单片机开发板实验指导书最终.docx
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单片机开发板实验指导书最终.docx
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单片机开发板实验指导书最终
单片机开发板实验指导书
目录
实验一熟悉编程软件的使用····························第1页
实验二熟悉下载环境··································第9页
实验三延时流水灯实验·······························第12页
实验四IO口中断实验································第13页
实验五定时中断实验·································第13页
实验六独立按键实验·································第14页
实验七CH451驱动数码管显示实验····················第15页
实验八矩阵键盘扫描与数码管显示实验················第15页
实验九串口通信实验·································第16页
实验十数字温度传感器DS18B20实验·················第17页
实验十一RTC实时时钟DS1302实验···················第18页
实验十二DAC0832实验······························第18页
实验十三ADC0804实验······························第19页
附录一元器件的极性识别····························第21页
附录二焊接要求与注意事项···························第23页
实验一熟悉编程软件的使用
一、实验目的
掌握KEIL编程软件的安装及使用方法,熟悉KEIL编程环境。
二、实验步骤
(一)、先安装下载软件:
1.在单片机开发板的开发工具文件夹中找到KEIL文件夹,然后双击“C51V900修正版1.1.exe”,按照提示安装即可。
安装完成后会在桌面上出现一个KEILuVision4的图标。
2.对KEIL软件进行在线注册,首先打开uVision4,在菜单栏中找到File选项,然后再File栏中选择LicenseManagement选项,如图1所示,在打开的LicenseManagement窗口,复制右上角的CID。
图1
在KEIL文件夹中找到“Keil_lic-v3.2.exe”,然后双击。
打开注册机,在CID窗口里填上刚刚复制的CID,其它设置不变,点击Generate生成许可号,复制许可号,如图2所示。
将许可号复制到LicenseManagement窗口下部的NewLicenseIDCode,点击右侧的AddLIC。
若上方的Product显示的是PK51Prof。
DevelopersKit即注册成功,SupportPeriod为有效期,一般可以到30年左右,若有效期较短,可多次生成许可号重新注册。
如图3所示。
图2
图3
(二)、此时,KEIL软件我们就注册成功了。
我们打开µVision4软件,点击Project菜单,点击NEW,选择µVisionProject建立新工程,如图4所示。
在文件名窗口中输入我们要建立的工程的名字,然后在保存在窗口中选择我们的工程存储位置。
然后点击保存。
会出现图5所示,我们在这个窗口中选择我们板子的单片机类型,我们单片机开发板的单片机是STC公司的STC89C52RC,选择好后点击确定。
会出现如图6所示的一个对话框选择“Y”选项。
图4
图5
图6
我们在如图7所示的位置,选择第一选项新建文本。
然后点击第三个选项保存文本。
会出现图8所示的窗口。
图7
图8
我们要对新建的文档进行命名,一般文档的命名和我们所见的工程是一致的,不过文档的后缀必须是“.C”。
文档存储在我们建的工程之中。
文档名字改好后点击保存。
然后添加我们新建文档,右击“SourceGroup1”,如图9所示,点击“AddFilestoGroupSourceGroup1”选项。
如图10所示,
图9
图10
图11
选择我们新建的后缀为“.C”的文档,然后单击“ADD”。
在点击“Close”关闭窗口,就可以把我们新建的文档添加到工程中了。
如图11所示。
我们就可以进行编程了。
程序编写完后我们要对程序进行编译如图12所示,
图12
我们点击左边第二个编译选项,编译我们编写好的工程。
程序编译后没有错误及警告,我们点击左边第六个选项。
出现如图13所示。
图13
