下面附件里面有些适合刚入门的新手练习的习题，都是非常基础典型的题目，有意着可以下载来练习下（请到本帖最后下载pdf，不会有格式错乱的情况）
单片机原理与接口技术
实验指导书
（ATmega48） 肖忠 编
目 录
前言 1
实验报告填写总体要求 2
实验1 PROTEUS仿真实验 3
实验2 I/O实验 10
实验3 中断与定时器实验 14
实验4 键盘扫描显示实验 18
实验5 A/D转换实验 24
实验6 串行通讯实验 29
实验7-1 单片机应用系统设计—电子时钟 35
实验7-2 单片机应用系统设计—报警系统 37
实验7-3 单片机应用系统设计—测控系统 40
前言 《单片机原理与接口技术实验》课程是电气工程及其自动化等专业学 生的重要实践课程。它与《单片机原理与接口技术》课程紧密配合，是《单 片机原理与接口技术》课程的重要实践组成部分，是课堂教学的延伸，关 系到学生动手能力、创新能力、适应能力、团队合作等综合能力的培养。 为此编写了《单片机原理与接口技术实验指导书》。 为突出工程技术型人才培养的特点，本课程按照“基础型、应用型、 综合型、设计型”循序渐进分层次构建实验项目，实验的内容除涵盖了单 片机知识外，还涉及电路基础、模拟电子技术、数字电子技术、应用软件 等内容。所以是一门既有广度又有深度的综合性课程。 本课程将着重于专业技能的训练，使学生掌握单片机的各功能部件及 控制方式（查询、中断等），掌握单片机最基本的结构，掌握单片机系统 的设计与开发方法与过程，了解单片机的用途与应用前景，使学生在学习 的过程中对单片机有一个相对全面的了解。通过本课程的训练与实践，激 发学生的学习热情，力不是实践中提高学生的思维水平与创造能力。 由于时间仓促和水平所限，指导书中可能存在一些错误和不妥之处， 敬请批评指正。
实验报告填写总体要求
1、实验目的； 2、实验要求； 3、实验原理：可用框图或示意图表示，也可用电路原理图表示； 4、电路分析：详细分析外围电路，明确所用引脚的性质，确定单片机各 引脚的配置，确定单片机内部资源的配置，进而实现各寄存器的配置； 电路分析要求简单、直接，按相应功能逐一描述，多项可分条列写。 5、程序流程图：即完成实验功能而设计的程序流程，程序流程图要求真 实，严禁杜撰或抄袭。 6、实验结果及分析：对实验结果进行的分析与判断，如果实验包括扩展 部分，或者包括引深的实验内容，需要有专门的分析与描述，即要提 供实验电路、实验手段、程序流程、实验结果等。 7、对针扩展实验，提供程序流程图与核心代码； 8、实验体会：包括对实验过程中的经验、教训、收获等进行小结；也可 以对实验内容、方法、设备等的建议和设想；
9、实验报告必须在规定的时间内交给指导老师。
实验 1PROTEUS仿真实验
一、实验目的 1、熟悉 Proteus 仿真软件的使用方法。 2、掌握 ICC AVR 编译软件的使用方法。
二、实验要求
通过仿真软件的仿真实现８盏 LED 构成的跑马灯。
三、实验设备与平台
1、实验设备：计算机（PC），AVRmega48 学习板，AVR 下载器。
2、软件平台：Proteus 仿真软件；ICCAVR C 语言程序开发软件。
四、知识点
AVR 单片机 I/O 口的原理及其配置、LED 控制等。
五、电路原理图
六、实验内容与步骤
1、Proteus操作步骤
 （1）启动 Proteus 软件：
 （2）在编辑境界拾取元件
（3）分析在元件库中选择单片机---atmega48、电阻---RES、发光二极管---LED 等；
（4）如“电路原理图”进行元件布局与连线，并修改电阻阻值为 470 欧姆；结果如 下所示
（5）双击 atmega48 单片机，在“Program file:”项加载 HEX 程序文件； （详细操作步骤见 2、ICC AVR 操作步骤）；  （6）双击编辑环境左下角的 Play 按钮
2、ICCAVR 操作步骤
(1)创建工程目录“exam1” (2)将“..\Include\”目录下的头文件 iom48v.h 拷贝到本工程目录“exam1” (3)创建工程“exam1”:
打开ICCAVR，在“Project”下拉菜单中选择“New”，在“保存在（I）” 下拉菜单中选择本工程目录“exam1”，在“文件名(N)”窗口中输入工程文件 名“exam1”，如下图1.2所示，然后按  按钮。
