单片机应用模块讲解

电子产品设计与装调

技能综合实训装置

目录

软件的使用及注意事项

单片机模块及其相关模块简介

实验模块电路的搭接

一、软件的使用及注意事项

Keil uVision2 仿真软件的使用说

明

Wave 伟福仿真器的使用说明

一、软件的使用及注意事项

1.Keil uVision2 仿真软件的使用说明

Keil uVision2 包括一个项目管理器，它可以使8x51应用系统

的设计变得简单。要创建一个应用，需要按下列步骤进行操作

：

 启动 Keil uVision2，新建一个项目文件并从器件库中选择一

个器件。

 新建一个源文件并把它加入到项目中。

 增加并设置选择的器件的启动代码

 针对目标硬件设置工具选项。

 编译项目并生成可编程PROM的HEX文件。

由于在这里本软件只是编程使用，下面进行一个简单的描述，

创建一个简单的Keil uVision2项目。

一、软件的使用及注意事项

⑴ 选择【Project】\/【New Project】选项，如图1-1所示。

图1-1 Project菜单

一、软件的使用及注意事项

⑵ 在弹出的“Create New Project”对话框中选择要保存项目

文件的路径，比如保存到Exercise目录里，在“文件名”文

本框中输入项目名为example，如图1-2所示，然后单击“保

存”按钮。

图1-2 Create New Project对话框

一、软件的使用及注意事项

⑶ 弹出一个对话框，要求选择单片机的型号。用户根据使用的单

片机型号来选择，Keil C51几乎支持所有51核的单片机，以常

用的AT89C51为例说明，如图1-3所示。选择89C51之后，右边

Description栏中即显示单片机的基本说明，然后单击“确定”