把“CreateHEXFi”窗口选上,然后再编译一次,生成“.HEX”文件。
如图14所示,生成“.HEX”文件,用于下载到单片机中。
图14
实验二熟悉下载环境
一、实验目的
掌握STC下载软件的使用方法及PL2303下载线使用方法,熟悉STC下载环境。
二、实验步骤
(一)、安装下载线驱动:
1.在单片机开发板的下载线驱动文件夹中找到PL2303驱动安装软件,如果你的系统是XP系统,点击XP文件夹,双击USB_Driver.exe。
安装驱动,若你的系统是WIN7系统,点击WIN7文件夹,双击USB_Driver.exe。
然后会出现以图15所示。
图15
图16
点击下一步,然后选择“是,立即重新启动计算机”,单击“完成”,电脑自动关闭重启,如图16所示。
重启电脑后,用PL2303下载线连接单片机开发板与电脑。
电脑右下角出现新硬件识别并提示新设备可用,则下载线PL2303的驱动安装成功,若不识别,则驱动没有安装成功,重新安装驱动。
(二)、安装下载软件:
1.双击下载软件文件夹中的“STC_ISP_V481.exe”按照提示安装即可:
2.在安装目录文件夹下会生成如下图标:
(三)、软件的使用:
1、双击下载软件图标即图17出现如下界面;
图17
2、单片机选型:
从图17中的MCUType下拉框中选择STC89C5XRC/RD
从该系列中选择STC89C52RC,如图18所示。
图18
3、下载文件选择:
点击如图18中的“打开程序文件”,找到小开发板资料\示例程序文件夹。
如图19所示。
图19
如选择“定时中断流水灯”文件夹出现一个hex文件“1.hex”双击即可完成程序文件的选择,如图20所示。
图20
4、点击软件中
,按下开发板自锁按键即可完成程序下载。
5、如果开发板已经上电,重新上电即可完成程序下载。
实验三延时流水灯实验
一、实验目的
1、掌握程序的基本框架;
2、掌握程序中延时函数的使用;
3、通过程序实现LED灯的流水灯显示;
二、实验内容及步骤
1、程序选择:
按照实验二的方法选择“单片机开发板资料\示例程序\延时流水灯”,把程序下载到开发板上。
2、分析程序:
通过分析函数可知,每隔一段时间对P0口重新赋值。
通过修改延时函数中的值如程序中的“delay(300);”语句,把其中的值改变看流水灯的速度是否改变。
3、现象:
当“delay(300);”语句中括号内的值越大流水灯速度越慢,值越小速度越快。
三、实验结果
下载本代码生成的HEX文件,运行单片机,可以看到LED灯的流水灯显示。
实验四IO口中断实验
一、实验目的
1、掌握程序的基本框架;
2、掌握程序中的中断函数的使用;
二、实验内容及步骤
1、程序选择:
按照实验二的方法选择“单片机开发板资料\示例程序\I0口中断”,把程序下载到开发板上。
2、分析程序:
通过分析函数可知,每隔一段时间通过下降沿触发中断,打开中断函数,P0口重新赋值。
实现LED灯的亮灭。
3、现象:
现将与本程序相关的HEX文件,下载成功后用杜邦线短接一下电源负与P3.2(电源负与P3.2的连接只需连接一下即可,不需要长时间连接),然后单片机进入中断服务函数,点亮第一个LED灯亮,隔一段时间后LED自动熄灭,再连接电源负和P3.2可以再次点亮LED,可以重复试验。
三、实验结果
能够通过中断函数来控制LED的亮灭。
实验五定时中断实验
一、实验目的
1、掌握程序的基本框架;
2、掌握程序中的定时器的应用及对中断函数的理解;
二、实验内容及步骤
1、程序选择:
按照实验二的方法选择“单片机开发板资料\示例程序\定时中断流水灯”,把程序下载到开发板上。
2、分析程序:
通过分析函数可知,每隔一段时间对P0口重新赋值。
通过修改中断函数中的值如程序中的“TH0=0xdc;TL0=0x00;”语句,把其中的TH0,TLO值改变看流水灯的速度是否改变。
3、现象:
TH0,TLO组成的16位值(TH0为高8位,TL0为低8位)为定时常数,其值越大流水灯速度越快,其值越小速度越慢。
三、实验结果
通过改变定时常数从而控制流水灯的“流水”速度
实验六独立按键实验
一、实验目的
1、掌握程序的基本框架。
2、学会独立按键的使用及按键如何去抖动。
二、实验内容及步骤
1、程序选择:
按照实验二的方法选择“单片机开发板资料\示例程序\独立按键示例”,把程序下载到开发板上:
2、分析程序:
通过分析函数可知,本程序中定义了四个按键,与开发板上一一对应。
且每个按键控制一个灯的显示状态,每按下一次对应的指示灯状态取反。
3、现象:
在开发板上四个独立按键的顺序从右到左分别为是s1,s2,s3,s4按下按键s1,对应的LED1指示灯亮。
其他三个按键s2、s3、s4对应LED2、LED3、LED4也依次点亮。
4、问题思考:
通过改变延时函数值的大小,再使用按键看有何变化?
