MCS-51单片机实验指导书

MCS-51单片机实验指导书目录1. 实验板使用说明 (2)1.1 单片机实验板简介 (2)1.2 实验板电路原理图 (2)1.3 USB转串口驱动的安装 (4)1.4 下载软件的使用 (5)2. 单片机实验 (6)实验1 红黄绿灯控制 (6)实验2 键盘LED数码管显示 (7)实验3 定时器中断实验 (10)实验4 计数器实验 (12)实验5 AD转换实验 (18)实验6 PC机与单片机串口通信实验 (20)实验7 温度测量实验 (22)实验8 数模转换实验 (25)实验9 IIC和EEPROM存储实验 (27)实验10 频率测量实验 (34)1.实验板使用说明1.1 单片机实验板简介单片机实验板是西华大学机械工程与自动化学院在长期教学实践中设计的，非常适合单片机教学的一种实验装置。

它有以下特点：不需要其他附件，即可以在任何一台有USB接口的PC机或笔记本电脑上使用；价格便宜，解决了许多院校经费不足的问题；可以开设LED，LCD，键盘，蜂鸣器，AD转换，DA 转换，温度测量，光电计数，压频转换，IIC总线，PC与下位机串口通信，RS485通信等各种实验，满足教学需要。

图1.1 实验板各部分名称及功能实验板与PC机通过公对公USB线连接，实验板上USB接口给实验板提供电源的同时，且可以通过USB转串口芯片给实验板下载程序和与PC机进行串口通信。

本实验板采用的是宏晶公司的STC89C52RC单片机，可以通过串口烧录程序，无需仿真器。

1.2 实验板电路原理图实验板电路图如图1.2所示。

为了满足多种实验的需求和入门编程的便捷，单片机的引脚许多复用，但没有使用锁存器来扩展IO口。

实验板上引出了DA输出，P0口，P1口，P2口，P3口,电源扩展口，485通信口，方便外接实验。

为了满足单片机的冷启动（下载程序时先断电再通电）要求，电源按钮采用自锁开关。

无论在PC机还是笔记本电脑上都有USB 接口，所以实验板直接由USB接口供电，实验板上CH340G将USB转换为串口为单片机下载程序。

图1.2 实验板电路原理图1.3 USB转串口驱动的安装安装步骤如下：（1）双击如图1.3所示的可执行文件图1.3 驱动安装图标（2）双击后会弹出如图1.4所示的对话框，所有值保持默认值，鼠标单击INSTALL按钮，此时对话框会变成如图1.5所示，INSTALL和UNINSTALL变为灰色。

这时我们需要等待一段时间，等两个按钮变成和图4一样（即INSTALL和UNINSTALL不为灰色），驱动安装完毕。

图1.4 驱动安装窗口图1.5 驱动正在安装窗口（3）在我的电脑图标上单击右键，选择管理，在弹出的对话框中单击设备管理器，展开端口即可以看到实验板对应的串口号，如图1.6所示。

图1.6 驱动正确安装1.4下载软件的使用在windows下运行STC_ISP.EXE，界面和操作步骤如图1.7所示图1.7 ISP界面2.单片机实验实验1 红黄绿灯控制1.实验目的(1)学习Keil C51集成编译软件的使用和调试程序方法。

(2)学习将用户程序下载到应用系统的方法。

(3)掌握STC89C52单片机的I/O端口的控制和使用方法。

2.实验内容(1)编写程序要求：利用单片机的P1.0, P1.1, P1.2控制3个LED灯，模仿控制交通灯（红灯亮4秒，黄灯亮2秒，，黄灯和绿灯同时亮1秒，绿灯亮4秒，如此循环）。

3.实验电路见图1.24.实验参考程序(1)程序流程图(2)C语言参考程序#include"reg52.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*定义红黄绿灯对应的单片机引脚*/sbit Green_LED = P1^0;sbit Yellow_LED = P1^1;sbit Red_LED = P1^2;/*毫秒延时函数*/void delay_ms(uint num){uchar i;while(num--)for(i = 0 ; i < 123; i++);}/*主函数*/void main(){while(1){Red_LED = 0;Yellow_LED = 1;Green_LED = 1;delay_ms(4000);Red_LED = 1;Yellow_LED = 0;Green_LED = 1;delay_ms(2000);Red_LED = 1;Yellow_LED = 0;Green_LED = 0;delay_ms(1000);Red_LED = 1;Yellow_LED = 1;Green_LED = 0;delay_ms(4000);}}(3)汇编语言参考程序ORG 0000HSJMP MAINORG 0030HMAIN: CLR P1.2 ;红灯亮4SSETB P1.0 ；绿灯灭SETB P1.1 ；黄灯灭MOV R0,#40ACALL DELAY；自己编写DELAY: MOV A,R0 ;延时程序，R0=10，延时1SMOV R5,ADELAY3: MOV R6,#XXH ；XX的数值自己计算填写DELAY2: MOV R7,#XXH ；XX的数值自己计算填写DELAY1: DJNZ R7,DELAY1DJNZ R6,DELAY2DJNZ R5,DELAY3RETEND5.实验步骤(1)根据实验原理图编写程序，用“Keil uVision4”编译软件进行编译，如未通过，则修改程序，直至通过。

