单片机实验指导书

单片机实验指导书张振利等编著江西理工大学自动化与电气工程实验中心2000年12月单片机实验指导书2目录第1章简介………………………………………………………………………………51.1电路外观………………………………………………………………………………51.2功能特点………………………………………………………………………………61.3实验项目………………………………………………………………………………71.4主要功能块………………………………………………………………………………8第2章硬件结构………………………………………………………………………………112.1A1区EasyPRO51编程器区……………………………………………………………112.2A2区MCU总线接口及IO口连接区……………………………………………………112.3A3区8155并行IO口扩展……………………………………………………………122.4A4和A5区PARK扩展…………………………………………………………………122.5B1区语音实验区………………………………………………………………………132.6B2区非接触式IC卡实验区…………………………………………………………132.7B3区LCD实验区……………………………………………………………………142.8B4区并行模数转换实验区…………………………………………………………142.9B5区PWM电压转换实验区…………………………………………………………142.10B6区并行数模转换实验区…………………………………………………………162.11B7区串行模数转换实验区…………………………………………………………162.12B8区直流电机实验区………………………………………………………………162.13C1区电压接口………………………………………………………………………172.14C2区逻辑笔…………………………………………………………………………182.15C3区LED点阵实验模块……………………………………………………………182.16C4区并转串实验电路………………………………………………………………192.17C5串转并实验电路…………………………………………………………………192.18C6区138译码电路…………………………………………………………………202.19C7继电器及其驱动电路……………………………………………………………202.20C8区555电路实验区………………………………………………………………212.21C9区运算放大器电路实验区………………………………………………………212.22C10区步进电机实验区……………………………………………………………222.23D1区独立控制的LED、拨动开关、键盘实验区……………………………………23单片机实验指导书32.24D2区电位器实验区…………………………………………………………………232.25D3区数字温度采集实验区…………………………………………………………242.26D4区上面蜂鸣器实验区……………………………………………………………242.27D5区红外收发电路…………………………………………………………………242.28D6区RS-485实验区………………………………………………………………252.29D7区IC实验区……………………………………………………………………252.30D8区接触式IC卡实验……………………………………………………………26第3章基础实验…………………………………………………………………27实验一KeilC51集成开发环境的使用练习……………………………………………27实验二基于KeilC51集成开发环境的仿真与调试……………………………………29实验三单片机I/O口控制实验…………………………………………………………31实验四蜂鸣器驱动实验…………………………………………………………………34实验五定时器输出PWM实验…………………………………………………………38实验六串转并的I/O口实验…………………………………………………42实验七并转串的I/O口实验……………………………………………………………44实验八74HC138译码器实验……………………………………………………………47实验九8x8LED扫描输出实验……………………………………………………………49实验十继电器控制实验…………………………………………………………………52实验十一RS232串行口通信实验………………………………………………………54实验十二I2C总线实验（实时时钟、EEPROM和ZLG7290的实验）…………57实验十三数字温度传感器实验………………………………………………………62实验十四红外收发实验…………………………………………………………………72实验十五使用8155扩展I/O、RAM及定时器实验……………………………………73实验十六图形液晶显示实验……………………………………………………………78实验十七并行的模数转换实验…………………………………………………………78实验十八并行的数模转换实验…………………………………………………………83实验十九串行模数转换实验……………………………………………………………88第4章综合实验…………………………………………………………………91实验一电子琴实验………………………………………………………………………91实验二万年历时钟实验…………………………………………………………………94实验三单总线和I2C总线结合实现数字温度计实验…………………………………98单片机实验指导书4实验四结合555电路实验和单片机定时器频率信号频率计………………………106实验五数字电压表实验………………………………………………………………110实验六RS485差分串行通讯实验………………………………………………………114实验七直流电机实验…………………………………………………………………117实验八步进电机控制实验……………………………………………………………118单片机实验指导书5第1章简介本章介绍DP-51PRO.NET单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台的硬件信息，让你对它的功能有一个大概的了解，对后面的系统电路实验具有必不可少的帮助。