三、实验结果
当按下第一个按键的时候第一个LED灯亮,按下第二个按键时第二个LED灯亮,按下第三个按键时第三个LED灯亮,按下第四个按键时,第四个LED灯亮。
实验七CH451驱动数码管显示实验
一、实验目的
1、掌握程序的基本框架。
2、掌握程序中CH451驱动数码管显示函数的使用及CH451的初始化。
二、实验内容及步骤
1、接线方法:
J18的前两脚接电源的正负。
第三脚接P11,第四脚接P10,第五脚接P12,第六脚可以不接
2、程序选择:
按照实验二的方法选择“单片机开发板资料\示例程序\CH451驱动数码管”,把程序下载到开发板上。
3、分析程序:
通过分析程序可知,CH451参数初始化设置及CH451显示方式,数码管显示的段选及位选的设置。
理解CH451驱动数码管的程序的编写思路。
4、现象:
接线完毕,下载本程序所对应的HEX文件,在数码管上显示1-8的八个数字。
5、问题思考:
怎么在数码管上显示255每一秒钟自加一,当255自加到300时显示8-1的八个数字。
三、实验结果
在数码管上从左到右依次显示1-8的八个数字。
实验八矩阵键盘扫描与数码管显示实验
一、实验目的
1、掌握程序的基本框架。
2、掌握矩阵按键的扫描方式及数码管的显示。
二、实验内容及步骤
1、接线方法:
矩阵键盘连接方式,J19从第一脚至第六脚分别与P1口的P10至P15脚按顺序连接;CH451的连接方式,J18的前两脚连接电源的正负,第三脚连接P01,第四脚连接P00,第五脚连接P02,第六脚可以选择不连接。
2、程序选择:
按照实验二的方法选择“单片机开发板资料\示例程序\矩阵键盘扫描与数码管显示”,把程序下载到开发板上。
3、分析程序:
通过分析程序可知,单片机一直不停扫描矩阵键盘,矩阵键盘的任意一个键按下,P1口的值发生改变,单片机扫描P1口,发现改变的值,把与其相对应的预设的键值显示在数码管上。
4、现象:
连线完毕后下载与本程序相对应的HEX文件,数码管上全显示“0”,然后按下矩阵键盘上的任意按键可以在数码管上显示与之相应的键值数字。
5、问题思考:
怎么改变程序使矩阵键盘,按下第一个键显示9,第二位键8,依次到第九个键显示1.
三、实验结果
按下矩阵键盘上的任意按键可以在数码管上显示与之相对应的键值数字。
实验九串口通信实验
一、实验目的
1、掌握程序的基本框架。
2、掌握程序中串口中断函数的使用和波特率的选择及初始化。
3、串口通讯时单片机与计算机通讯的最基本的方式,通过本次实验能掌握最简单的单片机与计算机的通讯。
二、实验内容及步骤
1、程序选择:
按照实验二的方法选择“单片机开发板资料\示例程序\串口通信程序”,把程序下载到开发板上。
2、分析程序:
通过分析程序可知,改程序在没有数据接收的情况下一直处在等待接收状态。
当有数据接收时,数据接收后,把数据值赋给P0口以二进制显示出来。
3、现象:
通过串口调试精灵软件,与开发板通信。
在该软件中选择16进制发送和16进制接收及9600的波特率进行通信。
当发送一个值会立刻返回同样的值。
4、问题思考:
如果不选用9600的话会怎样?
自己动手如何用波特率值为4800时正常通信。
三、实验结果
通过串口助手发送16进制数据,单片机接收数据并把所发送的数据点亮P0口的LED灯,单片机接受到计算机发送的数据后把数据又发送回计算机(在串口助手上可以看到)。
实验十数字温度传感器DS18B20实验
一、实验目的
1、掌握程序的基本框架。
2、掌握数字温度传感器DS18B20的使用方法及DS18B20子函数的调用。
二、实验内容及步骤
1、接线方法:
CH451的连接方式,J18的前两脚连接电源的正负,第三脚连接P11,第四脚连接P10,第五脚连接P12,第六脚可以选择不连接。
数字温度传感器DS18B20在单片机开发板上已经完成连接。
2、程序选择:
按照实验二的方法选择“单片机开发板资料\示例程序\数字温度传感器DS18B20”,把程序下载到开发板上。
3、分析程序:
通过分析程序可知,数字温度传感器DS18B20的子函数发现温度出现变化,把温度的电压模拟信号转化为数字信号寄存到自身的寄存器中,单片机调用数字温度传感器DS18B20的数字信号,把温度信息显示在数码管上。
4、现象:
连线完毕后下载与本程序相对应的HEX文件,数码管上显示所在环境的温度。
5、问题思考:
用手捏住DS18B20观察数码管上的温度显示发生什么变化?
