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开放实验报告开放性实验报告
移动机器人设计与制作（一）
姓名：黄家进
学号：06144008
班级：电气1401
专业：电气工程及其自动化
指导老师：赵勇
时间：2015.10.15--2015.12.10
目录
实验一 IO口的输出应用................................................................................................................4
一．实验目的...........................................................................................................................4
二．实验内容...........................................................................................................................4
三．实验器材...........................................................................................................................4
四．实验步骤...........................................................................................................................4
五．实验程序及电路图...........................................................................................................4
1.实验说明：
...................................................................................................................4
2.实验程序：
...................................................................................................................4
3.实验仿真图:..................................................................................................................5
实验二 IO口的输入应用................................................................................................................5
一．实验目的...........................................................................................................................5
二．实验内容...........................................................................................................................5
三．实验器材...........................................................................................................................5
四．实验步骤...........................................................................................................................5
五． 实验程序及电路图..........................................................................................................6
1.实验说明：
...................................................................................................................6
2.实验程序：
...................................................................................................................6
3.仿真电路图：
...............................................................................................................6
实验三 定时器中断实验(Periodic Interrupt Timer).......................................................................7
一．实验目的...........................................................................................................................7
二．实验内容...........................................................................................................................7
三．实验器材...........................................................................................................................7
四．实验步骤...........................................................................................................................7
五．实验程序及电路图...........................................................................................................7
1.实验说明：
...................................................................................................................7
2.实验程序：
...................................................................................................................7
3.仿真电路图：
...............................................................................................................8
实验四 外部中断的应用.................................................................................................................9
