亚龙 YL236说明书1
亚龙Y L-236型
单片机应用实训考核装置实训指导书
亚龙科技集团有限公司
2009.05
目录
第一章51 单片机开发流程及开发环境介绍 (2)
一、概述 (2)
二、开发软件的使用...........................................................................................................................4 第二章单片机实训项目.............................................................................................................................8 实训一灯光闪烁实训.......................................................................................................................8 实训二跑马灯实训.........................................................................................................................10 实训三独立按键输入实训.............................................................................................................12 实训四光电隔离输入输出实训.....................................................................................................15 实训五金属检测实训.......................................................................................................................16 实训六动态数码管显示实训...........................................................................................................18 实训七矩阵键盘接口实训...............................................................................................................22 实训八继电器隔离控制实训...........................................................................................................26 实训九蜂鸣器演奏实训...................................................................................................................28 实训十8255 芯片扩展I O 口实训..................................................................................................34 实训十一字符型液晶显示模块控制实训.....................................................................................40 实训十二液晶显示模块控制实训...................................................................................................48 实训十三点阵L ED 屏汉字显示实训............................................................................................56 实训十四A D 转换实训..................................................................................................................61 实训十五DA 转换实训..................................................................................................................65 实训十六LM35 温度传感器采集实训............................................................................................68 实训十七单总线温度传感器采集实训.........................................................................................76 实训十八交直流减速电机控制实训.............................................................................................85 实训十九步进电机开环控制实训.................................................................................................88 实训二十R S232 通信实训.............................................................................................................93 第三章各实训模块电原理图.................................................................................................................96 第四章指令表.......................................................................................................................................108 第五章ASCⅡ码表. (113)