三、实验结果
数字温度传感器DS18B20能准确的把实时温度变化在数码管上显示出来。
实验十一RTC实时时钟DS1302实验
一、实验目的
1、掌握程序的基本框架。
2、掌握RTC实时时钟DS1302的使用及DS1302子函数的调用。
二、实验内容及步骤
1、接线方法:
CH451的连接方式,J18的前两脚连接电源的正负,第三脚连接P01,第四脚连接P00,第五脚连接P02,第六脚可以选择不连接。
RTC实时时钟DS1302链接方式,J1的前两脚连接电源的正负,第三个管脚接P10,第四个接P11,第五个接P12。
2、程序选择:
按照实验二的方法选择“单片机开发板资料\示例程序\RTC实时时钟DS1302”,把程序下载到开发板上。
3、分析程序:
通过分析程序可知,单片机对DS1302子函数的调用,单片机可以在数码管上显示年、月、星期、日、时、分、秒。
本次实验程序,数码管从左到右依次显示日、时、分、秒。
由于程序中没有添加按键函数,不能通过按键调节时间,如果要调整时间以及日期,可以在Init()函数中调节,调节时间的数制为16进制。
4、结果:
连线完毕后下载与本程序相对应的HEX文件,RTC实时时钟DS1302开始计时,数码管上从左到右依次显示日、时、分、秒。
,
5、问题思考:
怎么改变程序使数码管显示年、月、分、秒?
三、实验结果
RTC实时时钟DS1302能准确的计时并把时间信息在数码管上显示出来。
实验十二DAC0832实验
一、实验目的
1、掌握程序的基本框架。
2、掌握DAC0832的使用方法。
二、实验内容及步骤
1、接线方法:
J16的DA0-DA7分别于P1的P0-P7按顺序分别连接;J10的前两脚分别与电源的正负连接,第三脚接P20,第四脚接P21,第五脚和第六脚与电源地连接;J17的第1脚和第2脚用跳线帽短接,第4脚和第5脚用跳线帽短接。
2、程序选择:
按照实验二的方法选择“单片机开发板资料\示例程序\DAC0832”,把程序下载到开发板上。
3、分析程序:
通过分析程序可知,通过对P1口赋不同的值并把赋的值输入给DAC0832芯片进行DA转换,DAC0832转换完后把模拟信号输出到DA模块的LED灯显示出来,单片机的P0口显示输入DAC0832的输入信号,用来观察输入DAC0832的信号的变化。
4、现象:
连线完毕后下载与本程序相对应的HEX文件,当DAC0832输出最低电压时,DA模块的LED灯灭,P0口的8个LED灯全亮;当DAC0832输出最高电压时,DA模块的LED灯亮,P0口的8个LED全灭。
5、问题思考:
怎么改写程序使DA模块的LED灯从灭逐渐点亮?
三、实验结果
对DAC0832输入不同的数字信号,DAC0832可以经过DA转换输出不同的模拟信号。
实验十三ADC0804实验
一、实验目的
1、掌握程序的基本框架。
2、掌握ADC0804的使用方法。
二、实验内容及步骤
1、接线方法:
J9的前两个引脚接电源,第三个引脚接P20,第四个接P21,第五个接P22,最后一个引脚悬空;J18的前两脚接电源的正负,第三脚接P01,第四脚接P00,第五脚接P02,第六脚悬空;J7接到P1口,J7的顺序AD0-AD7与P1口的P10—P17分别对应;用跳线帽将ADIN短路。
2、程序选择:
按照实验二的方法选择“单片机开发板资料\示例程序\ADC0804”,把程序下载到开发板上。
3、分析程序:
通过分析程序可知,通过精密可调电阻来改变输入给ADC0804的电压,ADC0804把输入模拟信号经过AD转换为数字信号,单片机通过P1口接收数字信号,通过CH451驱动数码管显示。
4、现象:
连线完毕后下载与本程序相对应的HEX文件,改变密可调电阻的阻值,发现数码管上显示的数值开始出现变化。
5、问题思考:
AD转换可以将电压信号以数字形式表达出来,可以尝试利用AD转换做一个测电压的数字式电压表。
三、实验结果
对ADC0804输入不同的电压信号,ADCC0804可以经过AD转换输出不同的数字信号并在数码管上显示出来。
附录一:
元器件的极性识别
一、电容极性的识别
低于1μF的低值电容大多数是无极性之分的,但是具有1μF或更大电容值的电容几乎都是有正负极之分的。
