个性化教育

河北科技大学

信息科学与工程学院

实训报告

学生姓名：学号：

专业班级：

实训地点：

实训时间：

指导教师：

2 0 15年12 月

实训成绩评定表

目录

一、实训目的 (1)

二、实训任务及要求 (1)

三、实训过程与内容 (1)

四、实训总结与心得体会 (17)

五、参考文献 (17)

一、实训目的

1.熟悉并掌握单片机芯片的概念及应用方法。单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，它不是完成某个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。

2.熟练并掌握Keil、Protues等。能熟练掌握用Keil软件建立工程、编写程序、并熟悉如何生成hex文件等；能熟练应用Protues画图软件，会找元器件、会连接元器件等。

3.通过此次个性化单片机的实训，对单片机系统有一个全面的了解、掌握常规芯片的使用方法、掌握简单单片机应用系统软硬件的设计方法，进一步锻炼在单片机应用方面的实际动手能力。将之前学过的单片机方面的理论知识运用到实践当中，同时检验书本上理论的正确性。将自己的理论知识，进一步巩固、深化已经学过的理论知识，提高综合运用所学过的知识，并且培养自己发现问题、解决问题的能力。

二、实训任务及要求

1.使用AT89C51单片机控制一个LED灯的亮灭、8个发光二极管实现按顺序循环移动点亮。要求使用Keil软件编写程序，用Protues设计电路图，最终将程序加载至AT89C51单片机实现功能。

2.开关状态的检测（根据单个开关状态，看数码管的显示）。要求使用单片机AT89C51检测4个开关SW1~SW4的状态，只需识别出单个开关闭合的状态。例如仅开关SW1合上时，数码管显示“1”；仅SW2合上时，数码管显示“2”；仅SW3合上时，数码管显示“3”；仅SW4合上时，数码管显示“4”；当开关没有合上，或合上的开关多于1个时，数码管均显示“0”。

3.4×4矩阵键盘动态扫描，当某键按下时，数码管显示相应键值。

4.使用AT89C51单片机实现外部中断请求延时，60秒倒计时时钟。

三、实训过程与内容

<一>熟知软件

1.设计思路

首先，熟练掌握与单片机相关的软件（Keil、Protues），设计一个简单的电路，实现一个简单的功能，为此设计了一个使用AT89C51单片机控制一个LED灯亮、灭的电路。

2.根据设计思路，选择合适的元器件

（1）AT89C51：单片机；

（2）RES：电阻；

（3）CAP、CAP-ELEC：电容与电解电容；

（4）CRYSTAL:晶振；

（5）LED-YELLOW：黄色发光二极管；

（6）BUTTON：按键。

3.设计电路图（如下图）

4.根据设计思路及设计电路图，使用Keil软件编写程序：

#include "reg51.h"

#define uchar unsigned char

#define unsigned int

sbit in=P3^0;

sbit out=P1^0;

void main(void)

{

while(1)

{

in=1;

if(in==0) out=0;

else out=1;

}

}

此代码控制发光二极管的亮灭，开关按下，发光二极管变亮，反之，则不亮。

5.设计结果

用Keil软件，编写程序并生成hex文件；用Protues软件画电路图，按设计思路连接电路器件，并将hex文件导入至单片机芯片中。点击运行程序，当按键开关按下时，发光二极管变亮；当按键开关断开时，则不亮。

<二>设计流水灯

1.设计思路

为了熟悉AT89C51单片机能实现的功能及原理，设计一个简单的电路，能实现流水灯亮灭的功能。为此设计了一个使用AT89C51单片机控制8个发光二极管实现按顺序循环移动点亮。

2.根据设计思路，选择合适的元器件

（1）AT89C51：单片机；

（2）RES、RX8：电阻与8排阻；

（3）CAP、CAP-ELEC：电容与电解电容；

（4）CRYSTAL：晶振；

（5）LED-YELLOW：黄色发光二极管；

（6）BUTTON：按键。

3设计电路图（如下图）

4.根据设计思路及设计电路图，使用Keil软件编写程序：

#include

#include

void delay()

