单片机实验报告-串口实验

一.实验目的

1.  掌握 51 单片机串口工作原理。

2.  掌握 51 单片机串口初始化编程。

3.  掌握 51 单片机串口的软硬件编程。

二.实验设备和器件

1.KEIL软件

2.PROTEUS仿真软件   

3.伟福实验箱

三．实验内容

（1）编程实现：编程实现：甲、乙双机串行通信，双机的 RXD

和 TXD 相互交叉相连，甲机的 P0 口接 8 个开关，乙机的 P0口接 8 个发光二极管。甲机设置为只发不收的单工方式。要求甲机读入 P0口的 8 个开关的状态后，通过串行口发送到乙机，乙机将接收到的甲机的 8 个开关的状态数据送入 P0 口

  • 电路图：

 

  • 代码：

/*甲机（接开关）代码*/

#include <reg51.h>

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

void main()

{uchar temp=0;

TMOD=0x20; /*设置定时器T1为方式2*/

TH1=0xfd; /*波特率9600*/

TL1=0xfd;

SCON=0x40; /*方式1只发送，不接收*/

PCON=0x00; /*波特率为9600，SMOD=0*/

TR1=1; /*启动T1*/

P0=0xff; /* P1口为输入*/

while(1)

{temp=P0; /*读入P0口开关的状态数据*/

SBUF=temp; /*数据送串行口发送*/

while(TI==0); /*如果TI=0，未发送完，循环等待*/

TI=0;}}/*已发送完，再把TI清0*/

/*乙机（接灯）代码*/

#include <reg51.h>

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

void main()

{uchar temp=0;

TMOD=0x20; /*设置定时器T1为方式2*/

TH1=0xfd; /*波特率9600*/

TL1=0xfd;

SCON=0x50; /*方式1接收REN=1*/

PCON=0x00; /*波特率为9600，SMOD=0*/

TR1=1; /*启动T1*/

P0=0xff; /* P0口为输入*/

while(1)

{while(RI==0); /* 若RI为0，未接收到数据*/

RI=0; /* 接收到数据，则把RI清0*/

temp=SBUF; /* 读取数据存入temp中*/

P0=temp; /* 接收的数据送P0口控制8个LED的亮与灭*/

}}

  • 分析：
  1. 串口工作于方式1或方式3已知波特率，计算初值的公式：

 

则波特率为9600bps,方式1接收和发送SMOD=0，则初值=256-11059200/(384*9600)=253=fdH

  1. REN为允许接收控制位，REN=1，则允许接收，REN=0，则禁止接收，允许发送，在该题中，最开始将乙机的SCON也设置为40H，及REN=0，此时不管开关怎么变换，灯都不会亮，原因是乙机现在无法接收串口数据
  2. 当开关闭合是，串口传送的数据为低电平数据，protuse仿真中，灯即为低电平亮，则不需要取反，eg：当第一个开关闭合时，传送的数据为01111111，则乙机收到数据后，第D0位为低电平，则第一盏灯亮

 

（2）参考实验 1，将乙机的显示改为 LED 数码管，将按键输入显示到数码管上，按键输入范围：0~F

  • 电路图：

 

  • 代码：

/*甲机（接开关）代码*/

#include <reg51.h>

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

void main()

{uchar temp=0;

TMOD=0x20; /*设置定时器T1为方式2*/

TH1=0xfd; /*波特率9600*/

TL1=0xfd;

SCON=0x40; /*方式1只发送，不接收*/

PCON=0x00; /*串行口初始化为方式0*/

TR1=1; /*启动T1*/

P0=0x0f; /* P0口为输入*/

while(1)

{temp=P0; /*读入P0口开关的状态数据*/

SBUF=temp; /*数据送串行口发送*/

while(TI==0); /*如果TI=0，未发送完，循环等待*/

TI=0;/*已发送完，再把TI清0*/

}}

/*乙机（接数码管）代码*/

#include <reg51.h>

#include <absacc.h>

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

void delay(unsigned int time)

{int j = 150;

for(;time>0;time--)

for(;j>0;j--);}

void main( )

{Code uchar codevalue[16]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

uchar temp=0;

TMOD=0x20;

TH1=0xfd;

TL1=0xfd;

SCON = 0x50;

PCON = 0x00;

TR1=1;

while(1)

{while(RI==0);

RI=0;

temp=SBUF;

P0=codevalue[temp];

}}

  • 分析：
  1. 数码管共阴极，发光二极管的正级接地，要接一个排阻，才可以正常使用；共阳极单片机可以直接驱动，发光二极管的正级接电源
  2. 在该题中数码管只能显示到F，乙机P0显示的值是codevalue[16]数组中的数，所以只需要4个开关控制，则甲机P0的初始值为0x0f，，初始值不能大于0f,如果大于，则超过了数组的范围，则数码管无法显示。
  3.  
  4. （3）编写程序控制 LCD1602 输出显示数字和英文字符，显示内容为 2 行：第一行：学号；第二行：英文姓名（拼音）
  • 电路图：

 

  • 代码：

#include <reg51.h>

#define uchar unsigned char

sbit RS=P1^7;/*数据命令选择端*/

sbit RW=P1^6;/*读/写选择端*/

sbit E=P1^5;/*使能端*/

void init(void);

void wc51r(uchar i);

void wc51ddr(uchar i);

void fbusy(void);

void main()

{SP=0x50;init();

wc51r(0x80);wc51ddr('1');wc51ddr('5');wc51ddr('0');wc51ddr('4');wc51ddr('0');

wc51ddr('1');wc51ddr('0');wc51ddr('1');wc51ddr('0');wc51ddr('7');

wc51r(0xc0);wc51ddr('j');wc51ddr('i');wc51ddr('a');wc51ddr('n');

wc51ddr('g');wc51ddr(' ');wc51ddr('z');wc51ddr('h');wc51ddr('e');wc51ddr('n');

while(1);}

/*初始化函数*/

void init()

{wc51r(0x01);//清屏命令

wc51r(0x38);//设置16*2,5*7点阵，8位数据接口

wc51r(0x0c);//显示控制开关命令:D=1,显示;c=0,光标不显示；B=0,字符不闪烁

wc51r(0x06);}//输入方式设置命令：字符不动，光标自动向右移动

/*检查忙函数*/

void fbusy()

{P2=0xff;RS=0;RW=1;//忙标志和地址计数器读出

E=0;E=1;

while (P2&0x80)

{E=0;E=1;}//忙，等待

}

/*写命令函数*/

void wc51r(uchar j)

{fbusy();

E=0;RS=0;RW=0;//指令寄存器写入

E=1;P2=j;E=0;}

/*写数据函数*/

void wc51ddr(uchar j)

{

fbusy();

E=0;RS=1;RW=0;//数据寄存器写入

E=1;P2=j;E=0;}

  •  分析：
  1. sp其实是一个寄存器，其中只能保存一个指针，而这个指针就指向了栈空间中的最高层，即栈顶
  2. LCD第一行第一个字符地址为80H,第二行第一个字符地址为C0H
  3. E，使能端，为高电平时，读取液晶模块信息，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行写操作

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