因此,在焊接电容时候一定要注意区分电容的极性,否则会造成电容烧毁。
本次KFB-05单片机开发板所使用的电容有极性和无极性的两种,其中贴片电容为无极性的,单片机晶振所使用的独石电容是非极性电容。
不过单片机开发板上还有两个电解电容具有极性,单片机开发板上在印制电路板时候,已经标明极性电容的正极位置,我们在焊接时候一定注意电容的正负极,以便达到正确焊接电路的目的。
二、排阻正反
根据以前几代开放板的使用情况,同学们在焊接排阻的时候最容易把排阻正反焊接错误,以致排阻在单片机P0口上没有实现上拉电阻的作用,本次单片机开发板所采用的排阻,在排阻的商标上有个菱形的标志是排阻的公共端,也称为排阻的正向。
把排阻的正向与单片机的VCC脚焊接,这样才能使排阻正常工作。
我们在焊接排阻时候一定要注意排阻的正反。
三、LED正负极识别
在LED发光二极管的焊接过程中,要非常注意LED正负极性的识别,否则通电后会造成LED烧毁。
本次单片机开放板在印制时候,已经在板子上标明要焊接部位的正负极性。
因此,我们要正确的识别LED的正负极性。
达到正确焊接电路的目的。
LED的识别方法一般为两种:
第一种观察法,从侧面观察两条引出线在管体内的形状.较小的是正极.。
如图21所示。
图21
其次看引脚长短也可以看出来,发光二极管的正负极,引脚长的为正极,短的为负极。
第二种万用表检测法。
用万用表检测发光二极管时,必须使用“R×l0k”档。
由于发光二极管的管压降为2V.而万用表处于“R×lk”及其以下各电阻挡时.表内电池仅为1.5V。
低于管压降.无论正、反向接入,发光二极管都不可能导通,也就无法检测。
“R×10k”档时表内接有9V(或15V)高压电池,高于管压降,所以可以用来检测发光二极管。
检测时.将两表笔分别与发光二极管的两条引线相接,如表针偏转过半,同时发光二极管中有一发亮光点,表示发光二极管是正向接入,这时与黑表笔(与表内电池正极相连)相接的是正极;与红表笔(与表内电池负极相连)相接的是负极。
再将两表笔对调后与发光二极管相接,这时为反向接入,表针应不动。
如果不论正向接入还是反向接入,表针都偏转到头或都不动,则该发光二极管已损坏。
四、杜邦线的连接方法
本次实验所采用的单片机开发板的各种模块,由于,为了节省开发板内的空间及消除电源线带来的干扰,其中一些模块没有在印制板内走电源线,这些模块要正常工作必须要用杜邦线连接电源与单片机。
因此,我们在用杜邦线连接时候一定要注意元件的电源正负极的位置,电源线连接反了,十分容易造成元件被烧毁。
一些与单片机连接的引脚一定要注意连接方法正确,避免连接错误烧毁单片机与元件。
我们要仔细阅读实验指导书中关于每一个实验中的实验步骤中关于杜邦线的连接方法,仔细阅读所给的各种元件的PDF资料说明。
附录二:
焊接要求与注意事项
一、焊接温度
1焊接贴片、编码开关等元件的电烙铁温度在343±10℃;
2焊接色环电阻、瓷片电容、钽电容、短路块等元件的电烙铁温度在371±10℃;
3维修一般元件(包括IC)烙铁温度在350±20℃之内;
4维修管脚粗的电源模块、变压器(或电感)、大电解电容以及大面积铜箔焊盘烙铁温度在400±20℃。
5贴片、装配检焊、手机生产线烙铁温度要求严格按生产工位检焊作业指导书上温度要求执行;
6无铅专用烙铁,温度为360±20℃。
二、焊接时间
2s/点最佳,最好不要超过3s/点。
三、贴片电阻与电容的焊接方法
1、在焊接之前先在焊盘上涂上助焊剂,用烙铁处理一遍,以免焊盘镀锡不良或被氧化,造成不好焊,芯片则一般不需处理。
2、贴片式阻容元件则相对容易焊一些,可以先在一个焊点上点上锡,然后放上元件的一头,用镊子夹住元件,焊上一头之后,再看看是否放正了;如果已放正,就再焊上另外一头。
要真正掌握焊接技巧需要大量的实践。
四、元件焊接顺序
由于单片机开发板的所要焊接的元件的尺寸大小不一致,为了我们焊接方便,一般我们先焊接较小的元件,再焊接较大的元件。
如本次单片机开发板我们先焊接贴片式电容电阻,然后焊接电阻,焊接芯片管座,LED灯,电容,按键等。
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