单片机数字量输入输出实验.docx
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单片机数字量输入输出实验
一、实验目的
1．熟悉教学板电路及其结构。
2．掌握利用μVisionC51软件编辑、调试（包括仿真调试、单步调试）、运行单片机程序的步骤和方法，掌握利用STC-ISPV39软件和下载线将程序写入单片机的方法。
3．通过实验熟悉51单片机的并行I/O口，并掌握它们的应用。
4．掌握矩阵键盘、LED动态显示的工作原理。
二、实验设备
PC机一台、实验教学板一块。
三、实验内容
1.实验线路如附图所示，51单片机的P0口输出接8个发光二极管的阴极，P2.4经NPN三极管9011控制发光管的阳极。
P3口支持一个8位行列式键盘，其中P3.4~P3.7供键盘扫描输出，P3.2、P3.3作键盘扫描输入。
实验要求：
编程实现键盘对发光二极管的控制，每按一个按键，使对应的二极管点亮。
2．51单片机P0口输出同时接4个数码管的阴极，P2.0~P2.3，经NPN三极管9011接数码管的阳极，该端口用于分别控制相应数码管的导通。
实验要求：
编程实现对任意按键动作的次数进行计数（最大99次），同时将计数值实时显示。
四、实验步骤
1.将实验板与PC机通过COM口连接。
启动PC机，进入μVision软件环境，选择建立新工程文件，即可开始输入源程序。
2．完成汇编、编译、连接，若有错误，则修改源程序，直至编译、连接通过为止。
3．接上实验板上的电源。
4．运行“STC-ISPV39.EXE”，将程序代码下载到实验板的单片机中。
操作的顺序是：
1）选择单片机（MCUTYPE）型号。
如：
“STC89C51RC”要与实验板上所装单片机的型号一至。
2）打开文件（OpenFile）。
即把要下载到单片机的程序文件（已通过编译了的机器码文件——二进制（.Bin）或十六进制（.Hex）的）调到“文件缓冲区”，这时可看到右边的“文件缓冲区”有数字变化。
3）选择串行通信口。
选对时，软件上的小灯会变绿。
否则小灯是灰色。
且在左下窗口提示“出错信息”。
4）下载：
按“Download/下载”按键下载。
5）把实验板上的供电的直流电源拔掉或关掉3秒钟再插入或打开电源（为单片机上电复位）。
5．观察单片机运行情况，验证程序是否能完成题目给出的控制要求，若不能达到要求，分析原因、查找错误，修改源程序，再次汇编、连接，重新下载、运行，直至达到题目的控制要求。
五、遇到的问题及原因:
1.实验一，把程序烧进单片机后，发现按键时，LED灯乱亮，经检查是LED等亮的数组除了问题，修改后可以正常工作。
2．在实验二中，程序烧进单片机后，有一个数码管很暗，并且有重影，修改了延时之后问题结局。
每按一次按键，显示数值会增加好多，后来发现是键盘扫描程序中，检测到按键按下后，没有等待按键释放。
附件一：
参考程序流程图
实验内容1流程图
实验内容2流程图
键盘处理程序流程图
附件二：
实验程序：
实验内容1
#include
/***************************************************
程序
名称：
键盘
功能：
采集2*4键盘键值并在LED灯上显示
作者：
张俊淼
备注：
***************************************************/
/**************************************************/
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
/**************************************************/
sbitfeng=P2^5;//蜂鸣器控制
sbitdeng=P2^4;//LED灯总控制
sbitLED1=P2^0;//LED数码管第一位
sbitLED2=P2^1;//LED数码管第二位
sbitLED3=P2^2;//LED数码管第三位
sbitLED4=P2^3;//LED数码管第四位
sbitint0=P3^2;//外部中断0管脚
sbitint1=P3^3;//外部中断1管脚
/**************************************************/
ucharBuffer[4]={0xe0,0xd0,0xb0,0x70};//键盘对比数组
ucharLEDBuf[9]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0xff};//LED灯编码
ucharKey=8;//键盘数值
/**************************************************/
voidinit（void）;
voiddelay_ms（uintx）;
/********************************************************************
*名称:
main（）
*功能:
主函数
*输入:
无
*输出:
无
***********************************************************************/
voidmain（）
{
init（）;//初始化
while
（1）
{
P0=LEDBuf[Key];//显示键值
}
}
/********************************************************************
*名称:
init（）
*功能:
初始化
*输入:
无
*输出:
无
***********************************************************************/
voidinit（void）
{
EA=1;//开总中断
EX0=1;//开外部中断0
IT0=1;//设置成边沿触发方式
EX1=1;//开外部中断1
IT1=1;//设置成边沿触发方式
feng=0;//关蜂鸣器
deng=1;//开启LED总控制
LED1=0;//关闭数码管第一位
LED2=0;//关闭数码管第二位
LED3=0;//关闭数码管第三位
LED4=0;//关闭数码管第四位
P3&=0x0f;//初始化键盘输入端检测
}
/**************************************************
*名称:
delay_ms（uintx）
*功能:
毫秒延时程序，对应C51的11.0592MHZ
*输入:
欲延时毫秒数
*输出:
无
**************************************************/
voiddelay_ms（uintx）//毫秒延时程序
{
unsignedcharj;
while（x--）
{
for（j=0;j<123;j++）{;}
}
}
/**************************************************************/
/********************************************************************
*名称:
Funint0（）
*功能:
外部中断0。
*输入:
无
*输出:
无
***********************************************************************/
voidFunint0（）interrupt0
{
uchari,x;
EX0=0;//关外部中断0
EX1=0;//关外部中断1
delay_ms（30）;//延时消抖
if（int0==0）//判断按钮是否真的按下
{
int0=0;
P3|=0xf0;//以上两条为进一步检测作准备
x=P3&0xf0;//取P3高四位
for（i=0;i<4;i++）
{
if（x==Buffer[i]）Key=i;//获取键值
}
while（（P3&0xf0）!
