【免费下载】单片机工学结合实训指导书

《单片机编程实训》指导书

系别：机电工程系

适用班级：电气091、092

系主任：李鸣

教研室主任：常晓玲

指导教师:王芳楷、毛诗柱

实训时间：2011年12月

广东轻工职业技术学院机电工程系

电气教研室

《单片机编程实训》任务书

1．课程设计的目的

(1)掌握Keil uVision2集成开发环境的使用方法

(2)巩固和加深“单片机原理及应用”课程中所学的理论知识和实验能力，

基本掌握单片机应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验

能力，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。

2.课程设计内容

根据时间安排，实训主要通过以下两个阶段进行:

项目6 8*8点阵显示控制

1．串转并的I/O口实验，掌握串转并的I/O口扩展方法。

2． 88LED扫描输出实验，利用单片机的I/O口进行LED点阵的扫描显示

要求：分别进行静态和动态显示。动态显示能够显示：广东轻工业职业

技术学院+班级+姓名

二课程综合设计

项目8．数字温度计设计

1）了解一线协议器件DS18B20工作原理

2）单片机I/O口实现一线协议的方式

3）单片机控制DS18B20进行温度测量并进行温度显示

任务一：利用DS18B20和数码管显示温度，精度要求1度

任务二：利用DS18B20和数码管显示温度，精度要求0.1度，能够显示零下温度。

项目9．LCD液晶显示模块显示图形和汉字设计

要求：将学生自己的学校、系别、班级、姓名在ZY12864D图型点阵液晶上显示出来

1）熟悉ZY12864D图型点阵液晶的工作原理及指令系统，了解图型液晶和单片机接口电路的设计，画出原理图

2）了解汉字和数字字库字模的提出方法，以及字模的存储方法。

3）完成设计报告：编写相应功能程序，包括软件流程图，并附程序清单和电路原理图

3．实训要求

1．提前预习实验内容，熟悉Keil uVision2集成开发环境和Proteus仿真软件的使用。

2．编写实验程序，按指导书要求进行仿真。

3．完成课程设计报告的书写。

4.课程设计报告要求

1．画出程序设计框图及硬件实验连接图。

2．写出程序清单，并给关键语句添加注释。

3．记录设计过程中观察到的结果、发现的问题的解决办法。

5课程设计考核办法

1．设计报告条理清楚、内容充实、线路图清晰、准确（30%）

2．程序语句注释正确、实验结果准确（20%）

3．考核答辩（30%）

4．爱护实验设备、遵守纪律、学习态度（20%）

附录1：

（一）串转并的I/O实验

1、实验目的

熟悉并掌握串转并的I/O扩展方法.

2、实验设备及器件

IBM PC机一台,DP-51PRO单片机综合仿真实验仪一台

3、实验内容

1)编写程序,通过单片机的P1口控制74HC164的串口实现串并转换.

2)验证串转并转换数据的正确性.

4、实验要求

熟悉串转并转换芯片的工作原理,学会使用串转并转换芯片扩展单片机的I/O口资源.

5、实验预习要求

认真阅读本实验内容,提前作好准备工作。

6．实验参考程序

CLK EQU P1.0

DINA EQU P1.1

DINB EQU P1.2

CLR164 EQU P1.3

ORG 0000H

LJMP MAIN

ORG 0100H

MAIN：

MOV SP,#60H ；设置堆栈指针

NOP ；设置以下端口的初始状态

CLR CLK ；CLK=0

SETB DINB ；DINB=1

CLR CLR164 ；CLR=0输出端口清零

SETB CLR164 ；CLR=1

MOV A,#0AAH ；用户数据初始化

MOV R4,#08H

SLCHG：

RLC A

MOV DINA,C ；串行输出一位数据

SETB CLK ；置位时钟

NOP

CLR CLK

NOP

DJNZ R4,SLCHG

SJMP $ ；程序结束完成一次串并转换

;END （二）88LED 扫描输出实验 1、实目的学会利用单片机的I/O 口进行LED 点阵的扫描显示，掌握综合应用程序的设计与分析方法，掌握运用开发系统调试应用程序的基本方法。2、实验设备IBM PC 机一台、DP-51PRO 单片机综合仿真实验仪一台。3、实验原理1）8×8 LED 点阵简介 8×8LED 点阵的外观及引脚图如图1所示，其等效电路图如图2所示。图2中只要各LED 处于正偏（Y 方向为1，X 方向为0），则对应的LED 发光。如Y7（0）=1，X7（H ）=0时，则其对应的右下角的LED 会发光。各LED 还需接上限流电阻，实际应用时，限流电阻即可接在X 轴，也可接在Y 轴。 8x8

点阵的外观及引脚

8X8点阵的硬件电路

２）集成移位寄存器（74LS164）原理

移位寄存器是暂时记忆数据的“寄存器”，其特征是具有将数据向左或向右移动的功能。移位寄存器有各种形式。按存数据的位数有4位、8位等，按“输入/输出数据”形式有“串入/串出”、“串入/并出”、“并入/串出”、“并入/并入”等。

图4.6.3(a)是串行输入/并行（串行）输出移位寄存器74LS164的管脚排列图。其功能表见表4-9所示。74LS164有两个串行数据D A、D B输入端，使用时一般把它们连在一起；为清零输入端，低电平有效，当该端加入低电平时，

CR

寄存器输出Q0～Q7全为低电平。在正常情况下，清零输入端接高电平，当CP 信号上升沿到来时，数据右移一位；Q0～Q7为并行数据输出端，同时Q7端也是串行数据输出端，对于串行输入的数据，最先输入的从Q7输出，最后进入的

从Q0输出。CP为移位脉冲。

???4 1??

