物联网《单片机与接口技术》实验指导书

目录

实验一P3口输出控制继电器实验 (1)

实验二P1口输入、输出实验 (4)

实验三定时器中断实验（综合） (7)

实验四外部中断实验（综合） (13)

附录LCA51软件快速入门 (17)

实验一 P3口输出控制继电器实验

一、实验目的

掌握继电器控制的基本方法和经验。

二、实验原理

实验电路原理图如图所示：

电路的控制端为JD，当JD为高电平时，继电器不工作，当JD为低电平时，继电器工作，常开触点吸合。

实验中，P3.5 接JD，。R-MID接L1灯，R-CLOSE接GND。利用P3.5输出高低电平，控制继电器的开合，实现对外部装置的控制。

三、实验仪器：

1．AEDKT598实验箱。

2．PC机及编辑调试软件LCA51。

1．实验用连接线。

四、实验内容及步骤

实验内容：

编程从P3.5输出高低电平,控制继电器的开合。

实验步骤：

1．按实验电路进行连线。

2．运行编辑调试软件LCA51。

3．按实验内容编写源程序，实验程序框图参见图示。

2．调试程序并运行。

五、预习要求

阅读实验指导书，根据实验内容和程序框图编写源程序。

六、思考题

当P3.5输出高电平时，L1灯的状态是亮？还是灭？结合电路原理图和继电器的工作原理加以说明。

七、实验报告要求

1．实验名称、班级、实验者、日期。

2．实验目的与实验线路。

3．实验内容。

4．实验程序的框图及编写的源程序。

5．编写、调试源程序的步骤。

6．调试过程中遇到什么问题？怎样解决的？7．回答思考题；说明程序运行结果。

实验二 P1口输入、输出实验

一、实验目的

1、学习使用爱迪克T598实验系统

2、学习P1口的使用方法。

3、学习延时子程序的编写和使用。

二、实验原理

实验电路原理图如图所示：

P1口做输出口时，P1.0-P1.7接L0-L7。可以实现从P1口输出数据去点亮相应的发光二极管。

P1口做输入口时，P1.0-P1.7接八个拨动开关K0-K7，通过P1口可读取开关的状态。

实验机上74LS273做输出口时，CS273接译码器的输出8300H，使得74LS273做输出口的地址是8300H，74LS273的输出端PO0-PO7接八只发光二极管L0-L7；由P1口读取的开关状态，可通过74LS273输出，在发光二极管上显示出来。

三、实验仪器：

1．AEDKT598实验箱。

2．PC机及编辑调试软件LCA51。

3．实验用连接线。

四、实验内容及步骤：

实验内容：

1．P1口做输出口，接八只发光二极管，编写、调试程序，使发光二极管循环点亮。2．P1口做输入口，接八个拨动开关，以实验机上74LS273做输出口，编写、调试程序读取开关状态，并将此状态，在发光二极管上显示出来。

实验步骤：

1、按实验电路进行连线。

2、运行编辑调试软件LCA51。

3、按实验内容编写源程序，实验程序框图参见图示。

4、调试程序并运行。

五、预习要求

仔细阅读实验指导书，根据实验内容和程序框图编写源程序。

P1做输出口主程序框图P1做输入口主程序框图六、思考题

3．你的程序中，延时时间是多少？如何计算的？

4．如果想增大延时时间或减小延时时间，如何修改程序？

七、实验报告要求

1．实验名称、班级、实验者、日期。

2．实验目的与实验线路。

3．实验内容。

4．实验程序的框图及编写的源程序。

5．编写、调试源程序的步骤。

6．调试过程中遇到什么问题？怎样解决的？

7．回答思考题；说明程序运行结果

实验三 I/O实验（交通灯控制）(综合)

一、实验目的

1、学习在单片机系统中扩展简单I/O接口的方法。

2、学习模拟交通灯控制的方法。

3、学习双色灯的使用。

二、实验原理

实验电路原理图如图所示：

以74LS273作为输出口，控制4个双色LED灯（可发红，绿，黄光），模拟十字

路口交通灯管理。PO0-PO3接DG1-DG4,PO4-P07接DR1-DR4。CS273 接8300H。

.双色LED是由一个红色LED管芯和一个绿色LED管芯封装在一起，公用负端。当红色正端加高电平，绿色正端加低电平时，红灯亮；红色正端加低电平，绿色正端加高电平时，绿灯亮；两端都加高电平时，黄灯亮。

本实验是交通灯控制实验，所以应了解实际交通灯的变化规律。假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态0为东西红灯，南北红灯。然后转状态1南北绿灯通车，东西红灯。过一段时间转状态2，南北绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒，东西仍然红灯。再转状态3，东西绿灯通车，南北红灯。过一段时间转状态4，东西绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒，南北仍然红灯。最后循环至状态1。

