初学单片机的40个实验

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1．闪烁灯

1．　实验任务

如图4.1.1所示：在P1.0端口上接一个发光二极管L1，使L1在不停地一亮一灭，一亮一灭的时间间隔为0.2秒。

2．　电路原理图

3．　系统板上硬件连线

把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1端口上。

4．　程序设计内容

（1）．延时程序的设计方法

作为单片机的指令的执行的时间是很短，数量大微秒级，因此，我们要求的闪烁时间间隔为0.2秒，相对于微秒来说，相差太大，所以我们在执行某一指令时，插入延时程序，来达到我们的要求，但这样的延时程序是如何设计呢？下面具体介绍其原理：

如图4.1.1所示的石英晶体为12MHz，因此，1个机器周期为1微秒

机器周期微秒

MOV R6,#20 2个机器周期　2

D1: MOV R7,#248 2个机器周期　2　　　　　　　2＋2×248＝498　20×

DJNZ R7,$ 2个机器周期　2×248　　　　　　　　　　　　 498

DJNZ R6,D1 2个机器周期　　　2×20＝40　　　　　　　　　10002

因此，上面的延时程序时间为10.002ms。

由以上可知，当R6＝10、R7＝248时，延时5ms，R6＝20、R7＝248时，延时10ms,以此为基本的计时单位。如本实验要求0.2秒＝200ms，10ms×R5＝200ms，则R5＝20，延时子程序如下：

DELAY: MOV R5,#20
D1: MOV R6,#20
D2: MOV R7,#248
DJNZ R7,$
DJNZ R6,D2
DJNZ R5,D1
RET

（2）．输出控制

如图1所示，当P1.0端口输出高电平，即P1.0＝1时，根据发光二极管的单向导电性可知，这时发光二极管L1熄灭；当P1.0端口输出低电平，即P1.0＝0时，发光二极管L1亮；我们可以使用SETB　P1.0指令使P1.0端口输出高电平，使用CLR　P1.0指令使P1.0端口输出低电平。

5．程序框图

　　如图4.1.2所示

7． C语言源程序
#include
sbit L1=P1^0;

void delay02s(void) //延时0.2秒子程序
{
unsigned char i,j,k;
for(i=20;i>0;i--)
for(j=20;j>0;j--)
for(k=248;k>0;k--);
}

void main(void)
{
while(1)
{
L1=0;
delay02s();
L1=1;
delay02s();
}
}

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2．模拟开关灯

1．实验任务

如图4.2.1所示，监视开关K1（接在P3.0端口上），用发光二极管L1（接在单片机P1.0端口上）显示开关状态，如果开关合上，L1亮，开关打开，L1熄灭。

2．电路原理图

3．系统板上硬件连线

（1）．把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1端口上；

（2）．把“单片机系统”区域中的P3.0端口用导线连接到“四路拨动开关”区域中的K1端口上；

4．程序设计内容

（1）．开关状态的检测过程

单片机对开关状态的检测相对于单片机来说，是从单片机的P3.0端口输入信号，而输入的信号只有高电平和低电平两种，当拨开开关K1拨上去，即输入高电平，相当开关断开，当拨动开关K1拨下去，即输入低电平，相当开关闭合。单片机可以采用JB　BIT，REL或者是JNB　BIT，REL指令来完成对开关状态的检测即可。

（2）．输出控制

如图3所示，当P1.0端口输出高电平，即P1.0＝1时，根据发光二极管的单向导电性可知，这时发光二极管L1熄灭；当P1.0端口输出低电平，即P1.0＝0时，发光二极管L1亮；我们可以使用SETB　P1.0指令使P1.0端口输出高电平，使用CLR　P1.0指令使P1.0端口输出低电平。

5．程序框图

7． C语言源程序
#include
sbit K1=P3^0;
sbit L1=P1^0;
void main(void)
{
while(1)
{
if(K1==0)
{
L1=0; //灯亮
}
else
{
L1=1; //灯灭
}
}
}

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3．多路开关状态指示

1．实验任务

如图4.3.1所示，AT89S51单片机的P1.0－P1.3接四个发光二极管L1－L4，P1.4－P1.7接了四个开关K1－K4，编程将开关的状态反映到发光二极管上。（开关闭合，对应的灯亮，开关断开，对应的灯灭）。

2．电路原理图

图4.3.1

3．系统板上硬件连线

（1．把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.3用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1－L4端口上；

（2．把“单片机系统”区域中的P1.4－P1.7用导线连接到“四路拨动开关”区域中的K1－K4端口上；

4．程序设计内容

（1．开关状态检测

对于开关状态检测，相对单片机来说，是输入关系，我们可轮流检测每个开关状态，根据每个开关的状态让相应的发光二极管指示，可以采用JB　P1.X，REL或JNB　P1.X，REL指令来完成；也可以一次性检测四路开关状态，然后让其指示，可以采用MOV　A，P1指令一次把P1端口的状态全部读入，然后取高4位的状态来指示。

（2．输出控制

根据开关的状态，由发光二极管L1－L4来指示，我们可以用SETB　P1.X和CLR　P1.X指令来完成，也可以采用MOV　P1，＃1111XXXXB方法一次指示。

5．程序框图

读P1口数据到ACC中

ACC内容右移4次

ACC内容与F0H相或

ACC内容送入P1口

7．方法一（C语言源程序）
#include
unsigned char temp;

void main(void)
{
while(1)
{
temp=P1>>4;
temp=temp | 0xf0; //高位赋1；
P1=temp;
}
}

9．方法二（C语言源程序）
#include

void main(void)
{
while(1)
{
if(P1_4==0)
{
P1_0=0;
}
else
{
P1_0=1;
}
if(P1_5==0)
{
P1_1=0;
}
else
{
P1_1=1;
}
if(P1_6==0)
{
P1_2=0;
}
else
{
P1_2=1;
}
if(P1_7==0)
{
P1_3=0;
}
else
{
P1_3=1;
}
}
}