单片机课程设计8个按键控制8个LED自动设定控制流水灯Word文档下载推荐.docx
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第1章按键控制流水灯设计
实习目的
本次实习以STC89C52单片机为控制核心.通过它实现对八盏LED灯的亮灭进行设定,并在设定完成之后能够依照之前的设定实现流水灯效果.外部电路为按键控制流水灯.P0口控制八盏灯,P1口控制矩阵键盘,P2口控制独立按键,程序利用单片机内部计时器中断实现流水效果.要求流水灯能够自行设定、暂停、复位,任务稳定,可靠性高.
生产实习的主要目的是培养理论联系实际的能力,提高实际动手操纵能力.本专业的生产实习旨在广泛了解实际单片机电子产品任务的全过程,熟悉电子产品的主要技术办理模式,并在实习的操纵过程中学习掌握电子产品的焊接装置调试的实际操纵技能.稳固和加深理解所学的理论,开阔眼界,提高潜力,为培养高素质大学本科人才打下需要的基础.透过学习,是理论与实际相结合,能够使学生加深对所学知识的理解,并为后续专业课的学习带给需要的理性知识,同时直接了解本业的生产过程和生产资料,为将来走上任务岗亭带给需要的实际生产知识.
实习要求
1．深入学习单片机开发软件Keil的使用,熟悉单片机电路设计,按照实际应用电路对程序进行调试.
2．熟悉单片机硬件开发平台的应用,掌握单片机编程器、仿真器的使用,能检查和阐发软硬件毛病.
3．体会单片机内部资源的功效使用,以单片机开发板现有资源进行应用性设计.掌握单片机经常使用外围器件的使用.
4．对去年生产实习焊接的51开发板的程序有更深入的了解.
第2章电路任务原理
STC89C52单片机任务原理
单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片,是采取超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功效（可能还包含显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上组成的一个小而完善的微型计算机系统.
例如STC89C52单片机是通过32个输入输出口的凹凸电平变更来实现对外部电路的控制,痛过相应的程序实现对32个输入输出口的控制,这就是单片机任务的最基来源根底理.如图2-1所示为STC89C52单片机任务的最小系统电路图.
图2-1STC89C52最小任务系统
整个电路使用5V直流电源供电,其中复位电路能够使单片机复位；
晶振电路相当于单片机的心脏,为单片机提供12MHz的高频脉冲使单片机正常任务；
MAX232是将单片机输出的TTL电平转换成PC机能接收的232电平或将PC机输出的232电平转换成单片机能接收的TTL电平,实现单片机与PC机之间的通信,以便于下载程序.
LED任务原理
LED（light-emittingdiode）,即发光二极管,俗称LED小灯,51开发板使用的是普通贴片发光二极管.这种二极管通常的正向导通电压是1.8~2.2V之间,任务电流一般在1~20mA之间.其中当电流在1~5mA之间变更时,随着通过LED的电流越来越大,肉眼会感到到这个灯越来越亮,而当电流从5~20mA变更时,看到的发光二极管的亮度变更不明显了.当电流超出20mA时,LED就有烧坏的危险.所以在51开发板的使用中需要按照相应的电流参数设计一个与LED串联的限流电阻.如图2-2所示为单片机I/O口控制LED的电路原理图.
图2-2单片机控制LED电路图
图中PR2为排阻,在电路中起到限流作用,避免LED被烧毁.因为单片机是可以编程控制的,即P00~P07的凹凸电平也是能够控制的,所以对应的8个LED的亮灭状态也是能够控制的,这就达到了单片机控制LED的目的.
按键任务原理
独立按键任务原理
独立式按键比较简单,它们各自与独立的输入线相连接,如图2-3所示.
图2-3独立式按键原理图
4条输人线接到单片机的I/O口上,当按健K1按下时,+5V通过电阻然后再通过按键K1最终进人GND形成一条通路,这条线路的全部电压都加到这个电阻上,P20这个引脚就是个低电平.当松开按健后,线路断开,就不会有电值通过,P20和+5V就应该是等电位,是个高电平.我们就可以通过P20这个10口的凹凸电平来判断是否有按键按下.
矩阵按键任务原理
在某一个系统设计中,如果需要使用很多按键时,做成独立按键会占用大量I/O口,因此引用了矩阵键盘的设计.如图2-4所示为51开发板上的矩阵按键电路原理图,使用8个I/O口来实现16个按键.
图2-4矩阵按键原理图
在程序设计中辨别用四个I/O口扫描4行,另外4个扫描4列,确定了按键在哪行哪列也就确定了按键的具体位置.
整体电路图
如图2-5所示为键盘控制LED流水灯整体电路图.
图2-5总电路原理图
本章小结
本章主要介绍了单片机最小系统、LED任务原理、按键任务原理.并从硬件电路的设计出发,简单阐发单片机控制LED的任务过程.理论阐发基本完成,接下来就是具体的程序设计与调试,通过具体的程序来实现相应的功效,这也是单片机开发中最具技术含量的环节之一.
