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单片机接口与控制技术实验指导书（2016版）中南大学机电工程学院微机接口实验要求1.个人实验报告按实验先后顺序订在一起，最后一次实验统一交给老师（由组长统一收好按学号序排列）。2.实验报告上必须写明班级、姓名、学号，因自己误写、漏写导致平时实验成绩为0分的后果自负。3.实验报告可以用学校标准实验报告纸手工书写，也可以做成电子实验报告以A4格式打印（程序过长可以只写主体部分，字库部分不要写）。4.断电接线，严禁带电插拔导线。暂时不用的模块应该关闭电源。接线以后必须由指导老师检查以后才能通电，否则责任自负。严禁随意插拔仿真器，严禁反接仿真器,损坏仿真器照价赔偿！！！5.实验时不得上网、玩游戏，违反一经发现，本次实验成绩为0分。6.实验结束后不得随意扔线或者带回家。应该严格按照老师要求留在设备上或者拔下统一交上来。7.实验室电脑内文件均为教学科研重要数据资料，不得任意删除更改，使用U盘要注意不能把病毒带入主机，造成损失者照实验室管理条律处分！8.实验室内的抽屉以及与实验无关的物品不得翻动、带走，如因此造成遗失按偷窃处分！9.F盘没有保护系统，可以存盘。其他分区、桌面、我的文档都有保护系统，重新启动计算机后数据丢失。实验一串行静态显示实验（实验学时：4）一、实验目的1.掌握数字、字符转换成显示段码的软件译码方法2.静态显示的原理和相关程序的编写3．掌握C51程序设计方法二、实验说明1.输入给定程序，配置选项，调试并运行程序，观察程序控制下仿真器输出的变化。2.选中此项keil为硬件仿真3.设置Port串口：一般为COM3，Baudrate波特率为最大值：115200bit/s,最后确认4.显示器由8个共阴极LED数码管组成。输入只有两个信号，它们是串行数据线DIN和移位信号CLK。8个串/并移位寄存器芯片74LS164首尾相连。每片的并行输出作为LED数码管的段码。74LS164为8位串入并出移位寄存器，1、2为串行输入端，QA～QH为并行输出端，CLK为移位时钟脉冲，上升沿移入一位；CLR为清零端，低电平时并行输出为零。5.用C51进行程序设计，选择汇编或者C语言编程均可，要求程序结构清晰，模块化结构，反复调用部分做成子模块，有必要的注释。编写程序上机调试通过，实验报告要求提交程序流程图及源程序。三、实验内容及步骤（完成分值：60分/单个程序）本实验需要用到单片机的最小应用系统（F1区）和串行静态显示模块（I3区）。1.使用单片机最小应用系统模块，用导线将连接P3.0（RXD）、P3.1（TXD）连接到串行静态显示模块的DIN、CLK端。2.用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真头插到模块的单片机锁紧插座中，请注意仿真器的方向：缺口朝上。请指导老师检查接线后再打开模块电源。打开KeiluVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着添加源程序，进行编译，直到编译无误。全速运行程序。3.8LED显示“89C51”。程序停止运行时，显示不变，说明静态显示模块具有数据锁存功能。四、电路原理图五、附加题（完成分值：20分/单个附加题，附加题要求当场给指导老师检查结果，否则无效。）1.修改程序，循环显示“GOOD”、“HELLO”、“CSU”、“D510”,程序如何修改？2.修改程序，稳定显示当前时间（如11:30），并且能模拟真实时钟走动。A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9VCC14GND774LS164R1I51DINCLKabfcgdeDPYa1b2c3d4e5f6g7dp8dp910R2I51abfcgdeDPYa1b2c3d4e5f6g7dp8dp910R3I51abfcgdeDPYa1b2c3d4e5f6g7dp8dp910R4I51abfcgdeDPYa1b2c3d4e5f6g7dp8dp910A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9VCC14GND774LS164A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9VCC14GND774LS164A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9VCC14GND7874LS164A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9VCC14GND774LS164A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9VCC14GND774LS164A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9VCC14GND774LS164A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9VCC14GND774LS164R5I51abfcgdeDPYa1b2c3d4e5f6g7dp8dp910R6I51abfcgdeDPYa1b2c3d4e5f6g7dp8dp910R7I51abfcgdeDPYa1b2c3d4e5f6g7dp8dp910R8I51abfcgdeDPYa1b2c3d4e5f6g7dp8dp910VCCA3VCCA3VCCA3VCCA3VCCA3VCCA3VCCA3VCCA3a1a2a3a4a5a6a7a8b1b2b3b4b5b6b7b8c1c2c3c4c5c6c7c8d1d2d3d4d5d6d7d8e1e2e3e4e5e6e7e8f1f2f3f4f5f6f7f8g1g2g3g4g5g6g7g8dp1dp2dp3dp4dp5dp6dp7dp8a1b1c1d1e1f1g1dp1a2b2c2d2e2f2g2dp2a3b3c3d3e3f3g3dp3a4b4c4d4e4f4g4dp4a5b5c5d5e5f5g5dp5a6b6c6d6e6f6g6dp6a7b7c7d7e7f7g7dp7a8b8c8d8e8f8g8dp8dp1dp2dp3dp5dp6dp7dp4实验二交通灯模拟实验串行静态显示实验（实验学时：2）一、实验目的1.掌握ULN2003芯片工作原理2.掌握十字路口交通灯控制方法二、实验说明1.输入给定程序，配置选项，调试并运行程序，观察程序控制下仿真器输出的变化。2.选中此项keil为硬件仿真3.