第一篇：机电控制装置实验指导书(补超声波补倒车雷达)
《单片机技术与C语言程序设计技
术》实验指导书
广州大学机械与电气工程学院机电工程系
目
录
实验一：简易LED跑马灯...........................3 报告
一、简易LED跑马灯实验.......................6 实验二：蜂鸣器与数码管的编程控制.................7 报告
二、蜂鸣器与数码管的编程控制实验............11 实验
三、超声波传感器模块控制实验................12 报告
三、超声波传感器模块编程控制实验............14 实验
四、基于单片机控制的简易倒车雷达系统的实验 报告
四、基于单片机控制的简易倒车雷达系统的实验报告
实验一：简易LED跑马灯
一、实验目的
1、认识单片机编程电路；
2、认识ISP（In System Program）在线编程的原理；
3、了解编程插座如何与单片机的引脚对应；
4、编写程序控制LED闪烁，初步熟悉单片机系统开发的软件和硬件。
二、实验设备简介
1.Tiny 13单片机(5V)2.电池盒（请确定Tiny13的供电电压）3.10脚的ISP连接器 4.LED灯（若干）5.电阻（若干）6.面包板 7.电源
8.电线（面包板电线跳线）
三、实验原理
1、AVR的编程方式有（1）串行编程，ISP编程（2）高压/并行编程（3）JTAG编程（4）IAP编程
一般情况，系统板都需要设计下载线路，对AVR进行编程。
目前的AVR芯片基本上都具备ISP接口，可通过ISP接口进行编程。
2、ISP ◦ In System Program,在线编程 ◦ 它一共使用了 ◦ 两条电源线：VCC、GND;◦ 三条信号线：SCK、MOSI、MISO;◦ 以及复位线：RESET。由于仅仅使用了几条数据线，所以我们亦常将其称为串行编程。
四、实验要求
1、实现程序下载电路 问题：
（1）在线编程的时候是否要对单片机供电？（2）编程插座如何与单片机的引脚对应？
2、编写程序控制LED闪烁 要求：
（1）决定LED的数量
（2）参考电路图、查阅资料，编写控制程序 提示：
(1)对应的引脚输出1，LED亮 问题：
设置引脚的输入、出状态 报告
一、简易LED跑马灯实验
院、系
专业班级
姓名
同组人
实验日期
****年**月**日
一、实验原理
二、ISP连接器和单片机简介
三、系统硬件电路图及实物照片
四、系统软件程序流程图及程序清单
五、实验心得体会
实验二：蜂鸣器与数码管的编程控制
一、实验目的
1、认识蜂鸣器和数码管的工作原理；
2、认识蜂鸣器和数码管控制的编程方法；
3、编写程序控制蜂鸣器响、数码管亮，初步熟悉单片机系统开发的软件
和硬件。
二、实验设备简介
1.Tiny 13单片机(5V)2.电池盒（请确定Tiny13的供电电压）3.10脚的ISP连接器 4.蜂鸣器、数码管（若干）5.电阻（若干）6.面包板 7.电源
8.电线（面包板电线跳线）
三、实验原理
1、I/O操作： 蜂鸣器。按键控制蜂鸣器响。
2、I/O操作： 数码LED 数码LED显示。
四、实验要求
1、蜂鸣器控制电路设计
2、蜂鸣器控制软件设计
3、数码管控制电路设计
4、数码管控制软件设计
5、熟悉开发工具和测试环境简介 报告
二、蜂鸣器与数码管的编程控制实验
院、系
专业班级
姓名
同组人
实验日期
****年**月**日
一、实验原理
二、蜂鸣器、数码管工作原理简介
三、系统硬件电路图及实物照片
四、系统软件程序流程图及程序清单
五、实验心得体会 实验
三、超声波传感器模块编程控制实验
一、实验目的
1、掌握单片机的中断功能；
2、掌握单片机定时/计数器编程；
3、理解超声波传感器模块的工作原理；
4、体验小系统集成制作的过程。
二、实验设备简介
1、Tiny13单片机；
2、HC-SR04型超声波传感器模块；
3、LED发光二极管；
4、电阻；
5、面包板；
6、飞线；
7、电源。