???????????????? ????

?????????? ???? ?? ???????????????????????? ????? ??

图4.6.3 常用移位寄存器管脚排列图 表4-9 74LS164的真值表输 入输 出 CP D A D B CR Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 5 Q 6 Q 70 X X X 0 0 0 0 0 0 0 01 0 X X Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 5 Q 6 Q 71 ↑ 1 11 Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 5 Q 61 ↑ 0 X 0 Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 5 Q 61 ↑ X 00 Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 5 Q 6３）．实验内容编写一段程序，用p1口控制扫描，用C5区的74HC164控制显示输出，使C 区的8X8LED 显示一个“”。 4、实验要求学会使用单片机对LED 点阵进行扫描显示。5、实验参考程序 CLK EQU P3.2 DINA EQU P3.3 DINB EQU P3.4 CLEAR EQU P3.5ORG 8000H

AJMP MAIN

ORG 8100H

MAIN ：

MOV SP, #70H ；设置堆栈指针

MOV 50H,#07EH ；设置发送的列数据

MOV 51H,#0BDH 、管路敷设技术卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测、电气课件中调试，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并、电气设备调试高中资料试卷技术某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷

MOV 52H,#0DBH

MOV 53H,#0E7H

MOV 54H,#0E7H

MOV 55H,#0DBH

MOV 56H,#0BDH

MOV 57H,#07EH

CLR CLEAR ；初始化I/O口

SETB CLK

SETB DINA

SETB DINB

SETB CLEAR

MAINLOOP：

MOV R6,#8H ；设置扫描次数

MOV DPTR,#09000H ；读取扫描端口数据

MOV R1,#50H ；指定列数据指针FLASHCY:

MOV A,@R1 ；读取列数据

MOV R0,A

INC R1 ；列数据指针加1

CLR A

MOVC A,@A+DPTR ；读取扫描端口数据

MOV P1,0FFH

LCALL SENDTO ；发送列数据

MOV P1,A

INC DPTR

LCALL DELAY

DJNZ R6,FLASHCY

SJMP MAINLOOP

SENDTO：；发送数据程序PUSH ACC

CLR CLK

SENDTIME：

MOV R7,#08H

MOV A,R0

CLR C

SENDCY：

RRC A

MOV DINA,C

SETB CLK

CLR CLK

DJNZ R7,SENDCY

POP ACC

RET

DELAY：

MOV R7,#01

DELAY0：

MOV R4,#17

DELAY1：

MOV R3,#28

DJNZ R3,$

DJNZ R4,DELAY1

DJNZ R7,DELAY0

RET

ORG 09000H

DB 0FEH,OFDH,OFBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH

;

