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单片机文档
第四章实验及实践课题
1.闪烁灯
1.实验任务
如图4.1.1所示:
在P1.0端口上接一个发光二极管L1,使L1在不停地一亮一灭,一亮一灭的时间间隔为0.2秒。
2.电路原理图
图4.1.1
3.系统板上硬件连线
把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1端口上。
4.程序设计内容
(1).延时程序的设计方法
作为单片机的指令的执行的时间是很短,数量大微秒级,因此,相差太大,相对于微秒来说,秒,0.2我们要求的闪烁时间间隔为
所以我们在执行某一指令时,插入延时程序,来达到我们的要求,但这样的延时程序是如何设计呢?
下面具体介绍其原理:
如图4.1.1所示的石英晶体为12MHz,因此,1个机器周期为1微
MOVR6,#202个2
2个22+2×248D1:
MOVR7,#248
=49820×
DJNZR7,$2个2×248
(498
2×20=402DJNZR6,D1个
10002
因此,上面的延时程序时间为10.002ms。
由以上可知,当R6=10、R7=248时,延时5ms,R6=20、R7=248时,延时10ms,以此为基本的计时单位。
如本实验要求0.2秒=200ms,10ms×R5=200ms,则R5=20,延时子程序如下:
DELAY:
MOVR5,#20
MOVR6,#20D1:
MOVR7,#248D2:
DJNZR7,$
DJNZR6,D2
DJNZR5,D1
RET
(2).输出控制
如图1所示,当P1.0端口输出高电平,即P1.0=1时,根据发光二极管的单向导电性可知,这时发光二极管L1熄灭;当P1.0端我们可以使用亮;L1发光二极管时,0=P1.0即口输出低电平,
SETBP1.0指令使P1.0端口输出高电平,使用CLRP1.0指令使P1.0端口输出低电平。
5.程序框图
如图4.1.2所示
4.1.2
图
7.C语言源程序
#include
sbitL1=P1^0;
//延时0.2秒子程序voiddelay02s(void)
{
unsignedchari,j,k;
for(i=20;i>0;i--)
for(j=20;j>0;j--)
for(k=248;k>0;k--);
}
voidmain(void)
{
while
(1)
{
L1=0;
delay02s();
L1=1;
delay02s();
}
}
2.模拟开关灯
1.实验任务
如图4.2.1所示,监视开关K1(接在P3.0端口上),用发光二极管L1(接在单片机P1.0端口上)显示开关状态,如果开关合上,L1亮,开关打开,L1熄灭。
2.电路原理图
4.2.1
图
3.系统板上硬件连线
(1).把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“八路发光
二极管指示模块”区域中的L1端口上;
(2).把“单片机系统”区域中的P3.0端口用导线连接到“四路拨动
开关”区域中的K1端口上;
4.程序设计内容
(1).开关状态的检测过程
单片机对开关状态的检测相对于单片机来说,是从单片机的P3.0端口输入信号,而输入的信号只有高电平和低电平两种,当拨开开关K1拨上去,即输入高电平,相当开关断开,当拨动开关K1拨下去,即输入低电平,相当开关闭合。
单片机可以采用JBBIT,REL或者是JNBBIT,REL指令来完成对开关状态的检测即可。
(2).输出控制
如图3所示,当P1.0端口输出高电平,即P1.0=1时,根据发光二极管的单向导电性可知,这时发光二极管L1熄灭;当P1.0端口输出低电平,即P1.0=0时,发光二极管L1亮;我们可以使用SETBP1.0指令使P1.0端口输出高电平,使用CLRP1.0指令使P1.0端口输出低电平。
5.程序框图
!
错误开始
K1开关闭合了吗?
L1亮
灭L1.
图4.2.2
7.C语言源程序
#include
sbitK1=P3^0;
sbitL1=P1^0;
voidmain(void)
{
while
(1)
{
if(K1==0)
{
//灯亮L1=0;
}
else
{
灯灭L1=1;//}
}
}
多路开关状态指示.3
实验任务1.