=0xf0）;//等待按键放开
}
P3=0x0f;//初始化键盘输入端检测
EX0=1;//开外部中断0
EX1=1;//开外部中断1
}
/********************************************************************
*名称:
Funint1（）
*功能:
外部中断1。
*输入:
无
*输出:
无
***********************************************************************/
voidFunint1（）interrupt2
{
uchari,x;
EX0=0;//关外部中断0
EX1=0;//关外部中断1
delay_ms（30）;//延时消抖
if（int1==0）//判断按钮是否真的按下
{
int1=0;
P3|=0xf0;//以上两条为进一步检测作准备
x=P3&0xf0;//取P3高四位
for（i=0;i<4;i++）
{
if（x==Buffer[i]）Key=4+i;//获取键值
}
while（（P3&0xf0）!
=0xf0）;//等待按键放开
}
P3=0x0f;//初始化键盘输入端检测
EX0=1;//开外部中断0
EX1=1;//开外部中断1
}
实验内容2
#include
/**************************************************/
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
/**************************************************/
sbitfeng=P2^5;//蜂鸣器控制
sbitdeng=P2^4;//LED灯总控制
sbitLED1=P2^0;//LED数码管第一位
sbitLED2=P2^1;//LED数码管第二位
sbitLED3=P2^2;//LED数码管第三位
sbitLED4=P2^3;//LED数码管第四位
sbitint0=P3^2;//外部中断0管脚
sbitint1=P3^3;//外部中断1管脚
/**************************************************/
ucharLEDBuf[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//LED数码管编码
ucharNum=0;//计数值
/**************************************************/
voidinit（void）;
voiddelay_ms（uintx）;
voidshownum（ucharnum）;
/**************************************************/
voidmain（）
{
init（）;
while
（1）
{
shownum（Num）;
}
}
/********************************************************************
*名称:
init（）
*功能:
初始化
*输入:
无
*输出:
无
***********************************************************************/
voidinit（void）
{
EA=1;//开总中断
EX0=1;//开外部中断0
IT0=1;//设置成边沿触发方式
EX1=1;//开外部中断1
IT1=1;//设置成边沿触发方式
feng=0;//关蜂鸣器
deng=0;//关闭LED总控制
LED1=0;//关闭数码管第一位
LED2=0;//关闭数码管第二位
LED3=0;//关闭数码管第三位
LED4=0;//关闭数码管第四位
P3&=0x0f;//初始化键盘输入端检测
}
/**************************************************
延时程序，对应C51的11.0592MHZ
**************************************************/
voiddelay_ms（uintx）//毫秒延时程序
{
unsignedinti,j;
i=0;
for（i=0;i{
j=108;
while（j--）;
}
}
/********************************************************************
*名称:
shownum（）
*功能:
数码管显示数字
*输入:
0~99的要显示的数字
*输出:
无
***********************************************************************/
voidshownum（ucharNum）
{
staticucharnumber[2]={0x00,0x00};//数码管的个位和十位
number[1]=Num/10;
number[0]=Num%10;
P0=LEDBuf[number[0]];
LED3=0;//关闭数码管第三位
LED4=1;//开启数码管第四位
delay_ms（10）;//个位显示延时
P0=LEDBuf[number[1]];
LED3=1;//开启数码管第三位
LED4=0;//关闭数码管第四位
delay_ms（10）;//十位显示延时
}
/**************************************************************/
/********************************************************************
*名称:
Funint0（）
*功能:
外部中断0。
*输入:
无
*输出:
无
***********************************************************************/
voidFunint0（）interrupt0
{
EX0=0;//关外部中断0
EX1=0;//关外部中断1
delay_ms（10）;//延时消抖
if（int0==0）//判断按钮是否真的按下
{
//while（int0==0）;//等待按键放开
Num++;
}
P3=0x0f;//初始化键盘输入端检测
EX0=1;//开外部中断0
EX1=1;//开外部中断1
}
/********************************************************************
*名称:
Funint1（）
*功能:
外部中断1。
*输入:
无
*输出:
无
***********************************************************************/
voidFunint1（）interrupt2
{
EX0=0;//关外部中断0
EX1=0;//关外部中断1
delay_ms（10）;//延时消抖
if（int1==0）//判断按钮是否真的按下
{
//while（int1==0）;//等待按键放开
Num++;
}
P3=0x0f;//初始化键盘输入端检测
EX0=1;//开外部中断0
EX1=1;//开外部中断1
}
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