 图1.2 创建工程文档界面
(4)设置工程参数:
在 “Project”下拉菜单中选择“Options…”，在弹出窗口的“Target”页面的“Device
Configuration”下拉菜单中选择“ATmega48”，如下图1.3所示，然后按  键。
 图1.3 芯片配置信息界面
(5)将头文件 iom48v.h 添加到工程：右击“Project”页面中的“Headers”项，在打开  的菜单中选择“Add File(s)…”，选择弹出窗口中的 iom48v.h 文件，并按“打开” 按钮，结果如下图 1.4 所示。
图1.4 头文件添加到工程的图示 (6)创建 exam1.c 文件并加入到工程
创建 exam1.c 文件：按  按键创建一个新文件，在 “File”下拉菜单中选择 “Save As…”将新文件保存在本工程目录，名字为 exam1.c。 将 exam1.c 文件添加到工程：右击“Ｐroject”页面中的“Files”项，在打开的菜单 中选择“Add File(s)…”。选择弹出窗口中的 exam1.c 文件并打开，结果如下图 1.5  所示。
图1.5 源文件添加到工程的图示
(7)编写 exam1.c 文件。 双击右边的“Project”页面的“exam1.c”，在左边的“exam1.c”页面添加如下的语句 (参考代码)：
#include "iom48v.h"
void delay(unsigned int x) { //延时函数
while ( x--) ;
}
unsigned char LED_table[]={0xFF,0x00,0xFF,0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,
0xDF,0xBF,0x7F,0xFF,0x00,0xFF,0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7,0xFB,0xFD,
0xFE,0xFF,0x00,0xFF,0x7E,0xBD,0xDB,0xE7,0xFF,0x00,0xE7,0xDB,0xBD,
0x7E,0xFF,0x00};
void main(void) {
unsigned char i=0;
DDRD = 0xFF; //D配置为输出口
PORTD = 0xFF; //D口输出全高，即全部LED灯熄灭
while(1) {
i = (i+1)%36;
PORTD = LED_table[ i];
delay(60000);
}
}
(8)编译连接exam1工程：
单击  按钮编译连接工程并生成exam1.hex烧写文件。
(9)加载exam1.hex烧写文件到Proteus仿真图的单片机内并运行，观察运行结果。
七、扩展实验
1、将延时程序的延时时间延长1倍，记录仿真结果，分析现象，研究解决方案；
2、自行设计一种LED的表现形式；（例如：LED灯从左到右逐个点灯，保持2～3
秒，LED灯再从右到左逐个熄灭）
实验 2I/O实验
一、实验目的
1、熟悉 AVR 单片机的 I/O 口配置方法。
2、掌握 AVR 单片机 I/O 口控制 LED 显示的方法。
3、掌握 AVR 单片机 I/O 口检测按键的方法。
二、实验要求
通过 IO 口检测的８个按键的状态，并分别控制８盏 LED 的亮与灭。
三、实验设备与平台
1、实验设备：计算机（PC），AVRmega48 学习板，AVR 下载器。
2、软件平台：ICCAVR C 语言程序开发软件。
四、知识点
AVR 单片机 I/O 口的原理及其配置、LED 控制、按键检测。
 五、电路原理图
图 2.1 ８个按键和 8 盏 LED 电路图
六、实验内容与步骤
1、连线
用杜邦线按图 2.1 连线，按键接在 PB 口，LED 灯接在 PD 口。
2、程序流程图（供参考）
IO 端口初始化 B 口输入(上拉) D 口输出
B0 状态为低？
N 说明：连接 LED 电路的端口应配置成输出 口；连接按键电路端口应配置成启用内部 上拉的输入口；
Y 点灯 D0 控制的 LED 灯
Y
B1 状态为低？ 点灯 D1 控制的 LED 灯
N
??