P1.7-L4,P1.4--所示,如图4.3.1AT89S51单片机的P1.0P1.3接四个发光二极管L1
对应的灯亮,编程将开关的状态反映到发光二极管上。
-K4,(开关闭合,K1接了四个开关开关断开,对应的灯灭)。
2.电路原理图
4.3.1
图系统板上硬件连线3.
“八路发光二极管指示模块”P1.3用导线连接到“单片机系统”区域中的P1.0-把(1.
区域中的L1-L4端口上;
(2.把“单片机系统”区域中的P1.4-P1.7用导线连接到“四路拨动开关”区域中的
K1-K4端口上;
4.程序设计内容
(1.开关状态检测
对于开关状态检测,相对单片机来说,是输入关系,我们可轮流检测每个开关状态,根据每个开关的状态让相应的发光二极管指示,可以采用JBP1.X,REL或JNBP1.X,REL指令来完成;也可以一次性检测四路开关状态,然后让其指示,可以采用MOVA,P1指令一次把P1端口的状态全部读位的状态来指示。
4入,然后取高.
.输出控制(2
指令来完成,CLRP1.XSETBP1.X和L1根据开关的状态,由发光二极管-L4来指示,我们可以用也可以采用MOVP1,#1111XXXXB方法一次指示。
5.程序框图
!
错误开始
读P1口数据到A中CCA内容右移4次CCA内容与F0H相或CCA内容送入P1口CC
4.3.2
图C语言源程序)7.方法一(
#include
unsignedchartemp;
voidmain(void)
{
while
(1)
{
temp=P1>>4;
temp=temp|0xf0;
P1=temp;
}
}
C语言源程序)9.方法二(
#include
voidmain(void)
{
while
(1)
{
if(P1_4==0)
{
P1_0=0;
}
else
{
P1_0=1;
}
if(P1_5==0)
{
P1_1=0;
}
else
{
P1_1=1;
}
if(P1_6==0)
{
P1_2=0;
}
else
{
P1_2=1;
}
if(P1_7==0)
{
P1_3=0;
}
else
{
P1_3=1;
}
}
}
4.广告灯的左移右移
1.实验任务
做单一灯的左移右移,硬件电路如图4.4.1所示,八个发光二极管L1-L8分别接在单片机的P1.0-P1.7接口上,输出“0”时,发光二极管亮,开始时P1.0→P1.1→P1.2→P1.3→┅→P1.7→P1.6→┅→P1.0亮,重复循环。
2.电路原理图
4.4.1
图
3.系统板上硬件连线
把“单片机系统”区域中的P1.0-P1.7用8芯排线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1-L8端口上,要求:
P1.0对应着L1,P1.1对应着L2,……,P1.7对应着L8。
4.程序设计内容
我们可以运用输出端口指令MOVP1,A或MOVP1,#DATA,只要给累加器值或常数值,然后执行上述的指令,即可达到输出控制的动作。
每次送出的数据是不同,具体的数据如下表1所示
P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0说明
L2L1L6L5L4L3L8L7
L1亮11111101
L2亮01111111
L3亮01111111
L4亮10111111
L51亮1011111
L611亮110111
L7亮11011111
L8亮1
1110111
1
表5.程序框图
图4.4.2
7.C语言源程序
#include
unsignedchari;
unsignedchartemp;
unsignedchara,b;
voiddelay(void)
{
unsignedcharm,n,s;
for(m=20;m>0;m--)
for(n=20;n>0;n--)
for(s=248;s>0;s--);
}
voidmain(void)
{
while
(1)
{
temp=0xfe;
P1=temp;
delay();
for(i=1;i<8;i++)
{
a=temp<
b=temp>>(8-i);
P1=a|b;
delay();
}
for(i=1;i<8;i++)
{
a=temp>>i;
b=temp<<(8-i);
P1=a|b;
delay();
}
}
}
广告灯(利用取表方式)
实验任务.1
次次,闪烁22利用取表的方法,使端口P1做单一灯的变化:
左移次,右移20.2秒)。
(延时的时间2.电路原理图
图4.5.1
3.系统板上硬件连线
把“单片机系统”区域中的P1.0-P1.7用8芯排线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1-L8端口上,要求:
P1.0对应着L1,P1.1对应着L2,……,P1.7对应着L8。
4.程序设计内容
在用表格进行程序设计的时候,要用以下的指令来完成
().利用MOVDPTR,#1DATA16的指令来使数据指针寄存器指到
表的开头。
().利用MOVCA,@A+2DPTR的指令,根据累加器的值再加上
DPTR的值,就可以使程序计数器PC指到表格内所要取出的数据。
因此,只要把控制码建成一个表,而利用MOVC工,@A+DPTR做取码的操作,就可方便地处理一些复杂的控制动作,取表过程如下图所示:
.5程序框图
4.5.2
图
语言源程序7.C
#include
unsignedcharcodetable[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f,
0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f,
0x7f,0xbf,0xdf,0xef,
0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,
0x7f,0xbf,0xdf,0xef,
0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,
0x00,0xff,0x00,0xff,
0x01};
unsignedchari;
voiddelay(void)
{
unsignedcharm,n,s;
for(m=20;m>0;m--)
for(n=20;n>0;n--)
for(s=248;s>0;s--);
}
voidmain(void)
{
while
(1)
{
if(table[i]!