第一章51 单片机开发流程及开发环境介绍
一、概述
对于初学者来说，熟悉开发流程和开发环境是进入单片机精彩世界的必要条件。才能条理清晰的，逐步的根据本实训实训指导书完成从简单到复杂，从模块到系统的单片机认知和开发。
现代单片机开发实训的主要流程可以用下图简要的表示出来：
单片机系统主要由输入，输出电路，信号调理电路，模数转换电路，隔离电路，通信电路，电源电路等组成，根据系统需要与需求可能只含有以上部分模块。见下图所示：
输入电路：此电路主要由按键等一些开关类器件组成，完成人或系统对单片机的指令输入操作。
输出电路：此电路主要由继电器，发光二极管，数码管，液晶显示屏等器件组成，完成单片机的输出控制，人机界面等功能。
信号调理电路：此电路主要将一些物理量像温度，压力等通过采集放大等方法，转换成电子电
路能使用的电压或电流信号，以便供后续电路使用。
模数转换电路：此电路是输入电路的一个分支，主要通过A D 转换芯片将模拟量变化到单片机能认识的二进制数字信号，完成模拟信号到数字信号的接口。
数模转换电路：此电路是输出电路的一个分支，主要通过D A 转换芯片将单片机处理后的结果
转换成连续的模拟量，完成数字信号到模拟信号的接口。
隔离电路：此电路的主要功能是电气隔离，将单片机系统与外界电气隔离开来，防止系统通过
电源相互干扰使单片机系统无法工作。用到的主要器件为光耦，隔离放大器，继电器等。
通信电路：51 系列单片机常通的通信电路有三总线通信和串行通信，系统与系统间常用接线比
其中RS485 差分与计算机通信还要通过电平转换芯片将5V 电平转换成RS232 电平。
较少的串行通信。
串行通信应用也较普遍。
电源电路：电源电路主要分为开关型电源和线性电源。开关电源体积小重量轻效率高等优点，但干扰相对线性电源大。电源电路的质量直接关系到系统的可靠性和抗干扰能力。
二、开发软件的使用
51 单片机系列最受欢迎的开发软件为K eil C51。它支持汇编，C 语言开发，软件仿真等功能。具有相当大的用户群，功能强大，资料丰富。下面简要介绍一下它的使用方法。
安装完成后，运行此程序进入软件界面。界面如下图所示：
菜单
工具栏
项目管理器工作空间
消息窗口
1. 建立项目
建立项目的目的是方便对源程序的统一管理，对编译条件编译设置的存储等。项目文件和源程序文件是相互独立的两种文件。它们可以存放在不同的目录内，但为了以后管理，通常放在一个目录内。
建立项目的方法是菜单栏中的“Project->New->uVision Project”，然后会弹出一个保存对话
。保存项目文件的同时会弹出一个框，请选择存放文件夹并保存（一般是事先建立一个文件夹）
“select device for Target ‘Taget 1’”对话框，通过此对话框选择目标芯片相同的型号并按确定按钮以确定。最后还会弹出一个对话框，询问是否加载启动文件到项目中，如果是用C 语言开发就点“是”
，如果要用汇编编程就点“否”。整个流程如下图所示。
创建源程序
通过“File->New”新建一个源文件，保存此源文件时没有扩展名，如果是C语言编程请加
，如果用汇编编程请加扩展名“.asm”。源文件最好与项目文件放在同一个文件夹内，扩展名“.c”
以便管理。
2. 添加源程序文件到项目
右击项目管理器中的项目文件，在弹出的菜单中选择“Add Files to Group ’source Group 1’”,在弹出的对话框中找到上一步保存的源程序文件加载到项目中。双击刚才加载的源程序文件，在工作空间中完成程序的编辑。
。
。
3. 编译源程序
构建全部项目文件
按构建全部项目文件按钮进行编译，编译过程中如有错误会在消息窗口中弹出信息，根据
提示信息排错，直到没有错误。
如果编译正确，还会在消息窗口中给出程序代码的大小和占用的R AM 空间大小。如下图所示：
RAM 占用9字节ROM 占用16 字节
4. 软件仿真
编译通过后只能说明源程序语法没有错误，功能上的错误可以通过软件仿真来排除。
DEBUG
按D EBUG 按钮进入软件仿真界面，如下图。
在软件仿真界面中，可以看到单片机内部各寄存器的值和调出内部资源的界面。它们分别可以从V iew 和P eripherals 单菜中调出。
程序的运行可以通按D EBUG 工具栏实现。具体功能见下图：
复位全速运行停止运行跟踪运行单步运行运行到R ET 运行到光标处
5. 代码的生成
在源程序的语法和功能没有错误后，可让K eil C51 产生H ex 文件，使其可以固化到单片机当中。
具体方法是右击项目管理器中的项目文件，选择“Options for Target ‘Target 1’”,在弹出的对话框中选择“OutPut”选项卡。如图：在“Create HEX File”前的复选框处打勾按确定后，重新编译一下既可。
第二章单片机实训项目
实训一灯光闪烁实训
一、实训目的
灯光闪烁实训是通过单片机的一位IO 口去控制一个LED 发光二极管的亮灭，由最小单片机系统加一个输出电路组成，是单片机实训中最基础最基本的一个入门实训。通过这个实训，使读者了解单片机的开发流程，能熟练运用K eil C51 开发软件，会设计单片机的I O 口输出电路，了解单片机程序的基本思路及程序方框。
二、实训设备
MCU01 主机模块
MCU02 电源模块
MCU04 显示模块
SL-USBISP-A 在线下载器
电子连线若干
三、实训内容
通过单片机一位IO 口去控制一个LED 发光二极管的亮与灭。LED 的发光与熄灭时间通过软件延时来控制。