3、操作步骤 B7 状态为低？
N Y 点灯 D7 控制的 LED 灯
(1)创建工程目录“exam2”。 (2)将“..\Include\”目录下的头文件 iom48v.h 拷贝到本工程目录“exam2” (3)创建工程“exam2” (4)设置工程参数(操作如实验 1 的操作步骤)。
(5)将头文件 iom48v.h 添加到本工程(操作如实验 1 的操作步骤)。 (6)创建 exam2.c 文件并加入到本工程中(操作如实验 1 的操作步骤)。 (7)编写 exam2.c 文件。 双击右边的“Project”页面的“exam2.c”，在左边的“exam2.c”页面添加如下的语句 (参考代码)：
#include "iom48v.h"
void delay(unsigned int x) { //延时函数
while ( x--) ;
}
void io_init(void) { //IO口初始化函数
DDRB=;//PB口设置为输入
PORTB=;//PB口全部内部上拉
DDRD=;//PD口设置为输出
PORTD=;//PD口全部输出高电平
}
void main(void) { unsigned char i; io_init(); while (1) {
//补充代码，实现一个按键控制一个LED灯的功能；
//提示：用 PINB 读取按键的状态，用PORTD控制LED灯
}
}
(8)编译连接exam1工程：
单击 按钮编译连接工程并生成exam2.hex烧写文件。
(9)下载exam1.hex烧写文件到ATmega48学习板并运行，观察运行结果。
七、扩展实验
1、按一下与B0口相连的按键，对应的点亮连接D0口的LED，再按一下该按键， 对应的LED熄灭；依此类推，用8个按键控制8盏LED。
八、实验报告要求
1、描述如何设置 AVR 单片机的 I/O 口为输出，如何使８盏 LED 亮灭；描述如 何设置 AVR 单片机的 I/O 口为输入，如何读取８个按钮； 2、写出扩展实验的流程图与源程序。
实验 3中断与定时器实验
一、实验项目
1、利用定时器产生周期为 1 秒的中断，让 PD 口连接的 8 个 LED 灯实现二进 制计数显示的秒表。 2、利用 PWM 占空比调节功能，使用定时器输出两路动态 PWM 信号，结果以 亮度的形式显示在对应的 LED 上，并通过两个按键调节 LED 的亮度。二、实验目的 1、掌握定时器产生所需定时时间的方法。 2、掌握 PWM。
三、实验设备与平台
1、实验设备：计算机（PC），AVRmega48 学习板，AVR 下载器。
2、软件平台：ICCAVR C 语言程序开发软件。
四、知识点
 定时器，PWM。
五、电路原理图
图3.1 二进制显示秒表电路图
六、实验内容与步骤
第一部分 定时器中断
1、连线
用杜邦线按图 3.1 连线，PD 口接 LED。
2、程序流程图（供参考）
D 口输出
T1 定时器初始化： 普通模式， 64 分频， 定时器初值＝49911
T1 溢出中断允许 总中断允许
循环等待
T1 定时溢出中断服务 程序流程
重设计数值 49911
秒计时值+1
秒计时值输出显示
3、操作步骤
(1)创建工程目录“exam3-1”。 (2)将“..\Include\”目录下的头文件 iom48v.h 拷贝到本工程目录“exam3-1” (3)创建工程“exam3-1” (4)设置工程参数(操作如实验 1 的操作步骤)。 (5)将头文件 iom48v.h 添加到本工程(操作如实验 1 的操作步骤)。
(6)创建 exam3-1.c 文件并加入到本工程中(操作如实验 1 的操作步骤)。 (7)编写 exam3-1.c 文件，exam3-1.c 的语句如下(参考代码)：
#include "iom48v.h" unsigned char second=0;
// IO口初始化函数
void io_init(void) {
//补充代码;
}
void t1_init(void)
{
TCCR1B= ; #pragmainterrupt_handlerInt_T1:
void Int_T1(void)
{
//补充代码;
}
void main(void) { io_init(); t1_init(); TIMSK1|=;
SREG|= ;
TCCR1A= ; while (1) ;
TCNT1= ;}
}
(8)编译连接exam3-1工程(操作如实验1的操作步骤)。
(9)下载exam3-1.hex烧写文件到ATmega48学习板并运行(操作如实验1的操作步 骤)，观察运行结果。
第二部分 PWM 输出 1、连线
用杜邦线按图 3.2 连线。
图3.2 LED调光灯电路图
2、程序流程图（供参考）
B1 输出，B6B7 输入（上拉）
T1 定时器初始化： 8 位快速 PWM 模式，1 分频，比较输出 式：比较匹配时清零 OC1A/OC1B，比 较匹配初值 OCR1A ＝ 120
接 B6 的按键按下？ Y 比较匹配值 OCR1A+1
3、操作步骤
