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单片机实验教程
AT89S51
单片机实验及实践教程
桂林电子科技大学孙安青 编著
注意：
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f
目 录
第1章AT89S51单片机实验及实践系统板简介┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅1
第二章 KeilC软件使用┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅14
第三章 AT89S51单片机下载器软件使用┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅25
第四章 实验及实践课题┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅28
1.闪烁灯┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅28
2.模拟开关灯┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅31
3.多路开关状态指示┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅33
4.广告灯的左移右移┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅37
5.广告灯（利用取表方式）┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅40
6.报警产生器┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅43
7.I/O并行口直接驱动LED显示┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅46
8.按键识别方法之一┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅49
9.一键多功能按键识别技术┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅53
10.00－99计数器┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅57
11.00－59秒计时器（利用软件延时）┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅60
12.可预置可逆4位计数器┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅63
13.动态数码显示技术┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅67
14.4×4矩阵式键盘识别技术┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅70
15.定时计数器T0作定时应用技术
（一）┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅79
16.定时计数器T0作定时应用技术
（二）┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅84
17.99秒马表设计┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅89
18.“嘀、嘀、……”报警声┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅95
19.“叮咚”门铃┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅99
20.数字钟（★）┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅105
21.拉幕式数码显示技术┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅114
22.电子琴┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅121
23.模拟计算器数字输入及显示┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅134
24.8×8LED点阵显示技术┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅141
25.点阵LED“0－9”数字显示技术┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅146
26.点阵式LED简单图形显示技术┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅153
27.ADC0809A/D转换器基本应用技术┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅157
28.数字电压表┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅163
29.两点间温度控制┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅167
30.四位数数字温度计┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅172
31.6位数显频率计数器┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅177
32.电子密码锁设计┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅180
33.4×4键盘及8位数码管显示构成的电子密码锁┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅186
34.带有存储器功能的数字温度计－DS1624技术应用┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅199
35.DS18B20数字温度计使用┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅211
10．电子琴
1．实验任务
（1．由4X4组成16个按钮矩阵，设计成16个音。
（2．可随意弹奏想要表达的音乐。
2．电路原理图
图4.22.1
3．系统板硬件连线
（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．把“单片机系统“区域中的P3.0－P3.7端口用8芯排线连接到“4X4行列式键盘”区域中的C1－C4 R1－R4端口上；
4．相关程序内容
（1．4X4行列式键盘识别；
（2．音乐产生的方法；
一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。
现在以单片机12MHZ晶振为例，例出高中低音符与单片机计数T0相关的计数值如下表所示
音符
频率（HZ）
简谱码（T值）
音符
频率（HZ）
简谱码（T值）
低1 DO
262
63628
#4FA#
740
64860
#1 DO#
277
63731
中5SO
784
64898
低2 RE
294
63835
#5SO#
831
64934
#2RE#
311
63928
中6LA
880
64968
低3M
330
64021
#6
932
64994
低4FA
349
64103
中7SI
988
65030
#4FA#
370
64185
高1DO
1046
65058
低5SO
392
64260
#1DO#
1109
65085
#5SO#
415
64331
高2RE
1175
65110
低6LA
440
64400
#2RE#
1245
65134
#6
466
64463
高3M
1318
65157
低7SI
494
64524
高4FA
1397
65178
中1DO
523
64580
#4FA#
1480
65198
#1DO#
554
64633
高5SO
1568
65217
中2RE
587
64684
#5SO#
1661
65235
#2RE#
622
64732
高6LA
1760
65252
中3M
659
64777
#6
1865
65268
中4FA
698
64820
高7SI
1967
65283
下面我们要为这个音符建立一个表格，有助于单片机通过查表的方式来获得相应的数据
低音0－19之间，中音在20－39之间，高音在40－59之间
TABLE:
DW0,63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0
DW0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0
DW0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0
