1

单片机硬件平台认识实验

了解单片机实验箱的结构组成，包括模拟信号发生器、地址译码电路、开关量发生器、发光二极管组等模块；掌握单片机最小系统的构成，熟悉 单片机芯片的引脚功能与连接方式；学习实验箱与计算机的连接及调试方法，为后续实验奠定硬件基础。

2

单片机软件平台认识实验

掌握 Keil4 编程环境的使用，包括新建工程、编写 C 语言程序、编译生成。hex 文件等操作；熟悉 Proteus 仿真软件的操作，能够绘制单片机系统电路原理图并进行虚拟仿真；学习 STC-ISP 下载软件的使用，掌握将程序烧录到单片机芯片的方法。

3

IO 口输出 -- 流水灯实验

掌握单片机 P1 口直接控制的操作方法；设计流水灯程序，理解延时程序的编写原理；利用 KEIL4 和 Proteus 进行程序设计与仿真，再通过硬件实验平台实现八个发光二极管循环闪烁（频率 1HZ，实验系统振荡器频率 12M），熟悉硬件线路连接与程序下载流程。

4

IO 口输入 -- 开关控制实验

掌握单片机 IO 口作为输入的程序控制方法；设计开关控制流水灯的程序，实现开关对流水灯开启与停止状态的控制，闪烁频率 1HZ；通过硬件实验平台完成键控制流水灯实验，对比 IO 口输入与输出的区别。

5

IO 口综合 -- 键控声光报警电路实验

掌握单片机蜂鸣器的工作原理和数码管的控制方法；设计键控声光报警程序，当开关打开时数码管循环显示 9-0，开关闭合后报警器响且数码管显示 8 并以 5HZ 频率闪烁；利用 Proteus 绘制电路并仿真，再通过硬件平台验证，掌握开关器件的设计与应用。

6

外部中断基础应用实验

掌握单片机外部中断的工作原理和应用方法；设计外部中断控制流水灯的程序，通过 C 语言编程实现外部中断控制八个发光二极管循环闪烁（频率 5HZ）；利用 Proteus 绘制包含单片机小系统、流水灯系统和外部中断 0 的电路，完成软件仿真与硬件验证。

7

中断嵌套实验

理解单片机外部中断优先级的设置方法；掌握 C51 外部中断嵌套的应用；设计嵌套中断控制流水灯程序，系统运行时流水灯正常循环，触发低优先级外部中断 0 时 4 灯亮 4 灯灭循环，触发高优先级外部中断 1 时 8 灯全亮全灭 10 次（频率约 5HZ）；完成硬件实验验证中断嵌套功能。

8

定时器实验

掌握单片机定时器的基本工作原理和时间设置方法；学会编写定时器中断服务程序；利用定时器 0 实现长时间定时，从 P1.0 口输出频率 1HZ、脉宽 1S 的方波控制 LED 灯闪动（fosc=12MHZ）；通过 Proteus 仿真和硬件实验平台验证定时器功能。

9

计数器实验

掌握单片机计数器的基本工作原理和相关寄存器设置；学会编写计数器中断服务程序；将 T1 设为计数模式（方式 1 中断），在计数输入引脚 T1（P3.5）外接按钮开关，按 4 次按钮后 P1 口 8 只 LED 闪烁不停；完成电路仿真与硬件实验验证。

10

串口扩展并行口实验

掌握串口扩展并行 I/O 口的方法；熟悉串口工作模式 0（8 位同步移位寄存器，波特率 fosc/12）的使用；利用 74LS164 串入并出移位寄存器，其输出口接 SW-LED 模块，实现 LED 灯依次显示形成流水灯；完成软件设计、仿真与硬件验证。

11

LCD1602 显示实验

掌握 LCD1602 的工作原理和控制方法；设计 LCD1602 显示程序，实现指定字符（如 “Welcome”“Harbin CHINA”）的显示；利用 Proteus 绘制单片机与 LCD1602 的接口电路，完成软件仿真，再通过硬件实验平台实现 LCD1602 显示功能，熟悉硬件线路连接与程序调试。

12

单总线串行扩展应用实验

掌握单总线串行扩展技术；了解温度传感器 DS18B20 的特性和温度测量原理（测量范围 - 55~128℃，-10~+85℃内精度 ±0.5℃）；设计基于 DS18B20 和 LED 数码管的单总线温度测量程序，实现温度数据的采集与显示；完成电路仿真与硬件实验，掌握单总线协议的实现方法。

13

模数转换（ADC0809）实验

掌握单片机 ADC0809 的基本工作原理；学会 ADC 芯片与 AT89S51 单片机的硬件接口设计和接口驱动程序编写；采用查询方式控制 ADC0809（Proteus 中用 ADC0808 替代）进行 A/D 转换，将转换结果输出到 LED 显示；理解 A/D 转换器的转换时间、分辨率等主要技术指标，完成仿真与硬件实验。

14

数模转换（DAC0832）实验

掌握单片机 DAC0832 的基本工作原理（8 位分辨率、电流输出、单 / 双缓冲输入等特性）；学会 DAC 芯片与 AT89S51 单片机的硬件接口设计和驱动程序编写；采用单缓冲方式接口，单片机通过 P1 口向 DAC0832 送入数字量并转换输出，用虚拟直流电压表测量经运放 LM358N I/V 转换后的电压值，观察输出电压变化；完成仿真与硬件实验。

15

直流电机控制实验

掌握直流电机的基本工作原理和驱动原理；学会直流电机与 AT89S51 单片机的硬件接口设计和驱动程序编写；利用单片机两个 I/O 脚控制直流电机，P3.7 脚输出 PWM 信号控制转速，P3.6 脚控制旋转方向；通过编程实现电机转速和方向的调节，完成仿真与硬件实验验证。

16

步进电机控制实验

掌握步进电机的基本工作原理（将脉冲信号转为角位移 / 线位移）和驱动原理；了解步进电机的单四拍、双四拍、单双八拍等工作方式；设计程序用四路 I/O 口输出实现环形脉冲分配，控制步进电机按固定方向转动，通过 “正转”“反转” 按键控制电机转向，松开按键电机停止；完成仿真与硬件实验。

17

简易电子琴设计实验

熟悉单片机最小系统的设计与制作；掌握单片机接口技术在电子琴设计中的应用；利用 4X4 矩阵键盘作为音符输入，蜂鸣器作为发声器件，通过定时器产生不同频率的脉冲驱动蜂鸣器发出 1-7 等音符；设计程序实现按键扫描、音符频率控制和节拍控制，完成简易电子琴的软硬件设计与调试。

18

超声波测距与显示实验

掌握超声波测距的基本原理；学会超声波测距模块与单片机的接口设计和数据处理方法；结合 LCD1602 显示模块，设计程序实现超声波发射、回波接收、距离计算与显示；完成硬件电路搭建（单片机最小系统、超声波模块、LCD1602 等）与程序调试，实现一定范围内（如 0-500cm）的距离测量与显示，并可加入温度补偿功能提高测量精度。

19

I2C

掌握I2C通信基本原理，学会使用单片机对I2C接口的EEPROM进行数据的读写。

20

SPI

掌握SPI通信基本原理，学会使用单片机对SPI接口的实时时钟芯片进行数据的读写。

21

综合设计实训

能让学生按照企业实际的产品构思、设计、实现、运行的全流程开展温度过程控制系统、出租车计价系统、基于单片机和wifi的远程采集控制系统、智能语音识别与控制系统等项目开发，项目包含硬件设计、程序开发、通讯模组使用、软件开发等系统级项目全部知识点。系统同时支持学生开展工程实训、电子竞赛训练、创新实践等。