(1)创建工程“exam3-2” (2)设置工程参数(操作如实验 1 的操作步骤)。 (3)将头文件 iom48v.h 添加到本工程(操作如实验 1 的操作步骤)。 (4)创建 exam3-2.c 文件并加入到本工程中(操作如实验 1 的操作步骤)。 (5)编写 exam3-2.c 文件，exam3-2.c 的语句如下(参考代码)：
#include "iom48v.h"
//延时函数
void delay(unsigned int x) {
while ( x--) ;
}
void main(void) { DDRB=0x03; PORTB|=0xFF; TCCR1A=0b10100001; TCCR1B=0b00001001; if ((PINB & 0x40) == 0)
if (OCR1A<255) { OCR1A+=1; delay(2000); }
if ((PINB & 0x80) == 0)
if (OCR1A> 200) { OCR1A-=1; delay(2000); } CR1=0x00FF; } OCR1A=120; }while (1) {
(6)编译连接exam3-2工程(操作如实验1的操作步骤)。
(7)下载exam3-2.hex烧写文件到ATmega48学习板并运行(操作如实验1的操作 步骤)，观察运行结果。
九、扩展实验
1、将第一部分的秒表改为数码管显示（只需显示一位）。
2、针对PWM输出实现调压功能的实验，任意选用一种检验方法并记录实验结
果（检验方法一：用万用表测量电压的变化；检验方法二：用示波器观察输出波形；
检验方法三：接直流电机观察电机的转速变化；）
3、如果要用T0实现按键计数功能，请提供电路图、寄存器配置情况（含说明）、 程序流程图；
十、实验报告要求
1、描述扩展实验中控制数码管显示的方法。
2、描述 PWM 控制 LED 变亮和变暗的算法。
实验 4键盘扫描显示实验
一、实验项目
1、矩阵键盘与数码管的动态刷新显示。
2、利用 AVR 内部的模数转换将一个测量的电压值显示在 4 位数码管上。
二、实验目的
1、掌握数码管动态刷新显示的方法。2、掌握矩阵键盘扫描的程序设计方法。
3、掌握 AVR 单片机内置的 A/D 模数转换的使用方法。
三、实验设备与平台
1、实验设备：计算机（PC），AVRmega48 学习板，AVR 下载器。
2、软件平台：ICCAVR C 语言程序开发软件。
四、知识点
数码管动态刷新显示，键盘扫描，A/D 模数转换。
五、电路原理图
图4.1 矩阵键盘与显示电路图
六、实验内容与步骤
1、连线 2、程序流程图（供参考）
C 口 D 口输出 B 口高 4 位输出，低 4 位输入上拉
T1 定时器初始化： (定时时长为 5ms) CTC 模式，64 分频
CTC 中断允许 总中断允许
矩阵键盘 扫描与判断
确定键值
T1 定时器 CTC 中断服 务程序流程
K＝（K+1）%4
关闭所有位控 根据 K 值输出 显示字形码
根据 K 值 打开相应位控
键值译码 （译成显示码）
3、操作步骤
(1)创建工程目录“exam4”。 (2)将“..\Include\”目录下的头文件 iom48v.h 拷贝到本工程目录“exam4” (3)创建工程“exam4-1” (4)设置工程参数(操作如实验 1 的操作步骤)。
(5)将头文件 iom48v.h 添加到本工程(操作如实验 1 的操作步骤)。 (6)创建 exam4-1.c 文件并加入到本工程中(操作如实验 1 的操作步骤)。 (7)编写 exam4-1.c 文件，exam4-1.c 的语句如下(参考代码)：
#include "iom48v.h"
#include <macros.h>
const unsigned char disp[] = {0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,
0xF8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xa7,0xa1,0x86,0x8e,0xff}; // 显示缓冲区，分别存放的是千位、百位、十位、个位的段码；
unsigned char ledbuf[]={0xff,0xff,0xff,0xff}; unsigned char k=0; //显示刷新标志
unsigned int x=1234;
// 定时器 1 的初始化，CTC 模式，8 分频，定时 5ms void disp_init(void) { TCCR1A= ; TCCR1B= ; OCR1A=;// 计数周期为 5mS，F=1M数值
ICR1= ;
TIMSK1 = 0x02; // 比较中断 A 允许
TIFR1 = 0x02;
}
// 定时中断服务程序
#pragmainterrupt_handlerInt_TCCR1A:
void Int_TCCR1A(void) { // 补充代码，实现以下功能 // 刷新段码与位控制，用变量 K 实现轮流刷新的目的
}
//IO 口初始化函数
void io_init(void) {
DDRB = 0xF0; /*设置高 4 位为输出，控制 4 位数码管*/
PORTB = 0xFF; DDRC = 0xFF; PORTC = 0xFF; DDRD = 0xFF; PORTD = 0xFF; }
