一、 实验目的:
1、 掌握Keil、Protues软件的使用;
2、 掌握编写单片机并口输入输出程序的方法;
3、 理解7段LED的工作原理。
二、 实验内容:
1、每2个数码管为一组,交替点亮“8”。
2、对第4个数码管按照一段亮二段亮三段亮……全部亮灭一段灭二段……全部灭方式,如此反复进行。
3、将开关K0~K5的置位情况显示在数码管上,开关置“ON”的对应数码管显示“0”,开关置“OFF”(拨向下)的对应数码管显“1”。
4、将开关K0~K7的置数显示在数码管上,如K0~K7全部为OFF,第1,2位数码管显示FF。
实验1 LED数码管与拨码开关的目的是让学生掌握单片机编程及Keil、Protues软件的使用,了解7段LED的工作原理,并通过具体实验内容锻炼其实操能力。实验涉及的知识点主要包括:
1. **Keil软件**:Keil是常用的嵌入式系统开发工具,支持多种微控制器,包括51系列。它提供了C语言和汇编语言的集成开发环境,方便编写、编译和调试单片机程序。
2. **Protues软件**:Protues是虚拟仿真软件,可以模拟硬件电路,帮助开发者在实际操作前验证程序逻辑,避免硬件调试中的繁琐步骤。
3. **单片机并口输入输出**:实验中使用了51单片机,其并行端口P0、P1、P2、P3可作为数据或控制信号的输入输出。例如,P0用于连接数码管的段选线,P1可能用于位选线。
4. **7段LED工作原理**:7段LED由7个独立的LED段组成,通过不同组合点亮这7段,可以显示0-9、A-F等字符。在实验中,需要控制每个段的亮灭来显示所需数字。
5. **数码管动态显示**:由于单片机I/O资源有限,通常使用动态扫描的方式来驱动多个数码管,即快速轮流点亮各个数码管,给人眼造成同时点亮的错觉。实验要求每2个数码管为一组交替点亮"8",这涉及到数码管的控制时序和编码。
6. **数码管编码**:实验中的`nums[]`数组包含了0-9、A-F每个字符对应的7段码,通过设置P0端口的电平,实现字符的显示。
7. **拨码开关**:拨码开关是一种多位置选择开关,实验中使用K0-K7共8个开关,通过它们的状态组合来控制数码管显示的内容。开关置"ON"表示0,"OFF"表示1,或者根据开关状态显示对应的16进制数。
8. **C语言编程**:实验代码使用C语言编写,`delay_ms_ms`是延时函数,`seg_show`负责数码管的显示,而`exp_1_1`到`exp_1_4`则是实验任务的具体实现函数。
9. **实验步骤**:包括电路的仿真设计、程序编写、结果验证等,学生需要根据实验内容编写相应的单片机程序,实现数码管的控制以及拨码开关状态的读取和显示。
10. **程序结构**:`main`函数是程序的入口,通过调用各个实验任务函数完成指定功能。`delay_ms`用于延时,确保数码管的显示效果。`seg_show`函数通过传入数码管的段码和位选码实现字符显示。
通过这个实验,学生不仅可以掌握基础的单片机编程技巧,还能理解硬件与软件之间的交互,增强对数字电路和嵌入式系统的实践能力。
2024-09-25 08:58:08
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