PIC18F4620单片机实验指导书
PIC18F4620单片机实验指导书 .................................................. 1 一、系统概述 ................................................................. 7 二、系统环境配置 ............................................................. 8
1.Microchip介绍 .............................................................................................................. 8 2.Microchip安装 .............................................................................................................. 8 3.MPLAB IDE 使用 ...................................................................................................... 15
三、核心板硬件电路 .......................................................... 21
1、核心板原理图 ........................................................................................................... 21 2、核心板丝印图 ........................................................................................................... 22
四、引脚对照表 .............................................................. 23 五、软件实验 ................................................................ 24 实验一 IO开关量输入实验 ......................................................24 一、实验目的 ................................................................................................................. 24
二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 24 三、实验内容 ................................................................................................................. 24 四、实验要求 ................................................................................................................. 25 五、实验步骤 ................................................................................................................. 25 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 26 七、参考程序 ................................................................................................................. 26 八、实验思考题 ............................................................................................................. 26
实验二 IO驱动实验 ............................................................27 一、实验目的 ................................................................................................................. 27
二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 27 三、实验内容 ................................................................................................................. 27 四、实验要求 ................................................................................................................. 28 五、实验步骤 ................................................................................................................. 28 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 28 七、参考程序 ................................................................................................................. 28 八、实验思考题 ............................................................................................................. 28
实验三 外部中断计数实验 ......................................................29 一、实验目的 ................................................................................................................. 29 二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 29 三、实验内容 ................................................................................................................. 29 四、实验要求 ................................................................................................................. 30 五、实验步骤 ................................................................................................................. 30 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 31 七、参考程序 ................................................................................................................. 31 八、实验思考题 ............................................................................................................. 31
实验四 计数器实验 ............................................................32
一、实验目的 ................................................................................................................. 32 二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 32 三、实验内容 ................................................................................................................. 32
1
四、实验要求 ................................................................................................................. 33 五、实验步骤 ................................................................................................................. 33 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 33 七、参考程序 ................................................................................................................. 33 八、实验思考题 ............................................................................................................. 33
实验五 定时器实验 ............................................................34 一、实验目的 ................................................................................................................. 34 二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 34 三、实验内容 ................................................................................................................. 34 四、实验要求 ................................................................................................................. 35 五、实验步骤 ................................................................................................................. 35 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 35 七、参考程序 ................................................................................................................. 35 八、实验思考题 ............................................................................................................. 35
实验六 PWM发生器实验 .........................................................36 一、实验目的 ................................................................................................................. 36
二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 36 三、实验内容 ................................................................................................................. 36 四、实验要求 ................................................................................................................. 36 五、实验步骤 ................................................................................................................. 36 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 37 七、参考程序 ................................................................................................................. 37 八、实验思考题 ............................................................................................................. 37
实验七 蜂鸣器实验 ............................................................38 一、实验目的 ................................................................................................................. 38 二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 38 三、实验内容 ................................................................................................................. 38 四、实验要求 ................................................................................................................. 38 五、实验步骤 ................................................................................................................. 39 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 39 七、参考程序 ................................................................................................................. 39 八、实验思考题 ............................................................................................................. 39
实验八 外扩WDT看门狗实验 ....................................................40 一、实验目的 ................................................................................................................. 40 二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 40 三、实验内容 ................................................................................................................. 40 四、实验要求 ................................................................................................................. 41 五、实验步骤 ................................................................................................................. 41 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 41 七、参考程序 ................................................................................................................. 41 八、实验思考题 ............................................................................................................. 41
实验九 PIC18片内WDT看门狗实验 ...............................................42
一、实验目的 ................................................................................................................. 42
二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 42 三、实验内容 ................................................................................................................. 42 四、实验要求 ................................................................................................................. 42
2
五、实验步骤 ................................................................................................................. 43 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 43 七、参考程序 ................................................................................................................. 43 八、实验思考题 ............................................................................................................. 43
实验十 24C02读写实验 .........................................................44 一、实验目的 ................................................................................................................. 44