END

8、根据参考例程，编写循环显示“广东轻工业职业技术学院”的程序。

附录２：LCD液晶显示模块显示图形和汉字设计

一、概述

TG12864B 是一种图形点阵液晶显示器，它主要由行驱动器/列驱动器及128× 64全点阵液晶

显示器组成。可完成图形显示,也可以8× 4个（ 16× 16 点阵）汉字。

主要技术参数和性能：

1. 电源： VDD： +

2.7~ +5V; 模块内自带-10V 负压，用于LCD 的驱动电压。

2. 显示内容： 128（列） × 64（行）点

3. 全屏幕点阵

4. 七种指令

5. 与CPU接口采用8位数据总线并行输入输出和8条控制线

6. 占空比1/64

7. 工作温度：-10℃~+60℃，储存温度：-20℃~+70℃ , 可选择宽温： -20℃~+70℃（工作温度）；

二、外形尺寸图

三、模块主要硬件构成说明

IC3 为行驱动器， IC1， IC 为列驱动器。IC1， IC2， IC3 含有如下主要功能器件。了解如下器件有利于对LCD模块之编程。

1. 指令寄存器（ IR）

IR 是用来寄存指令码，与数据寄存器寄存数据相对应。当D/I=1 时，在E 信号下降沿的作用下，指令码写入IR。

2. 数据寄存器

DR是用来寄存数据的，与指令寄存器寄存指令相对应。当D/I=1 时，在E 信号的下降沿的作用下，图形显示数据写入DR，或在E信号高电平作用下由DR 读到

DB7~DB0 数据总线。DR 和DDRAM 之间的数据传输是模块内部自动执行的。

3. 忙标志:BF

BF 标志提供内部工作情况。BF=1 表示模块在进行内部操作，此时模块不接受外部指令和数据。BF=0 时，模块为准备状态，随时可接受外部指令和数据。

利用STATUS READ指令，可以将BF 读到DB7 总线，从而检验模块之工作状态。

4. 显示控制触发器DFF

此触发器是用于模块屏幕显示开和关的控制。DFF=1 为开显示（ DISPLAY ON），DDRAM 的

内容就显示在屏幕上， DDF=0 为关显示（ DISPLAY OFF）。

DDF 的状态是指令DISPLAY ON/OFF 和RST信号控制的。

5. XY地址计数器

XY地址计数器是一个9 位数计数器。高三位是X地址计数器，低6 位为Y地址计数器， XY

地址计数器实际上是作为DDRAM 的地址指针， X地址计数器为DDRAM 的页指针， Y 地址计数器为DDRAM 的Y地址指针。

X地址计数器是没有记数功能的，只能用指令设置。

Y地址计数器具有循环记数功能，各显示数据写入后，Y地址自动加1，Y地址指针从0 到63。

6. 显示数据RAM（ DDRAM）

DDRAM 是储存图形显示数据的。数据为1 表示显示选择，数据为0表示显示非选择。DDRAM

与地址和显示位置的关系见DDRAM 地址表（见第页）。

7. Z地址计数器

Z地址计数器是一个6 位计数器，此计数器具有循环记数功能，它是用于显

示行扫描同步。当一行扫描完成，此地址计数器自动加1，指向下一行扫描数据，RST 复位后Z地址计数器为0。

Z地址计数器可以用指令DISPLAY START LINE 预置。因此，显示屏幕的起始

行就由此指令控制，即DDTAM 的数据从哪一行开始显示在屏幕的第一行。此模块的DDRAM 共64 行，屏幕可以循环滚动显示64 行。

四、模块的外部接口

五. 指令说明

指令表

1. 显示开关控制(DISPLAY ON/OFF)

代码R/W D/I DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

形式0 0 0 0 1 1 1 1 1 D

D=1:开显示(DISPLAY ON) 意即显示器可以进行各种显示操作

D=0:关显示(DISPLAY OFF) 意即不能对显示器进行各种显示操作

2. 设置显示起始行(DISPLAY START LINE)

代码 R/W D/I DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

形式 0 0 1 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0

前面在Z地址计数器一节已经描述了显示起始行是由Z地址计数器控制的.A5-A0 6 位地址自动送入Z地址计数器.起始行的地址可以是0-63 的任意一行。

例如:

选择A5-A0 是62,则起始行与DDRAM 行的对应关系如下:

DDRAM 行:62 63 0 1 2 3 ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 28 29

屏幕显示行: 1 2 3 4 5 6 ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 31 32

3. 设置页地址(SET PAGE “ X ADDRESS” )

代码R/W D/I DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

所谓页地址就是DDRAM 的行地址,8 行为一页,模块共64 行即8 页,A2~A0 表示0~7 页.读写地址对数据没有影响,页地址由本指令或RST 信号改变复位后页地址为0.页地址与DDRAM 的对应关系见DDRAM 地址表.

4. 设置Y地址(SET Y ADDRESS)

代码R/W D/I DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

形式0 0 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0

此指令的作用是将A5~A0 送入Y地址计数器,作为DD RAM 的Y地址指针.在对DDRAM 进

行读写操作后,Y 地址指针自动加1,指向下一个DDRAM 单元.

:

DDRAM 地址表

代码R/W D/I DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

形式 0 1 BUSY 0 ON/OFF RET 0 0 0 0

当R/W=1 D/I=0 时,在E信号为“ H” 的作用下,状态分别输出到数据总线(DB7~DB0)的相应位.

BF: 前面已叙述过(见BF标志位一节).

ON/OFF: 表示DFF触发器的状态(见DFF 触发器一节).

RST: RST=1 表示内部正在初始化,此时组件不接受任何指令和数据.

6. 写显示数据(WRITE DISPLAY DATE)

代码 R/W D/I DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

形式0 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

D7~D0 为显示数据,此指令把D7~D0 写入相应的DDRAM 单元,Y 地址指针自动加

1.

7. 读显示数据(REA DISPLAY DATA)

代码 R/W D/I DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

此指令把DDRAM 的内容D7~D0 读到数据总线DB7~DB0,Y 地址指针自动加1.

六. 读写操作时序

写操作时序

1.

2.

七. 应用举例

参考教材 P218

附录3：DS1820的主要部件及测温原理介绍（1）DS1820有三个主要数字部件： 1）64位激光ROM ，2）温度传感器，3）非易失性

2）温度传感器 3）存储器 由一个暂存RAM 和一个存储高低温报警触发值TH 和TL 的非易失性电可擦除（E2）RAM 组成通过单线总线端口访问DS1820的协议如下：?初始化?ROM 操作命令

?存储器操作命令?执行/数据

（二）DS18B20工作时序

初始化过程“复位和存在脉冲”图

（1）写时间隙

（2）读时间隙

参考电路图