按钮。

图1-3 选择单片机的型号对话框

一、软件的使用及注意事项

⑷ 这时需要新建一个源程序文件。建立一个汇编或C文件，如果

已经有源程序文件，可以忽略这一步。选择【File】\/【New

】选项，如图1-4所示。

⑸ 在弹出的程序文本框中输入一个简单的程序，如图1-5所示。

图1-4 新建源程序文件对话框 图1-5 程序文本框

一、软件的使用及注意事项

⑹ 选择【File】\/【Save】选项，或者单击工具栏按钮，保存文

件。

在弹出如图1-6所示对话框选择要保存的路径，在“文件

名”文本框中输入文件名。注意一定要输入扩展名，如果是C

程序文件，扩展名为.c；如果是汇编文件，扩展名为.asm。

单击“保存”按钮。

图1-6 “Save As”对话框图

一、软件的使用及注意事项

⑺ 单击Target1前面的+号，展开里面的内容Source Group1，如

图1-7所示。

图1-7 Target展开图

一、软件的使用及注意事项

⑻ 用右键单击Source Group1，在弹出的快捷菜单中选择Add

File to Group‘Source Group1’选项，如图1-8所示。

图1-8 Add Files to Group ‘Source Group1’菜单

一、软件的使用及注意事项

⑼ 选择刚才的文件example.asm，文件类型选择Asm Source file

（*.C）。如果是C文件，则选择C Source file；等等。最后单

击“Add”按钮，如果要添加多个文件，可以不断添加。添加完

毕后单击“Close”按钮，关闭该窗口，如图1-9所示。

图1-9 Add Files to Group‘Source Group1’对话框

一、软件的使用及注意事项

⑽ 这时在Source Group1目录里就有example.asm文件，如图1-

10所示。

图1-10 example.asm文件

一、软件的使用及注意事项

⑾ 接下来要对目标进行一些设置。用鼠标右键单击Target1，在弹

出的会计菜单中选择Options for Target “Target 1”选项

，如图1-11所示

图1-11 ptions for Target “Target 1”选项

一、软件的使用及注意事项

⑿ 弹出Options for Target “Target 1”对话框，有以下几个

选项卡，如图1-12所示。

图1-12 Target选项卡

一、软件的使用及注意事项

 注：由于本软件是供使用者编程所用，服务于MCS51主机模块，

所以只需对Target选项卡进行如下设置即可：

（1）Xtal（MHZ）：设置单片机工作的频率， MCS51主机模块

是11.0592MHz。

（2）设置Output选项卡，在“Create HEX Fi：”前面的方框

里面打钩，程序编译之后将生成HEX文件，此项设置就是为了让

使用者将编译生成的可执行文件用ISP烧录器烧录到芯片中，来

验证程序的正确性。如图1-13所示。以上修改设置完之后，点

击“确定”按钮，之后就可以进行编译程序。

一、软件的使用及注意事项

图1-13 设置Output卡

一、软件的使用及注意事项

2.Wave 伟福仿真器的使用说明

⑴ 建立你的新程序

一、软件的使用及注意事项

⑵ 保存程序

一、软件的使用及注意事项

⑶ 建立新的项目

一、软件的使用及注意事项

一、软件的使用及注意事项

⑷ 设置项目

一、软件的使用及注意事项

⑸ 编译程序

一、软件的使用及注意事项

⑹ 连接硬件仿真

一、软件的使用及注意事项

注：使用仿真器时，需将芯片从绿锁紧座中取出，将

40P排线插入MCS51主机的J10仿真接口中。

二、单片机模块、及其相关模块简介

单片机模块

※ 单片机模块

MCS51主机模块，模块上单片机的每个I\/O口全部引出（包

括插座和接线柱两种模式），并且连接有LED指示灯，可直观的

观察到每个I\/O口的工作装态，方面设计及调试电路。两种主机

模块分别提供有在线仿真和下载功能。

二、单片机模块、及其相关模块简介

显示模块

※ 显示模块包括十六位逻辑电平显示、六位动态数码管显示、

128×64液晶显示 、LED点阵显示。

三、实验模块电路的搭接

1.超声波倒车雷达

2.电子称系统

3.数字电子钟系统

4.部分实验实物接线图

三、实验模块电路的搭接--超声波倒车雷达

1.超声波倒车雷达

本方案采用LED数码管提示的方式，利用51单片机系统板，

外接一个超声波测距模块和键盘显示模块，组成一个示例的倒

车雷达系统，LED数码管显示车尾到障碍物的距离。

 超声波倒车雷达的原理是利用超声波测距传感器测量车辆与障

碍物之间的距离，根据测量距离来提醒司机。

 超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，

测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接

收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。由此可见，超

声波测距原理与雷达原理是一样的。

三、实验模块电路的搭接--超声波倒车雷达

原理图：

数码管显示电路

三、实验模块电路的搭接--超声波倒车雷达

超声波接收电路 温度检测 超声波发送电路

※ 超声波发送接收电路

三、实验模块电路的搭接--超声波倒车雷达

实验步骤：

（1）用8P扁平数据排线将“DA001 MCS51主机”上的P0.0～

P0.7(JD1口)、P2.0～P2.7(JD3口)连接到“DA102 六位动态数

码管显示”上的A～DP(JD1口)、DIG1～DIG6(JD2口)，用2号导

线将“DA001 MCS51主机”上的P3.0、P3.1、P3.2分别连接到