由于51 单片机的I O 引脚特性是电阻上拉为高电平，场效应管下拉为低电平。所示它的I O 口引脚的灌入电流比上拉电流的能力强的多，一般的无驱动输出设计常用下拉的设计方法。如下图所示：
四、实训步骤
1. 用电子连线将电源模块上的5V 电源引到主机模块的电源输入端及显示模块的电源输入端。确保主机模块上的E A 选择开关在1的位置。
2. 将在线下载器的IDC10 插头插到主机模块的在线下载接口上，连接下载器到电脑上。确认连线无误后接通电源。
3. 将主机模块P0.0 引脚接到显示模块的L ED 显示区的任一位L ED 上。
4. 参考例程编写调试程序，并下载到单片机当中验证结果。
五、参考例程
;**************************copyright******************************** ; 亚龙科技集团-电子事业部
;****************************************************************** ; 实训名称：灯光闪烁实训
;****************************************************************** LED EQU P0.0
ORG 0000H ;单片机复位后从此地址开始执行
AJMP 0030H ;跳到主程序开始处
MAIN: ORG 0030H ;主程序存入地址
CPL LED ;LED 引脚电平取反ACALL DELA Y ;延时
AJMP MAIN ;循环
DELA Y:
D1:
MOV R7,#0FFH
MOV R6,#0FFH
DJNZ
R6,$ D
JNZ R7,D1
RET
;****************************************************************** ; END ;汇编结束
;****************************************************************** END
六、实训思考
1. 怎么加快或减慢闪烁速度？
2. 怎么编写占空比非50%的闪烁程序？
3. 怎么控制L ED 灯的亮度？
实训二 跑马灯实训
一、 实训目的
跑马灯实训是通过单片机的一个 IO 口去控制八个 LED 发光二极管的亮灭，是灯光闪烁实训的 扩展。其中的一位 LED 从左往右或从右往左移动，像是一匹马在跑，故名为跑马灯。通过这个实 训了解左右移位指令的用法。
二、实训设备
MCU01 主机模块 MCU02 电源模块 MCU04 显示模块 SL-USBISP-A 在线下载器 电子连线若干
三、实训内容
跑马灯从左往右移三位后再从右往左移三次，周而复始运行。 实训原理如下图所示：
时序图：
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
四、实训步骤
1. 用电子连线将电源模块上的 5V 电源引到主机模块的电源输入端及显示模块的电源输入端。 确保主机模块上的 E A 选择开关在 1 的位置。
2. 将在线下载器的IDC10 插头插到主机模块的在线下载接口上，连接下载器到电脑上。确认连线无误后接通电源。
3. 将主机模块P0 引脚接到显示模块的L ED 显示区的八位L ED 上。
4. 参考例程编写调试程序，并下载到单片机当中验证结果。
五、参考例程
;**************************copyright*********************************
; 亚龙科技集团-电子事业部
;********************************************************************
; 实训名称：跑马灯实训
;********************************************************************
LED EQU P0
NUM EQU 18H ;3*8=24=#18H
ORG 0000H ;单片机复位后从此地址开始执行
AJMP MAIN ;跳到主程序开始处
ORG 0030H ;主程序存入地址
MAIN:
MOV A,#0FEH
MOV R5,#NUM ;移三次
WORKL:
MOV LED,A
RR A
ACALL DELA Y ;延时
DJNZ R5,WORKL
MOV R5,#NUM
WORKR:
MOV LED,A
RL A
ACALL DELA Y ;延时
DJNZ R5,WORKR
MOV R5,#NUM
AJMP WORKL
DELA Y:
MOV R7,#08FH
D1:
MOV R6,#0FFH
DJNZ
R6,$ D
JNZ R7,D1
RET
;*********************************************************************
; END ;汇编结束
;*********************************************************************
END
六、实训思考
1. 怎么加快或减慢跑马灯速度？
2. 怎么处理来改变左移与右移的次数？
实训三 独立按键输入实训
一、实训目的
独立按键实训是用单片机去读取当前 I O 口的状态，是单片机获取信息的基础。通过这个实训 了解单片机读取 I O 口的方法。
二、实训设备
MCU01 主机模块 MCU02 电源模块 MCU04 显示模块 MCU06 指令模块 SL-USBISP-A 在线下载器 电子连线若干
三、实训内容
通过单片机获取到的指令信息来改变流水灯的运行方式。 实训原理如下图所示：
GND
在使用机械按键时必需了解一下按键的消抖问题。因为当一个按键被按下时会有以下波形产 生，这个波形就是机械按键在按下时两触点接触产生的毛刺。如果没有进行消抖就有可能一次按键 被认为是多次，导致异常情况发生。常用的消抖方法是 在第一次判断按键被按下后延时 5-10ms ，然后再判断按 键状态，如果状态相同说明按键确实被按下，不是抖动 执行按键处理子程序。
四、实训步骤
1. 用电子连线将电源模块上的 5V 电源引到所用模块的电源输入端。确保主机模块上的 E A 选
择开关在1的位置。
