51单片机实验报告.docx

51单片机实验报告 单片机实验报告实验一点亮流水灯实验现象Le灯交替亮,间隔大约0ms。 实验代码#icldeeg51、odDelay10ms(unsignedntc)；oiain（) ）1（elihw P0 =0x00; Del10（5)； ；x0= 0P ;)5(sm1yaleDoidely1m（unsigdntc) unnedchaa，; fr（；c0;c-) )b;0b;83=b(rof fo(=130；a；-）; 实验原理 WWii（1)表示一直循环。 循环体内首先将P0得所有位都置于零，然后延时约55*10=500m，接着0P0位全置于11，于就是DLED全亮了。接着循环，直至关掉电源.延迟函数就是通过多个rr循环实现得。 实验2流水灯（不运用库函数） 实验现象起初led只有最右面得那一个不亮,半秒之后从右数第二个也不亮了,直到最后一个也熄灭,然后led除最后一个都亮,接着上述过程#nluda;03a（rf 实验原理 这里运用了语言中得位运算符,位运算符左移,初始值得二进制为11110,之后左移一次变成111100，当变成0000 00000时通过fif语句重置11111110、延迟函数在第一个报告已经说出了，不再多说. 实验3流水灯(库函数版)实验现象 最开始还就是最右边得一个不亮,然后不亮得灯转移到最右边得第二个，此时第一个恢复亮度,这样依次循环.实验代码#nudere5、cldeintrns、videla10(unsigndintc）；voman（voi) unsinedcharED; ;EFx0DE ）1（eiw P0=LED； ；）05（s01yaleD ；）1，DE(_lorc_=ELvoidDlay10s(unsigneinc) unsinca,b； fr(；c0;） o(=38；b0；b-） ；)-;0a；01a( 实验原理 利用头文件中得函数，_cro_(， ),可以比位操作符更方便得进行22进制得移位操作,比位操作符优越得就是，该函数空位补全时都就是用那个移位移除得数据,由此比前一个例子不需要fif语句重置操作. 数码管实验 实验现象单个数码管按顺序显示-与A-F。 #nclud0;c-) r(38;0;-) ;);0;0=a(f 实验原理 根据数码管得点亮原理，依次找到代表00,A-FF得位码，用循环与延迟函数就可以达到要求了。 实验动态数码管#ncludreg1、heineGPIO_DIG 0#defineGP_PLACEP1 unsnedcharcodeDIG_PAC8=xe,0xfd,f,xf7,0xef,0xd,0bf,x7；unsigedchrcodeDG_OE17=0x3f,0x06,0x5,04f,x66,0xd，0x7d，0x,x7f,0x6f,7，x7c,0x3,x5e,0x79,0x1; nsndchaDipaData8;voidigDisply(）;oi(void） unsignedchari; f（i=；;i+) Displaatai=DIG_CODEi; wle(1) ;)（alsiDgi voidDigiplay（） ;irahcdisnu ;jidgsnufor(i=;0;y-); /内部的循环 P2=0xff; /把P2口清零 9 while(1) /大循环，始终执行括号里的内容 P2=0x55;Delay(500);P2=0xaa;Delay(500); /间隔闪烁 0101010 1/间隔闪烁 10101010 采用宏定义把unsignedint重命名为uint，把unsignedchar重命名为uchar,写一个带有形式参数的函数作为解决“过一段时间”这个问题的延时函数，函数里采用两个for语句嵌套的方式来延时，也可使用while语句，主函数里先将I/O口清零，然后用一个死循环whlie(1)，把要执行的内容放在死循环里始终重复执行，具体执行的内容是间隔闪烁，即01010101和10101010，分别以十六进制形式先后赋给P2口并调用延时函数Delay()，在调用Delay()函数时给一个需要延时的时间长度，即500，表示延时500个单位时间。 四、实验结论 实验三学会了延时函数的使用，知道了如何让LED实现闪烁，但是我认为延时函数可能是空耗CPU,因为延时这段时间CPU什么都没有做，只是等着，所以我认为降低了CPU的效率。 10 实验四：流水灯 一、实验原理 流水灯即LED从一端依次亮、灭流向另外一端，有很多方法，着重采用位移操作法和库操作法。二、硬件电路图 采用8个LED灯，用过限流电阻以共阳极接法接在P2口上三、程序代码（1）位移操作法#include#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar voiddelay(uintz)/延时函数 voidmain() 11uintx,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-); 位移操作符为：，本次采用左移方式将11111110的各二进制位全部左移8位，由于取反其右边空出的位用1填补，高位左移溢出则舍弃该高位。 （2）库操作法#include#include#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar voiddelay(uintz)/延时函数 uintx,y; for(x=z;x0;x-) voidmain() uchari; i=0x7f; while(1) ucharj;while(1) P2=(1 /位移操作法 for(y=110;y0;y-); 12 P2=i; delay(500); i=_cror_(i,1); /库操作法 库操作法注意包含intrins.h文件，以便调用_cror_()，i作为一个常数，是流水灯的起始位置，同时也是被操作的数据，1表示循环右移的次数，_cror_()是右移函数，_crol_()是左移函数四、实验结论 实验四学会了两种高效率的流水灯方式，其中更倾向于库函数操作法，但是要一定要记得包含intrins.h文件。 13 实验五：数码管的显示 一、实验原理 静态显示：采用一个I/O口控制数码管，就像控制8个LED灯一样的控制方法。动态显示：用两个I/O口控制数码管的段选、位选，动态扫描显示是通过分时轮流控制各个数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为12ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。二、硬件电路图 14静态显示采用共阳极数码管，即给低电平亮，对单个数码管来说可以直接和单片机I/O连接，八段按顺序dp-g-f-e-d-c-b-a，和点亮LED的方法相同，看需要的字符是让那几个LED亮就为0，最后得出字符码。动态显示是用两个I/O口控制数码管的段选、位选，动态扫描显示是通过分时轮流控制各个数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示。三、程序代码 静态显示#include#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar uchartable=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;/09数字voidmain() 用一个数组将0-9的显示段码放在一起，在主函数调用的时候直接给里写需要现实的数字，即可显示相应的数字 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90是共阳极数码管0-9的显示码 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 15while(1) P2=table7; /调用数组里的第7个动态显示 #include#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar ucharsmg_wei=0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01;/位选,第05位，最右端为第0位 ucharsmg_duan=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf;/段选09 / 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - voidDelay(uintz) /延时z是个形式参数 uintx,y;for(x=z;x0;x-) /外部的循环 for(y=110;y0;y-); /内部的循环 voidsmg(uintwi,du) /数码管函数 P1=smg_weiwi; /调用数码管的位选数组P2=smg_duandu;Delay(1); voidmain() /调用数码管的段选数组/延时稳定一下 P1=P2=0xff; /P1、P2口初始化while(1) smg(0,5);smg(1,4);smg(2,3);smg(3,2); /第0位显示5/第1位显示4/第2位显示3/第3位显示2 16 smg(4,1);smg(5,0); /第4位显示1/第5位显示0 四、实验结论 试验成功！ 17 实验六：蜂鸣器 一、实验原理无源蜂鸣器，输入波形会响。 二、硬件电路图 单片机通过P2.7口直接连接无源蜂鸣器sounder，蜂鸣器另一端接地。 三、程序代码 #include#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar sbitfmq=P27; voidmain() /位定义蜂鸣器 uinti;fmq=1; while(1) for(i=0;i 18/初始化 fmq=fmq; /无源蜂鸣器需要给定波形才会响 因为采用的是无源蜂鸣器，内部没有振荡器所以需要通过fmq=fmq;给一个高低电平波形让蜂鸣器响，用一个for语句，并且把for语句放在while(1)大循环下面让蜂鸣器一直按固定的频率响。四、实验结论 实验成功！ 19 实验七：独立按键 一、实验原理 由单片机作为主控，蜂鸣器及周围电路作为输出设备，按键作为输入设备，实现按键按下去蜂鸣器响。二、硬件电路图 蜂鸣器外接一个三极管放大电路三、程序代码 #include#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar sbitkey=P20;sbitfmq=P27; voidDelay(uintz) /延时z是个形式参数 uintx,y;for(x=z;x0;x-) /外部的循环 for(y=110;y0;y-); /内部的循环 20voidbutton() voidmain() 按键的调用函数，判断按键是否按下，第一次判断按下之后延时消抖再次判断按键是否按下，如果是按下了执行里面相应的内容，执行完之后进行一个松手检测，判断是否松手。