电子科技大学选修单片机实验报告

电子科技大学学院实验报告

实验名称现代电子技术综合实验

姓名：

学号：

评分：

教师签字

电子科技大学教务处制

电子科技大学

实验报告

学生姓名：学号：指导教师：熊万安

实验地点：211大楼308 实验时间：

一、实验室名称：单片机技术综合实验室

二、实验项目名称：数码管显示A/D转换电压值及秒表

三、实验学时：12

四、实验目的与任务：

1、熟悉系统设计与实现原理

2、掌握KEIL C51的基本使用方法

3、熟悉实验板的应用

4、连接电路，编程调试，实现各部分的功能

5、完成系统软件的编写与调试

五、实验器材

1、PC机一台

2、实验板一块

六、实验原理、步骤及内容

试验要求：

①、数码管可在第2位到第4位显示A/D转换的电压值，

可调电压，数码管第5位显示“-”号，第6、7位显示2位学

号；

②、再按按键key1进行切换，此时数码管第6、7位显示从

学号到（学号值+5秒）的循环计时秒表，时间间隔为1秒。

按按键key2时，秒表停止计数，再按按键key2时，秒表继续

计数。按按键key1可切换回任务1的显示。

③、当电压值大于2伏时，按按键不起作用。

1、硬件设计

2、各部分硬件原理

（相关各部分例如：数码管动态扫描原理；TLC549ADC特征及应用等）

（1）数码管动态扫描原理

多位联体的动态数码管段选信号abcdefg和dp（相当于数据线是公用的，而位选信号com是分开的。扫描方法并不难，先把第1个数码管的显示数据送到abcdefg和dp，同时选通com1，而其它数码管的com信号禁止；延时一段时间(通常不超过10ms)，再把第二个

数码管的显示数据送到abcdefg和dp，同时选通com2，而其他数码管的com信号禁止；延时一段时间，再显示下一个。注意，扫描整个数码管的频率应当保证在50Hz 以上，否则会看到明显的闪烁。

（2）TLC549ADC特征及应用等

当/CS变为低电平后，TLC549芯片被选中，同时前次转换结果的最高有效位MSB （A7）自DAT端输出，接着要求自CLK端输入8个外部时钟信号，前7个CLK信号的作用，是配合TLC549 输出前次转换结果的A6-A0 位，并为本次转换做准备：在第4个CLK 信号由高至低的跳变之后，片内采样/保持电路对输入模拟量采样开始，第8个CLK 信号的下降沿使片内采样/保持电路进入保持状态并启动A/D开始转换。转换时间为36 个系统时钟周期，最大为17us。直到A/D转换完成前的这段时间内，TLC549 的控制逻辑要求：或者/CS保持高电平，或者CLK 时钟端保持36个系统时钟周期的低电平。由此可见，在自TLC549的CLK 端输入8个外部时钟信号期间需要完成以下工作：读入前次A/D转换结果；对本次转换的输入模

拟信号采样并保持；启动本次A/D转换开始。

（3）共阴极数码管

共阴极数码管的一段连在一起接地，所以给一个高电平，相应的段位发光。

（4）按键逻辑

按键逻辑是连接在P2.0到P2.7的。当按键不按下的时候，输入为高电平，当按下按键，P2.x口与地相连，输入为低电平，所以按键是低电平有效。

3、软件设计

（说明：我和另一个同学一起做的，所以在程序设计上增加了

一个状态）

思考题：按键改用外部中断模式，电路如何修改（画示意

图）？程序如何修改，写出中断服务程序。

若按键改成外部中断模式，即把按键key2连接在INT0上。

电路示意图为：

而中断服务程序为：

void T0INTSVC() interrupt 0

{

ET0=1;

EX0=1;

EA =1;

if(mbiao<2600&&TR0==1)mbiao=mbiao+1;

if(mbiao==2600)mbiao=2000;

y10=mbiao/1000;

y=(mbiao-y10*1000)/100;

