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文件下载.docx
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3．体会单片机内部资源的功能使用，以单片机开发板现有资源进行应用性设计。
掌握单片机常见外围器件的使用。
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章电路工作原理
STC89C52单片机工作原理
单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，是采用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/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。
例如STC89C52单片机是经过32个输入输出口的高低电平变化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，这就是单片机工作的最基本原理。
如图2-1所示为STC89C52单片机工作的最小系统电路图。
图2-1STC89C52最小工作系统
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工作；
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工作原理
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。
这种二极管一般的正向导通电压是1.8~2.2V之间，工作电流一般在1~20mA之间。
其中当电流在1~5mA之间变化时，随着经过LED的电流越来越大，肉眼会感觉到这个灯越来越亮，而当电流从5~20mA变化时，看到的发光二极管的亮度变化不明显了。
当电流超过20mA时，LED就有烧坏的危险。
因此在51开发板的使用中需要根据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，防止LED被烧毁。
因为单片机是能够编程控制的，即P00~P07的高低电平也是能够控制的，因此对应的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。
按键工作原理
独立按键工作原理
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经过电阻然后再经过按键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，就不会有电值经过，P20和+5V就应该是等电位，是个高电平。
我们就能够经过P20这个10口的高低电平来判断是否有按键按下。
矩阵按键工作原理
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
在程序设计中分别用四个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工作原理、按键工作原理。
并从硬件电路的设计出发，简单分析单片机控制LED的工作过程。
理论分析基本完成，接下来就是具体的程序设计与调试，经过具体的程序来实现相应的功能，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
保存选择的数据
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，不断循环扫描按键，当K1按下时，进入选择状态，程序会不断地扫描矩阵键盘，经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，中断程序根据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，控制矩阵键盘分别选择了第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盏灯亮变为第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。
由实验结果能够看出，本次单片机课程设计已达到预期要求，电路工作稳定，满足设计要求。
在整个设计过程中，程序设计与调试最为复杂，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。
但最终在不断地检查、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
本次设计经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，根据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，能检查和分析软硬件故障。
体会到单片机内部资源的功能使用，以单片机开发板现有资源进行应用性设计。
经过这次实习使我进一步弄懂所学到的课本知识，巩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作技能，掌握单片机应用系统设计、研制的方法，培养利用单片机进行科技革新、开发和创新的基本能力，为毕业后从事与单片机相关的工作打下一定的基础。
参考文献
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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;
//定时器工作状态为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;
}
KEY=0XF0;
switch（KEY）//扫描列
case（0X70）:
KeyValue=KeyValue+3;
case（0Xb0）:
KeyValue=KeyValue+2;
case（0Xd0）:
KeyValue=KeyValue+1;
case（0Xe0）:
KeyValue=KeyValue;
while（（a<
50）&
&
（KEY!
=0xf0））//松手检测
Delay10ms
（1）;
a++;
switch（KeyValue）//选择需要亮的灯
case（0）:
A1=~A1;
case
（1）:
A2=~A2;
case
（2）:
A3=~A3;
case（3）:
A4=~A4;
case（4）:
A5=~A5;
case（5）:
A6=~A6;
case（6）:
A7=~A7;
case（7）:
A8=~A8;
default:
}
}
if（A1==0xff）//保存数据
（LED1=LED1|0x80）;
elseif（A1==0x00）
（LED1=LED1&
0x7f）;
if（A2==0xff）
（LED1=LED1|0x40）;
elseif（A2==0x00）
0xbf）;
if（A3==0xff）
（LED1=LED1|0x20）;
elseif（A3==0x00）
0xdf）;
if（A4==0xff）
（LED1=LED1|0x10）;
elseif（A4==0x00）
0xef）;
if（A5==0xff）
（LED1=LED1|0x08）;
elseif（A5==0x00）
0xf7）;
if（A6==0xff）
（LED1=LED1|0x04）;
elseif（A6==0x00）
0xfb）;
if（A7==0xff）
（LED1=LED1|0x02）;
elseif（A7==0x00）
0xfd）;
if（A8==0xff）
（LED1=LED1|0x01）;
elseif（A8==0x00）
0xfe）;
LED=LED1;
if（k2==0）
if（k2==0）
k=0;
LED=LED1;
};
};
kongzhi2（）;
voidkongzhil（void）
{intm=1;
LED1=LED,LED=0x00;
while（m）
{
{
m=0,LED=LED1;
};
voidkongzhi2（void）
{
LED1=0x00;
LED=0x00;
A1=0;
A2=0;
A3=0;
A4=0;
A5=0;
A6=0;
A7=0;
A8=0;
}
voidtimer0（）interrupt1
{
x++;
if（x==6）//6*50MS=300MS
x=0;
P0=LED;
LED=_crol_（LED,1）;
//if（++i==8）i=0;
}
voidDelay10ms（unsignedintc）
unsignedchara,b;
for（;
c>
0;
c--）
for（b=38;
b>
b--）
for（a=130;
a>
a--）;
}
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