二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 44 三、实验内容 ................................................................................................................. 44 四、实验要求 ................................................................................................................. 45 五、实验步骤 ................................................................................................................. 45 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 46 七、参考程序 ................................................................................................................. 46 八、实验思考题 ............................................................................................................. 46
实验十一 DS1302时钟实验 ..................................................47 一、实验目的 ................................................................................................................. 47
二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 47 三、实验内容 ................................................................................................................. 47 四、实验要求 ................................................................................................................. 48 五、实验步骤 ................................................................................................................. 48 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 49 七、参考程序 ................................................................................................................. 49 八、实验思考题 ............................................................................................................. 49
实验十二 74LS164串入并出移位实验 ...........................................50 一、实验目的 ................................................................................................................. 50
二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 50 三、实验内容 ................................................................................................................. 50 四、实验要求 ................................................................................................................. 51 五、实验步骤 ................................................................................................................. 51 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 52 七、参考程序 ................................................................................................................. 52 八、实验思考题 ............................................................................................................. 52
实验十三 74LS165并入串出移位实验 ............................................53 一、实验目的 ................................................................................................................. 53
二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 53 三、实验内容 ................................................................................................................. 53 四、实验要求 ................................................................................................................. 55 五、实验步骤 ................................................................................................................. 55 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 55 七、参考程序 ................................................................................................................. 55 八、实验思考题 ............................................................................................................. 55
实验十四 ADC0809模数转换实验 ..................................................56
一、实验目的 ................................................................................................................. 56 二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 56 三、实验内容 ................................................................................................................. 56 四、实验要求 ................................................................................................................. 57 五、实验步骤 ................................................................................................................. 57
3
六、实验预习要求 ......................................................................................................... 58 七、参考程序 ................................................................................................................. 58 八、实验思考题 ............................................................................................................. 58
实验十五 PIC18片内10位AD模数转换实验 ........................................59 一、实验目的 ................................................................................................................. 59 二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 59 三、实验内容 ................................................................................................................. 59 四、实验要求 ................................................................................................................. 59 五、实验步骤 ................................................................................................................. 59 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 60 七、参考程序 ................................................................................................................. 60 八、实验思考题 ............................................................................................................. 60
实验十六 DAC0832数模转换实验 ................................................61 一、实验目的 ................................................................................................................. 61 二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 61 三、实验内容 ................................................................................................................. 61 四、实验要求 ................................................................................................................. 62 五、实验步骤 ................................................................................................................. 62 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 63 七、参考程序 ................................................................................................................. 63 八、实验思考题 ............................................................................................................. 63
实验十七 PC机串口通信实验 ....................................................64 一、实验目的 ................................................................................................................. 64 二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 64 三、实验内容 ................................................................................................................. 64 四、实验要求 ................................................................................................................. 65 五、实验步骤 ................................................................................................................. 65 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 65 七、参考程序 ................................................................................................................. 65 八、实验思考题 ............................................................................................................. 65
实验十八 温度传感器DS18B20实验 ................................................66 一、实验目的 ................................................................................................................. 66
二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 66 三、实验内容 ................................................................................................................. 66 四、实验要求 ................................................................................................................. 67 五、实验步骤 ................................................................................................................. 67 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 68 七、参考程序 ................................................................................................................. 68 八、实验思考题 ............................................................................................................. 68
实验十九 HS1011湿度传感器实验 .................................................69
一、实验目的 ................................................................................................................. 69 二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 69 三、实验内容 ................................................................................................................. 69 四、实验要求 ................................................................................................................. 70 五、实验步骤 ................................................................................................................. 70 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 71
4
七、参考程序 ................................................................................................................. 71 八、实验思考题 ............................................................................................................. 71
实验二十 红外遥控解码实验 ....................................................72 一、实验目的 ................................................................................................................. 72
二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 72 三、实验内容 ................................................................................................................. 72 四、实验要求 ................................................................................................................. 73 五、实验步骤 ................................................................................................................. 73 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 74 七、参考程序 ................................................................................................................. 74 八、实验思考题 ............................................................................................................. 74