三、实验仪器：

1．AEDKT598实验箱。

2．PC机及编辑调试软件LCA51。

3．实验用连接线。

四、实验内容及步骤

实验内容：

以74LS273作为输出口，控制4个双色LED灯（可发红，绿，黄光），模拟十字路口交通灯管理，要求交通灯变化规律：

（1）初始状态都是红灯2秒。

（2）绿灯亮10秒→绿灯闪跃3次，闪动周期1秒→黄灯亮2秒→红灯。

（3）红灯亮15秒，直接转绿灯亮。

实验程序框图参见图示。

交通灯控制主程序框图

参考程序如下：

ORG 0000H

LJMP START

ORG 0040H

START:

MOV SP,#60H

LCALL STA TUS0 ;初始状态(都是红灯) CIRCLE: LCALL STA TUS1 ;南北绿灯,东西红灯

LCALL STA TUS2 ;南北绿灯闪转黄灯,东西红灯

LCALL STA TUS3 ;南北红灯,东西绿灯

LCALL STA TUS4 ;南北红灯,东西绿灯闪转黄灯

LJMP CIRCLE

STA TUS0: ;南北红灯,东西红灯

MOV DPTR,#8300H

MOV A,#0FH

MOVX @DPTR,A

MOV R2,#10 ;延时1秒

LCALL DELAY

RET

STA TUS1: ;南北绿灯,东西红灯

MOV DPTR,#8300H

MOV A,#5AH ;南北绿灯,东西红灯

MOVX @DPTR,A

MOV R2,#50 ;延时5秒

LCALL DELAY

RET

STA TUS2: ;南北绿灯闪转黄灯,东西红灯MOV DPTR,#8300H

MOV R3,#03H ;绿灯闪3次

FLASH: MOV A,#5FH

MOVX @DPTR,A

MOV R2,#03H

LCALL DELAY

MOV A,#5AH

MOVX @DPTR,A

MOV R2,#03H

LCALL DELAY

DJNZ R3,FLASH

MOV A,#0AH ;南北黄灯,东西红灯

MOVX @DPTR,A

MOV R2,#10 ;延时1秒

LCALL DELAY

RET

STA TUS3: ;南北红灯,东西绿灯

MOV DPTR,#8300H

MOV A,#0A5H

MOVX @DPTR,A

MOV R2,#50 ;延时5秒

LCALL DELAY

RET

STA TUS4: ;南北红灯,东西绿灯闪转黄灯MOV DPTR,#8300H

MOV R3,#03H ;绿灯闪3次

FLASH1: MOV A,#0AFH

MOVX @DPTR,A

MOV R2,#03H

LCALL DELAY

MOV A,#0A5H

MOVX @DPTR,A

MOV R2,#03H

LCALL DELAY

DJNZ R3,FLASH1

MOV A,#05H ;南北红灯,东西黄灯

MOVX @DPTR,A

MOV R2,#10 ;延时1秒

LCALL DELAY

NOP

RET

DELAY: ;延时子程序

PUSH 2

PUSH 1

PUSH 0

DELAY1: MOV 1, #00H

DELAY2: MOV 0, #0B2H

DJNZ 0,$

DJNZ 1, DELAY2 ;延时100 mS

DJNZ 2, DELAY1

POP 0

POP 1

POP 2

RET

END

实验步骤：

1．按实验电路进行连线。

2．运行编辑调试软件LCA51。

3．按实验内容编写源程序。

4、调试程序并运行，满足实验要求。

五、预习要求

阅读实验指导书，根据实验内容和程序框图修改参考程序，使之满足实验要求.。

六、思考题

若要求绿灯亮20秒→绿灯闪跃2次，闪动周期2秒，应修改哪几个参数？

七、实验报告要求

1．实验名称、班级、实验者、日期。

2．实验的目的与实验线路。

3．实验内容。

4．实验程序的框图及修改后的源程序。

5．编写、调试源程序的步骤。

6．调试过程中遇到什么问题？怎样解决的？

7．回答思考题；说明程序运行结果。

实验四定时器中断实验（综合）

一、实验目的

1、学习8031内部定时器的使用和编程方法。

2、掌握中断处理程序的编程技术。

二、实验原理

实验电路原理如图所示：

实验中使用P1口的P1.0-P1.7作输出口，分别接八个发光二极管的一端L0—L7。在规定的时刻由P1口输出数据，点亮相应的发光二极管。

实验中使用51单片机内部定时器1，定时器工作在中断方式，每0.05秒钟T1溢出中断一次。

1、关于内部定时/计数器的编程主要是定时常数的设置和有关控制寄存器的设置。内部定时/计数器在单片机中主要有定时器和计数器两个功能。本实验用的是定时器功能。

2、内部定时/计数器作定时器使用时，是对机器周期计数。每个机器周期的长度是12个振荡周期。因为实验系统的晶振是11.0592MHz，所以定时常数的设置可按以下方法计算：