一．实验目的...........................................................................................................................9
二．实验内容...........................................................................................................................9
三．实验器材...........................................................................................................................9
四．实验步骤...........................................................................................................................9
五．实验程序及电路图...........................................................................................................9
1.实验说明：
...................................................................................................................9
2.实验程序：
...................................................................................................................9
3.仿真电路图.................................................................................................................10
实验五 单片机串口的应用...........................................................................................................10
一．实验目的.........................................................................................................................10
二．实验内容.........................................................................................................................10
三．实验器材.........................................................................................................................10
四．实验步骤.........................................................................................................................11
五．实验程序及电路图.........................................................................................................11
1.实验说明：
.................................................................................................................11
2.实验程序：
.................................................................................................................11
3.仿真电路图：
.............................................................................................................13
实验六 流水灯实验........................................................................................................................13
一．实验目的.........................................................................................................................13
二．实验内容.........................................................................................................................13
三．实验器材.........................................................................................................................13
四．实验步骤.........................................................................................................................13
五．实验程序及仿真电路图.................................................................................................13
1.实验说明：
.................................................................................................................14
2.实验程序：
.................................................................................................................14
3.仿真电路图：
.............................................................................................................14
六． 改进实验.................................................................................................................15
1.改进说明：
.................................................................................................................15
2.实验程序：
.................................................................................................................15
3.仿真电路图：
.............................................................................................................16