实验二十一 光耦隔离继电器控制实验 ...............................................75 一、实验目的 ................................................................................................................. 75
二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 75 三、实验内容 ................................................................................................................. 75 四、实验要求 ................................................................................................................. 76 五、实验步骤 ................................................................................................................. 76 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 77 七、参考程序 ................................................................................................................. 77 八、实验思考题 ............................................................................................................. 77
实验二十二 直流电机控制实验 ....................................................78 一、实验目的 ................................................................................................................. 78
二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 78 三、实验内容 ................................................................................................................. 78 四、实验要求 ................................................................................................................. 80 五、实验步骤 ................................................................................................................. 80 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 81 七、参考程序 ................................................................................................................. 81 八、实验思考题 ............................................................................................................. 81
实验二十三 步进电机控制实验 ....................................................82 一、实验目的 ................................................................................................................. 82
二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 82 三、实验内容 ................................................................................................................. 82 四、实验要求 ................................................................................................................. 82 五、实验步骤 ................................................................................................................. 83 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 83 七、参考程序 ................................................................................................................. 83 八、实验思考题 ............................................................................................................. 83
实验二十四 数码管驱动显示实验 ..................................................84
一、实验目的 ................................................................................................................. 84
二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 84 三、实验内容 ................................................................................................................. 84 四、实验要求 ................................................................................................................. 85 五、实验步骤 ................................................................................................................. 85 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 85 七、参考程序 ................................................................................................................. 85
5
八、实验思考题 ............................................................................................................. 85
实验二十五 16X16点阵汉字显示实验 ...............................................86 一、实验目的 ................................................................................................................. 86 二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 86 三、实验内容 ................................................................................................................. 86 四、实验要求 ................................................................................................................. 87 五、实验步骤 ................................................................................................................. 87 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 87 七、参考程序 ................................................................................................................. 88 八、实验思考题 ............................................................................................................. 88
实验二十六 LCD1602 显示实验 ..................................................89 一、实验目的 ................................................................................................................. 89
二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 89 三、实验内容 ................................................................................................................. 89 四、实验要求 ................................................................................................................. 90 五、实验步骤 ................................................................................................................. 90 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 90 七、参考程序 ................................................................................................................. 90 八、实验思考题 ............................................................................................................. 90
实验二十七 LCD12864显示实验 ...................................................91 一、实验目的 ................................................................................................................. 91 二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 91 三、实验内容 ................................................................................................................. 91 四、实验要求 ................................................................................................................. 92 五、实验步骤 ................................................................................................................. 92 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 92 七、参考程序 ................................................................................................................. 92 八、实验思考题 ............................................................................................................. 92
实验二十八 矩阵键盘扫描实验 ....................................................93 一、实验目的 ................................................................................................................. 93
二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 93 三、实验内容 ................................................................................................................. 93 四、实验要求 ................................................................................................................. 94 五、实验步骤 ................................................................................................................. 94 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 95 七、参考程序 ................................................................................................................. 95 八、实验思考题 ............................................................................................................. 95
实验二十九 BCD译码显示实验 ....................................................96
一、实验目的 ................................................................................................................. 96 二、实验设备和器件 ..................................................................................................... 96 三、实验内容 ................................................................................................................. 96 四、实验要求 ................................................................................................................. 97 五、实验步骤 ................................................................................................................. 97 六、实验预习要求 ......................................................................................................... 98 七、参考程序 ................................................................................................................. 98 八、实验思考题 ............................................................................................................. 98
6
一、系统概述
微控制器仿真实验实训箱包含丰富的硬件资源与接口电路、多种处理器模块。该系统采用“核心板+底板”双层结构，通过更换不同型号核心板，可学习不同系列的单片机及CPLD等，适应了各院校不同的教学需求。此系列实验系统针对快速掌握运用单片机和CPLD而开发的，包含大量的硬件资源，能不同程度地满足高校的现代电子技术 EDA教学和其它相关实验课程的要求。对于程度较高的同学，本系统极其丰富的功能单元和可搭接的灵活性，使他们完全能够做出超出大纲要求的具有复杂性和创造性的综合实验。同时该系统也是从事教学及科研的广大教师和电子工程师的理想开发工具。希望使用者能从中得到裨益，并提出宝贵的改进意见。
7
二、系统环境配置
1.Microchip介绍
MPLAB 集成开发环境（IDE）是综合的编辑器、项目管理器和设计平台，适用于使用Microchip 的PICmicro® 系列单片机进行嵌入式设计的应用开发（PIC18F4620）。MPLAB IDE 是适用于PICmicro® 系列单片机和dsPICTM 数字信号控制器，基于Windows® 操作系统的集成开发环境。
2.Microchip安装
首先打开光盘里的MPLAB IDE v8.80 集成开发环境 文件夹打开
点击Next>。选择I accept the terms of the license agreement。再点击Next>。
8
选择Complete完全安装，点击Next>。
路径默认，点击Next>。
9
选择同意，点击Next>。直到出现下图，点击“否”，再点击完成。
打开光盘里的MPLAB IDE v8.80 集成开发环境/ PIC18v9.63PL2+文件夹中的HI-TECH C PRO for the PIC18 MCU Family in Lite mode v9.63PL2 .exe，这是PIC18 C编译器。
10
点击Next>；打勾，再点击Next>。安装过程中，提示Select Activate PRO/Standard mode with serial number，输入654321等。注意把用邮件激活勾选上！！点击Next>。看到有I accept the terms of the licence agreement。打勾，点击Next>。
11
路径默认，点击Next>。依次点击Next>,直至点击finish,完成。
如果电脑中有安装过这个软件就会弹出以下这一个窗口，直接安是覆盖安装到完成。
12
完成后打开文件夹中的HI-TECH破解工具V2.3.exe。如下图
点击Open在PIC18v9.63PL2+的安装路径C:\\Program Files\\HI-TECH
Software\\PICC-18\\PRO\\9.63下找到HCPIC18P-654321-activation-request.txt文件，打开。
13
可看到HI-TECH软件的Activate 按键变有效，点击则可成功破解。
成功后可看到在HCPIC-PIC18v9.63PL2+的安装路径下产生了HCPIC18P-654321-activation-response.txt文件，OK!
14
关闭HI-TECH窗口，这时可以运行Microchip软件进行PIC18单片机的软件开发了。
3.MPLAB IDE 使用
打开软件。如下图。
15
现在来新建一个工程项目，打开菜单栏Project―〉Project-wizard.