在主函数的大循环之前将按键置为1，避免误读。四、实验结论fmq=1; key=1; /蜂鸣器赋初值不响/按键写1，避免误读 if(key=0) Delay(20); if(key=0) fmq=0; /蜂鸣器响 /消抖 while(!key); /松手检测 while(1) /大循环 button(); /调用按键函数 21 试验成功！ 22 实验八：继电器 二、实验原理 以单片机为主控，按键为输入设备，控制继电器的的开和关二、硬件电路图 按键的一端接地，另一端接单片机的I/O口 三、程序代码#include#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar sbitjdq=P20;sbitkey=P27; voidDelay(uintz) /延时z是个形式参数 uintx,y;for(x=z;x0;x-) /外部的循环 for(y=110;y0;y-); /内部的循环 voidaj() 23 voidmain() 继电器的程序较为简单，只需要置0或者置1即可。五、实验结论jdq=0; if(key=0) Delay(20); if(key=0) jdq=jdq; while(!key); /松手检测 /消抖 while(1) /大循环 aj(); /调用按键函数 24 记得要将继电器的电源从原来默认的12v改为5v,继电器的控制端一端接单片机，另一端直接接地，按键按下之后继电器会在两个开关里接通或关闭。 25 实验九：液晶显示屏xxxx 一、实验原理 xxxx是能够显示16列2行的液晶显示屏，有RS,RW,E三个控制接口，数高命低，读高写低二、硬件电路图 本实验因为不需要从屏幕上读取数据，所以直接将rw接地，因为使用了P0口作为I/O口外接了上拉电阻。三、程序代码#defineuintunsignedint uchartable1=GoodStudy!;/11个，多个字符用双引号sbitlcden=P27;sbitlcdrs=P26;ucharnum;voiddelay(uintz) voidwrite_com(ucharcom) /写命令 26uintx,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-); voidwrite_data(uchardate) /写数据 voidinit() voidmain() lcdrs=0; /数高命低 P0=com; /数据也要延时稳定一下delay(5); lcden=1; /使能信号，从高变低数据才能送过去，需要延时稳定delay(5);lcden=0; lcdrs=1; /数高命低 P0=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0; lcden=0; write_com(0x38); /显示模式设置为16x2,5x7点阵，8位数据接口write_com(0x0c); /0x0c显示不开光标 0x0f显示光标并闪烁write_com(0x06); /地址加1，光标加1 write_com(0x01); /清屏指令 init();/初始化while(1) 27 write_com(0x80+0x00);/0x80是首行的首地址for(num=0;num write_data(table1num); 用数组将需要显示的内容显示放在数组里面，然后写一个写命令函数和写数据函数，两个函数基本相同，唯一不同的是rs，rs在写命令里0，在写数据里为1，即数高命低，e都是给一个1再给一个0，使能信号从高变低数据才能送过去，需要延时稳定。初始化函数里需要根据数据手册里来写，在主函数里用for语句将数组里的内容写进去四、实验结论 实验成功！ 28 实验十：外部中断 一、实验原理 51系列单片机有5个中断源，两个外部中断、两个定时器中断、一个串口中断，本实验用的是外部中断，外部中断使用的是P3.2和P3.3的第二功能二、硬件电路图 使用P3.2作为外部中断输入线，用一个按键作为触发三、程序代码#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint sbitled=P20;sbitin=P32; voidmain() IT0=0; EX0=1; EA=1;/低电平触发/允许中断/总中断 29while(1); voidwbzd0()interrupt0 led=led; /中断服务函数 序号为0 主函数里将中断总开关EA置为1，外部中断也置为1，低电平触发，外部中断函数的序号要为0或者2四、实验结论 实验成功！ 30 实验十一：定时器中断 一、实验原理 51系列单片机内部有2个外部中断、2个定时器中断、1个串口中断，这次实验是用定时器中断让蜂鸣器响一段时间后停一段时间，精确延时二、硬件电路图 三、程序代码#include#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsbitfmq=P27;uinttt,t1,t2;voidmain() 31fmq=1; /蜂鸣器初始化 不响 TMOD=0x11; /定时器T0和T1都设为工作方式1 TH0=(65535-5000)/256;/装载初值，定时5毫秒TL0=(65535-5000)%256; EA=1;ET0=1;TR0=1; /打开总中断开关 分开关 启动定时器while(1); voidtime0()interrupt 1/中断服务函数 实验让蜂鸣器响四秒之后停两秒，如此反复。