1.1电路外观DP-51PRO.NET的电路布局如图1.1所示。图1.1DP-51PRO.NET单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台由图1.1可以看出，它分为很多个功能块，各个功能之间是相对独立的，每个功能块都有一个编号分别是竖数A~D,横数1~10。我们可以从编号，快速的找到功能快所在的位置。如C3功能块，就有第3行的第3个功能块，这样用户就可以比较方便的找到对应的位置。单片机实验指导书61.2功能特点DP-51PRO.NET单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台集成有强大的硬件资源，并且为用户提供了多种选择，使用户可以进行各种相关的实验。1.自带5V、12V、-12V电源，其中5V电源可提供2A电流，12V可提供500mA，-12V可提供300mA，含瞬时短路保护和过流保护；2.配备TKStudyICE独立的实时硬件仿真器；3.带有EasyPRO51编程器用于烧写51序列单片机和串行E2PROM；4.DIP40脚圆孔座即可用于插放仿真头又可用于插放在EasyPRO51上烧写好的单片机；5.灵活简单138译码和573锁存电路，方便用户随意设置；6.集成1路完全能的CAN-bus现场总线接口；7.集成1路USB1.1接口；8.集成1路USB1.2接口（可供用户选配）；9.集成1路TCP/IP以太网接口（可供用户选配）；10.支持CPLD实验，可选择使用XILINX公司的XC95108系列的CPLD或ALTERA公司的EPM7128S系列的CPLD（可供用户任意选择，需要或不需要）；11.带有128X64的点阵液晶模块及接口，和一个16X2字符液晶模块的接口（可供用户任意选择）；12.8X8LED点阵模块；13.步进电机.直流电机实验；14.ADC0809并行AD、DAC0832并行DA实验，串行AD实验；15.555实验电路；16.由键盘显示芯片ZLG7290控制的8个8段数码管和16个按键；17.8个拨码开关、8个LED、8个独立的按键；18.接触式IC卡实验；19.非接触式IC卡读卡模块实验（可供用户选配）；20.LM324四运放，可以搭建各种运放电路，做运放实验；21.继电器驱动及控制电路，可做各种继电器控制实验；22.I2C接口的EEPROM和RTC实时时钟电路；23.RS232和RS485接口电路；24.交流蜂鸣器驱动控制电路；25.PWM脉宽调制输出接口；单片机实验指导书726.电位器电压调节电路；27.8155I/O口扩展实验；28.74LS164串转并、74LS165并转串实验；29.红外收发数据实验；30.18B20单总线数字式温度传感器实验；31.ISD1420语音模块实验（可供用户选配）；32.含有一个逻辑笔，可用于检查TTL电平的高低；33．含有一个12路输出的时钟源。1.3实验项目DP-51PRO.NET单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台进行各种单片机的基础实验和综合实验.具体包括：1．单片机I/O口控制实验，如拨码开关信号输入，LED发光二极管控制和按键输入等实验；2．定时器输出PWM实验；3．蜂鸣器驱动实验；4．结合单片机I/O口控制实验和蜂鸣器驱动实验的电子琴实验；5．串转并的I/O口实验；6．并转串的I/O口实验；7．74HC138译码器实验；8．8X8LED扫描输出实验；9．555电路实验（如脉冲输出，频率调整等实验）；10.运算放大器实验（加减法，微积分等电路的实验）；11.继电器控制实验；12.RS232串口通信实验；13.RS458差分串行通信实验；14.I2C总线实验（实时时钟、EEPROM和ZLG7290的实验）；15.结合I2C总线实验而扩展的万年历时钟实验；16.接触式IC卡读写实验；17.18B20的单总线实验；18.结合18B20的单总线实验和I2C总线实验的温度计实验；19.结合555电路和单片机定时器频率计实验；单片机实验指导书820.直流电机实验；21.步进电机实验；22.红外收发实验；23.LCD16X2字符型液晶显示实验；24.LCD128X64点阵液晶显示实验；25.8155I/O扩展及RAM、定时器实验；26.并行的模数转换实验；27.并行的数模转换实验；28.串行的模数转换实验；29.结合串行的模数转换实验和I2C总线实验的电压表实验；30.结合I2C总线实验、接触式IC卡读写实验、继电器控制实验的IC卡身份识别开关实验；31.USB1.1接口控制实验；32.CAN-bus接口控制实验（CANPARK可供用户选配）；33.USB2.0接口控制实验（USB2.0PARK可供用户选配）；34.基于以太网接口的TCP/IP实验（RTL8019ASPARK可供用户选配）；35.ISD1420语音模块实验（ISD1420语音模块可供用户选配）；36.非接触式IC卡读卡实验（ZLG500A读卡模块及天线可供用户选配）；37.一系列CPLD综合实验（CPLDPARK可供用户选配）；38.基于KeilC51源码公开的SmallRTOS嵌入式操作系统的实验，驱动开发与实战例程。1.4主要功能块DP-51PRO.NET上的功能块如表1.1所列。表1.1仿真仪上的主要功能块编号功能块名称功能说明A1EasyPRO51编程器区该区是一个独立的编程器，它支持一千多种型号芯片的烧写，包括烧写51系列单片机以及24系列，25系列和93系列串行E2PROM。使用该编程器将仿真正确且编译后的HEX或BIN文件烧入单片机中进行最终实验结果的演示。当然，