实验七 51单片机最小系统检测..................................................................................................16
一．实验目的.........................................................................................................................16
二．实验内容.........................................................................................................................16
三．实验器材.........................................................................................................................16
四．实验步骤.........................................................................................................................16
五． 实验程序及电路图.................................................................................................16
1.实验说明：
.................................................................................................................17
2.实验程序：
.................................................................................................................17
3.仿真电路图：
.............................................................................................................17
4实物展示：
.................................................................................................................18
范文TOP100实验八 四位数码管秒表计时器...................................................................................................18
一． 实验目的..............................................................(转 载于: )...................................................18
二．实验内容.........................................................................................................................18
三．实验器材.........................................................................................................................18
四．实验步骤.........................................................................................................................18
六． 实验程序及电路图.................................................................................................18
1.实验说明：
.................................................................................................................18
2.实验程序：
.................................................................................................................18
3.仿真电路图：
.............................................................................................................21
4.实物展示：
.................................................................................................................22
个人总结........................................................................................................................................22
实验一 IO口的输出应用
一．实验目的
通过此次实验学习普通IO口作为输出口的应用。
二．实验内容
我们通过普通IO口驱动一个LED灯闪烁。（采用灌电流方式）
三．实验器材
STC89C52RC单片机、LED灯或实验箱。
四．实验步骤
1.在Keil开发环境下建立一个工程。
2.程序的编写。
3.程序下载调试（可先进行仿真）。
附注：
采用灌电流的方式原因：因为单片机输出的电流比较小，当然可以驱动发光二极管，但是在很多时候，例如：我们驱动数码管的时候，会因为输出电流比较小，所以发光二极管不够亮，所以当我们采用灌电流的方式的时候可以避免这一点。
为了防止电流过大烧坏二极管，一般应接200Ω左右的限流电阻。
五．实验程序及电路图
1.实验说明：
用灌电流方式来驱动P1.0口的LED灯闪烁。
2.实验程序：
#include <reg51.h
#define unint unsigned int
#define unchar unsigned char
sbit Led = P1^0;
//位定义
void delay(unint k)
{
}
void main()
{
while(1) {
4
//延时函数 unint i;
for(k;k0;k--) for(i=0;i<121;i++);
//死循环
}
} Led = 0;
delay(1000);
Led = 1;
delay(1000);
//灌电流方式，低电平点亮 //延时约1S
3.实验仿真图:
本实验的实验仿真图如图1.1所示。
图1.1 IO口的输出应用
实验二 IO口的输入应用
一．实验目的
通过此次实验学习普通IO口作为输入口的应用，并结合输入输出方式熟练掌握IO口的应用。
二．实验内容
采用按键控制一个LED灯的亮灭。
三．实验器材
STC89C52RC单片机、LED灯，独立按键或实验箱。
四．实验步骤
1.在Keil开发环境下建立一个工程。
2.程序的编写，最全面的范文参考写作网站采用查询方式判断键是否按下，并确定是否点亮二极管。
3.程序下载调试（可先进行仿真）。
5
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附注：
按键控制LED灯的亮灭，我们可以采用外部中断的方式（实验四会讲），独立按键的接法希望大家注意，直接接地，在没有按键的情况下IO口为高电平（注：因为本实验中按键接P1口，内部集成上拉电阻。若使用P0口作为通用IO口使用时必须外接500Ω左右的上拉电阻。见实验四。），当有按键按下时IO口为低电平。
五．实验程序及电路图