//延时函数
void delay(unsigned int x) {
while ( x--) ;
}
// 译码程序，将显示的数据译成段码，存入 ledbuf 数组中
void decode(unsigned int b)
{ // 补充代码，实现以下功能 // ledbuf[0]保存千位数显示码，ledbuf[1]保存百位数显示码， // ledbuf[0]保存十位数显示码，ledbuf[0]保存个位数显示码
}
void main(void) {
unsigned char key=0,keycode; io_init(); // IO 初始化 disp_init(); // 定时器初始化 /*中断使能*/ SEI(); while (1) {
PORTB = 0x0F;
keycode= (~PINB) & 0x0F;
if (keycode != 0x00) { PORTB = ~0x10;
keycode = (~PINB) & 0x0F;
switch(keycode){
case 0x01:key=0;break; case 0x02:key=1;break; case 0x04:key=2;break; case 0x08:key=3;break; }
PORTB = ~0x20;
keycode = (~PINB) & 0x0F;
switch(keycode){
case 0x01:key=4;break; case 0x02:key=5;break; case 0x04:key=6;break; case 0x08:key=7;break; }
PORTB = ~0x40;
keycode = (~PINB) & 0x0F;
switch(keycode){
case 0x01:key=8;break; case 0x02:key=9;break; case 0x04:key=10;break; case 0x08:key=11;break; }
PORTB = ~0x80;
keycode = (~PINB) & 0x0F;
switch(keycode){
case 0x01:key=12;break; case 0x02:key=13;break; case 0x04:key=14;break; case 0x08:key=15;break; }
PORTB = 0xFF; ledbuf[0] = 0xFF; ledbuf[1] = 0xFF; ledbuf[2] = 0xFF; ledbuf[3] = disp[key]; }
delay(30000);
}
}
(8)编译连接exam4-1工程(操作如实验1的操作步骤)。
(9)下载exam4-1.hex烧写文件到ATmega48学习板并运行(操作如实验1的操作步 骤)，观察运行结果。
七、扩展实验
1、修改部分的程序代码，使新输入的数据显示在个位上，原数据自动向左移动 一位；
实验 5A/D转换实验
一、实验项目
1、矩阵键盘与数码管的动态刷新显示。
2、利用 AVR 内部的模数转换将一个测量的电压值显示在 4 位数码管上。
二、实验目的
1、掌握数码管动态刷新显示的方法。
2、掌握模数转换器的基本工作原理与关键技术指标。
3、掌握 AVR 单片机内置的 A/D 模数转换的使用方法。
三、实验设备与平台
1、实验设备：计算机（PC），AVRmega48 学习板，AVR 下载器。
2、软件平台：ICCAVR C 语言程序开发软件。
四、知识点
数码管动态刷新显示，键盘扫描，A/D 模数转换。
五、电路原理图
图5.1 AD测量与显示电路图
六、实验内容与步骤
1、连线
用杜邦线按图 5.1 连线。注意：AVCC 接 VCC，AREF 通过 0.1uF 电容接地； 2、程序流程图（供参考）
C 口 D 口输出 B 口高 4 位输出，低 4 位输入上拉
AD 初始化： 基准源：VCC 通道 4，等等
T1 定时器初始化： (定时时长为 5ms) CTC 模式，64 分频
CTC 中断允许 总中断允许 读取 AD 测量值 将 AD 值转换为 电压数据
显示数据译码
T1 定时器 CTC 中断服 务程序流程
K＝（K+1）%4
关闭所有位控 根据 K 值输出 显示字形码
根据 K 值 打开相应位控
3、操作步骤
(1)创建工程“exam5” (2)设置工程参数(操作如实验 1 的操作步骤)。 (3)将头文件 iom48v.h 添加到本工程(操作如实验 1 的操作步骤)。 (4)创建 exam5.c 文件并加入到本工程中(操作如实验 1 的操作步骤)。 (5)编写exam5.c 文件，exam5.c 的语句如下(参考代码)： #include "iom48v.h"
const unsigned char disp[] = {0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,
0x80,0x90,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0};