(2)用STC-ISP.EXE软件将所编写程序生成的“HEX”文件下载到实验板STC89C52芯片中(3)运行程序，观察实验板上的红，黄，绿三个LED灯的亮灭次序和时间是否符合实验内容要求，如果不符合要求，改写程序，按照步骤（1）开始重新做实验，直至成功。

6.思考题(1)怎样计算延时子程序的延时时间？(2)如何计算与LED连接的电阻阻值？(3)如何用89C52单片机的I/O口控制继电器？画出电路原理图。

(4)根据实验板原理图，编写一段8个LED循环闪烁的流水灯程序。

7.实验报告要求(1)画出本实验相关的原理图。

(2)回答思考题中的题目。

(3)总结本次实验，简述自己的感想。

实验2 键盘LED数码管显示1.实验目的掌握独立键盘，LED数码管的电路连接方法和编程方法。

2.实验内容(1)编写程序，按下S2，S3，S4，S4任何一个按键的时候，蜂鸣器都鸣叫，松开按键的时候蜂鸣器停止鸣叫。

(2)开始的时候，数码管左边位不显示，右边位数码管显示数值0，每按一次S4按键，数码管显示值加1，直至9，再循环从0显示到9。

3.实验电路见图1.24.实验参考程序(1)C语言参考程序#include"reg52.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*蜂鸣器引脚定义*/sbit Beep = P2^7;/*数码管位选引脚定义*/sbit S2 = P2^6;sbit S1 = P2^5;/*按键引脚定义*/sbit Key1 = P2^0;sbit Key2 = P2^1;sbit Key3 = P2^2;sbit Key4 = P2^3;/*数码管数字0~9段码*/uchar code Num[10] = {0x30,/*0*/0xFC,/*1*/0xA2,/*2*/0xA4,/*3*/0x6C,/*4*/0x25,/*5*/0x21,/*6*/0xBC,/*7*/0x20,/*8*/0x24,/*9*/};/*毫秒延时函数*/void delay_ms(uint num){uchar i;while(num--)for(i = 0 ; i < 123; i++);}/*LED数码管显示*/void LED_DispNum(uchar num){S1 = 0;S2 = 1;P0 = Num[num];}/*按键扫描*/uchar KeyScan(){uchar keyval;if( (Key1 == 0) || (Key2 == 0) || (Key3 == 0) || (Key4 == 0) ){delay_ms(10);if( (Key1 == 0) || (Key2 == 0) || (Key3 == 0) || (Key4 == 0) ){if(Key1 == 0)keyval = 1;else if(Key2 == 0)keyval = 2;else if(Key3 == 0)keyval = 3;else if(Key4 == 0)keyval = 4;Beep = 0;while( (Key1 == 0) || (Key2 == 0) || (Key3 == 0) || (Key4 == 0) );Beep = 1;}}elsekeyval = 0;return keyval;}/*主函数*/void main(){uchar DispNum = 0;uchar Keyval;while(1){Keyval = KeyScan();if(Keyval == 4){if(DispNum < 9)DispNum++;elseDispNum = 0;}LED_DispNum(DispNum);}}(2)汇编语言参考程序BEEP EQU P2.7 ；蜂鸣器S1 EQU P2.5 ；数码管位个位S2 EQU P2.6 ；数码管位十位KEY1 EQU P2.0 ；按键1KEY2 EQU P2.1 ；按键2KEY3 EQU P2.2 ；按键3KEY4 EQU P2.3 ；按键4ORG 0000HSJMP MAINORG 0030HMAIN: MOV R0,#00HCLR FO ；按键4按下标志位F0=1CLR S1SETB S2ACALL DISNUM ；数码管显示子程序LOOP: ACALL KEYSCAN ；按键扫描JNB F0,LOOPINC R0CLR F0CJNE R0,#10,LOOP1MOV R0,#00LOOP1: ACALL DISNUMSJMP LOOPDISNUM:MOV DPTR,#TAB ；数码管显示子程序MOV A,R0MOVC A,@A+DPTRMOV P0,ARETKEYSCAN:JB KEY1,K2 ；按键扫描子程序ACALL DELAY ；延时防止抖动JB KEY1,K2CLR BEEPJNB KEY1,$SETB BEEPK2: ..........K3: ..........K4: JB KEY4,K5ACALL DELAYJB KEY1,K5CLR BEEPSETB F0JNB KEY1,$SETB BEEPK5: RETDELAY: ....... ；延时10毫秒子程序.......TAB: DB 30H,0FCH,0A2H,0A4H,6CH,25H,21H,0BCH,20H,24HEND5.实验步骤(1)根据实验原理图编写程序，用“Keil uVision4”编译软件进行编译，如未通过，则修改程序，直至通过。