内容发布更新时间 : 2024/11/20 13:42:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
实验三 流水灯实验
一、实验目的
进一步熟悉keil仿真软件、proteus仿真软件的使用。了解并熟悉单片机I/O口和LED灯的电路结构，学会构建简单的流水灯电路。掌握C51中单片机I/O口的编程方法和使用I/O口进行输入输出的注意事项。
二、实验原理
MCS-51系列单片机有四组8位并行I/O口，记作P0、P1、P2和P3。每组I/O口内部都有8位数据输入缓冲器、8位数据输出锁存器及数据输出驱动等电路。四组并行I/O端口即可以按字节操作，又可以按位操作。当系统没有扩展外部器件时，I/O端口用作双向输入输出口；当系统作外部扩展时，使用P0、P2口作系统地址和数据总线、P3口有第二功能，与MCS-51的内部功能器件配合使用。
图 P1口的位结构
本实验用到的P1口内部结构如图3-1所示。作输出时：输出0时，将0输出到内部总线上，在写锁存器信号控制下写入锁存器，锁存器的反向输出端输出1，下面的场效应管导通，输出引脚成低电平。输出1时，下面的场效应管截止，上面的上拉电阻使输出为1。作输入时：P1端口引脚信号通过一个输入三态缓冲器接入内部总线，再读引脚信号控制下，引脚电平出现在内部总线上。为了能读到真实的引脚信号，下面的场效应管必须截止，即锁存器的内容必须是1。为了能正确读取引脚信号，锁存器必须先写1。通过C51程序的编写，可以使I/O口的每根引脚在不同的时间输出不同的0、1信号，从而控制外部的设备。
三、实验设备与器件
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硬件：微机、单片机仿真器、单片机实验板、连线若干
软件：KEIL C51单片机仿真调试软件，proteus系列仿真调试软件
四、实验内容
用proteus或其他仿真软硬件设计流水灯电路，将仿真实验板上51单片机的P1口的8根线与实验板上的8位LED灯连接，I/O口的一根引脚控制一个LED灯。根据实验板上LED灯的硬件连接，编写程序使8个LED灯从最低位依次点亮，每次只亮一盏灯。依此循环。
*在此基础上编写程序使用一根I/O线接一开关控制流水灯流向。 *在此基础上编写程序使8个LED灯从两边向中间循环点亮。
五、评分标准
实验时实验的完成情况 实验报告的书写
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实验四 LED数码管显示实验
一、实验目的
熟悉keil仿真软件、proteus仿真软件、软件仿真板的使用。了解并熟悉一位数码管与多位LED数码管的电路结构、与单片机的连接方法及其应用原理。学习proteus构建LED数码管显示电路的方法，掌握C51中单片机控制LED数码管动态显示的原理与编程方法。
二、实验原理
LED显示器是由发光二极管显示字段的显示器件。在单片机应用系统中通常使用的是七段LED，这种显示器有共阴极与共阳极两种。
g f a b 10 9 8 7 6 f e d a b g c dp 1 2 3 4 5 e d c dp (a) 共阴极 (b) 共阳极 (c) 管脚配置 共阴极LED显示器的发光二极管阴极共地，当某个发光二极管的阳极为高电平时，该发光二极管则点亮；共阳极LED显示器的发光二极管阳极并接。
七段LED数码管与单片机连接时，只要将一个8位并行输出口与显示器的发光二极管引脚相连即可。8位并行输出口输出不同的字节数据即可获得不同的数字或字符，通常将控制发光二极管的8位字节数据称为段选码。
多位七段LED数码管与单片机连接时将所有LED的段选线并联在一起，由一个八位I／O口控制，而位选线分别由相应的I／O口线控制。如：8位LED动态显示电路只需要两个八位I／O口。其中一个控制段选码，另一个控制位选。
由于所有位的段选码皆由一个I／O控制，因此，在每个瞬间，多位LED只可
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能显示相同的字符。要想每位显示不同的字符，必须采用动态扫描显示方式。即在每一瞬间只使某一位显示相应字符。在此瞬间，位选控制I／O口在该显示位送入选通电平（共阴极送低电平、共阳极送高电平）以保证该位显示相应字符，段选控制I／O口输出相应字符段选码。如此轮流，使每位显示该位应显示字符，并保持延时一段时间，以造成视觉暂留效果。
不断循环送出相应的段选码、位选码，就可以获得视觉稳定的显示状态。由人眼的视觉特性，每一位LED在一秒钟内点亮不少于30次，其效果和一直点亮相差不多。
三、实验设备与器件
硬件：微机、单片机仿真器、单片机实验板、连线若干
软件：KEIL C51单片机仿真调试软件，proteus系列仿真调试软件
四、实验内容
用仿真软件构建一个6-8位的LED数码管显示电路，对软件仿真板中的多位LED数码管的极性进行判断。使用实验板上51单片机的P2口做位选，P0口做段选，连接实验板上的6位LED数码管。应用动态显示的原理，编写程序使6位LED数码管在开始时显示“654321”，过一段时间后自动改为显示“123456”。
五、评分标准
实验时实验的完成情况 实验报告的书写
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实验五 键盘实验
一、实验目的
熟悉keil仿真软件、proteus仿真软件的使用和实验板中行列式键盘的使用。了解并熟悉行列式键盘的电路结构、与单片机的连接方法及其工作原理，理解掌握C51中单片机控制行列式键盘中判断按键是否按下、按键的识别、按键的消抖分别是如何实现的。
二、实验原理
键盘是单片机系统中通用的输入设备，用于向系统输入数据或控制信息。键盘中一般矩阵式（行列式）键盘用得较多，适用于按键数量较多的场合。
矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行线、列线的交叉点上。当键被按下，则其交点的行线和列线接通。行和列可分别用两个I/O口来控制。
D7 I/O 接口 D6 D5 D4 D3 +5V
判断是否有键按下时，行线通过上拉电阻接＋5V上，而先使所有列线为低电平（I／O输出0），再读行线状态（输入口），当无键按下时，所有行线为高电平，即读到“全1”数据；当有某键按下时，总会有一根行线为低电平，即读到的数据不全为“1”。
按键的识别（识别键的行列位置）有两种方法：扫描法和反转法。反转法将行线接一并口，做输出方式；列线接一并口，做输入方式。使所有行线为低电平（送全“0”），读入列线值，为“0”的那列，即按键所在列；反过来，使行线做输入方式，列线做输出方式。将刚读到的列线值输出，然后读行线值，为“0”的那行，
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