MCS51单片机系统学习平台V1.1——实验设计与要求.doc

单片机系统学习平台V1.1实验设计 基础实验部分 实验一、独立LED实验 实验二、独立按键实验 实验三、蜂鸣器实验 实验四、段式LED实验 实验五、矩阵按键实验 实验六、RAM读写实验 实验七、定时器实验 实验八、I2C接口实验 实验九、中断实验 实验十、AD接口实验 实验十一、DA接口实验 综合性实验部分 实验一、语音采集与回放 实验二、数字万用表设计 实验三、水温控制系统设计 实验四、简易数据传输系统 实验一、独立LED实验 一、实验目的 熟悉单片机的基本结构和单片机系统学习平台的资源配置 熟悉使用在线仿真技术进行单片机系统开发的一般方法 掌握基本输入输出口的设计方法 了解LED发光二极管的特性和使用方法 二、实验设备与器件 单片机实验板v1_1 三、实验内容 编程点亮8个LED，测试接口电路无问题 编程将8个LED按从LED1-LED8 的顺序依次点亮，点亮一个LED后延时一段时间，延时时间考虑人眼能够分辨出，把它熄灭后，再继续点亮下一个了LED，形成LED跑马灯。要求当LED跑到边缘之后返回，而不是再从第一个LED开始。 实验参考程序见lab1 四、实验原理 LED原理：两个半导体P型和N型半导体加中间一个有源层组成，当两端加上正负电压时电子开始移动和空穴（带正电的离子）结合产生辐射光。一般LED在正常发光的情况下，消耗电流在mA级别，为保证其正常发光，同时也不会过流，一般在LED回路中串联一个300欧-1K欧的电阻。 五、硬件连接 实验二、独立按键实验 实验目的 了解独立式按键的工作原理 了解查询法读取接口状态的方法 了解软件消除按键抖动的方法 实验设备 单片机实验板v1_1 实验内容 利用单片机管脚构建独立按键硬件连接 编写独立按键测试程序，当有按键按下时对应的LED点亮，一秒之后对应LED熄灭。 实验原理 1、独立按键：独立式键盘的每个按键都有一个信号线与单片机电路相连，所有按键有一个公共地或公共正端，每个键相互独立互不影响。当按下键时，无论其它键是否按下，键的信号线就由1变0；当松开键时，无论其它键是否按下，键的信号线就由0变1。 按键消抖：查询单片机管脚，发现有信号线出现低电平表示可能出现键按下的情况。按键按下过程中存在前后延抖动，延时20ms之后查询发现管脚状态和之前读取一致，判定按键按下，根据读取数值判断按键编号并进行对应操作。 按键释放：按键释放过程中同样存在抖动现象，检测到按键松开之后延时20ms，依然发现按键释放电平，判定按键已释放，推出按键服务程序。 实验步骤 硬件连接： 实现功能 S17,S18,S19,S20分别连至 INT1/P3.3，INT0/P3.3，T1/P3.3，T0/P3.3，要求实现当输入S17,S18,S19,S20有键按下时，分别对应LED1-LED4防光二极管点亮。 软件编写：流程图如下 记录并观察实验结果 实验三、蜂鸣器实验 实验目的 了解蜂鸣器原理和类型 掌握单片机指令周期的计算方法 实验设备 实验板v1_1 实验内容 利用单片机让蜂鸣器发出一个固定频率的响声 实验原理 蜂鸣器：蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压（有源蜂鸣器）或交流电压（无源蜂鸣器）供电，有源蜂鸣器内部已经带有振荡源，因此只要提供直流电压就可以发音，发音的频率由内部振荡源决定，频率固定，不能更改，无源蜂鸣器内部没有振荡源，因此必须提供交流电压使其发音，发音的频率与交流电压的频率一直，按照音乐节奏调整发音的频率可以实现简单的音乐播放。广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。 听觉范围：人耳一般对300~3400Hz范围内的声音比较敏感，调整单片机管脚波形输出，使得产生频率在该范围内才可以听到声音。如果频率过高或过低都很难听到声音。 实验步骤 硬件连接： 软件编写：控制单片机管脚，产生一个电平之后延时一段时间1/2T0，对该管脚电平取反，如此反复，就能够产生一个频率的方波，方波周期为T0，频率f0=1/T0，当f0在300~3400Hz之间时，可以听到蜂鸣器的发音。也可以利用单片机的定时器中断产生一个频率更加稳定的频率信号。 观察记录实验现象。 实验四、段式LED实验 实验目的 掌握使用373来扩展输出接口的方法 段式LED工作原理 动态扫描法显示原理 实验设备 单片机实验板v1_1 实验内容 1、在LED上面动态显示循环的数字8，到达边缘之后重新回到远点，依次循环 实验原理 段式LED原理： 一个段式液晶是由八段LED组成，如上图所示，根据组成的led种类不同，常用的段式液晶有共阴极和共阳极两种类型，实验板上配置的为共阴极段式液晶。根据abcdefgh的电平状况，点亮或者熄灭