点击下一步；选择好实验箱的PIC的芯片类型。
16
这里选择C编译器。如果HI-TECH Universal ToolSuite下的HI-TECH ANSI C Compiler打错找不到C编译器，那就要手动要到如图安装的目录下找到picc18.exe C编译器。如下图；
点击Browse选择项目的目录和名称,(注意：软件不支持中文，所以工程目录路径不能有中文，要不就编译出错。) 如下图：
17
如果要加文件到项目中，就在左边的窗口找到后点Add。下一步；
点击完成，项目新建就完成了。
18
在主软件窗口下，菜单栏下点击
，新建一个程序文件。
在程序文件里面写好程序后。就保存为C文件。再把Add File To Project前面的勾打上，就就可以把编好的程序文件加入到项目里面了。
19
点击就会弹出的编译窗口，在弹出的编译窗口中,如无错误或特别警告，成功编译会出现 Build successful 的提醒,编译链接完成后就会产生相应工程的HEX文件了,等编译结束后,然后在工程目录下就会看到有生成HEX文件。连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考产品说明书中的ISP下载软件使用方法对程序进行下载。 接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。
20
三、核心板硬件电路
1、核心板原理图
（1）PIC18F4620单片机最小系统
21
2、核心板丝印图
注意：PIC16F877A的最小应用硬件系统和PIC18F4620是通用的，引脚功能都一样，只是PIC18F4620个别引脚增加了一些功能。
说明：
所使用的排针JP1，JP2为间距2.54mm的双排针,作为处理器的标准接口 处理器核心板的大小为：长80mm，宽80mm，如图标示 排针里排的焊盘中心距离为68mm, 如图标示
排针最上排焊盘中心到板边距离为16mm,如图标示 其他的处理器板尺寸和接口类型同上。
可按照上述尺寸来扩展自己需要的处理器资源；
22
四、引脚对照表
底板丝印 P00~P07 PIC18F4620 PB0~PB7 P10~P15 PA0~PA5 P20~P27 PD0~PD7 P30~P37 PC0~PC7 P60~P62 PE0~PE2 P50~P57 P60~P67 P70~P77 其他控制脚
23
五、软件实验
实验一 IO开关量输入实验
一、实验目的
熟悉PIC18单片机的最小系统，了解单片机I/O的结构；掌握按键键值的读入和处理；学习简单程序的编写。
二、实验设备和器件
PC机 实验箱 ISP下载器
一台 一台 一台
三、实验内容
1、硬件电路
图：8位独立LED
24
图：8位独立按键
2、硬件连接表
PIC18F4620 P30 P31 P20~P27 8位独立按键 K1 K2 8位独立LED D1~D8 四、实验要求
1、利用单片机，按键和发光二极管，构成一个LED灯控制电路;
2、上电时, 点亮LED， 按下K1时, LED向左移一位 ，按下K2时, LED向右移一位。
五、实验步骤
1、打开MPLAB IDE环境，在菜单栏下选择Project的下拉菜单Open Project选项, 加载后缀名为mcp的工程文件。
2、选择菜单Project的下拉菜单点击ReBuild 选项或者点击工具栏的快捷键。
就会弹出的编译窗口，在弹出的编译窗口中,如无错误或特别警告，成功编译会出现 Build successful 的提醒,编译链接完成后就会产生相应工程的HEX文件了,等编译结束后,然后在工程目录下就会看到有生成HEX文件。
3、如果无仿真工程时，可跳过下列步骤。有相应的仿真工程文件时，可进行下列步骤： a、双击打开P_PROTEUS文件夹中的后缀为DSN的仿真工程文件。 b、在处理器芯片PIC18F4620器件上，鼠标右键单击，选择Edit Properties选项，或者双击PIC18F4620芯片，在Program File的浏览选项中添加上面步骤中生成的HEX文件。点击OK，完成HEX文件添加。
c、选择菜单Debug的下拉菜单Start/Restart Debugging选项。此时程序已处于调试状态，同样再次选择菜单Debug,选择Execute选项，程序开始运行。可通过人机接口观察程
25
序的效果。
4、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考产品说明书中的ISP下载软件使用方法对程序进行下载。
5、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。
六、实验预习要求
1、单片机最小系统电路构成; 2、I/O口的内部结构; 3、简单程序指令熟悉;
七、参考程序
参考程序见光盘
八、实验思考题
1、增加LED灯的显示花样，丰富实验的效果。
26
实验二 IO驱动实验
一、实验目的
了解I/O口的电气特性和驱动能力。掌握程序编写的方法。了解LED电路中加入限流电阻的原因。
二、实验设备和器件
PC机 实验箱 ISP下载器
一台 一台 一台
三、实验内容
1、硬件电路：
图：8位独立LED
2、硬件连接表
PIC18F4620 P20~ P27
8位独立LED D1~ D8
27
四、实验要求
利用单片机及8个发光二极管等器件，构成一个流水灯单片机系统。
五、实验步骤
1、打开MPLAB IDE环境，在菜单栏下选择Project的下拉菜单Open Project选项, 加载后缀名为mcp的工程文件。
2、选择菜单Project的下拉菜单点击ReBuild 选项或者点击工具栏的快捷键。
就会弹出的编译窗口，在弹出的编译窗口中,如无错误或特别警告，成功编译会出现 Build successful 的提醒,编译链接完成后就会产生相应工程的HEX文件了,等编译结束后,然后在工程目录下就会看到有生成HEX文件。
3、如果无仿真工程时，可跳过下列步骤。有相应的仿真工程文件时，可进行下列步骤： a、双击打开P_PROTEUS文件夹中的后缀为DSN的仿真工程文件。 b、在处理器芯片PIC18F4620器件上，鼠标右键单击，选择Edit Properties选项，或者双击PIC18F4620芯片，在Program File的浏览选项中添加上面步骤中生成的HEX文件。点击OK，完成HEX文件添加。