=0x01)
{
P1=table[i];
i++;
delay();
}
else
{
i=0;
}
}
}
6.报警产生器
1.实验任务
用P1.0输出1KHz和500Hz的音频信号驱动扬声器,作报警信号,要求1KHz信号响100ms,500Hz信号响200ms,交替进行,P1.7接一开关进行控制,当开关合上响报警信号,当开关断开告警信号停止,编出程序。
.
2.电路原理图
图4.6.1
3.系统板上硬件连线
(1.把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“音频放
大模块”区域中的SPKIN端口上;
(2.在“音频放大模块”区域中的SPKOUT端口上接上一个8欧
的或者是16欧的喇叭;
(3.把“单片机系统”区域中的P1.7/RD端口用导线连接到“四
路拨动开关”区域中的K1端口上;
4.程序设计内容
(1.信号产生的方法
500Hz信号周期为2ms,信号电平为每1ms变反1次,1KHz的信号周期为1ms,信号电平每500us变反1次;
5.程序框图
!
错误开始
K1按下了吗?
FLAG=0吗?
置200次计数
P1.0输出取反
延时500us
计数值计完了吗?
FLAG取反200次计数置输出取反P1.01ms
延时计数值计完了吗?
取反FLAG.
图4.6.2
7.C语言源程序
#include
#include
bitflag;
unsignedcharcount;
voiddely500(void)
{
unsignedchari;
for(i=250;i>0;i--)
{
_nop_();
}
}
voidmain(void)
{
while
(1)
{
if(P1_7==0)
{
for(count=200;count>0;count--)
{
P1_0=~P1_0;
dely500();
}
for(count=200;count>0;count--)
{
P1_0=~P1_0;
dely500();
dely500();
}
}
}
}
显示LED.I/O并行口直接驱动7
实验任务1.
的笔段h连接到一个共阴数码管的端口的P0P0.0-P0.7a-单片机的所示,利用如图13AT89S51秒。
0.290上,数码管的公共端接地。
在数码管上循环显示-数字,时间间隔电路原理图2.
4.7.1
图3.系统板上硬件连线
芯排线连接到“四路静态数码显示模块”端口用8P0.0/AD0-P0.7/AD7把“单片机系统”区域中的区域中的任一个数码管的a-h端口上;要求:
P0.0/AD0与a相连,P0.1/AD1与b相连,P0.2/AD2与c相连,……,P0.7/AD7与h相连。
4.程序设计内容
(1.LED数码显示原理
七段LED显示器内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成,根据各管的极管的接线形式,可分成共阴极型和共阳极型。
LED数码管的g~a七个发光二极管因加正电压而发亮,因加零电压而不以发亮,不同亮暗的组合就能形成不同的字形,这种组合称之为字形码,下面给出共阴极的字形码见表2
“0”3FH“8”7FH
06H“1”6FH“9”
5BH2“”77HA“”
7CH
”b“4FH
”3“
39HC66H“4”“”“d5“”6DH”5EH
79HE“”6“”7DH
”07H71H“7“”F的字形码没有规律可循,只能采用查表的方式来完成我902.由于显示的数字-(
把每个数字的笔段代码按顺的顺序,这样我们按着数字0-9们所需的要求了。
序排好!