DW0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0
DW0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0
DW0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0
DW0
2、音乐的音拍，一个节拍为单位（C调）
曲调值
DELAY
曲调值
DELAY
调4/4
125ms
调4/4
62ms
调3/4
187ms
调3/4
94ms
调2/4
250ms
调2/4
125ms
对于不同的曲调我们也可以用单片机的另外一个定时/计数器来完成。
下面就用AT89S51单片机产生一首“生日快乐”歌曲来说明单片机如何产生的。
在这个程序中用到了两个定时/计数器来完成的。
其中T0用来产生音符频率，T1用来产生音拍。
5．程序框图
图4.22.2
6．汇编源程序
KEYBUFEQU30H
STH0EQU31H
STL0EQU32H
TEMPEQU33H
ORG00H
LJMPSTART
ORG0BH
LJMPINT_T0
START:
MOVTMOD,#01H
SETBET0
SETBEA
WAIT:
MOVP3,#0FFH
CLRP3.4
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY1
LCALLDELY10MS
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY1
MOVA,P3
ANLA,#0FH
CJNEA,#0EH,NK1
MOVKEYBUF,#0
LJMPDK1
NK1:
CJNEA,#0DH,NK2
MOVKEYBUF,#1
LJMPDK1
NK2:
CJNEA,#0BH,NK3
MOVKEYBUF,#2
LJMPDK1
NK3:
CJNEA,#07H,NK4
MOVKEYBUF,#3
LJMPDK1
NK4:
NOP
DK1:
MOVA,KEYBUF
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,KEYBUF
MOVB,#2
MULAB
MOVTEMP,A
MOVDPTR,#TABLE1
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTH0,A
MOVTH0,A
INCTEMP
MOVA,TEMP
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTL0,A
MOVTL0,A
SETBTR0
DK1A:
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JNZDK1A
CLRTR0
NOKEY1:
MOVP3,#0FFH
CLRP3.5
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY2
LCALLDELY10MS
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY2
MOVA,P3
ANLA,#0FH
CJNEA,#0EH,NK5
MOVKEYBUF,#4
LJMPDK2
NK5:
CJNEA,#0DH,NK6
MOVKEYBUF,#5
LJMPDK2
NK6:
CJNEA,#0BH,NK7
MOVKEYBUF,#6
LJMPDK2
NK7:
CJNEA,#07H,NK8
MOVKEYBUF,#7
LJMPDK2
NK8:
NOP
DK2:
MOVA,KEYBUF
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,KEYBUF
MOVB,#2
MULAB
MOVTEMP,A
MOVDPTR,#TABLE1
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTH0,A
MOVTH0,A
INCTEMP
MOVA,TEMP
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTL0,A
MOVTL0,A
SETBTR0
DK2A:
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JNZDK2A
CLRTR0
NOKEY2:
MOVP3,#0FFH
CLRP3.6
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY3
LCALLDELY10MS
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY3
MOVA,P3
ANLA,#0FH
CJNEA,#0EH,NK9
MOVKEYBUF,#8
LJMPDK3
NK9:
CJNEA,#0DH,NK10
MOVKEYBUF,#9
LJMPDK3
NK10:
CJNEA,#0BH,NK11
MOVKEYBUF,#10
LJMPDK3
NK11:
CJNEA,#07H,NK12
MOVKEYBUF,#11
LJMPDK3
NK12:
NOP
DK3:
MOVA,KEYBUF
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,KEYBUF
MOVB,#2
MULAB
MOVTEMP,A
MOVDPTR,#TABLE1
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTH0,A
MOVTH0,A
INCTEMP
MOVA,TEMP
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTL0,A
MOVTL0,A
SETBTR0
DK3A:
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JNZDK3A
CLRTR0
NOKEY3:
MOVP3,#0FFH
CLRP3.7
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY4
LCALLDELY10MS
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY4
MOVA,P3
ANLA,#0FH
CJNEA,#0EH,NK13
MOVKEYBUF,#12
LJMPDK4
NK13:
CJNEA,#0DH,NK14
MOVKEYBUF,#13
LJMPDK4
NK14:
CJNEA,#0BH,NK15
MOVKEYBUF,#14
LJMPDK4
NK15:
CJNEA,#07H,NK16
MOVKEYBUF,#15
LJMPDK4
NK16:
NOP
DK4:
MOVA,KEYBUF
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,KEYBUF
MOVB,#2
MULAB
MOVTEMP,A
MOVDPTR,#TABLE1
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTH0,A
MOVTH0,A
INCTEMP
MOVA,TEMP
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTL0,A
MOVTL0,A
SETBTR0
DK4A:
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JNZDK4A
CLRTR0
NOKEY4:
LJMPWAIT
DELY10MS:
MOVR6,#10
D1:
MOVR7,#248
DJNZR7,$
DJNZR6,D1
RET
INT_T0:
MOVTH0,STH0
MOVTL0,STL0
CPLP1.0
RETI
TABLE:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H
DB7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H
TABLE1:
DW64021,64103,64260,64400
DW64524,64580,64684,64777
DW64820,64898,64968,65030
DW65058,65110,65157,65178
END
7．C语言源程序
#include
unsignedcharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71};
unsignedchartemp;
unsignedcharkey;
unsignedchari,j;
unsignedcharSTH0;
unsignedcharSTL0;
unsignedintcodetab[]={64021,64103,64260,64400,
64524,64580,64684,64777,
64820,64898,64968,65030,
65058,65110,65157,65178};
voidmain（void）
{
TMOD=0x01;
ET0=1;
EA=1;
while
（1）
{
P3=0xff;
P3_4=0;
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
if（temp!