2. 将在线下载器的IDC10 插头插到主机模块的在线下载接口上，连接下载器到电脑上。确认连线无误后接通电源。
3. 将主机模块P0 引脚接到显示模块的L ED 显示区的八位L ED 上。指令模块的S B0 接到单片机的P2.0 口。
4. 参考例程编写调试程序，并下载到单片机当中验证结果。
五、参考例程
;**************************copyright*********************************
; 亚龙科技集团-电子事业部
;********************************************************************
; 实训3独立按键实训
;********************************************************************
KEY EQU P2.0
LED EQU P0
ORG 0000H
AJMP MAIN
MAIN: MAIN1: ORG
0030H
MOV A,#0FEH MOV R5,#00H SETB KEY ACALL KEYPRO ACALL LEDPRO AJMP MAIN1
;********************************************************************* ; 按键处理
;********************************************************************* KEYPRO:
JNB KEY,KEYP1
KEYRET:
RET
KEYP1:
KEYP2: KEYP3: ACALL LEDPRO
JNB KEY,KEYP2 AJMP KEYRET
CJNE R5,#02H,KEYP3 MOV R5,#00H AJMP KEYRET
INC R5
AJMP KEYRET
;********************************************************************* ; 显示处理
LEDPRO:
CJNE R5,#00,LEDPRO1
MOV LED,A
RR A
ACALL DELA Y
AJMP LEDPRORET
LEDPRO1:
CJNE R5,#01H,LEDPRO2
CPL A
MOV LED,A
CPL A
RR A
ACALL DELA Y
LEDPRO2:
LEDPRORET:
RET
DELA Y:
MOV R7,#06FH
D1:
MOV R6,#0FFH
DJNZ
R6,$ DJNZ
R7,D1
RET
;*********************************************************************
END ;汇编结束
;********************************************************************* 六、实训思考
如何防止按键按住不松时进行的多次处理？
实训四光电隔离输入输出实训
一、实训目的
通过光电隔离装置了解控制系统与执行系统的电气隔离及其带来的优点。
二、实训设备
MCU01 主机模块
MCU02 电源模块
MCU04 显示模块
MCU10 传感器配接模块
SL-USBISP-A 在线下载器
电子连线若干
三、实训内容
单片机系统通过光电装置控制一个L ED 的亮灭。单片机I O 口与L ED 灯通过光耦合控制。实际应用中单片机系统与执行机械的供电系统相互独立。
实训方框如下图所示：
单片机系统执行机构
实训连线图：
P0
四、参考例程
实训程序参照实训1的程序。
实训五金属检测实训
一、实训目的
了解工业用涡流式传感器的工作原理及接线方法，了解不同工作电压系统的数字隔离方法。
二、实训设备
MCU01 主机模块
MCU02 电源模块
MCU04 显示模块
MCU10 传感器配接模块
SL-USBISP-A 在线下载器
电子连线若干
三、实训内容
涡流式传感器的主要部件是一个振荡线圈，当没有金属物靠近时这个线圈会在一个固定频率上工作，当金属物靠近这个线圈时就会改变振荡电路的振荡频率或破坏振荡条件，电路就会根据这个原理输出信号。正是基于这个原理，涡流式传感器只能检测金属类物件的位置，对塑料等材质的物件不能检测。本实训采用的传感器为N PN 型三极管开集极输出方式。原理方框图见下图：
由方框图可见，OUT 与GND 间通过一个三极管进行开关控制，如果让单片机识别要在OUT
与单片机电源间加一个10K 左右的上拉电阻，注意是接在单片机电源上而不是传感器的供电电源。传感器的工作电源是12-24V，如果上拉到传感器电源端的话，无论输出三极管是否关闭都会有20V 左右的电压灌到单片机当中损坏单片机。常用的设计电路见下图。本传感器实训可采用下图任一种方案。
四、实训步骤
1. 用电子连线将电源模块上的5V 电源引到所用模块的5V 电源输入端。确保主机模块上的E A 选择开关在1的位置。
2. 将在线下载器的IDC10 插头插到主机模块的在线下载接口上，连接下载器到电脑上。确认连线无误后接通电源。
3. 将传感器接到传感器配接模块接口转换插座。将24V 电源引到传感器接口。OUT 输出端按上图进行光电隔离连接。
4. 参考例程编写调试程序，并下载到单片机当中验证结果。
五、参考例程
实训程序参照实训1的程序。
实训六 动态数码管显示实训
一、实训目的
通过此实训了解动态数码管的显示原理，掌握编码方法。共阴极和其阴极数码管的不同之处及 常用设计方法。
二、实训设备
MCU01 主机模块 MCU02 电源模块 MCU04 显示模块 SL-USBISP-A 在线下载器 电子连线若干
三、实训内容
在显示模块的八位 L ED 数码上显示当前日期，显示格式为：“09-04-25”，单片机 I O 口模拟芯 片时序输出。
“8”字形 L ED 数码管共 10 个引脚，其中两个引脚为公共电极，这两个公共电极在数码管内 部已经连在一起。当数码管为共阳极时，公共端接高电位时数码管选通，才具有点亮的条件。当数 码管为共阴极时则接低电位选通。剩下的八个引脚分别对应数码管上的八个段。下图以共阳极型数 码为例加以说明。
A
F
B
G
E
C
DP
D
如果让数码管的 A ，B …DP 接到单片机引脚的 P 0.0…P0.7 上，则对应的编码如下表所示：