给初学单片机的40个实验

1．闪烁灯 (1)

2．模拟开关灯 (4)

3．多路开关状态指示 (7)

4．广告灯的左移右移 (10)

5．广告灯（利用取表方式） (13)

6．报警产生器 (17)

7． I/O并行口直接驱动LED显示 (20)

8．按键识别方法之一 (22)

9．一键多功能按键识别技术 (26)

10． 00－99计数器 (30)

11． 00－59秒计时器（利用软件延时） (34)

12．可预置可逆4位计数器 (37)

13．动态数码显示技术 (41)

14．4×4矩阵式键盘识别技术 (45)

15．定时计数器T0作定时应用技术（一） (55)

16．定时计数器T0作定时应用技术（二） (60)

17． 99秒马表设计 (66)

18．“嘀、嘀、......”报警声 (72)

19．“叮咚”门铃 (76)

20．数字钟﹝★﹞ (81)

21．拉幕式数码显示技术 (90)

22．电子琴 (97)

23．模拟计算器数字输入及显示 (110)

24． 8X8 LED点阵显示技术 (118)

25．点阵式LED“0－9”数字显示技术 (123)

26．点阵式LED简单图形显示技术 (130)

27． ADC0809A/D转换器基本应用技术 (134)

28．数字电压表 (141)

29．两点间温度控制 (145)

30．四位数数字温度计 (156)

31． 6位数显频率计数器 (161)

32．电子密码锁设计 (164)

33．4×4键盘及8位数码管显示构成的电子密码锁 (170)

34．带有存储器功能的数字温度计－DS1624技术应用 (183)

35． DS18B20数字温度计使用 (195)

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

图4.1.1

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

图4.1.2

6．汇编源程序

ORG 0

START: CLR P1.0

LCALL DELAY

SETB P1.0

LCALL DELAY

LJMP START

DELAY: MOV R5,#20 ;延时子程序，延时0.2秒

D1: MOV R6,#20

D2: MOV R7,#248

DJNZ R7,$

DJNZ R6,D2

DJNZ R5,D1

RET

END

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();

}

}

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

图4.2.1

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

图4.2.2

6．汇编源程序 ORG 00H

START: JB P3.0,LIG

CLR P1.0

SJMP START

LIG: SETB P1.0

SJMP START

END

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

}

}

}

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A CC中

A CC内容右移4次

A CC内容与F0H相或

A CC内容送入P1口

图4.3.2

6．方法一（汇编源程序）

ORG 00H

START: MOV A,P1

ANL A,#0F0H

RR A

RR A

RR A

RR A

ORl A,#0F0H

MOV P1,A

SJMP START

END

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;

P1=temp;

}

}

8．方法二（汇编源程序）ORG 00H

START: JB P1.4,NEXT1 CLR P1.0

SJMP NEX1

NEXT1: SETB P1.0

NEX1: JB P1.5,NEXT2

CLR P1.1

SJMP NEX2

NEXT2: SETB P1.1

NEX2: JB P1.6,NEXT3

CLR P1.2

SJMP NEX3

NEXT3: SETB P1.2

NEX3: JB P1.7,NEXT4

CLR P1.3

SJMP NEX4

NEXT4: SETB P1.3

NEX4: SJMP START

END

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;

}

}

}

4．广告灯的左移右移

1．实验任务

做单一灯的左移右移，硬件电路如图4.4.1所示，八个发光二极管L1－L8分别接在单片机的P1.0－P1.7接口上，输出“0”时，发光二极管亮，开始时

P1.0→P1.1→P1.2→P1.3→┅→P1.7→P1.6→┅→P1.0亮，重复循环。

2．电路原理图

图4.4.1

3．系统板上硬件连线

把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.7用8芯排线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1－L8端口上，要求：P1.0对应着L1，P1.1对应着L2，……，P1.7对应着L8。

4．程序设计内容

我们可以运用输出端口指令MOV P1，A或MOV P1，＃DATA，只要给累加器值或常数值，然后执行上述的指令，即可达到输出控制的动作。

每次送出的数据是不同，具体的数据如下表1所示：

表1 5． 程序框图

图4.4.2

6． 汇编源程序

ORG 0

START: MOV R2,#8

MOV A,#0FEH

SETB C

LOOP: MOV P1,A

LCALL DELAY

RLC A

DJNZ R2,LOOP

MOV R2,#8

LOOP1: MOV P1,A

LCALL DELAY

RRC A

DJNZ R2,LOOP1

LJMP START

DELAY: MOV R5,#20 ;

D1: MOV R6,#20

D2: MOV R7,#248

DJNZ R7,$

DJNZ R6,D2

DJNZ R5,D1

RET

END

7． C语言源程序

#include

unsigned char i;

unsigned char temp;

unsigned char a,b;

void delay(void)

{

unsigned char m,n,s;

for(m=20;m>0;m--)

for(n=20;n>0;n--)

for(s=248;s>0;s--);

}

void main(void)

{

while(1)

{

temp=0xfe;

P1=temp;

delay();

for(i=1;i<8;i++)

{

a=temp<

b=temp>>(8-i);

P1=a|b;

delay();

}

for(i=1;i<8;i++)

{

a=temp>>i;

b=temp<<(8-i);

P1=a|b;

delay();

}

}

}

5．广告灯（利用取表方式）1．实验任务

利用取表的方法，使端口P1做单一灯的变化：左移2次，右移2次，闪烁2次（延时的时间0.2秒）。

2．电路原理图

图4.5.1

3．系统板上硬件连线

把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.7用8芯排线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1－L8端口上，要求：P1.0对应着L1，P1.1对应着L2，……，P1.7对应着L8。