{

unsigned char i,j;

for(i=0;i<255;i++)

for(j=0;j<255;j++);

}

void main()

{

P1=0xfe;

while(1)

{

P1=_crol_(P1,1);

delay();

}

5.设计结果

用Keil软件，编写程序并生成hex文件；用Protues软件画电路图，按设计思路连接电路器件，并将hex文件导入至单片机。点击运行程序，则8个发光二极管按顺序依次变亮。

<三>开关状态的检测

1.设计思路

设计一个电路，使用单片机AT89C51检测4个开关SW1~SW4的状态，只需识别出单个开关闭合的状态。例如仅开关SW1合上时，数码管显示“1”；仅SW2合上时，数码管显示“2”；仅SW3合上时，数码管显示“3”；仅SW4合上时，数码管显示“4”；当开关没有合上，或合上的开关多于1个时，数码管均显示“0”。

2.根据设计思路选择合适的元器件

（1）AT89C51：单片机；

（2）RES：电阻；

（3）CAP：电容；

（4）CRYSTAL：晶振；

（5）7SEG-COM-CAT-GRN：数码管；

（6）SWITCH：开关。

3.根据设计思路及元器件设计电路图如下

4.根据设计思路及电路图，设计如下程序：

#include

unsignedcharcodetable[ ]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x 77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

unsigned char keyscan( )

{

unsigned char keyvalue,temp;

keyvalue=0;

P2=0xff;

temp=P2;

if(~(P2&temp))

{

switch(temp)

{

case 0xfe:

keyvalue=1;

break;

case 0xfd:

keyvalue=2;

break;

case 0xfb:

break;

case 0xf7:

keyvalue=4;

break;

default:

keyvalue=0;

break;

}

}

return keyvalue;

}

void main()

{

unsigned char ledshow;

while(1)

{

ledshow=keyscan();

P1=table[ledshow];

}

}

5.设计结果

当按下单个开关SW1~SW4时，数码管分别显示“1”“2”“3”“4”。但是需要注意的是，当同时按下SW1~SW4中任意两个或两个以上的开关时，数码管则显示“0”。而当开关全部断开时，则数码管显示“0”（这个0是自己预先设定数码管显示的数，可随意设定）

<四>4×4矩阵键盘

1.设计思路

设计一个电路，使用4×4矩阵键盘动态扫描，当某键按下时，数码管显示相应键值。

2.根据设计思路选取合适的元器件

（1）AT89C51：单片机；

（2）RES、RX8：电阻与8排阻；

（3）CAP：电容；

（4）CRYSTAL：晶振；

（5）BUTTON：按键；

（6）74LS47：BCD-7段数码管编译器；

（7）7SEG-COM-AN-GRN：共阳数码管。

3.设计电路图（如下图）

4.根据设计思路及电路图，设计如下程序：#include

void delay_5ms()

{

unsigned char i,j;

for(i=0;i<=25;i++)

for(j=0;j<=200;j++);

}

unsigned char key_scan()

{

unsigned char key_temp0,key_temp1; unsigned char key_num=0;

P1=0x0f;

key_temp0=P1;

if(key_temp0!=0x0f)

{

delay_5ms;

key_temp0=P1;

if(key_temp0!=0x0f)

P1=0xf0;

key_temp1=P1;

if(key_temp0==0x0e)

{

switch(key_temp1)

{

case 0xe0:key_num=4;break;

case 0xd0:key_num=3;break;

case 0xb0:key_num=2;break;

case 0x70:key_num=1;break;

default: key_num=0;break;

}

}

else if(key_temp0==0x0d)

{

switch(key_temp1)

{

case 0xe0:key_num=8;break;

case 0xd0:key_num=7;break;

case 0xb0:key_num=6;break;

case 0x70:key_num=5;break;

default: key_num=0;break;

}

}

else if(key_temp0==0x0b)

{

switch(key_temp1)