1.实验说明：
通过一个按键来控制LED灯的亮灭。
2.实验程序：
#include <reg51.h
#define unint unsigned int
#define unchar unsigned char
sbit Led = P1^0;
sbit Key = P1^1;
void main()
{
}
3.仿真电路图：
本实验的仿真电路图如图2.1所示。
while(1) { } if(!Key) else Led = 1;
//判断是否按下按键，按下为0 Led = 0;
//点亮灯 //死循环 //位定义
图2.1 IO口的输入应用
实验三 定时器中断实验(Periodic Interrupt Timer)
一．实验目的
掌握定时器相关寄存器的配置，以及定时时间的计算等。
二．实验内容
定期器中断及查询方式控制P1.0口输出方波，用实验箱上的示波器观察波形，不同定时值对其影响。
三．实验器材
STC89C51RC或实验箱。
四．实验步骤
1.在Keil开发环境下建立一个工程。
2.程序的编写。
a.定时常数的确定
定时器/计数器的输入脉冲周期与机器周期一样，为振荡频率的1/12。本实验中时钟频率为6.0 MHZ，现要采用中断方法来实现0.5秒延时，要在定时器1中设置一个时间常数，使其每隔0.1秒产生一次中断，CPU响应中断后将R0中计数值减一，令R0=05H，即可实现0.5秒延时。
时间常数可按下述方法确定：
机器周期=12÷晶振频率=12/(6×10)=2us
设计数初值为X，则（2e+16-X）×2×10=0.1，可求得X=15535
化为十六进制则X=3CAFH，故初始值为TH1=3CH，TL1=AFH
b.初始化程序
包括定时器初始化和中断系统初始化，主要是对IE、TCON、TMOD的相应位进行正确的设置，并将时间常数送入定时器中。由于只有定时器中断，IP便不必设置。
c.设计中断服务程序和主程序
(来自:WWw.fwwang.cn )中断服务程序除了要完成计数减一工作外，还要将时间常数重新送入定时器中，为下一次中断做准备。
3.程序下载调试。
4.附注：定时器常用方式1和方式2（在错误！未找到引用源。中用到），方式2 为自动重装计数初值的8位定时器，主要用于串行通信中波特率的产生和短时精确定时（因为不必软件重装初值所以更精确）。
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五．实验程序及电路图
1.实验说明：
通过定时器中断及查询方式控制P1.0口输出方波。
2.实验程序：
#include <reg52.h
#define unchar unsigned char
#define unint unsigned int
sbit fangbo = P1^0;
void main()
{
}
void time0() interrupt 1
{
}
3.仿真电路图：
本实验仿真电路图如图3.1所示。
TH0 = 0x3c;
TL0 = 0xb0;
//重装计数器值 //P1.0取反，产生方波 fangbo=~fangbo;
//定时器0中断服务函数 TMOD = 0x01;
TH0 = 0x3c;
TL0 = 0xb0;
ET0 = 1;
EA = 1;
TR0 = 1;
while(1);
//装入定时器初值定时50ms //定时器0中断允许 //总中断允许 //等待 //定时器0工作方式1 //通过P1.0口输出方波 //定时器0开始计时范文写作
图3.1 定时器中断实验
注：实验箱中有模拟示波器，可通过电脑观察波形。
实验四 外部中断的应用
一．实验目的
通过此次实验学习51单片机外部中断的使用，并结合输入输出方式熟练掌握外部中断的应用。
二．实验内容
采用按键以中断方式控制一个LED灯的亮灭。
三．实验器材
STC89C52RC单片机、LED灯，独立按键或实验箱。
四．实验步骤
1.在Keil开发环境下建立一个工程。
2.程序的编写，采用中断方式判断键是否按下，并确定是否点亮二极管。
3.程序下载调试（可先进行仿真）。
附注：
中断方式可以提高CPU的效率，当发生中断事件时处理器可快速响应中断，没有中断事件时处理器正常工作，不必时刻查询中断事件的发生与否，提高代码效率。
本例中，若采用电平触发方式，则Key为低电平时Led亮，否则Led息灭;若采用边沿触发方式，则Key的每个下降沿，即Key由高变为低时，Led的状态改变一次。
五．实验程序及电路图
1.实验说明：
用按键以中断方式控制一个LED灯的亮灭。
2.实验程序：
#include <reg52.h
#define unchar unsigned char
#define unint unsigned int
sbit Led = P1^0;
sbit Key = P3^2;
void main()
{
}
//位定义 IT0 = 0;
//外部中断0采用电平触发方式;边沿触发为1下降沿有效 EA = 1;
//中断允许 EX0 = 1;
//开外部中断0 while(1);
void int0() interrupt 0
{
}
/*
void int0() interrupt 0
{
}
3.仿真电路图 Led = 0;
Led = 1;
//外部中断0程序 //Led 亮 // Led 灭 while(Key == 0);
//等待键释放 //边沿触发方式中断函数思想汇报专题。每次Key下降沿改变Led状态 Led =~Led;
//改变Led状态
本实验的仿真电路图如图4.1所示。
图4.1 外部中断的应用
实验五 单片机串口的应用
一．实验目的
通过此次实验学习单片机串口的应用，掌握串口相关寄存器的配置，并学会用串口做简单的双机通信。
二．实验内容
通过串口实现双机通信，用Key控制发光二极管。
三．实验器材
STC89C52RC单片机、LED灯或实验箱。
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四．实验步骤
1.在Keil开发环境下建立一个工程。
2.程序的编写。
3.程序下载调试（可先进行仿真）。
附注：
51单片机串行口的SBUF有两个：接收SBUF和发送SBUF，二者在物理结构上是独立的，单片机用它们来接收和发送数据。串行通讯的波特率随串行口工作方式选择的不同而不同，它除了与系统的振荡频率f，电源控制寄存器PCON的SMOD位有关外，还与定时器T1的设置有关。
1、在工作方式0时，波特率固定不变，仅与系统振荡频率有关，其大小为f/12。
2、在工作方式2时，波特率也只固定为两种情况：
当SMOD=1时，波特率=f/32 当SMOD=0时，波特率=f/64
3、在工作方式1和3时，波特率是可变的：
当SMOD=1时，波特率=定时器T1的溢出率/16 当SMOD=0时，波特率=定时器T1的溢出率/32
其中，定时器T1的溢出率=f/(12*(256-N))，N为T1的定时时间常数。
在实际应用中，往往是给定通讯波特率，而后去确定时间常数。例如：f=6.144MHZ,波特率等于1200，SMOD=0时，则1200=6144000/(12*32*(256-N))，计算得N=F2H。
本例程中设置串行口工作于方式1，SMOD=0，波特率为1200。
五．实验程序及电路图
1.实验说明：
通过串口实现双机通信，用Key控制发光二极管。
2.实验程序：
#include <reg52.h
#define unchar unsigned char #define unint unsigned int sbit Key = P1^1;
sbit Led = P1^0;
void uartsend(unchar dat);
void Uartsend(unchar k) { }
SBUF = k;
while(!TI);
//发送数据 //待待发送结束
//串口发送子函数
void main()
}
void uart() interrupt 4 {
unchar temp;
if(RI) {
temp = SBUF;
switch(temp) { } RI = 0;
//清除中断标志
case 0x55:Led = 1;peak;
case 0xaa:Led = 0;peak;
default:peak;
//读数据 //判断数据
//判断是否为接收中断
unchar tmp;
TMOD = 0x20;
TH1 = 0xfa;
TL1 = 0xfa;
PCON = 0;
ET1 = 0;
EA = 1;
ES = 1;
TR1 = 1;
SCON = 0x50;
while(1) { }
if(Key) { } else { }
Uartsend(0x55);
while(!Key);