三、实验原理
1、超声波传感器模块引脚连线图如下：
（1）.PB1连接超声波激活端;（2）.PB0连接超声波返回端.注意：超声波传感器模块需要占用单片机2个引脚，其中一个引脚用于激发传感器模块使其工作，另外的引脚接受传感器模块的返回数据。具体引脚的使用，可自行决定。
2.编程原理:(1)向连接超声波传感器模块的引脚置高电平，并保持至少20us,激发超声波模块；
(2)设置连接超声波传感器模块返回端的单片机引脚，使能该引脚电平变化中断（上升沿）；(3)编写中断服务程序，发生引脚上升沿信号中断时，打开定时/计数器；更改引脚电平变化中断类型（下降沿）；在发生信号下降沿中断时，关闭定时/计数器，读取定时器数据；(4)换算测距结果，根据测距结果，点亮LED发光二极管，进行警示。
四、实验要求
1、完成硬件回路设计；
2、根据编程原理，编写控制程序；
3、烧写程序，进行系统测试；
4、分析测距误差；
5、撰写实验报告。报告
三、超声波传感器模块编程控制实验
院、系
专业班级
姓名
同组人
实验日期
****年**月**日
一、实验原理
二、超声波传感器模块工作原理简介
三、系统硬件电路图及实物照片
四、系统软件程序流程图及程序清单
五、实验心得体会
实验四 基于单片机的控制的简易倒车雷达系统一、实验目的
1.强化单片机系统开发的软件及硬件应用；
2.以简易倒车雷达系统为核心项目，训练掌握单片机系统开发的功能设计、硬件设计、软件设计、程序调试等一系列步骤。
二 实验设备简介
1.2.3.4.5.6.7.8.9.面包板 跳线 1K电阻
LED发光二极管 ATtiny13单片机 电池盒
AVR ISP程序下载线 IO脚ISP连接器 HC-SR04型超声波传感
10.8段数码管 11.蜂鸣器 12.三极管
13.7805稳压管 14.74LS164 15.驱动电机及驱动芯片 16.自定义
三 实验原理
1、简易倒车雷达系统硬件电路设计
需要完成检测后方障碍物距离，距离显示，距离过近的蜂鸣器灯光报警提醒，可以选择加入避障功能或自动停车功能。1)从非技术角度考虑系统功能；
2)确定系统的输入检测功能及所需检测模块； 3)确定系统的输出检测功能及所需控制模块； 4)确定系统的控制方式； 5)输入检测电路的设计； 6)输出控制电路的设计；
2、简易倒车雷达系统软件设计方法：
3）中断处理； 中断处理内容： a.模块中断设置 b.全局中断设置 c.中断处理函数
4）定时控制； 定时控制内容： a.初始化 b.中断处理函数 c.定时使用
5）各模块程序的调用和参数传递。函数调用和参数传递： a.1个参数的传递 b.N个参数调用传送 c.多个参数返回传送 d.N个参数返回传送 e.全局变量 f.静态变量 1）主控程序； 2）初始化； a I/O口 b、定时器 c、A/D d、外部中断 e、看门狗
f、从EEPROM读设置参数 g、设置开机参数 初始化程序一般处理内容：
四、实验要求
1、简易倒车雷达系统硬件电路设计
每组（5人/组）设计一个监控系统，设计包括：功能设计、硬件电路设计。
硬件设计说明书内容： 功能包括：2个以上输入检测；
2个以上输出控制；
按键；
数码LED显示。1）系统名称； 2）功能详细介绍;3）单片机选型
4）原理图（使用Protel画）；
2、简易倒车雷达系统软件设计
每组根据简易倒车雷达系统的电路设计相应的软件。软件件设计说明书内容： 1)系统名称； 2)功能详细介绍;3)系统原理图； 4)系统总体流程图； 5)各模块名称及功能描述； 6)总体程序框架清单。基于单片机的控制的简易倒车雷达系统实验报告
院、系
专业班级
姓名
同组人
实验日期
****年**月**日
一、实验原理
二、功能详细介绍;
三、单片机选型
四、系统原理图及电路图
五、系统总体流程图
六、各模块名称及功能描述
七、总体程序清单
八、调试过程遇到的问题及实验心得体会
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