}

七、总结及心得体会

通过本实验课程的学习，我初步掌握了KEIL C51的基本使用方法，并能够自主连接电路，编程调试，实现各部分的功能，进而整合自己所学知识进行简单的编程，完成一系列组合实验。与此同时，我对中断和定时有了较深入的了解，对单片机的认识也有了进一步的提

高。

八、对本实验过程及方法、手段的改进建议

在本实验的实现过程中有几个问题需要注意：1、数码管是采取的动态扫描，所以位选频率一定要高于50Hz才能使人眼不能看到闪烁。2、实验软件的环境配置没有针对本地开发板进行默认配置，所以有同学会出现下载到开发板而不能运行，如果有初始配置的话，程序的调试会更加方便。

九、附录

1、程序

/*

利用TLC549 A/D转换器实现电压测量与显示

*/

#include //包含8051的SFR寄存器定义头文件

#include //扩展并行接口所需的绝对地址访问库函数#define LED_dig XBYTE[0x9000] //8位数码管显示器的位选输出控制

#define LED_seg XBYTE[0x8000] //8位数码管显示器的段码（字形码）输出控制

#define KEY_IN XBYTE[0x8000]

//定义TLC549操作接口

sbit ADC_CS = P1^7;

sbit ADC_DA TA = P1^6;

sbit ADC_CLK = P1^5;

code unsigned char disp_seg[]= //显示段码

{0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7c,0x39,0x5f,0x79,0x 71,0x40,0x00,0xff};

// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d

e f - blank,全亮

unsigned char DispBuf[8]; //定义显示缓冲区（由定时中断程序自动扫描）

unsigned char key_value; //定义按键

int flag; //定义状态标志

unsigned char y10,y; //定义秒表的个位，十分位

unsigned short mbiao; //定义秒表计数单元

void delay(int ms); //延时大约1ms unsigned char ReadAdc(void); //读取A/D转换结果void AdcInit(void); //初始化ADC接口void key_scan(void);

void main()

{

unsigned char i=0;

unsigned char volt, x100, x10, x;

TMOD &= 0x0f;

TMOD |= 0x10;

TH1 = 0xFC;

TL1 = 0x66;

TR1 = 1;

ET1 = 1;

TMOD &= 0xf0;

TMOD |= 0x01;

TH0 = 0xdc;

TL0 = 0x00;

TR0 = 1;

ET0 = 1;

EA =1;

AdcInit();

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

DispBuf[i] = 17; //全部8位显示灭

y10=2;

y=0;

mbiao=2000;

flag=0;

while(1)

{

while(flag ==0) //初始状态—学号状态{

volt = ReadAdc(); //得到A/D转换结果的数字量（0x00~0xff）volt = volt * 250/256; //转换成电压值，其中Vr=2.5V

x100 = volt/100;

x10 = (volt - x100*100)/10;

x = (volt - x100*100)%10;

DispBuf[7] = 17;

DispBuf[6] = x100;

DispBuf[5] = x10;

DispBuf[4] = x;

DispBuf[3] = 16;

DispBuf[2] = 0;

DispBuf[1] = 8;

DispBuf[0] = 17;

delay(100);

if(key_value == 8&&volt<=200){flag = 3;while(key_value == 8);}

}

while(flag==1) //计数状态

{

TR0=1;

volt = ReadAdc();

volt = volt * 250/256; //转换成电压值，其中Vr=2.5V

x100 = volt/100;

x10 = (volt - x100*100)/10;

x = (volt - x100*100)%10;

DispBuf[0] = 17;

DispBuf[1] = y;

DispBuf[2] = y10;

DispBuf[3] = 16;

DispBuf[4] = x;

DispBuf[5] = x10;

DispBuf[6] = x100;

DispBuf[7] = 17;

if(key_value == 8&&volt<=200){flag = 0;while(key_value == 8);} else if(key_value == 7&&volt<=200){flag = 2;while(key_value == 7);}

}

while(flag==2) //计数暂停状态

TR0=!TR0;

if(key_value == 7)