设置Port串口：一般为COM3，Baudrate波特率为最大值：115200bit/s,最后确认4.ULN2003是大电流驱动阵列,由七个硅NPN达林顿管组成,具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统,可直接驱动继电器等负载。输入5VTTL电平，输出可达500mA/50V。5.用C51进行程序设计，选择汇编或者C语言编程均可，要求程序结构清晰，模块化结构，反复调用部分做成子模块，有必要的注释。编写程序上机调试通过，实验报告要求提交程序流程图及源程序。三、实验内容及步骤（完成分值：60分/单个程序）本实验需要用到本实验需要用到单片机最小应用系统（F1区）和汽车信号灯/交通灯/舞台灯模块（D1区）。1.用十字路口交通灯控制模块。单片机最小应用系统的P2口JD2F接至汽车信号灯/交通灯/舞台灯模块的JD4D。汽车信号灯/交通灯/舞台灯模块的DIN、CLK分别对应的接单片机最小应用系统的P1.1、P1.0口。打开相关模块电源。2.用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真头插到模块的单片机锁紧插座中，请注意仿真器的方向：缺口朝上。请指导老师检查接线后再打开模块电源。打开KeiluVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着添加源程序，进行编译，直到编译无误。全速运行程序。3.观察交通灯的模拟情况。东西向绿灯亮若干秒，黄灯闪烁3次后红灯亮，南北向由红灯变为绿灯，若干秒后南北向黄灯闪烁3次此后变红灯，东西向变绿灯，如此重复。LED灯控制说明：P2.7控制东西向红灯；P2.6控制东西向黄灯；P2.5控制东西向绿灯；P2.4控制南北向红灯；P2.3控制南北向黄灯；P2.2控制南北向绿灯。四、电路原理图A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR974LS164abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp109DISP3D20A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR974LS164abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp109DISP4D20A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR974LS164abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp109DISP1D20A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR974LS164abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp109DISP2D20A1DB1DC1DD1DE1DF1DG1DH1DA1DB1DC1DD1DE1DF1DG1DH1DA2DB2DC2DD2DE2DF2DG2DH2DA2DB2DC2DD2DE2DF2DG2DH2DA3DB3DC3DD3DE3DF3DG3DH3DA4DB4DC4DD4DE4DF4DG4DH4DA3DB3DC3DD3DE3DF3DG3DH3DA4DB4DC4DD4DE4DF4DG4DH4DCOM91B11C162B22C153B33C144B44C135B55C126B66C117B77C10GND8U8DULN2003南西北东12345678JD4DP2.0-P2.7P2.2DP2.3DP2.4DP2.5DP2.6DP2.7DCLKDINN1N3N2W1W2W3E1E2E3S1S2S3VCCDVCCDVCCDVCCDVCCDVCCDP2.7DP2.6DP2.5DP2.4DP2.3DP2.2D五、附加题（完成分值：40分/单个附加题，附加题要求当场给指导老师检查结果，否则无效。）1.修改程序，用数码管显示红灯、绿灯倒计时秒数，显示到00时变灯，使程序更接近真实场景。倒计时可用D1模块的数码管，线路连接如下：A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR974LS164abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp109DISP3D20A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR974LS164abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp109DISP4D20A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR974LS164abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp109DISP1D20A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR974LS164abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp109DISP2D20A1DB1DC1DD1DE1DF1DG1DH1DA1DB1DC1DD1DE1DF1DG1DH1DA2DB2DC2DD2DE2DF2DG2DH2DA2DB2DC2DD2DE2DF2DG2DH2DA3DB3DC3DD3DE3DF3DG3DH3DA4DB4DC4DD4DE4DF4DG4DH4DA3DB3DC3DD3DE3DF3DG3DH3DA4DB4DC4DD4DE4DF4DG4DH4DCOM91B11C162B22C153B33C144B44C135B55C126B66C117B77C10GND8U8DULN2003南西北东12345678JD4DP2.0-P2.7P2.2DP2.3DP2.4DP2.5DP2.6DP2.7DCLKDINN1N3N2W1W2W3E1E2E3S1S2S3VCCDVCCDVCCDVCCDVCCDVCCDP2.7DP2.6DP2.5DP2.4DP2.3DP2.2D实验三串行A/D转换实验（实验学时：2）一、实验目的1.掌握单片机I/O的编程方法2.掌握TLC549芯片使用方法二、实验说明1.输入给定程序，配置选