4．程序设计内容

在用表格进行程序设计的时候，要用以下的指令来完成

（1）．利用MOV DPTR，＃DATA16的指令来使数据指针寄存器指到表的开头。

（2）．利用MOVC A，＠A＋DPTR的指令，根据累加器的值再加上DPTR的值，就可以使程序计数器PC指到表格内所要取出的数据。

因此，只要把控制码建成一个表，而利用MOVC A，＠A＋DPTR做取码的操作，就可方便地处理一些复杂的控制动作，取表过程如下图所示：

5．程序框图

图4.5.2

6．汇编源程序

ORG 0

START: MOV DPTR,#TABLE

LOOP: CLR A

MOVC A,@A+DPTR

CJNE A,#01H,LOOP1

JMP START

LOOP1: MOV P1,A

MOV R3,#20

LCALL DELAY

INC DPTR

JMP LOOP

DELAY: MOV R4,#20

D1: MOV R5,#248

DJNZ R5,$

DJNZ R4,D1

DJNZ R3,DELAY

RET

TABLE: DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H

DB 0EFH,0DFH,0BFH,07FH

DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H

DB 0EFH,0DFH,0BFH,07FH

DB 07FH,0BFH,0DFH,0EFH

DB 0F7H,0FBH,0FDH,0FEH

DB 07FH,0BFH,0DFH,0EFH

DB 0F7H,0FBH,0FDH,0FEH

DB 00H, 0FFH,00H, 0FFH

DB 01H

END

7． C语言源程序

#include

unsigned char code table[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7, 0xef,0xdf,0xbf,0x7f,

0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,

0xef,0xdf,0xbf,0x7f,

0x7f,0xbf,0xdf,0xef,

0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,

0x7f,0xbf,0xdf,0xef,

0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,

0x00,0xff,0x00,0xff,

0x01};

unsigned char i;

void delay(void)

{

unsigned char m,n,s;

for(m=20;m>0;m--)

for(n=20;n>0;n--)

for(s=248;s>0;s--);

}

void main(void)

{

while(1)

{

if(table[i]!=0x01)

{

P1=table[i];

i++;

delay();

}

else

{

i=0;

}

}

}

6．报警产生器

1．实验任务

用P1.0输出1KHz和500Hz的音频信号驱动扬声器，作报警信号，要求1KHz信号响100ms，500Hz 信号响200ms,交替进行，P1.7接一开关进行控制，当开关合上响报警信号，当开关断开告警信号停止，编出程序。

2．电路原理图

图4.6.1

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“音频放大模块”区域中的SPK IN端口上；

（2．在“音频放大模块”区域中的SPK OUT端口上接上一个8欧的或者是16欧的喇叭；

（3．把“单片机系统”区域中的P1.7/RD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．信号产生的方法

500Hz信号周期为2ms，信号电平为每1ms变反1次，1KHz的信号周期为1ms，信号电平每

500us变反1次；

5．程序框图

图4.6.2

6．汇编源程序

FLAG BIT 00H

ORG 00H

START: JB P1.7,START

JNB FLAG,NEXT

MOV R2,#200

DV: CPL P1.0

LCALL DELY500

LCALL DELY500

DJNZ R2,DV

CPL FLAG

NEXT: MOV R2,#200

DV1: CPL P1.0

LCALL DELY500

DJNZ R2,DV1

CPL FLAG

SJMP START

DELY500: MOV R7,#250

LOOP: NOP

DJNZ R7,LOOP

RET

END

7． C语言源程序

#include

#include

bit flag;

unsigned char count;

void dely500(void)

{

unsigned char i;

for(i=250;i>0;i--)

{

_nop_();

}

}

void main(void)

{

while(1)

{

if(P1_7==0)

{

for(count=200;count>0;count--) {

P1_0=~P1_0;

dely500();

}

for(count=200;count>0;count--) {

P1_0=~P1_0;

dely500();

dely500();

}

}

}

7． I/O并行口直接驱动LED显示

1. 实验任务

如图13所示，利用AT89S51单片机的P0端口的P0.0－P0.7连接到一个共阴数码管的a－h的笔段上，数码管的公共端接地。在数码管上循环显示0－9数字，时间间隔0.2秒。

2. 电路原理图

图4.7.1

3. 系统板上硬件连线

把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0－P0.7/AD7端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个数码管的a－h端口上；要求：P0.0/AD0与a相连，P0.1/AD1与b相连，P0.2/AD2与c 相连，……，P0.7/AD7与h相连。

4. 程序设计内容

（1． LED数码显示原理

七段LED 显示器内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的极管的接线形式，可分成共阴极型和共阳极型。

LED 数码管的g~a 七个发光二极管因加正电压而发亮，因加零电压而不以发亮，不同亮暗的组合就能形成不同的字形，这种组合称之为字形码，下面给出共阴极的字形码见表2

（2． 由于显示的数字0－9的字形码没有规律可循，只能采用查表的方式来完成我们所需的要求了。这样我们按着数字0－9的顺序，把每个数字的笔段代码按顺序排好！建立的表格如下所示：TABLE DB 3FH ，06H ，5BH ，4FH ，66H ，6DH ，7DH ，07H ，7FH ，6FH 5．程序框图

图4.7.2

6． 汇编源程序 ORG 0

START: MOV R1,#00H NEXT: MOV A,R1 MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A LCALL DELAY

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/p75l.html