Uartsend(0xaa);
while(Key);
//用串口发送0xaa
//等待键释放
//判断是否有键按下
//装入定时器初值11.0592M晶振，波特率4800 //波特率不倍增 //定时器1中断允许 //总中断允许 //串口中断允许 //定时器0开始计时 //死循环
//定时器1工作方式2
//串口工作方工1，准备接收
}
//清除中断标志
TI = 0;
3.仿真电路图：
本实验的仿真电路图如图5.1所示。
图5.1 单片机串口的应用
实验六 流水灯实验
一．实验目的
通过此次实验学习流水灯的应用，并学会用流水灯来做扩展实验。
二．实验内容
在焊接的电路板上实现P2口的8个发光二极管流水灯显示。
三．实验器材
STC89C52RC单片机、LED灯。
四．实验步骤
1.在Keil开发环境下建立一个工程。
2.程序的编写。
3.程序下载调试（可先进行仿真）。
4.按实验要求焊接好电路板并进行实验。
五．实验程序及仿真电路图
1.实验说明：
控制P2口上的8个LED灯来回左右点亮。
2.实验程序：
#include<reg51.h
#include<intrins.h
#define uchar unsigned char #define uint unsigned int void DelayMS(uint z) //延时函数 { uint x,y;
for(x=z;x0;x--) for(y=110;y0;y--);
} //主程序 void main() { uchar i;
P2=0x01;
while(1) {
for(i=0;i<7;i++) { P2=_crol_(P2,1);
DelayMS(150);
}
for(i=0;i<7;i++) { P2=_cror_(P2,1);
DelayMS(150);
} }
}
3.仿真电路图：
本实验的仿真电路图如图6.1所示。
//P2 的值向左循环移动
//P2 的值向右循环移动
图6.1 流水灯实验
六． 改进实验
1.改进说明：
用另一种方法控制P2口上的LED灯来回左右点亮（控制前三个LED灯即可，方法不限）。
2.实验程序：
#include<reg51.h
#define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit led1=P2^0;
sbit led2=P2^1;
sbit led3=P2^2;
void DelayMS(uint z) { } //主程序 void main() { {
led1=0;
DelayMS();
Led1=1;
//延时函数
uint x,y;
for(x=z;x0;x--) for(y=110;y0;y--);
While(1)
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Led2=0;
DelayMS();
Led2=1;
Led3=0;
DelayMS();
(转 载于: )Led3=1;
}
}
3.仿真电路图：
改进实验的仿真电路图与之前的电路图一样，但只有前三个LED灯亮。如图6.1所示
实验七 51单片机最小系统检测
一．实验目的
1、熟练掌握Keil及Proteus的使用方法；
2、了解和掌握51单片机的原理、使用方法；
3、会编写简单的程序，利用51单片机实现相应的功能，如简单流水灯设
计，数码管的显示，L298的显示等；
4、了解和掌握电阻、电容、电感等元件的识别、读数方法及使用方法；
5、学会简单的焊接技术和焊接技巧。
二．实验内容
利用LED灯检测单片机最小系统
三．实验器材
STC89C52RC单片机、LED灯。
四．实验步骤
1.在Keil开发环境下建立一个工程。
2.程序的编写。
3.程序下载调试（可先进行仿真）。
4.按实验要求焊接好电路板并进行实验。
五． 实验程序及电路图
1.实验说明：
控制P1.1口上的LED灯亮灭。
2.实验程序：
#include <reg51.h
#define unint unsigned int
#define unchar unsigned char
sbit Led = P1^0;
{
}
void main()
{
}
//位定义 //延时函数 void delay(unint k) unint i;
for(k;k0;k--) for(i=0;i<121;i++);
while(1) { //死循环 //点亮灯 Led = 0;
delay(1000);
//延时 } Led = 1;
//灯灭 delay(1000);
//延时
3.仿真电路图：
图7.1 单片机串口的应用
4实物展示：
单片机最小系统（点亮一个LED灯） 单片机最小系统（点亮一个LED灯） （灯亮） （灯灭）
实验八 四位数码管秒表计时器
一． 实验目的
学会使用和控制四位数码管
二．实验内容
利用单片机和数码管做一个秒表计时器
三．实验器材
STC89C52RC单片机、四位共阳极数码管等。
四．实验步骤
1.在Keil开发环境下建立一个工程。
2.程序的编写。
3.程序下载调试（可先进行仿真）。
4.按实验要求焊接好电路板并进行实验。
六． 实验程序及电路图
1.实验说明：
控制数码管一1秒间隔进行累加，从而做成秒表计时器
2.实验程序：
#include<reg51.h
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uint shu,num;
void init();
void dealy(uint x)
{
uchar i;
while(x--)
{
for(i=0;i<120;i--);
}
}
uchar code DUAN_XUAN[]=
{
0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};
//共阳管数组编码
void display(uint y)
{
uchar qian,bai,shi,ge;
qian=y/1000;
bai=y%1000/100;
shi=y%100/10;
ge=y%10;
P0=0xff;
P2=0x08;
P0=DUAN_XUAN[ge];
dealy(10);
P0=0xff;
P2=0x04;
P0=DUAN_XUAN[shi];
dealy(10);
P0=0xff;
P2=0x02;
P0=DUAN_XUAN[bai];
dealy(10);
P0=0xff;
P2=0x01;
P0=DUAN_XUAN[qian];
dealy(10);
}
void main() {
shu=0;
num=0;
init();
while(1)
{
display(num);
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}
}
void init()
{
TMOD=0x01;
//使用定时器0方式1
TH0=(65535-50000)/256 //
TL0=(65535-50000)%256;
EA=1;
//
ET0=1;
//
TR0=1;
//
}
void time() interrupt 1
{
TH0=(65535-50000)/256;
//
TL0=(65535-50000)%256;
shu++;
if (shu==20)//满20次为1s
{
shu=0;
num++;
}
}
3.仿真电路图：
赋初值50ms 开总中断 开定时器0中断 启动定时器0 赋初值50ms 21
图8.1 四位数码管
4.实物展示：
图8.2 四位数码管秒表计时器实物图
个人总结
这学期的开放性实验很快就结束了，在这学期里，我学到了很多关于51单片机各方面的知识。各位学长也教会了我们很多关于单片机软件编程与硬件设施的知识。一学期的开放性实验中我们一共接触和学习了好几个项目，其中软件仿真有数码管的显示、4*4矩阵键盘和5个基本仿真实验等等；硬件有51(来自:WWw.fwwang.cn )单 22
片机最小系统的焊接及检测、数码管的动态显示等等。通过这几个项目的学习，我们掌握了一些51单片机的调试，达到了很好的效果。
通过这次实训，使我们能够学以致用，在实践中进一步掌握并巩固我们的51单片机理论知识。虽然在实训中遇到了不少难题与困惑，暴露出了不少问题和缺乏实践的弱点，但是在学长与同学们的帮助与指导下，我最终解决与克服了一个个的困难与困惑，顺利的完成了开放性实验。
通过这学期的开放性实验训，感觉就是自己的知识实在是太浅了，学习能力太差了。希望自己能及时改正过来，在实践中去不断提高，不断完善自己。
希望我在下学期的开放性实验中会做得更好。
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