定时器里面让tt达到200次，每次5毫秒，一共就是1秒时间，在里面用t1作蜂鸣器响4秒，t2作蜂鸣器停2秒计时用 32TH0=(65535-5000)/256;TL0=(65535-5000)%256;tt+;if(tt=200)tt=0; /重新装载初值 /5毫秒*200=1秒 /tt清零 t1+;if(t1=4) fmq=0; t1=0; /蜂鸣器置为0 响4秒 /t1清零 /到4秒钟 t2+;if(t2=2) fmq=1; t2=0; /蜂鸣器置为1 停2秒 /t2清零 /再到2秒钟 四、实验结论 实验成功！ 33 实验十二：交通灯 一、实验原理南北和东西两个方向交替导通，三种灯变换有四种状态，同时还有手自动切换，切换到手动后通过按键实现南北通或者东西通，再切换回自动后仍然按四种状态循环。二、硬件电路图 上 三、程序代码#include#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar sbitSN_red=P20; /南北方向红灯LED通过220的电阻接到单片机P2口上，两个按键和一个单刀开关直接接在I/O口sbitSN_yellow=P21; /南北方向黄灯sbitSN_green=P22; sbitEW_red=P23; /东西方向红灯 /南北方向绿灯 sbitEW_yellow=P24; /东西方向黄灯sbitEW_green=P25; 34 /东西方向绿灯sbitkey0=P32;sbitkey1=P33;sbitsw=P34; /南北通 /东西通 /手/自动切换 uintnum,num1,num2,num3,zt=1,tt; voidDelay(uintz) /延时z是个形式参数 uintx,y;for(x=z;x0;x-) /外部的循环 for(y=110;y0;y-); /内部的循环 voidflag_1() voidflag_2() SN_red=1; /南北红灯灭 SN_green=0; /南北绿灯亮SN_yellow=1;/南北黄灯灭 EW_red=0; /东西红灯亮 EW_green=1; /东西绿灯灭EW_yellow=1;/东西黄灯灭 SN_red=1; /南北红灯灭 SN_green=1; /南北绿灯灭SN_yellow=0;/南北黄灯亮 EW_red=0; /东西红灯灭 35 EW_green=1; /东西绿灯亮EW_yellow=1;/南北黄灯亮 voidflag_3() voidflag_4() voidmta() SN_red=0; /南北红灯亮 SN_green=1; /南北绿灯灭SN_yellow=1;/南北黄灯灭 EW_red=1; /东西红灯灭 EW_green=0; /东西绿灯亮EW_yellow=1;/南北黄灯灭 SN_red=0; /南北红灯亮 SN_green=1; /南北绿灯灭SN_yellow=1;/南北黄灯灭 EW_red=1; /东西红灯灭 EW_green=1; /东西绿灯灭EW_yellow=0;/南北黄灯亮 /手自动切换 if(sw=0) Delay(20); if(sw=0) /消抖 36 zt=2;P2=0xff;while(!sw);zt=1; /松手检测 voidSN_on() voidEW_on() /南北通 if(key0=0) Delay(20); /消抖 if(key0=0) flag_1(); while(!key0); /松手检测 /东西通 if(key1=0) Delay(20); /消抖 if(key1=0) flag_3(); 37 while(!key1); /松手检测 voidmain() TMOD=0x11; TH0=(-5000)/256; TL0=(-5000)%256; EA=1;ET0=1;TR0=1; while(1) mta(); voidtime0()interrupt1 TH0=(-5000)/256; TL0=(-5000)%256; if(zt=1) tt+; if(tt=200) tt=0; num+; if(num=4) /4秒到执行flag_1();38 flag_1(); num1+;if(num1=6) num2+;if(num2=8) num3+;if(num3=12) flag_4(); num=num1=num2=num3=0; /清零 /10秒到执行flag_4(); 12-8=4中间间隔四秒flag_3(); /8秒到执行flag_3() 8-6=2中间间隔两秒flag_2(); /6秒到执行flag_2(); 6-4=2中间间隔两秒 if(zt=2)SN_on(); if(zt=2)EW_on(); /手动南北通/手动东西通 使用函数将四个状态分别放在一个函数里面以实现实时调用，单刀开关在接通的时候zt=1，实现自动控制；断开的时候zt=2，实现手动控制。定时器实现红绿灯状态转换时的时间。 39四、实验结论 实验成功！ 40 实验十三：步进电机 一、实验原理 论述点亮一个发光二极管的原理二、硬件电路图 prtues仿真电路图，描述硬件的连接三、程序代码 1、附上完整的程序代码（总线法、位操作法）2、添加注释 3、进行简要的程序分析四、实验结论 附上程序效果图，简要论述实验心得。 41 正式且接地气。 范文布局精美。 21