c、选择菜单Debug的下拉菜单Start/Restart Debugging选项。此时程序已处于调试状态，同样再次选择菜单Debug,选择Execute选项，程序开始运行。可通过人机接口观察程序的效果。
4、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考产品说明书中的ISP下载软件使用方法对程序进行下载。
5、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。
六、实验预习要求
1、单片机最小系统电路构成; 2、I/O口的内部结构; 3、简单程序指令熟悉;
七、参考程序
参考程序见光盘
八、实验思考题
编写代码实现LED的灰度控制。
28
实验三 外部中断计数实验
一、实验目的
掌握单片机外部中断的设置，中断函数的处理。
二、实验设备和器件
PC机 实验箱 ISP下载器
一台 一台 一台
三、实验内容
1、硬件电路
图：8位共阳数码管
29
图：8位独立按键
2、硬件连接表
PIC18F4620 P20~P27 P30~P33 P00
8位共阳数码管 SA~SH C0~C3 8位独立按键 K1 四、实验要求
在单片机接一个按键作为外部的中断输入信号，通过数码管显示中断次数。
五、实验步骤
1、打开MPLAB IDE环境，在菜单栏下选择Project的下拉菜单Open Project选项, 加载后缀名为mcp的工程文件。
2、选择菜单Project的下拉菜单点击ReBuild 选项或者点击工具栏的快捷键。
就会弹出的编译窗口，在弹出的编译窗口中,如无错误或特别警告，成功编译会出现 Build successful 的提醒,编译链接完成后就会产生相应工程的HEX文件了,等编译结束后,然后在工程目录下就会看到有生成HEX文件。
3、如果无仿真工程时，可跳过下列步骤。有相应的仿真工程文件时，可进行下列步骤： a、双击打开P_PROTEUS文件夹中的后缀为DSN的仿真工程文件。 b、在处理器芯片PIC18F4620器件上，鼠标右键单击，选择Edit Properties选项，或者双击PIC18F4620芯片，在Program File的浏览选项中添加上面步骤中生成的HEX文件。点击OK，完成HEX文件添加。
c、选择菜单Debug的下拉菜单Start/Restart Debugging选项。此时程序已处于调试状态，同样再次选择菜单Debug,选择Execute选项，程序开始运行。可通过人机接口观察程
30
序的效果。
4、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考产品说明书中的ISP下载软件使用方法对程序进行下载。
5、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。
六、实验预习要求
中断相关的寄存器了解。
实验效果说明：由按键产生中断脉冲，数码管显示脉冲个数。
七、参考程序
参考程序见光盘
八、实验思考题
1、按键触发时可能导致，多次中断发生，如何避免这种情况发生。
31
实验四 计数器实验
一、实验目的
掌握定时器，计数器的寄存器设置。 学会定时器中断函数的处理。
二、实验设备和器件
PC机 实验箱 ISP下载器
一台 一台 一台
三、实验内容
1、硬件电路：
图：8位共阳数码管
2、硬件连接表
PIC18F4620 P20~P27 P30 P14
32
8位共阳数码管 SA~SH C0 8位独立按键 K1
四、实验要求
利用计数器组成一个0~9按键计数电路。通过数码管显示。
五、实验步骤
1、打开MPLAB IDE环境，在菜单栏下选择Project的下拉菜单Open Project选项, 加载后缀名为mcp的工程文件。
2、选择菜单Project的下拉菜单点击ReBuild 选项或者点击工具栏的快捷键。
就会弹出的编译窗口，在弹出的编译窗口中,如无错误或特别警告，成功编译会出现 Build successful 的提醒,编译链接完成后就会产生相应工程的HEX文件了,等编译结束后,然后在工程目录下就会看到有生成HEX文件。
3、如果无仿真工程时，可跳过下列步骤。有相应的仿真工程文件时，可进行下列步骤： a、双击打开P_PROTEUS文件夹中的后缀为DSN的仿真工程文件。 b、在处理器芯片PIC18F4620器件上，鼠标右键单击，选择Edit Properties选项，或者双击PIC18F4620芯片，在Program File的浏览选项中添加上面步骤中生成的HEX文件。点击OK，完成HEX文件添加。
c、选择菜单Debug的下拉菜单Start/Restart Debugging选项。此时程序已处于调试状态，同样再次选择菜单Debug,选择Execute选项，程序开始运行。可通过人机接口观察程序的效果。
4、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考产品说明书中的ISP下载软件使用方法对程序进行下载。
5、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。
六、实验预习要求
1、主要知识点概述：
本实验涉及到三个知识点：定时器/计数器的使用、中断响应以及中断程序。 中断服务的书写格式。
2、实验效果说明：数码管显示频率。
七、参考程序
参考程序见光盘
八、实验思考题
1、定时器测量一外部时钟的脉冲宽度。
33
实验五 定时器实验
一、实验目的
掌握定时器/计数器的寄存器设置。 学会定时器中断函数的处理。
二、实验设备和器件
PC机 实验箱 ISP下载器
一台 一台 一台
三、实验内容
1、硬件电路：
图：8位共阳数码管
2、硬件连接表
PIC18F4620 P20~P27 P30~P32
8位共阳数码管 SA~SH C0~C2
34
四、实验要求
利用定时器组成一个第1S自加1电路。通过数码管显示。
