单片机应用与开发课程实验报告.docx
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单片机应用与开发课程实验报告
单片机应用与开发实验报告
设计题目:
STC89C52单片机最小系统应用与开发
班级:
姓名:
学号:
指导老师:
杜永文
日期:
2011年12月12日
STC89C52单片机最小系统应用与开发任务书
一、设计目的
以单片机最小系统为基础,了解单片机基本工作原理,如4个并口、内部定时器、中断控制器等工作原理;理解最小系统应用时所需基本外围电路,如晶振电路、电源电路、复位电路、串口下载电路;掌握外围流水灯电路和按键电路的设计方法,熟练掌握C51软件编程控制方法,实现单片机的应用与开发任务。
二、设计任务
首先以单片机原理图为蓝本,焊接单片机最小系统板并上电测试成功;其次在最小板的开发区焊接流水灯电路及按键电路并测试成功;最后用keilC编程软件及STC-ISP下载软件完成STC89C52单片机对外围流水灯及按键的整体控制。
三、设计需求
利用STC-89C52单片机作为系统核心控制部分,用外围8个发光二极管(红、绿、黄)模拟流水灯的显示部分,用按键加以控制。
四、设计材料
序号
器件
数量
位置
1
1μF电容
5
C1C2C3C4C5
2
15PF电容
2
C6C7
3
4.7μF电容
1
C8
4
POWERLED
1
D1
5
RS232串口
1
J1
6
USB串口
1
J2
7
POWER
1
P1(外接电池盒)
8
HEADER20排针
1
P2P3
9
2K电阻
1
R1
10
10K电阻
1
R2
11
A103J排组
1
RP1
12
POWERKEY开关
1
S1
13
RESET按键
1
S2
14
MAX232CPE芯片
1
U1
15
STC89C52RC芯片
1
U2
16
12M晶振
1
Y1
17
STC89C52RC插槽
1
U2
18
MAX232CPE插槽
1
U1
19
印刷电路板
1
20
LED红绿黄
8
开发区
21
按键
1
开发区
一、STC89C52单片机最小系统焊接.............................4
1.STC89C52单片机介绍...................................4
2.最小系统焊接材料.....................................4
3.焊接注意事项.........................................7
二、流水灯及按键电路设计...................................9
1.实验工具..............................................9
2.实验材料..............................................9
3.流水灯电路设计和焊接..................................9
三、程序示例................................................10
1.延时.................................................10
四、系统调试................................................12
1.程序下载.............................................12
2.调试结果.............................................13
五、实验心得................................................13
六、交通灯按键电路设计......................................13
七、系统调试................................................15
1. 程序示例.............................................15
2. 调试结果............................................16
STC89C52单片机最小系统应用与开发报告
一、STC89C52单片机最小系统焊接
1.STC89C52单片机介绍
STC89系列单片机大部分具有系统可编程(ISP)特性,ISP的好处是:
省去购买通用编程器,单片机在用户系统上即可下载/烧录用户程序,而无须将单片机从以生产好的产品上拆下,再用通用编程器将程序代码烧录进单片机内部。