“DA203 超声波发送接收电路”上的UI、TEMP、OUT。

（2）将“89S52”单片机插到“DA001 MCS51主机”上的40P锁紧

插座中（注意方向），再将编译生成的可执行文件“超声波倒

车雷达.hex”用ISP烧录器烧录到89S52单片机中运行。

（3）全速运行程序。

三、实验模块电路的搭接--超声波倒车雷达

（4）现象：将“DA203 超声波发送接收电路”的发射\/接收头正

对“障碍物”（距离“障碍物”10cm—120cm），“DA102 六位

动态数码管显示”上的数码管显示测得的距离。

注意事项：

 当前使用环境温度变化较大时，须使系统重新初始化（按一下

“DA001 MCS51主机”上的“复位”按钮）；更换使用环境时，

须将“DA203 超声波发送接收电路”在新环境下静置2-3分钟，

然后初始化系统。

 测距时保证传感器与被测物间，以及测量轴线上没有障碍物；

 尽量保证传感器轴线与被测物表面垂直；

 实际测距范围与被测物表面材料有关，一般不要测量表面为毛

料的物体表面

三、实验模块电路的搭接--电子称系统

2.电子称系统

本设计采用的压力传感器为电阻应变式压力（称重）传感

器。电阻应变式称重传感器的原理：弹性体（弹性元件，敏感

梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变

片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻

值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电

阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换

为电信号的过程。

此电路中使用的压力传感器量程为 600g，将压力传感器输

出的小信号经过放大和低通滤波后，送至 A\/D 转换器 ADS1100

转换成数字量信号。设定空载时（0.0kg）变换放大电路输出模

拟量为 0.0V，510g 输出模拟量为 VCC，平均每2g 对应 1LSB

变化量。压力的报警值为 510g。

三、实验模块电路的搭接--电子称系统

在测量过程中，当压力超过容限后，通过电压比较器开通

硬件报警电路报警。另外，在当压力超出量程后，输入 A\/D 的

模拟信号也有过压保护，不会损坏 A\/D 转换器。加压和降压可

以采用增加和减少砝码来实现。

三、实验模块电路的搭接--电子称系统

原理图：

压力测量原理图

三、实验模块电路的搭接--电子称系统

RW1为测压系统零点调节器，用户可利用该电位器调节零点

。调零方法：调节电位器RW1，使显示为零伏。RW2为测压系统

放大倍数调节器。放大倍数调节方法：先调零，然后在托盘放

350g砝码，调节电位器RW2，使显示为 2.00 伏。

超量程报警原理图

三、实验模块电路的搭接--电子称系统

A\/D转换

三、实验模块电路的搭接--电子称系统

实验步骤：

（1）①用8P扁平数据排线将“DA001 MCS51主机”上的P0.0～

P0.7(JD1口)、P1.0～P1.7（JD2口）连接到“DA102 六位动态

数码管显示”上的A～DP(JD1口)、DIG1～DIG6(JD2口)；②将

“DA001 MCS5主机”上的P2.0～P2.7(JD3口)连接到“DA605

ADS1100 A\/D转换”上的JD4口；③用2号导线将“DA706运算放

大器电路”上OP07的2(-)与3(+)两脚分别各接1个10k电阻，与

OP07的2(-)脚连接的10k电阻的另一端与“DA201 压力传感器

”OUT输出端连接，另一个10k电阻的一端接VCC（+5V）,OP07的

6脚OUT接“DA305声光报警”的IN；④用2号导线将“DA201 压

力传感器”OUT输出端与“DA605 ADS1100 A\/D转换模块”的

“Vin+”口连接；

三、实验模块电路的搭接--电子称系统

（2）将“89S52”单片机插到“DA001 MCS51主机”上的40P锁紧

插座中（注意方向），再将编译生成的可执行文件“电子秤

.hex”用ISP烧录器烧录到89S52单片机中运行。

（3）全速运行程序。

（4）现象：未放置砝码时数码管应显示“0”。若不为0，则进行

调零和校准。在托盘上放置法码（本实训包配有200g砝码一个

，100g、50g砝码各两个），观察数码管显示，验证重量是否正

确 (误差±5g) 。

附：调零和校准：调节电位器RW1，使显示刚好为零；在托

盘放350g法码，调节电位器RW2，使显示为 350。

三、实验模块电路的搭接--数字电子钟系统

3.数字电子钟系统

能显示日历、星期、时钟；可通过键盘对年、月、日、时、

分、秒进行设置。

控制原理：

利用单片机内部计数器的定时器功能,将定时器设置为每

50ms 中断一次，在中断服务程序中,对中断次数进行计数，

50ms 计数 20 次就是 1 秒。然后再对秒计数得到分和小时、

日、月、年等（星期的值由程序根据日期实时计算得到），并

送入液晶显示。

三、实验模块电路的搭接--数字电子钟系统

实验步骤：

（1）用8P扁平数据排线将“DA001 MCS51主机” 上的P0.0～

P0.7(JD1口)、P2.0～P2.7(JD3口)连接到“DA104 12864 LCD

液晶显示”上的JD1口、JD2口，将“DA001 MCS51主机”上的

P3.0～P3.7(JD4口)连接到“DA401 八位独立式键盘”上的JD1

口。

（2）将“89S52”单片机插到“DA001 MCS51主机”上的40P锁

紧插座中（注意方向），再将编译生成的可执行文件“电子钟

.hex”用ISP烧录器烧录到89S52单片机中运行。

（3）全速运行程序。

（4）现象：“DA104 12864 LCD液晶显示”上的液晶屏显示如

图3-1所示界面，时钟开始走动。