五、实验步骤
1、打开MPLAB IDE环境，在菜单栏下选择Project的下拉菜单Open Project选项, 加载后缀名为mcp的工程文件。
2、选择菜单Project的下拉菜单点击ReBuild 选项或者点击工具栏的快捷键。
就会弹出的编译窗口，在弹出的编译窗口中,如无错误或特别警告，成功编译会出现 Build successful 的提醒,编译链接完成后就会产生相应工程的HEX文件了,等编译结束后,然后在工程目录下就会看到有生成HEX文件。
3、如果无仿真工程时，可跳过下列步骤。有相应的仿真工程文件时，可进行下列步骤： a、双击打开P_PROTEUS文件夹中的后缀为DSN的仿真工程文件。 b、在处理器芯片PIC18F4620器件上，鼠标右键单击，选择Edit Properties选项，或者双击PIC18F4620芯片，在Program File的浏览选项中添加上面步骤中生成的HEX文件。点击OK，完成HEX文件添加。
c、选择菜单Debug的下拉菜单Start/Restart Debugging选项。此时程序已处于调试状态，同样再次选择菜单Debug,选择Execute选项，程序开始运行。可通过人机接口观察程序的效果。
4、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考产品说明书中的ISP下载软件使用方法对程序进行下载。
5、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。
六、实验预习要求
1、主要知识点概述：
本实验涉及到三个知识点：定时器/计数器的使用、中断响应以及中断程序。 定时器0工作于计数方式或工作于定时方式的中断服务的书写格式。 2、实验效果说明：定时器定时的时间比延时函数精确。
七、参考程序
参考程序见光盘
八、实验思考题
1、定时器测量一外部时钟的脉冲宽度。
35
实验六 PWM发生器实验
一、实验目的
熟悉PWM波形产生原理；了解占空比的概念；熟悉定时器的使用和中断程序的编写。
二、实验设备和器件
PC机 一台 实验箱 一台 ISP下载器 一台 示波器 一台
三、实验内容
1、硬件电路（略） 2、硬件连接表
PIC18F4620 P20~P27
8位独立LED D1~D8 四、实验要求
P2引脚输出不同占空比的PWM波形,可以用一个LED灯观看渐亮渐灭的效果。 PWM的定义；用定时器中断等改变波形的占空比。 实验效果说明：发通过对P2引脚占空比调整输出20个级别的调整波形，可通过示波器观察。
五、实验步骤
1、打开MPLAB IDE环境，在菜单栏下选择Project的下拉菜单Open Project选项, 加载后缀名为mcp的工程文件。
2、选择菜单Project的下拉菜单点击ReBuild 选项或者点击工具栏的快捷键。
就会弹出的编译窗口，在弹出的编译窗口中,如无错误或特别警告，成功编译会出现 Build successful 的提醒,编译链接完成后就会产生相应工程的HEX文件了,等编译结束后,然后在工程目录下就会看到有生成HEX文件。
3、如果无仿真工程时，可跳过下列步骤。有相应的仿真工程文件时，可进行下列步骤： a、双击打开P_PROTEUS文件夹中的后缀为DSN的仿真工程文件。 b、在处理器芯片PIC18F4620器件上，鼠标右键单击，选择Edit Properties选项，或者双击PIC18F4620芯片，在Program File的浏览选项中添加上面步骤中生成的HEX文件。点击OK，完成HEX文件添加。
c、选择菜单Debug的下拉菜单Start/Restart Debugging选项。此时程序已处于调试状
36
态，同样再次选择菜单Debug,选择Execute选项，程序开始运行。可通过人机接口观察程序的效果。
4、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考产品说明书中的ISP下载软件使用方法对程序进行下载。
5、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。
六、实验预习要求
PWM的定义；用定时器中断等改变波形的占空比。
实验效果说明：发通过对P2脚占空比调整输出20个级别的调整波形，可通过示波器观察。
七、参考程序
参考程序见光盘
八、实验思考题
编程输出一个可通过按键调节占空比和频率的方波。
37
实验七 蜂鸣器实验
一、实验目的
掌握定时器的使用；掌握蜂鸣器的发声原理；熟悉PWM波形的产生。
二、实验设备和器件
PC机 一台 实验箱 一台 ISP下载器
一台
三、实验内容
1、硬件电路
图：蜂鸣器
2、硬件连接表
PIC18F4620 蜂鸣器 P30 BUZ
四、实验要求
用定时器设计PWM波形驱动蜂鸣器发出报警声。
38
五、实验步骤
1、打开MPLAB IDE环境，在菜单栏下选择Project的下拉菜单Open Project选项, 加载后缀名为mcp的工程文件。
2、选择菜单Project的下拉菜单点击ReBuild 选项或者点击工具栏的快捷键。
就会弹出的编译窗口，在弹出的编译窗口中,如无错误或特别警告，成功编译会出现 Build successful 的提醒,编译链接完成后就会产生相应工程的HEX文件了,等编译结束后,然后在工程目录下就会看到有生成HEX文件。
3、如果无仿真工程时，可跳过下列步骤。有相应的仿真工程文件时，可进行下列步骤： a、双击打开P_PROTEUS文件夹中的后缀为DSN的仿真工程文件。 b、在处理器芯片PIC18F4620器件上，鼠标右键单击，选择Edit Properties选项，或者双击PIC18F4620芯片，在Program File的浏览选项中添加上面步骤中生成的HEX文件。点击OK，完成HEX文件添加。
c、选择菜单Debug的下拉菜单Start/Restart Debugging选项。此时程序已处于调试状态，同样再次选择菜单Debug,选择Execute选项，程序开始运行。可通过人机接口观察程序的效果。
4、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考产品说明书中的ISP下载软件使用方法对程序进行下载。