unsigned char ledbuf[]={0xFF,0xFF,0xFF,0xFF}; unsigned char flag,k=0; //显示刷新标志
// 定时器 1 的初始化，CTC 模式，8 分频
void disp_init(void) { TCCR1A = 0x00; TCCR1B = 0x0A; OCR1A = 625; ICR1 = 625;
TIMSK1 = 0x02; /*比较中断 A 允许*/
TIFR1 = 0x02;
}
// 定时中断服务程序
#pragmainterrupt_handlerInt_TCCR1A:
void Int_TCCR1A(void) { // 补充代码，实现以下功能 // 刷新段码与位控制，用变量 K 实现轮流刷新的目的
}
// IO 口初始化函数
void io_init(void) { DDRB = 0xF0; // 设置高 4 位为输出，控制 4 位数码管 PORTB = 0xFF; // 高 4 位输出低电平，点亮 4 位数码管 DDRC = 0x0F; PORTC = 0x0F; DDRD = 0xFF; PORTD = 0xFF;
ADMUX= ;//基准 AVCC、通道 4 ADCSRA= ;//使能，开始 ADCSRB=;//ACME=0为 AD通道，=1为模拟比较器通道
}
// ADC 采样函数，采样第 4 通道信号，采样频率
unsigned int get_ad(void) {
unsigned int i; ADCSRA= ;//使能，开始 ;//等待采样结束 i= ;//读取 AD结果 ADCSRA &= ~(0b00010000); //清标志,关闭转换 return i; //返回结果
}
// 十六进制数转十进制段码函数
void decode(unsigned int b) { ledbuf[3]=disp[b%10]; b=b/10; ledbuf[2]=disp[b%10]; b=b/10;ledbuf[1]=disp[b%10]; ledbuf[0]=disp[b/10]; ledbuf[0] &= ~0x80; // 加小数点
}
void main(void) {
unsigned int x = 0; io_init(); //初始化 IO 口disp_init(); //显示初始化 SREG |= 0x80; decode(x); while (1) { x = get_ad();// 获取 AD值 decode(x);// 试着增加或修改代码，将 AD值转成电压值来显示
delay(20000);
}
}
(6)编译连接exam5工程(操作如实验1的操作步骤)。
(7)下载exam5.hex烧写文件到ATmega48学习板并运行(操作如实验1的操作步 骤)，观察运行结果。
七、扩展实验
1、系统要求如下：
（1）将模拟输入通道改为 1 号通道（ADC1）；
（2）定时（100ms）启动测量 AD 测量；
（3）采用平滑移动法处理测量数据；即只保留最新的 10 个采样数据，若出现 第 11 个数据，则将最早测量的那个数据去掉， （4）对当前的 10 个数据进行中值滤波处理，即去掉最大值与最小值，然后计 算剩余 8 个数据的平均值。 2、用 LM35D 取代电位器，设计算法，显示出测量的温度值；
八、实验报告要求
1、描述扩展实验中修改 A/D 通道的方法。
2、写出扩展实验修改过的函数的原程序清单。
实验 6串行通讯实验
一、实验项目
1、使用 AVR 的串行口传送预设的数据
2、使用 AVR 的串行口接收数据并实时显示。
二、实验目的
1、掌握 AVR 单片机串行口发送数据与接收数据的方法。
三、实验设备与平台
1、实验设备：计算机（PC），AVRmega48 学习板，AVR 下载器。
2、软件平台：ICCAVR C 语言程序开发软件。
四、知识点
数码管动态刷新显示，按键扫描，串行通讯。
五、电路原理
图 6.1 串口通信电路图
六、实验内容与步骤
1、连线
1、用杜邦线按图 6.1 连接。 2、实验需同时用两套 ATmega48 学习板，用 A 板与 B 板加以说明。 3、A 板的 TXD（3）引脚与 B 板的 RXD（2）引脚相连，B 板的 TXD（3）引 脚与 A 板的 RXD（2）引脚相连。 4、两套学习板的 GND（8）线相连。
2、程序流程图（供参考）
 端口初始化
 5msT1 定时器初始化
串口初始化：4800bps， 异步，8 数据位，1 停止位，无校验位， 接收中断使能，发送使能
 X＝0，显示译码
 Y
接 D7 的按键按下？ X＝‘A’ 显示译码
N
接 D6 的按键按下？ Y X＝‘0’ 显示译码
N 串口发送 X 的内容
串口发送 X 的内容
接 D5 的按键按下？
N Y X＝X+1 显示译码 串口发送 X 的内容
串口数据接收完成 中断服务程序流程 T1 定时器 CTC 中断服 务程序流程
读取接收数据，送 X K＝（K+1）%4
对 X 译码 关闭所有位控
根据 K 值输出 显示字形码
3、操作步骤
(1)创建工程目录“exam6”。 根据 K 值 打开相应位控