有些程序尚未定型的产品可以一边生产,一边完善,加快了产品进入市场的速度,减小了新产品由于软件缺陷带来的风险。
由于可以直接将程序下载进单片机看运行结果故也可以不用仿真器。
大部分STC89系列单片机在销售给用户之前已在单片机内部固化有ISP系统引导程序,配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部,故无须编程器(速度比通用编程器快)。
不要用通用编程器编程,否则有可能将单片机内部已固化的ISP系统引导程序擦除,造成无法使用STC提供的ISP软件下载用户的程序代码。
图最小系统成品图
2.最小系统焊接材料
A.焊接工具
(1)、焊烙铁,包括烙铁架、松香或松香油
(2)、焊锡丝
(3)、小平嘴钳
(4)、镊子夹
B.焊接材料
元器件清单:
序号
器件
数量
1
1μF电容
5
2
15PF电容
2
3
4.7μF电容
1
4
POWERLED
1
5
RS232串口
1
6
USB串口
1
7
POWER
1
8
HEADER20排针
1
9
2K电阻
1
10
10K电阻
1
11
A103J排组
1
12
POWERKEY开关
1
13
RESET按键
1
14
MAX232CPE芯片
1
15
STC89C52RC芯片
1
16
12M晶振
1
17
STC89C52RC插槽
1
18
MAX232CPE插槽
1
19
印刷电路板
1
20
LED红绿黄
8
21
按键
1
图材料袋及印刷电路板
图材料袋中的元器件
图印刷电路板正面图
3.焊接注意事项
A.电烙铁使用注意事项
烙铁使用的注意事项
(1)新买的烙铁在使用之前必须先给它蘸上一层锡。
通电加热升温,并将烙铁头蘸上一点松香,待松香冒烟时在上锡,使在烙铁头表面先镀上一层锡。
(2)电烙铁通电后温度高达250摄氏度以上,不用时应放在烙铁架上,但较长时间不用时应切断电源,防止高温“烧死”烙铁头(被氧化)。
(3)电烙铁及烙铁架单独放置,要防止烫伤人及烫坏其他元器件,尤其是电源线,若其绝缘层被烙铁烧坏而不注意便容易引发安全事故。
(4)不要把电烙铁猛力敲打,以免震断电烙铁内部电热丝或引线而产生故障。
电烙铁焊接要点
(1)焊接最好是松香、松香油或无酸性焊剂。
(2)焊接时电烙铁应有足够的热量,才能保证焊接质量,防止虚焊和日久脱焊。
(3)在焊接晶体管等怕高温器件时,最好用小平嘴钳或镊子夹住晶体管的引出脚,焊接时还要掌握时间。
(4)烙铁在焊接处停留的时间不宜过长,否则容易将铜焊盘焊掉。
(5)烙铁离开焊接处后,被焊接的零件不能立即移动,否则因焊锡尚未凝固而使零件容易脱焊。
B.元器件焊接注意事项
(1)STC89C52和MAX232插槽(卡套)的半圆口对着电路板的U1、U2半圆口。
(2)排阻上的白色菱形小块对着电路板RP1小方块。
(3)1UF电容五个,4.7UF电容一个,长脚为正短脚为负,长脚插入带’+’标记的孔;
陶瓷电容两个,不分正负,插在晶振两侧。
(4)发光二极管长脚为正短脚为负,长脚插在D1左面,短脚插在右面。
(5)电阻分2K(1侧红边,1侧棕边)和10K(2侧均为棕色),不分正负。
(6)排针(40针)自己掰成2个20针,其他器件不分正负,按位置插好。
二、流水灯及按键电路设计
1.实验工具
每人一套:
烙铁、烙铁架;两人一套:
尖嘴钳、偏口钳;万用表一个,用于检查焊接电路的正确性。
一人一台:
装有Keil集成开发环境和STC下载软件的PC机。
2.实验材料
器件名称
说明
数量
LED红黄绿
红色3个,绿色3个,黄色2个
8
电阻1.2K
1
排针
长11mm2.54mm间距10针
1
杜邦线
长20cm
20
焊锡丝
0.2米
1
3.流水灯电路设计和焊接
按照下图所示的流水灯电路原理图,在最小系统实验板的扩展区正确焊接流水灯电路。
为了后期实验的需要,器件尽量焊接在扩展区的边缘部分。
流水灯电路原理图
三、程序示例及运行程序
1、空循环延时
#include
//延时函数:
利用空循环实现
voiddelay(unsignedintnum)
{
unsignedinti,j;
for(i=30000;i>0;i--)
{
for(j=num;j>0;j--)
{
}
}
}
//主函数:
循环顺序点亮8个LED
voidmain(void)
{
unsignedcharpattern=1;
while
(1)
{
P1=~pattern;
pattern<<=1;
if(pattern==0)
{
pattern=1;
}
delay
(1);
}
}
2、定时器轮询延时
#include
unsignedcharpattern;
unsignedintcount;