{

case 0xe0:key_num=12;break; case 0xd0:key_num=11;break; case 0xb0:key_num=10;break; case 0x70:key_num=9;break; default:key_num=0;break;

}

}

else if(key_temp0==0x07)

{

switch(key_temp1)

{

case 0xe0:key_num=16;break; case 0xd0:key_num=15;break; case 0xb0:key_num=14;break; case 0x70:key_num=13;break; default:key_num=0;break;

}

}

}

return key_num;

}

void main()

{

unsigned char key_num;

do{

key_num=key_scan();

P2=key_num/10;

P3=key_num%10;

}while(1);

}

5、设计结果

用Keil软件，编写程序并生成hex文件；用Protues软件画电路图，按设计要求连接电路器件，并将生成的hex文件导入至单片机芯片中。如图所示，左边的数码管控制十位，而右边的数码管则控制个位。点击运行程序，从左往右、从上往下以此按下按键，则数码管依次显示：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16。此次设计中，我按下的是第四排第三列的那个按键（第十五个按键），所以数码管显示的是15。需要注意的是，如果在我

<五>外部中断请求延时

1.设计思路

首先，查阅相关书籍，大致了解单片机中断方面的知识，理解什么是中断，以及如何实现外部中断等。然后，设计一个电路图，使用AT89C52单片机实现外部中断。

2.根据设计思路选择元器件

（1）AT89C52：单片机；

（2）RES：电阻；

（3）CAP：电容；

（4）CRYSTAL：晶振；

（5）7SEG-COM-CAT-GRN：数码管；

（6）SWITCH：开关。

3.根据设计思路及所选器件设计如下电路

4.根据设计思路及电路图，编写如下程序代码：

#include

unsigned char code table[ ]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};

void delay(unsigned char delay_time)

{

unsigned char i,j;

for(i=0;i<=delay_time;i++);

for(j=0;j<=200;j++);

}

}

void init_tx()

{

EA=1;

EX0=1;

IP=0X00;

}

void main()

{

unsigned char i;

init_tx();

while(1)

{

for(i=0;i<8;i++)

{

P1=table[i];

delay(300);

}

}

}

void tx0()interrupt 0

{

unsigned char i;

P1=0x00;

delay(300);

for(i=0;i<15;i++)

{

P1=~P1;

delay(300);

}

}

5.设计结果

用Keil软件建立工程，编写程序，并生成hex文件，将hex文件导入至AT89C52单片机的芯片中，当开关断开时，数码管的每一段依次亮，不间断。当开关闭合时，实现外部中断，此时，数码管7段同时忽亮忽灭。

<六>60秒倒计时时钟

1.设计思路

使用Keil软件编写一个能实现60秒倒计时的程序代码，使用Protues软件设计一个电路图，连接好相关软件，最后使用AT89C51单片机完成60秒倒计时时钟的功能。

2.根据设计思路选择元器件

（1）AT89C51:单片机；

（2）RES、RX8：电阻、八排阻；

（3）CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容；

（4）CRYSTAL：晶振；

（5）7SEG-COM-AN-GRN：共阳数码管；

（6）74LS47：BCD-7段数码管编译器；

（7）BUTTON：按键。

3.根据设计思路和元器件，设计电路图（如下图）

4.根据电路图，设计程序代码：

#include

unsigned char second,timer;

void tl_init()

{

TMOD=0x10;

IE=0x88;

TH1=0x3c;

TL1=0xb0;

TR1=1;

}

void main()

{

tl_init();

second=59;

timer=0;

while(1);

}

void tl_func() interrupt 3

{

TH1=0x3c;

TL1=0xb0;

if(timer<20)

{

timer=timer+1;

}

else if(timer==20)

{

timer=0;

{

second=59;

}

else

{

second=second-1;

}

}

P2=second/10;

P3=second%10;

}

5.设计结果

用Keil软件，编写程序并生成hex文件；按设计思路连接电路器件，并将hex文件导入至单片机芯片中。点击运行程序，则实现了60秒倒计时的功能，结果验证如图所示。