微处理器实验指导书2014（前六个实验） - 图文

实验指导书

教学单位：电子信息学院 课程名称：微处理器实验

电子科技大学中山学院

2014 年 8月

目录

第1章 ZSC-1单片机实验箱简介 ......................................................................................................... 1

1.1 主要特点 .................................................................................................................................. 1 1.2 系统组成 .................................................................................................................................... 1 1.3 实验项目 .................................................................................................................................... 3 1.4 技术性能 .................................................................................................................................... 4 1.5调试下载说明 ............................................................................................................................. 4 第2章 Keil C51软件的使用 ................................................................................................................. 5

2.1 集成开发环境简介 .................................................................................................................... 5 2.2工程（项目）的创建与处理 ..................................................................................................... 5 2.3脱机运行 ..................................................................................................................................... 8 第3章 实验部分 ..................................................................................................................................... 9

实验一 集成开发环境的熟悉与程序设计练习 ............................................................................. 9 实验二 程序设计实验 ................................................................................................................... 16 实验三 并口输入/输出实验 .......................................................................................................... 23 实验四 中断与定时/计数器实验 .................................................................................................. 20 实验五 串口实验 ........................................................................................................................... 23 实验六 音乐门铃设计 ................................................................................................................... 26

第1章 ZSC-1单片机实验箱简介

1.1 主要特点

ZSC-1单片机实验箱是由电子科技大学中山学院研发的单片机教学实验与应用开发平台，除满足单片机原理与接口技术等相关课程的实验教学需要外，还可用于课程设计、电子竞赛培训、创新训练、毕业设计等实践环节的项目开发。该实验箱结构先进，外设丰富，通信能力强，扩展性好，能使学生快速熟悉单片机及常用外设的工作原理，掌握典型单片机系统的设计流程，提高应用开发能力，有效培养工程素质。

ZSC-1单片机实验箱的主要特点包括：

1、结构先进：设置4个以不同单片机为核心的实验分区，每个单片机既可独立工作，控制分区内各种外设，也可通过串行总线与其它单片机通信，实现信息交换。另设一个公用外设区，包括多种串行芯片/模块，由4个单片机通过串行总线分时访问。

2、外设丰富：配置多种人机设备、传感器件、执行设备、通信设备、存储设备并支持外部扩展，其中TFT LCD、TTS语音合成器、ZigBee模块、陀螺仪/加速度传感器、非接触式RFID读卡器等新型外设均为标配，提高了实验项目的交互性和趣味性。

3、外部通信能力强：提供RS232、RS485、USB、红外等多种通信接口，4个单片机均可利用这些接口与PC机等设备进行通信，实现程序下载、数据上传等功能。

4、扩展性好：单片机多个并行及串行IO口通过排针引出，用于外部扩展设备的连接。 5、可靠性高：每个实验区设有独立的电源开关和稳压电路，确保一个实验区的断电或故障不会影响其它实验区的正常工作。

6、实验项目丰富：支持不少于50个基础性、综合性和设计性实验项目。

7、开发效率高：提供设备驱动API、二级BootLoader、上位IAP编程软件，大幅提高单片机系统开发效率。

1.2 系统组成

ZSC-1实验箱由4个实验分区、公用外设区、外部通信区、串行总线、电源电路组成，如图1-1所示。每个实验分区包括一个单片机以及多种由单片机直接控制的外设，公用外设区包括多种可由4个单片机分时共享的串行芯片/模块，外部通信区提供RS232、RS485、USB、红外等多种通信接口，串行总线用于各实验分区、公用外设区、外部通信区之间的通信。

RS232RS485USB红外1#外设区2#外设区3#外设区4#外设区公用外设区外部通信区1#单片机2#单片机3#单片机4#单片机串行总线

图1-1 ZSC-1实验箱的总体结构

表1-1为4个实验分区以及公用外设区的外设清单。1#与2#实验分区均采用80C51内核的STC12C5A60S2单片机（只是封装不同），且配置外设较多。3#实验分区采用AVR内核的

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ATmega32，4#实验分区采用基于80C51内核并内置IEEE 802.15.4无线收发器的CC2530。

表1-1 ZSC-1实验箱外设清单

发光二极管 无源蜂鸣器 人机设备 1#实验分区 （STC12C5A60S2） 执行设备 传感器 独立按键 行列键盘 LED数码管 LED点阵管 16*2字符LCD显示器 直流电机 步进电机 DS18B20温度传感器 电位器 发光二极管 人机设备 2#实验分区 （STC12C5A60S2） 无源蜂鸣器 独立按键 传感器 通信设备 存储设备 DHT11温湿度传感器 电位器 nRF24L01+射频收发器 8MB串行Flash存储器 RC522 RFID读卡器 发光二极管 3#实验分区 （ATmega32） 传感器 4#实验分区 （CC2530） 传感器 异步串行外设 公用外设区 I2C外设 人机设备 人机设备 无源蜂鸣器 独立按键 电位器 发光二极管 无源蜂鸣器 独立按键 电位器 MzTH24 TFT LCD显示器 SYN6288 TTS语音合成器 AT24C64串行EEPROM PCF8563T实时钟 PCF8591串行AD/DA MPU6050陀螺仪/加速度传感器

图1-2为ZSC-1实验箱的PCB布局图。各功能分区、主要元器件、1#单片机引脚、扩展排针引脚的名称均有丝印标注，1个总电源开关和4个分电源开关集中安排在位于上方的电源区，程序下载口（RS232/USB）设在左上方外部通信区。

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图1-2 ZSC-1实验箱PCB布局图

1.3 实验项目

一、基础性实验

1、并口实验；2、串口实验；3、定时/计数器实验；4、外部中断实验；5、A/D转换实验；6、 D/A转换实验；7、看门狗实验。 二、综合性实验

1、数码管显示实验；2、行列键盘扫描实验；3、直流电机实验；4、步进电机实验；5、字符型LCD显示实验；6、LED点阵显示实验；7、TFT LCD显示实验；8、TTS语音实验；9、I2C接口实验；10、SPI接口实验；11、RS485实验；12、无线数传实验；13、红外通信实验；14、多机通信实验；15、RFID实验；16、陀螺仪与加速度传感器实验 三、设计性实验

1、多功能电子钟设计；2、音乐门铃设计；3、数字温度计设计；4、温湿度测试仪设计；5、数字记录仪设计；6、交通灯设计；7、门禁系统设计；8、多通道遥控系统设计；9、信号发生器设计；10、数字频率计设计；11、电子密码锁设计；12、简易游艺机设计；13、ZigBee无线传感器网络设计；14、小型物联网设计；15、高速公路自动收费系统设计；16、智能小区管理系统设

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