(2)将“..\Include\”目录下的头文件 iom48v.h 拷贝到本工程目录“exam6” (3)创建工程“exam6” (4)设置工程参数(操作如实验 1 的操作步骤)。 (5)将头文件 iom48v.h 添加到本工程(操作如实验 1 的操作步骤)。 (6)创建 exam6.c 文件并加入到本工程中(操作如实验 1 的操作步骤)。 (7)编写exam6.c 文件，exam6.c 的语句如下(参考代码)： #include "iom48v.h"
const unsigned char disp[] ={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};
unsigned char x=0;
unsigned char ledbuf[]={0xFF,0xFF,0xFF,0xFF}; unsigned char flag,k=0; //显示刷新标志
//延时函数
void delay(unsigned int x) {
while ( x--) ;
}
/*十六进制数转十进制段码函数*/
void int_to_bcd(unsigned int temp) {
unsigned char i;
for (i = 3; i > 0; i--) { ledbuf = disp[temp%10]; /*提取当前变量最低位*/ temp = temp/10; /*去掉当前最低位值*/
}
ledbuf[0]=disp[temp];
}
// 定时中断服务程序
#pragmainterrupt_handlerInt_TCCR1A:
void Int_TCCR1A(void) { // 补充代码，实现以下功能 // 刷新段码与位控制，用变量 K 实现轮流刷新的目的
}
// 串口 0 接收完成中断服务程序
#pragma interrupt_handler uart_receive:
void uart_receive(void)
{
x=UDR0;
int_to_bcd(x);
}
// IO 口初始化
void io_init(void) { DDRB = 0xFF; PORTB = 0xFF; DDRC = 0x0F; //设置低 4 位为输出，控制 4 位数码管 PORTC = 0xFF; //低 4 位输出高电平，关闭 4 位数码管
DDRD = 0x00; PORTD = 0xFF;
}
// 定时器 1 的初始化，CTC 模式，8 分频 void disp_init(void) { TCCR1A = 0x00; TCCR1B = 0x0A; OCR1A = 625; ICR1 =625; TIMSK1 = 0x02; EIMSK = 0x01;
}
// 串行口初始化，波特率=4800 主频=1M
void uart_init(void) { UCSR0A=0x40; // bit6,1,0 三位要写内容 UCSR0B=0b10011000; // 接收结束中断使能，接收使能，发送使能UCSR0C=0b00000110; // 异步，无校验，1 位停止位，8 位数据，上 升沿发送数据 UBRR0=12; // 波特率=4800 ，Fosc=1Mhz
}
void send(unsigned char x) { // 串口发送 while(!(UCSR0A&0x20)); UDR0=x;
}
void main(void) { io_init(); disp_init(); uart_init(); SREG|=0x80; x=0;int_to_bcd(x); while (1) {
if(!(PIND&0x20)) {
delay(200);
x=0x41; int_to_bcd(x); send(x);
delay(200);
}
if(!(PIND&0x40)) {
delay(200);
x=0x31; int_to_bcd(x); send(x);
delay(200);
}
if(!(PIND&0x80)) {
delay(200);
x++; int_to_bcd(x); send(x);
delay(200);
}
}
}
(6)编译连接exam6工程(操作如实验1的操作步骤)。
(7)下载exam6.hex烧写文件到ATmega48学习板并运行(操作如实验1的操作步 骤)，观察运行结果。
七、扩展实验
自行查找单片机与PC机通信的技术要求，制作相应的通信模块，应用串行口实 现单片机学习板与PC机的数据通信（提示:PC机端可用超级终端或串口助手等工具 软件）
八、实验报告要求
1、描述扩展实验中单片机与 PC 机通信的手段与方法。
2、记录串口实验的全过程。
实验 7-1单片机应用系统设计—电子时钟
一、实验项目
数字电子钟应用系统，基于自己制作的电路板，以 ATmega48 为核心，配合数 码管显示屏（或液晶显示屏）为用户提供长期、连续、可靠、稳定的工作环境。
二、实验类型
设计性。
三、计划学时
4 学时。
四、指导思想
学生能运用已学的电路知识、计算机知识、单片机硬件和软件知识，基于 AVR 单片机设计一个有独到之处的系统，激发学生学习的主动性和创新意识，培养学生 独立思考、综合运用知识、提出问题和解决复杂问题的能力。