voidmain(void)
{
pattern=1;
count=0;
TMOD=0x02;
TH0=0x06;
TL0=0x06;
TR0=1;
P1=~pattern;
while
(1)
{
if(TF0)
{
TF0=0;
count++;
if(count==4000)
{
count=0;
pattern<<=1;
if(pattern==0)
{
pattern=1;
}
P1=~pattern;
}
}
}
}
3、定时器中断延时
#include
unsignedcharpattern;
unsignedintflag;
unsignedintcount;
voidmain(void)
{
pattern=1;
flag=1;
count=0;
TMOD=0x02;
TH0=0x06;
TL0=0x06;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
while
(1)
{
if(flag)
{
P1=~pattern;
pattern<<=1;
if(pattern==0)
{
pattern=1;
}
flag=0;
}
}
}
voidtime0_int(void)interrupt1
{
count++;
if(count==4000)
{
flag=1;
count=0;
}
}
四、系统调试
1.程序下载
利用STC-89C52单片机作为系统核心控制部分,用外围8个发光二极管(红、绿、黄)模拟流水灯的显示部分,用按键加以控制。
调试结果:
8个灯依次按顺序亮,再接着依次亮,这样一直循环亮下去。
将已经编好且运行好生成(.hex)的文件下载到STC串口软件中
2.调试结果:
调试结果如下图所示
五、实验心得
通过做这次的单片机实验:
焊接电路板,设计流水灯,烧写程序,使用单片机开发流程等,让我对单片机的制作流程和工作原理有了初步的了解,并且使我认识到,我们不但要学好理论课,而且我们还要培养我们的动手能力,只有把理论和实践紧密的结合起来,我们才能够真正的掌握知识,才能更进一步的去创新,从而不断的去完善自己,开阔自己的视野。
六、交通灯按键电路设计
1.交通灯电路设计和焊接
图1流水灯电路原理图
2.流水灯编程
通过使用定时器实现一秒钟亮一盏灯,8盏灯循环轮流点亮。
定时器编程可采用轮询方式或者中断方式,定时器可采用T0或者T1,定时器工作方式也可以自由选定。
实验准备
1.了解实验中器件
图23261BS数码管外部引脚
图33261BS共阳数码管的内部电路
2.I/O编程
3.中断编程
4.定时器
七、系统调试
1、程序示例
#include
sbitWei1=P1^3;
sbitWei2=P1^2;
charSegCode[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};
charLightCasePattern[2]={0x21,0xC};
charLightCaseCnt[2]={25,25};
charLightCase;
charTimeCount;
inti,j;
intcnt;
voidmain()
{
TMOD=0x01;
TH0=0xD8;TL0=0xf0;
EA=1;ET0=1;
i=0;
cnt=0;
TimeCount=0;
P2=~0x9;
j=0;
TR0=1;
LightCase=0;
TimeCount=5;
while(cnt<=500);
cnt=0;
P2=~LightCasePattern[LightCase];
TimeCount=LightCaseCnt[LightCase];
while
(1){
if(cnt==LightCaseCnt[LightCase]*100){
cnt=0;
LightCase++;
LightCase=LightCase%2;
P2=~LightCasePattern[LightCase];
TimeCount=LightCaseCnt[LightCase];
}
};
}
voidtime0_int(void)interrupt1//中断服务程序
{
TH0=0xD8;TL0=0xf0;
i++;
j++;
cnt++;
if(i==5){
i=0;
if(Wei1==1){Wei1=0;Wei2=1;P0=SegCode[TimeCount%10];}
else{Wei2=0;Wei1=1;P0=SegCode[TimeCount/10];}
}
if(j==100){
j=0;
TimeCount--;
}
}
2.调试结果
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