 2.1.8 4 MHz脉冲信号源和多级分频电路 ......................... 错误!未定义书签。 2.1.9 可调模拟量输入电路 ..................................... 错误!未定义书签。 2.1.10 六位LED数码显示器 ................................... 错误!未定义书签。 2.1.11 4×6 键盘电路 ......................................... 错误!未定义书签。 2.1.12 串口通信程序实验插孔 .................................. 错误!未定义书签。 2.1.13 存储器电路 ............................................ 错误!未定义书签。 2.1.14 8255端口扩展电路 ..................................... 错误!未定义书签。 2.1.15 A/D 转换电路 ......................................... 错误!未定义书签。 2.1.16 D/A 转换电路 ........................................ 错误!未定义书签。 2.1.17 液晶屏显示控制电路 ................................... 错误!未定义书签。 2.1.18 打印机驱动电路 ....................................... 错误!未定义书签。 2.1.19 16×16 LED点阵电路 ................................... 错误!未定义书签。 2.1.20 实验电路插座 .......................................... 错误!未定义书签。 2.1.21 总线插孔 .............................................. 错误!未定义书签。 2.1.22 地址译码插孔 .......................................... 错误!未定义书签。
第三章 实验说明 ................................................. 4
§3.1 系统的安装和启动 .................................................................... 错误!未定义书签。
§3.2 系统实验软件设置 .................................................................... 错误!未定义书签。 §3.3 硬件实验说明 .............................................................................. 错误!未定义书签。
硬件实验一 P1口输入、输出实验 ............................................... 14
硬件实验二 外部中断实验 ..................................................... 16 硬件实验三 外部中断(急救车与交通灯) .......................................... 22 硬件实验四 定时器实验 ....................................... 错误!未定义书签。 硬件实验五 计数器实验 ....................................... 错误!未定义书签。 硬件实验六 串行数转换并行数实验 .............................. 错误!未定义书签。 硬件实验七 并行数转换串行数实验 .............................. 错误!未定义书签。 硬件实验八 单片机串行口通讯实验 ............................. 错误!未定义书签。 硬件实验九 存储器扩展实验 .................................................... 22 硬件实验十 8255输入、输出实验 ............................................... 24 硬件实验十一 D/A转换实验 .................................................... 25 硬件实验十二 A/D转换实验 .................................... 错误!未定义书签。 硬件实验十三 八段数码管显示 ................................. 错误!未定义书签。 硬件实验十四 键盘扫描显示实验 ............................... 错误!未定义书签。 硬件实验十五 液晶显示控制实验 ............................... 错误!未定义书签。
第四章 逻辑分析工具 ............................. 错误!未定义书签。 第五章 系统自动检测功能 ......................... 错误!未定义书签。
I
第一章 概述
本实验课程是《单片机原理与应用》的实践性教学环节,目的是通过本课程的学习,使学生更好的理解和巩固51单片机理论知识,并将所学知识运用到实际中,从而加强动手和综合实践能力。熟悉单片机系统的开发流程,进一步掌握单片机系统硬件和软件的基本设计方法及调试、开发能力。 本实验课程的实验平台是普中电子科技有限公司的HC6800 V3.2开发板,它是一款性价比极高的产品,提供USB2.0和串口两种通信方式,USB实现供电、编程、仿真、通信多种功能,另外还提供了Atmel单片机的ISP接口。此板兼容STC、SST、Atmel、Philips等51家族的所有单片机。如果使用ISP编程、仿真等建议使用开发板自带的单片机。HC6800开发板有着丰富的外部资源,单片机和各种外围设备的接口完全开放,自由度极高,任凭您自由发挥。学习者可以通过短路冒和跳线完成各种各样的实验。
系统开发板功能配置如下:
1、1602液晶屏/12864液晶屏接口(接口引出) 2、4×3的矩阵键盘(用于按键扫描试验,接口引出) 3、红外接收头与发射遥控器 4、继电器输出
5、8位静态数码管显示(接口引出)
6、1位数码管动态显示(可以直接单片机驱动接口、也有74HC595驱动接口,接口引出) 7、步进马达驱动(接口引出,可选配步进马达) 8、八个普通按钮输入(接口引出)
9、8个LED显示(接口引出,可以做跑马灯、流水灯、花样彩灯、各种信号灯等试验) 10、蜂铃器(做单片机发声实验)
11、PCF8563 实时时钟(年、月、日、时、分、秒 NXP 芯片,时间准、精度高) 12、PCF8591T(工业级数模/模数转换芯片,其中有4路模拟输入、1路模拟输出,接口引出) 13、A24C02数据存储(可以保存机器中的各种参数) 14、DS18b20温度传感器(检测温度) 15、74HC165并入串出功能(输入锁存器) 16、74HC595串入并出功能(输出锁存器) 17、LS138译码器
18、ULN2003达林顿驱动(输出电流可以达到1A可以驱动步进马达)
19、MAX232串口通信(可以直接用串口与电脑通信,也可以用USB转串口线)
20、USB接口(供电、烧程序、通信于一体的接口,无需电源线、DB9串口通信线、USB转串口线) 21、STC89系列增强型C51单片机(可以工作在6T模式下,又快又稳)
22、支持PS/2电脑键盘接入(通过PS/2通信协议把电脑键盘与单片机连接,可获得大量的输入按钮) 23、ISP功能电脑直接烧录程序,无需另外购买烧录器和仿真器(省钱又方便试验)
24、Atmel的ISP接口(支持Atmel89系列系列和AVR AT90S8515、Atmega8515型号的程序烧录) 25、提供了实时时钟(PCF8563)的后备电源(掉电了时间也能正常走,有需求者可以安装纽扣电池座和电池)
26、另配了外置5V电源插座(方便用户用做别的用途)
(1) 所有单片机I/O均引出,供用户自由安排与发挥自建电路等等。 (2) 虚拟示波器
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图1.1 开发板资源配置
图2 跳线分布示意图
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跳线表:
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