5、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。
六、实验预习要求
1、主要知识点概述：蜂鸣器的驱动原理；定时器中断的使用； PWM的产生原理。 2、实验效果说明：蜂鸣器演奏出歌曲。
七、参考程序
参考程序见光盘
八、实验思考题
1、电路中二极管D32的作用。
2、单片机的IO口能否直接驱动蜂鸣器。
3、把电路中的PNP三极管换成NPN三极管，电路需要做哪些修改。
39
实验八 外扩WDT看门狗实验
一、实验目的
理解硬件看门狗的作用，比较硬件看门狗同软件看门狗的差别。
二、实验设备和器件
PC机 实验箱 ISP下载器
一台 一台 一台
三、实验内容
1、硬件电路
图：看门狗电路
2、硬件连接表
PIC18F4620 P20 P21 P30~ P37 RST 看门狗电路 WDT /RESET 8位独立开关 SW1 8位独立LED D1~ D8
40
四、实验要求
用外部看门狗实现对单片机的复位当不喂看门狗的时候，系统会自动复位使得流水灯不能运行；当喂狗后，系统不会自动复位，流水等能在此次运行。
五、实验步骤
1、打开MPLAB IDE环境，在菜单栏下选择Project的下拉菜单Open Project选项, 加载后缀名为mcp的工程文件。
2、选择菜单Project的下拉菜单点击ReBuild 选项或者点击工具栏的快捷键。
就会弹出的编译窗口，在弹出的编译窗口中,如无错误或特别警告，成功编译会出现 Build successful 的提醒,编译链接完成后就会产生相应工程的HEX文件了,等编译结束后,然后在工程目录下就会看到有生成HEX文件。
3、如果无仿真工程时，可跳过下列步骤。有相应的仿真工程文件时，可进行下列步骤： a、双击打开P_PROTEUS文件夹中的后缀为DSN的仿真工程文件。 b、在处理器芯片PIC18F4620器件上，鼠标右键单击，选择Edit Properties选项，或者双击PIC18F4620芯片，在Program File的浏览选项中添加上面步骤中生成的HEX文件。点击OK，完成HEX文件添加。
c、选择菜单Debug的下拉菜单Start/Restart Debugging选项。此时程序已处于调试状态，同样再次选择菜单Debug,选择Execute选项，程序开始运行。可通过人机接口观察程序的效果。
4、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考产品说明书中的ISP下载软件使用方法对程序进行下载。
5、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。
六、实验预习要求
1、主要知识点概述：
看门狗定时器原理；看门狗定时器的使用； 看门狗定时器复位过程。 实验效果说明：
当按键为1时，按时喂狗系统不复位，流水灯正常运行，反之，系统复位，流水灯不能正常运行。
七、参考程序
参考程序见光盘
八、实验思考题
编写程序，实现软件看门狗的功能。
41
实验九 PIC18片内WDT看门狗实验
一、实验目的
理解硬件看门狗的作用，比较硬件看门狗同软件看门狗的差别。
二、实验设备和器件
PC机 实验箱 ISP下载器
一台 一台 一台
三、实验内容
1、硬件电路
图：8位独立按键
2、硬件连接表
PIC18F4620 P20 P30~ P37 8位独立开关 SW1 8位LED D1~ D8 四、实验要求
用外部看门狗实现对单片机的复位当不喂看门狗的时候，系统会自动复位使得流水灯不能运行当按时喂狗后，系统不会自动复位，流水等能在此次运行。
42
五、实验步骤
1、打开MPLAB IDE环境，在菜单栏下选择Project的下拉菜单Open Project选项, 加载后缀名为mcp的工程文件。
2、选择菜单Project的下拉菜单点击ReBuild 选项或者点击工具栏的快捷键。
就会弹出的编译窗口，在弹出的编译窗口中,如无错误或特别警告，成功编译会出现 Build successful 的提醒,编译链接完成后就会产生相应工程的HEX文件了,等编译结束后,然后在工程目录下就会看到有生成HEX文件。
3、如果无仿真工程时，可跳过下列步骤。有相应的仿真工程文件时，可进行下列步骤： a、双击打开P_PROTEUS文件夹中的后缀为DSN的仿真工程文件。 b、在处理器芯片PIC18F4620器件上，鼠标右键单击，选择Edit Properties选项，或者双击PIC18F4620芯片，在Program File的浏览选项中添加上面步骤中生成的HEX文件。点击OK，完成HEX文件添加。
c、选择菜单Debug的下拉菜单Start/Restart Debugging选项。此时程序已处于调试状态，同样再次选择菜单Debug,选择Execute选项，程序开始运行。可通过人机接口观察程序的效果。
4、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考产品说明书中的ISP下载软件使用方法对程序进行下载。
5、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。
六、实验预习要求
1、主要知识点概述：
看门狗定时器原理；看门PIC18片内狗定时器的使用； 看门狗定时器复位过程。 实验效果说明：
当按键为1时，按时喂狗系统不复位，流水灯正常运行，反之，系统复位，流水灯不能正常运行。
七、参考程序
参考程序见光盘
八、实验思考题
编写程序，实现软件看门狗的功能。
43
实验十 24C02读写实验
一、实验目的
掌握单片机IO模拟I2C总线的方法。 了解EEPROM保存数据的特性。
二、实验设备和器件
PC机 实验箱 ISP下载器
一台 一台 一台
三、实验内容
1、硬件电路
图：EEPROM
44
图：8位共阳数码管
2、硬件连接表
PIC18F4620 P06 P07 P30~ P37 P20~ P22 EEPROM SCK SDA 8位共阳数码管 SA~ SH C0~ C2 四、实验要求