{

flag = 1;

while(key_value == 7);

}

}

while(flag==3) //学号状态

{

volt = ReadAdc(); //得到A/D转换结果的数字量（0x00~0xff）

volt = volt * 250/256; //转换成电压值，其中Vr=2.5V

x100 = volt/100;

x10 = (volt - x100*100)/10;

x = (volt - x100*100)%10;

DispBuf[7] = 17;

DispBuf[6] = x100;

DispBuf[5] = x10;

DispBuf[4] = x;

DispBuf[3] = 16;

DispBuf[2] = 2;

DispBuf[1] = 0;

DispBuf[0] = 17;

delay(100);

if(key_value == 8&&volt<=200){flag = 1;mbiao=2000;while(key_value == 8);}

}

}

}

/*

函数：T1INTSVC()

功能：定时器T1的中断服务函数

*/

void T1INTSVC() interrupt 3

{

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

static unsigned char n = 0;

TH1 = 0xfc;

TL1 = 0x66;

TR1 = 1;

LED_dig = 0xFF; //暂停显示

if(flag==0)

{

if(n==6)

LED_seg = ~(disp_seg[DispBuf[n]]|0x80);

else

LED_seg = ~disp_seg[DispBuf[n]];//更新扫描数据

}

if(flag==1)

{ if(n==6)

LED_seg = ~(disp_seg[DispBuf[n]]|0x80);

else

if(n==4)

LED_seg = ~( disp_seg[DispBuf[n]] ); //更新扫描数据，else

LED_seg = ~disp_seg[DispBuf[n]]; //更新扫描数据}

if(flag==2)

{

LED_seg = ~disp_seg[DispBuf[n]]; //更新扫描数据}

if(flag==3)

{

if(n==6)

LED_seg = ~(disp_seg[DispBuf[n]]|0x80);

else

LED_seg = ~disp_seg[DispBuf[n]];//更新扫描数据

}

LED_dig = ~com[n]; //重新显示

key_scan();

n++;

n &= 0x07;

}

void delay(int ms)

{

unsigned int i,j;

for(i=0; i

for(j=0; j<100; j++)

;

}

}

/*

函数：ReadAdc()

功能：读取A/D转换结果

返回：8位ADC代码

*/

unsigned char ReadAdc(void)

{

unsigned char d; //读取得ADC结果

unsigned char n; //ADC bit位计数

ADC_CS = 0;

n = 5;

while ( --n != 0 ); //模拟tsu时间

n = 8;

do

{

d <<= 1;

if ( ADC_DA TA )

d = d | 0x01; //或d++;

ADC_CLK = 1;

ADC_CLK = 0;

}while ( --n != 0 );

ADC_CS = 1;

return d;

}

/*

函数：AdcInit()

功能：初始化ADC接口

*/

void AdcInit(void)

{

ADC_CS = 1;

ADC_CLK = 0;

ADC_DATA = 1;

ReadAdc(); //空读一次，用于启动一次A/D转换过程}

void key_scan(void)

{

unsigned char key_in;

key_in = KEY_IN;

switch(key_in)

{

case 0xff:

key_value = 0;

break;

case ~0x01:

key_value = 1;

break;

case ~0x02:

key_value = 2;

break;

case ~0x04:

key_value = 3;

break;

case ~0x08:

key_value = 4;

break;

case ~0x10:

key_value = 5;

break;

case ~0x20:

key_value = 6;

break;

case ~0x40:

key_value = 7;

break;

case ~0x80:

key_value = 8;

break;

default:

break;

}

}

/*

函数：T1INTSVC()

功能：定时器T0的中断服务函数

*/

void T0INTSVC() interrupt 1

{

TR0 = 0;

TH0 = 0xdc;

TL0 = 0x00;

TR0 = 1;

if(mbiao<2600&&TR0==1)mbiao=mbiao+1;

if(mbiao==2600)mbiao=2000;

y10=mbiao/1000;

y=(mbiao-y10*1000)/100;

}