单片机实验 )单片机实验 ().doc

PAGE  PAGE 18  PAGE \* MERGEFORMAT 9 电子技术实验（四）指导书 （单片机原理与接口实验） 物理科学与工程技术学院 电子技术教研室 目录 实验一 AT89S52最小系统的制作 …...…………………………2 实验二 单片机I/O口实验 …...…………………………...………4 实验三 定时器/计数器、中断实验 …. ..…..…..…..……………10 实验四 字符液晶显示实验…...……………………………...……14 附录：AT89S52 下载线说明….. .. ...………………………………18  实验一 AT89S52最小系统的制作 一、实验目的： 1、制作单片机AT89S52最小系统板，学会如何调试最小系统板。 2、学会制作最小系统板的下载线，并和计算机连接起来进行调试。 二、实验设备： AT89S52、电阻、电容、电路板、发光二极管、数码管、按键、晶振、芯片插座、万用表、示波器等 三、实验内容： 1、画出PCB板，制作出最小系统的电路板。 2、焊接元器件，并进行调试。 3、进行联机调试。 四、实验说明： 实验原理图围绕着单片机AT89S52为主的一个系统，配以一些外围接口和相关元器件设备。图1-1 是下载线的原理图，图1-2 是AT89S52最小系统板的原理图。 单片机最小系统设计完成后，依据硬件的设计制作和组装及软件设计完成后，便进入系统的调试阶段。硬件调试首先排除下面常见的硬件故障： 逻辑错误：硬件的逻辑错误是由于设计错误或加工过程中的工艺性错误或造成的，包括错线、开路、短路、相位错等。 元器件失效：一是器件本身已损坏或性能不符合要求；二是由于组装错误造成元器件失效，如：电解电容、二极管的极性错误，集成块安装方向错误等。 可靠性差：引起可靠性差的原因很多，如接插件接触不良会造成系统时好时坏，经不起振动。 电源故障：电压值不符合设计要求，电源引线和插座不对、功率不足、负载能力差等。 调试方法： 脱机调试：在接上电源之前，先用万用表等工具，根据硬件电气原理图和装配图仔细检查线路的正确性，并核对元器件的型号、规格和安装是否符合要求。应特别注意电源的走线，防止电源线之间的短路和极性错误。 联机调试：通过脱机调试可排除一些明显的硬件故障。有些故障还是要通过联机调试才能发现和排除。 五、实验步骤： 1、根据原理图画出电路图和PCB图。 2、制作出PCB板 3、插放元器件，焊接。 4、检查硬件 5、调试 图1－1 最小系统原理图 TXD RXD 图1－2 下载线原理图  实验二 单片机I/O口实验 一、实验目的： 掌握单片机的工作原理 验证单片机振荡电路 验证单片机的复位电路 练习单片机I/O口的基本操作 二、实验设备 AT89S52最小系统板、PC机、示波器、稳压电源、万用表 三、实验内容 1、检测AT89S52最小系统板的工作状态 2、练习基本的I/O口操作 3、完成LED数码管的显示 图 2－1 AT89S52引脚图 四、电路构成及原理： 1、单片机内部时钟电路（振荡电路） 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入和输出端。在XTAL1和XTAL2两端跨接晶体或陶瓷谐振器就构成了稳定的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部的时钟电路。 当外接晶振时，和值通常选择30PF，在设计印刷电路板时，晶体或陶瓷谐振器和电容应尽可能安装在单片机芯片附近，以减少寄生电容，保证振荡器稳定和可靠工作。和对频率有微调作用，振荡频率范围是1.2MHZ~12MHZ。 图2－2 ?单片机的振荡电路 2、复位电路 复位是使CPU和系统中其它部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。 单片机的复位有上电复位和按钮手动复位两种： (A)上电复位 (B)按钮脉冲复位 (C)按钮电平复位 图2－3 复位电路 上电复位是利用电容充电来实现的，即上电复位瞬间端RST/VpD的电位与VCC相同，随着充电电流的减少，RST/VpD的电位逐渐下降，图2－3(A)中8.2K电阻是施密特触发器输入端的一个下拉电阻。只要Vcc的上升时间不超过1ms，振荡器建立时间不超过10ms，这个时间常数足以保证完成复位操作。上电复位所需的最短时间是振荡周期建立时间加上2个机器周期时间。 按钮复位电路有脉冲和电平复位两种可行方案，2－3(B)、2－3(C)所示。第一种方案是由外部提供一个复位脉冲，此复位脉冲应保持宽于2个机器周期。复位按钮过后，由内部下拉电阻保证复位端变为低电平。第二种方案是，按下复位按钮时，电源对外接电容充电，使复位端为高电平，复位按钮松开后，电容通过内部