利用实验板上提供的I2C器件AT24C02编写I2C总线读写程序，记录开机的次数，每重新运行一次 就向24C02的特定地址读出一字节数据，然后把该字节数据显示出来，对该字节数据加一后，重新写入该地址
五、实验步骤
1、打开MPLAB IDE环境，在菜单栏下选择Project的下拉菜单Open Project选项, 加载后缀名为mcp的工程文件。
2、选择菜单Project的下拉菜单点击ReBuild 选项或者点击工具栏的快捷键。
就会弹出的编译窗口，在弹出的编译窗口中,如无错误或特别警告，成功编译会出现 Build successful 的提醒,编译链接完成后就会产生相应工程的HEX文件了,等编译结束后,然后在工程目录下就会看到有生成HEX文件。
3、如果无仿真工程时，可跳过下列步骤。有相应的仿真工程文件时，可进行下列步骤：
45
a、双击打开P_PROTEUS文件夹中的后缀为DSN的仿真工程文件。 b、在处理器芯片PIC18F4620器件上，鼠标右键单击，选择Edit Properties选项，或者双击PIC18F4620芯片，在Program File的浏览选项中添加上面步骤中生成的HEX文件。点击OK，完成HEX文件添加。
c、选择菜单Debug的下拉菜单Start/Restart Debugging选项。此时程序已处于调试状态，同样再次选择菜单Debug,选择Execute选项，程序开始运行。可通过人机接口观察程序的效果。
4、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考产品说明书中的ISP下载软件使用方法对程序进行下载。
5、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。
六、实验预习要求
1、AT24C02是一个2K位串行CMOS E2PROM， 内部含有256个8位字节，CATALYST公司的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。AT24C02有一个16字节页写缓冲器。该器件通过IIC总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。
2、器件寻址：
前八位是地址地址信号，从最高位（MSB）开始，其中前四位是固定值1010，后三位有管脚A0、A1、A2的基地情况确定。最后一位是读写控制信号，0表示写，1表示读。若与SDA线发送过来的地址比较一致，则器件输出应答0，否则将返回等待状态。器件内部地址寻址是在器件寻址之后，对256个字节进行寻址，直接传送8位地址信号（00-FF）对应于器件内部的地址。
七、参考程序
参考程序见光盘
八、实验思考题
1、对24C02进行块操作。
2、储存器ROM、PROM、EPROM、EEPROM、 NOR FLASH、AND FLASH的区别。
46
实验十一 DS1302时钟实验
一、实验目的
掌熟悉单片机小系统综合设计方法；握单片机扩展实时时钟芯片DS1302的工作原理
二、实验设备和器件
PC机 实验台 ISP下载器
一台 一台 一台
三、实验内容
1、硬件电路
图：DS1302时钟电路
47
图：LCD1602字符屏
2、硬件连接表
PIC18F4620 P30 P31 P32 P33 P34 P35 P20~ P27
时钟电路 RST SCLK IO LCD1602字符屏 RS RW EN DB0~DB7 四、实验要求
1、利用DS1302和LCD，实现时钟的计算和显示
2、可以设计DS1302初始时间值。LCD将DS1302计算出来的年、月、日、时、分、秒、星期以两行的方式实时地显示在LCD上。
五、实验步骤
1、打开MPLAB IDE环境，在菜单栏下选择Project的下拉菜单Open Project选项, 加载后缀名为mcp的工程文件。
2、选择菜单Project的下拉菜单点击ReBuild 选项或者点击工具栏的快捷键。
就会弹出的编译窗口，在弹出的编译窗口中,如无错误或特别警告，成功编译会出现 Build successful 的提醒,编译链接完成后就会产生相应工程的HEX文件了,等编译结束后,然后
48
在工程目录下就会看到有生成HEX文件。
3、如果无仿真工程时，可跳过下列步骤。有相应的仿真工程文件时，可进行下列步骤： a、双击打开P_PROTEUS文件夹中的后缀为DSN的仿真工程文件。 b、在处理器芯片PIC18F4620器件上，鼠标右键单击，选择Edit Properties选项，或者双击PIC18F4620芯片，在Program File的浏览选项中添加上面步骤中生成的HEX文件。点击OK，完成HEX文件添加。
c、选择菜单Debug的下拉菜单Start/Restart Debugging选项。此时程序已处于调试状态，同样再次选择菜单Debug,选择Execute选项，程序开始运行。可通过人机接口观察程序的效果。
4、连接ISP下载器一端到USB接口，另一端连到目标板。打开实验台电源，参考产品说明书中的ISP下载软件使用方法对程序进行下载。
5、接下来大家就可以按照硬件连接表连线了，然后测试程序，观察实验现象，理解程序，最后自己修改程序提高编程能力。
六、实验预习要求
主要知识点概述：
本实验主要用到的知识点是：DS1302的工作原理、字符型LCD的显示原理DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。增加了主电源/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。
七、参考程序
参考程序见光盘
八、实验思考题
1、电路中32.768KHz的晶振的作用。
2、外部时钟芯片和定时器产生时钟的优劣比较。
49
实验十二 74LS164串入并出移位实验
一、实验目的
理解串行通讯和并行通讯的含义；了解74LS164的工作原理，理解串转并的原理；掌握单片机串口用于并行输出口扩展的原理。
二、实验设备和器件
PC机 实验箱 ISP下载器
一台 一台 一台
三、实验内容
1、硬件电路
图：74LS164串入并出移位
50