建立的表格如下所示:
TABLEDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH
5.程序框图
图4.7.2
7.C语言源程序
#include
unsignedcharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
unsignedchardispcount;
voiddelay02s(void)
{
unsignedchari,j,k;
for(i=20;i>0;i--)
for(j=20;j>0;j--)
for(k=248;k>0;k--);
}
voidmain(void)
{
while
(1)
{
for(dispcount=0;dispcount<10;dispcount++)
{
P0=table[dispcount];
delay02s();
}
}
}
按键识别方法之一.8
显示并行口直接驱动LEDI/O实验任务.1
显示出其的二进P1.3P1.0单片机的P1端口的到AT89S511SP1每按下一次开关,计数值加,通过制计数值。
电路原理图2.
4.8.1
图系统板上硬件连线3.
端口上;区域中的SP1“单片机系统”区域中的P3.7/RD端口连接到“独立式键盘”把(1.
(2.把“单片机系统”区域中的P1.0-P1.4端口用8芯排线连接到“八路发光二极管指
示模块”区域中的“L1-L8”端口上;要求,P1.0连接到L1,P1.1连接到L2,P1.2连接到L3,P1.3连接到L4上。
4.程序设计方法
(1.其实,作为一个按键从没有按下到按下以及
释放是一个完整的过程,也就是说,当我们按下一个按键时,总希望某个命令只执行一次,而在按键按下的过程中,不要有干扰进来,因为,在按下的过程中,一旦有干扰过来,可能造成误触发过程,这并不是我们所想要的。
因此在按键按下的时候,图4.8.2
要把我们手上的干扰信号以及按键的机械接触等干扰信号给滤除掉,一般情况下,我们可以采用电容来滤除掉这些干扰信号,但实际上,会增加硬件成本及硬件电路的体积,这是我们不希望,总得有个办法解决这个问题,因此我们可以采用软件滤波的方法去除这些干扰信号,一般情况下,一个按键按下的时候,总是在按下的时.
具体的一个按键刻存在着一定的干扰信号,按下之后就基本上进入了稳定的状态。
从按下到释放的全过程的信号图如上图所示:
从图中可以看出,我们在程序设计时,从按键被识别按下之后,延时5ms以上,从而避开了干扰号区域,我们再来检测一次,看按键是否真得已经按下,若真得已经按下,这时肯定输出为低电平,若这时检测到的是高电平,证明刚才是由于干扰信号引起的误触发,CP就认为是误触发信号而舍弃这次的按键识别过程。
从而提高了系统的可靠性。
由于要求每按下一次,命令被执行一次,直到下一次再按下的时候,再执行一次命令,因此从按键被识别出来之后,我们就可以执行这次的命令,所以要有一个等待按键释放的过程,显然释放的过程,就是使其恢复成高电平状态。
(1.对于按键识别的指令,我们依然选择如下指令JBBIT,REL指令是用来检测BIT
是否为高电平,若BIT=1,则程序转向REL处执行程序否则就继续向下执行程序。
或者是JNBBIT,REL指令是用来检测BIT是否为低电平,若BIT=,则程序转向REL处执行程序,否则就继续向下执行程序。
(2.但对程序设计过程中按键识别过程的框图如右图所示:
图4.8.3
5.程序框图
图4.8.4
7.C语言源程序
#include
unsignedcharcount;
voiddelay10ms(void)
{
unsignedchari,j;
for(i=20;i>0;i--)
for(j=248;j>0;j--);
}
voidmain(void)
{
while
(1)
{
if(P3_7==0)
{
delay10ms();
if(P3_7==0)
{
count++;
if(count==16)
{
count=0;
}
P1=~count;
while(P3_7==0);
}
}
}
}
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