=0x0f）
{
for（i=50;i>0;i--）
for（j=200;j>0;j--）;
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
if（temp!
=0x0f）
{
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
switch（temp）
{
case0x0e:
key=0;
break;
case0x0d:
key=1;
break;
case0x0b:
key=2;
break;
case0x07:
key=3;
break;
}
temp=P3;
P1_0=~P1_0;
P0=table[key];
STH0=tab[key]/256;
STL0=tab[key]%256;
TR0=1;
temp=temp&0x0f;
while（temp!
=0x0f）
{
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
}
TR0=0;
}
}
P3=0xff;
P3_5=0;
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
if（temp!
=0x0f）
{
for（i=50;i>0;i--）
for（j=200;j>0;j--）;
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
if（temp!
=0x0f）
{
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
switch（temp）
{
case0x0e:
key=4;
break;
case0x0d:
key=5;
break;
case0x0b:
key=6;
break;
case0x07:
key=7;
break;
}
temp=P3;
P1_0=~P1_0;
P0=table[key];
STH0=tab[key]/256;
STL0=tab[key]%256;
TR0=1;
temp=temp&0x0f;
while（temp!
=0x0f）
{
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
}
TR0=0;
}
}
P3=0xff;
P3_6=0;
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
if（temp!
=0x0f）
{
for（i=50;i>0;i--）
for（j=200;j>0;j--）;
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
if（temp!
=0x0f）
{
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
switch（temp）
{
case0x0e:
key=8;
break;
case0x0d:
key=9;
break;
case0x0b:
key=10;
break;
case0x07:
key=11;
break;
}
temp=P3;
P1_0=~P1_0;
P0=table[key];
STH0=tab[key]/256;
STL0=tab[key]%256;
TR0=1;
temp=temp&0x0f;
while（temp!
=0x0f）
{
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
}
TR0=0;
}
}
P3=0xff;
P3_7=0;
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
if（temp!
=0x0f）
{
for（i=50;i>0;i--）
for（j=200;j>0;j--）;
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
if（temp!
=0x0f）
{
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
switch（temp）
{
case0x0e:
key=12;
break;
case0x0d:
key=13;
break;
case0x0b:
key=14;
break;
case0x07:
key=15;
break;
}
temp=P3;
P1_0=~P1_0;
P0=table[key];
STH0=tab[key]/256;
STL0=tab[key]%256;
TR0=1;
temp=temp&0x0f;
while（temp!
=0x0f）
{
temp=P3;
temp=temp&0x0f;
}
TR0=0;
}
}
}
}
voidt0（void）interrupt1using0
{
TH0=STH0;
TL0=STL0;
P1_0=~P1_0;
}
11．模拟计算器数字输入及显示
1．实验任务
（1．开机时，显示“0”
（2．第一次按下时，显示“D1”；第二次按下时，显示“D1D2”；第三按下时，显示“D1D2D3”，8个全显示完毕，再按下按键下时，给出“嘀”提示音。
2．电路原理图
图4.23.1
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．把“单片机系统“区域中的P3.0－P3.7端口用8芯排线连接到“4X4行列式键盘”区域中的C1－C4 R1－R4端口上；
（3．把“单片机系统”区域中的P0.0－P0.7端口用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的A－H端口上；
（4．把“单片机系统：
区域中的P2.0－P2.7端口用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1－S8端口上；
4．相关程序设计内容
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