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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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