机器周期=12÷11.0592MHz＝1.0857μS

（65536-定时常数）*1.0857μS=50mS

定时常数＝19456=4C00H

三、实验仪器：

1．AEDKT598实验箱。

2．PC机及编辑调试软件LCA51。

3．实验用连接线。

四、实验内容及步骤

实验内容：

使用P1口的P1.0-P1.7作输出口，分别接八个发光二极管。使用51单片机的T1作定时器使用，定时时间为0.05秒，定时器工作在中断方式。

要求编写程序实现下述功能：

开机后第一秒钟L0，L2亮，第二秒钟L1，L3亮，第三秒钟L4，L6亮，第四秒钟L5，L7亮，第五秒L0，L2，L4，L6亮，第六秒钟L1，L3，L5，L7亮，第七秒钟八个二极管全亮，第八秒钟全灭。以后又从头开始，L0，L2亮，然后L1，L3亮…….一直循环下去。

实验步骤：

1．按实验电路进行接线。

2．运行编辑调试软件LCA51。

3、按实验内容编辑系统主程序和中断服务程序，实验程序框图参见图示。

4、调试程序并运行，使之满足实验要求。

主程序框图

T1中断程序框图

五、预习要求

阅读实验指导书，根据实验内容和程序框图编写主程序及中断服务程序。

六、实验报告要求

1．实验名称、班级、实验者、日期。

2．实验目的与实验线路。

3．实验内容。

4．实验程序的框图及编写的源程序。

5．编写、调试源程序的步骤。

６．调试过程中遇到什么问题？怎样解决的？

７．说明程序运行结果。

七、综合性实验说明

本设计性实验的硬件电路由实验平台实现，软件由学生自己设计完成。

通过本设计实验，训练学生编写用户主程序、中断服务程序这种综合编程能力及其解决实际问题的应用能力。因此，学生在实验前必须做好：

（１）认真阅读实验指导书，复习有关章节内容。

（２）根据实验内容和程序框图完成主程序及中断服务程序的设计。

（３）如果经老师检查，未完成上述要求，不允许参加实验。

（４）调试程序并运行，使之满足实验要求；经老师检查后方可离开。

（１）开。

附录 LCA51软件快速入门

完成一个单片机应用系统软件的设计，一般要经过软件流程设计，源程序编写，程序编译，程序调试，程序修改，程序再编译再调试等反复的过程，直到软件按预期要求符合应用系统的需要。

1．启动LCA51

用户双击桌面上LCA51软件的图标，即可直接进入本软件。软件的主界面如图所

示。

第一次启动LCA51，用户需设置通讯端口。用户选择“设置——通讯口”菜单项，在弹出的对话框中，选择相应的通讯串口和通讯波特率。最高通讯波特率由仿真机型号决定。点击测试串口按钮，检查通讯口是否可用。退出LCA51时，会自动保存用户最后一次的设置。

2．程序编写

选择“文件——新文件”菜单项，将新建一个空的编辑窗口。用户在编辑窗口中输入你编写的源程序。输入完毕，选择“文件——另存为”菜单项，把该文件保存在：***路径下，（自定义的）文件名.asm。（文件类型一定为．ＡＳＭ）

注意：编译器不支持长文件名，保存文件时，路径不能是长路径、文件名也不能是长文件名，即用户不能把该文件保存在如“我的文档”之类的目录夹中，否则编译器将找不到该文件，保持路径最好为：C/AEDK/文件名．ASM。

用户可以直接选择“文件——打开”菜单项打开该文件。

3．程序编译

编译是检查源程序的语法错误，如果源程序没有语法错误，编译器将生成源程序的目标代码，对于单汇编文件，编译产生的目标代码可以直接加载调试，对于高级语言的源文件，编译结束还要连接才能产生可加载的目标代码。

用户选择“编译——编译当前文件”菜单项，将编译当前活动窗口中的源程序，编译结果的信息显示在输出窗口中。用户可以根据输出窗口中错误信息直接定位到源程序的相应位置，修改源程序。

应注意，所有的错误修改完毕，应保存并重新编译。若编译结果无错误，则会生成目标文件，其扩展名为.OBJ

4．程序调试

调试是检查源程序的逻辑错误。任何程序的错误都在所难免，语法错误可以通过编译器检查并修改，而逻辑错误必须通过调试，发现程序中和预期设想不相同的原因所在。对于部分逻辑错误，用户可以根据错误现象，直接找到错误的原因。但是，大多数逻辑错误却不太明白错误原因，这时，调试就尤其重要。用户可以使用单步，断点，全速，变量察看等调试命令，跟踪程序的执行，直到找到错误原因。

用户选择“调试——加载调试”菜单项，加载当前活动窗口中的源文件所产生的目标文件到仿真机。加载完毕，用户选择：

“调试---全速运行”菜单项，观察程序运行结果与预期是否一致

或选“调试--- 连续跟踪型单步”，观察程序运行结果与预期是否一致。

或选“调试---通过型单步”，观察程序运行结果与预期是否一致。

为了便于对应用程序进行调试，下面介绍LCA51软件的调试界面、调试主要方法和技巧。

（1）调试界面

LCA51是一个集成开发环境，调试和编辑、编译都在同一界面下完成。调试时的界面如图5-1所示。

在编辑状态时，界面右下角的当前状态显示为“编辑”，在调试状态时，仿真机没有运行程序时，界面右下角的当前状态显示为“停止”，仿真机运行程序时，界面右下角的当前状态显示为“运行”。