第3章C程序设计
程序设计流程图
如图3-1所示为主程序流程图.
开计时器中断
开始
K1是否按下
扫描矩阵键盘选
择需要点亮的LED
K2是否按下
保管选择的数据
计时器中断程序选择
数据实现LED流水灯
K3是否按下
是
否
图3-1程序设计框图
主程序由3个独立按键控制,K1,K2和K3.开始从主函数执行程序语句,不竭循环扫描按键,当K1按下时,进入选择状态,程序会不竭地扫描矩阵键盘,通过矩阵键盘选择需要点亮的LED；
选择结束后按下K2,程序会将选定后的数据送入中断程序,中断程序按照接收的数据选泽对应的LED实现流水灯效果；
当按下K3后程序又会进入矩阵键盘扫描重新选择LED.
实验结果
如图3-2所示,当按下K1后进入选择定状态.
图3-2选择LED
如图3-2,控制矩阵键盘辨别选择了第1,6,8盏灯.
再按下K2键,让选择的第1,6,8盏灯实现流水灯效果.如图3-3所示.
图3-3流水灯
如图3-3,按下K2之后,LED由之前第1,6,8盏灯亮变成第1,2,7盏灯亮,实现了流水灯右移的效果.
当按下K3键,实验结果如图3-4所示.
图3-4回到初始状态
由图3-4可知,当按下K3键之后,程序又回到了设定LED的状态.
由实验结果可以看出,本次单片机课程设计已达到预期要求,电路任务稳定,满足设计要求.在整个设计过程中,程序设计与调试最为庞杂,出现过按键灯不亮,没有出现滚动流水等现象等一系列程序问题.但最终在不竭地检查、调试之后,问题也逐渐得到解决.最终实现按键控制流水灯的效果.
总结及体会
本次设计通过对单片机进行编程控制,进而控制外部电路,成功地设计了八个按键控制八盏灯亮灭实现流水灯的效果.深入了解到单片机开发软件Keil的使用,熟悉单片机电路设计,按照实际应用电路对程序进行调试.熟悉单片机硬件开发平台的应用,掌握了单片机编程器、仿真器的使用,能检查和阐发软硬件毛病.体会到单片机内部资源的功效使用,以单片机开发板现有资源进行应用性设计.
通过这次实习使我进一步弄懂所学到的课本知识,稳固和深化对单片机的结构、指令系统、中断系统、键盘/显示系统、接口技术、系统扩展、定时/控制、程序设计、应用开发、等基本理论知识的理解,提高单片机应用于技术的实践操纵技能,掌握单片机应用系统设计、研制的办法,培养利用单片机进行科技改革、开发和创新的基天性力,为结业后从事与单片机相关的任务打下一定的基础.
参考文献
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初等教育出版社,2006.
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[3]韩建,全星慧,周围.电子技术课程设计指导[M].哈尔滨：
哈尔滨工程大学出版社,2014.
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北京理工大学出版社,2014.
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[8]宋雪松,李东明,崔长胜.手把手教你学51单片机（C语言版）[M].北京：
清华大学出版社,2014.
附录：
#include<
reg52.h>
intrins.h>
#defineKEYP1
sbitk1=P2^0;
sbitk2=P2^1;
sbitk3=P2^2;
sbitk4=P2^3;
unsignedcharLED=0x00,LED1=0x00;
unsignedcharx=0;
unsignedcharKeyValue;
unsignedcharA1=0x00,A2=0x00,A3=0x00,A4=0x00,A5=0x00,A6=0x00,A7=0x00,A8=0x00;
voidDelay10ms（unsignedintc）;
voidKeyDown（）;
//矩阵键盘检测
voidkongzhil（）;
voidkongzhi2（）;
voidmain（void）
{TMOD=0x01;
//定时器任务状态为1
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%6;
EA=1;
//开总中断
ET0=1;
//开定时器中断
TR0=1;
//开启定时器
while
（1）
{intn=0;
if（k1==0）
{
Delay10ms
（1）;
if（k1==0）
n=1;
}
if（k3==0）
if（k3==0）
n=3;
if（k4==0）
if（k4==0）
n=4;
switch（n）
case1:
KeyDown（）;
break;
case3:
kongzhil（）;
case4:
kongzhi2（）;
default:
}
}
voidKeyDown（void）
{intk=1;
while（k）
{
chara=0;
KEY=0x0f;
if（KEY!
=0x0f）
Delay10ms
（1）;
//延时消抖
if（KEY!
KEY=0X0F;
switch（KEY）//扫描行
{
case（0X07）:
KeyValue=0;
case（0X0b）:
KeyValue=4;
case（0X0d）:
KeyValue=8;
case（0X0e）:
KeyValue=12;
}
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