五、实验目的及要求
通过本实验使学生掌握从题目构思到选型、硬件设计、硬件调试、软件设计和 软件调试的单片机设计方法。 系统要求：
1、能显示时、分、秒、日期及时间和日期调整功能；
2、能设定两个以上的闹钟时间；
3、自定义其它扩展功能。
六、涉及的内容或知识点
传感器采样，控制器的控制，键盘输入和数码管显示等知识。
七、采用的教学方法和手段
本实验为设计性实验，教师给出题目范围，由学生自主完成系统硬件设计和程序 编制。
八、实验设备与平台
1、实验设备：计算机（PC），AVR 下载器，学生自己制作的系统。
2、软件平台：ICCAVR C 语言程序开发软件。
九、实验报告和结果要求
1、实验报告：
① 设计概况；
② 硬件电路图（原理图与实物照片）；★
③ 软件流程图；★★★
④ 源程序清单；
⑤ 操作说明；
⑥实验结果分析。
2、自制的应用系统目标板（能按操作说明操作、使用）。
提示：可以外接蜂鸣器模块、DS1302 实时时钟模块、LCD1602 模块等；
实验 7-2单片机应用系统设计—温度报警系统
一、实验项目
系统采样温度并显示；当温度超过限定值则报警；通过“设置”、“+”和“-”键修 改温度限定值。 要求：
1、根据系统功能选择一个性价比较高的 AVR 单片机为控制芯片；
2、独立设计硬件电路，自制实验系统；
3、独立完成软件设计并调试。
二、实验类型
综合性。
三、计划学时
4 学时。
四、指导思想
通过本实验，学生能利用 AVR 单片机的丰富硬件资源设计一个实际应用系统， 使学生掌握电子产品的设计过程。
五、实验目的及要求
通过温度传感器完成温度的采样和显示；当温度超过警戒值则报警；通过“设 置”、“+”和“-”键修改温度警戒值。 要求：
1、使用 AVR 单片机为控制芯片；
2、使用 AD 模拟采集的温度数据（0～5V 表示 0～50℃）；
3、使用 4 位八段数码管显示当前测量的温度值（要求保留 1 位小数）；
4、温度上限值与温度下限值保存在 EEPROM 中（初值为 30℃和 10℃）；
5、当测量温度高于设定的上限值时，蜂鸣器响，开启冷水阀（用 LED 模拟）； 当测量温度低于设定的下限值时，蜂鸣器响，开启热风阀（用 LED 模拟）； 当测量温度在下限与上限之间时，蜂鸣器、冷水阀、热风阀均关闭； 6、用 3 或 4 个按键修改温度上限与下限值，温度上限与下限在修改时必须用数码管 显示， 7、通过按键修改好的温度上限值与下限值能保存在单片机内部。 通过本实验掌握单片机对模拟信号的采集和处理，掌握单片机串行数据传送技 术和电路、软件设计方法，掌握 LED 数码管电路和软件设计方法，掌握按键和蜂鸣 器的电路和软件设计方法。
六、涉及的内容或知识点
温度采样，一线数据传送总线，LED 数码管驱动，串行转并行的数据传送，扬 声器驱动，按键处理。
七、采用的教学方法和手段
本实验为综合性实验，教师给出题目并提出设计目标和要求，设定需实现的技术 指标，由学生自主完成系统硬件的组合设计和程序的编制。
八、实验设备与平台
1、实验设备：计算机（PC），AVR 下载器，学生自己制作的系统。
2、软件平台：ICCAVR C 语言程序开发软件。
九、实验报告和结果要求
1、实验报告：
① 设计概况；
② 硬件电路图（原理图与实物照片）；★
③ 软件流程图；★★★
④ 源程序清单；
⑤ 操作说明；
⑥ 实验结果分析。
2、自制的应用系统目标板（能按操作说明操作、使用）。
提示：可以外接蜂鸣器模块、LM35D 测温芯片或 DS18B20 测温芯片等；
实验 7-3单片机应用系统设计—小型测控系统
一、实验项目
系统是基于自己制作的电路板，至少包括传感器检测、控制（电机等）、键盘 输入参数和数码管显示当前状态等。具体方案由学生独立自行设计。
二、实验类型
设计性。
三、计划学时
4 学时。
四、指导思想
学生能运用已学的电路知识、计算机知识、单片机硬件和软件知识，基于 AVR 单片机设计一个有独到之处的系统，激发学生学习的主动性和创新意识，培养学生 独立思考、综合运用知识、提出问题和解决复杂问题的能力。
五、实验目的及要求
通过本实验使学生掌握从题目构思到控制器选型、硬件设计、硬件调试、软件 设计和软件调试的单片机设计方法。 系统是基于 AVR 单片机，至少包括传感器检测、控制（电机等）、键盘输入 和数码管显示当前状态等。具体方案由学生独立自行设计。
六、涉及的内容或知识点
传感器采样，控制器的控制，键盘输入和数码管显示等知识。
七、采用的教学方法和手段
本实验为设计性实验，教师给出题目范围，由学生自主完成系统硬件设计和程序 编制。
八、实验设备与平台
1、实验设备：计算机（PC），AVR 下载器，学生自己制作的系统。
2、软件平台：ICCAVR C 语言程序开发软件。
九、实验报告和结果要求
1、实验报告：
① 设计概况；
② 硬件电路图（原理图与实物照片）；★
③ 软件流程图；★★★
④ 源程序清单；
⑤ 操作说明；
⑥实验结果分析。
2、自制的应用系统目标板（能按操作说明操作、使用）。
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