单片机实训任务书.docx
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单片机实训任务书
《单片机原理及接口》
实训任务书
使用班级：
电气自动化技术103
指导老师：
冉会中
电子信息与电气工程系
2011年2月
实训任务一：
选座系统设计/LED点阵广告设计
一、内容
1、选座系统设计
设计主要内容：
会议厅电影厅等有座位选择的需求，要求用单片机、LED和按键设计自助选座系统。
基本功能要求：
1）用点亮LED上对应的点表示已选的座位
2）用LED上对应的熄灭的点表示未选的座位
3）按按键实现座位的行号和列号输入，并通过矩阵LED上对应的点闪烁来形象显示将选定的座位号
2．点阵广告设计
设计主要内容：
常见室外有LED点阵广告，要求用单片机、多片LED设计显示汉字的点阵广告牌系统。
基本功能要求：
用点亮LED上对应的点显示一个特定的汉字或图形
二、目的
1.学习矩阵按键的工作原理
2.学习矩阵按键识别的方法
3.学习点阵显示的工作原理
4.学习点矩点亮显示字型的方法
5．训练程序编写和调试能力
三、知识梳理和参考：
1.矩阵按键例
功能：
用单片机的并口连接4*4矩阵按键,并在数码管上显示每个按键的序号
硬件设计
单片机P0.0至P0.3接矩阵按键的行线,P2.0至P2.3接矩阵按键的列线,P3接led段码管的abcdefgdp端，段码管的共阳端分别接P1口的P1.0和P1.3
参考程序
//用单片机的并口连接4*4矩阵按键,并在数码管上显示每个按键的序号
#include
voiddelayms（unsignedcharxms）//延时xms子函数
{
unsignedchari,m;
for（i=xms;i>0;i--）//i=xms即延时约xms毫秒
for（m=110;m>0;m--）;
}
//显示子程序
voiddisplay（intj）
{
unsignedcharcodetab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//字符ABCDE
if（j!
=-1）
P3=tab[j];
else
P3=0x00;//黑屏
delayms（5）;
}
//矩阵键盘扫描子程序
intscan_key（void）
{
unsignedi,temp,m,n;//i为循环次数，m为列，n为行号，P0为行，P2为列
unsignedcharsel_c,sel_column;
bitfind=0;
P0=0x0f;
P2=0x00;
temp=~P0;
temp=temp&0x0f;
if（temp!
=0x00）
{delayms（10）;
temp=~P0;
temp=temp&0x0f;
if（temp!
=0x00）
sel_c=0x01;
{//判断哪一个按键
for（i=0;i<4;i++）
{
sel_column=~sel_c;
P2=sel_column;
temp=~P0;
temp=temp&0x0f;
if（temp!
=0x00）
{m=i;
find=1;
switch（temp）
{case0x01:
n=0;break;
case0x02:
n=1;break;
case0x04:
n=2;break;
case0x08:
n=3;break;
default:
break;
}
}
sel_c=sel_c<<1;
}
}
}
if（find==0）return-1;
elsereturn（n*4+m）;
}
voidmain（）
{
intkey;
key=-1;//没按下按键,给key赋值-1,创造黑屏条件
display（key）;
while
（1）
{
key=scan_key（）;
if（key!
=-1）
display（key）;
delayms（30）;
}
}
想想练练
如果把矩阵键盘编号改为下图,程序怎么改写?
如果输入多位数，并在多位段码管上显示，程序怎么写？
2.
LED点阵显示例
功能：
单片机控制8*8的LED点阵显示数字和汉字
硬件线路：
单片机的并口P0连线8*8的LED点阵的列线，并口P2连线8*8的LED点阵的行线
知识输理：
参见教材P137
编程思路：
在点阵上稳定显示一个字符”日”的设计思路是：
用点阵上所有点亮的点来展示成”日”字的形状，从而达到显示的目的。
字型编码用二维数组表示（也可用一维数组）。
硬件接线：
单片机的两个并行端口P0和P2分别连线LED的列选和行选。
显示过程:
行扫描方式。
每次显示一行8个LED，8行扫描显示完，即为一个字型，字型要稳定显示，开始新一轮的扫描。
首先选中第一行（P2.0所接线），把该行要点亮所对应的8位二进制数0x00（字型编码）送到列控制口（P0口）,延时2ms（8行显示一帧，即一个稳定的字型，一帧的显示时间不能超过超过视觉暂留时间）,选中第二行（P2.1所接线）,把该行要点亮所对应的8位二进制数0x3c（字型编码）送到列控制口（P0口）,延时2ms,如此下去,直到把一个字的8个字节的字型编码送给8行,完整显示一个汉字。
为了稳定显示,每隔20ms刷新显示一次,刷新100次后,再显示其他字型。
参考程序
//循环显示汉字“一”、“二”和“日”三个字型
#include
voiddelay（unsignedinti）
{
unsignedcharj,k;
for（j=0;jfor（k=0;k<255;k++）;
}
voidmain（）
{
unsignedcharcodeled[3][8]={{0x00,0x00,0x00,0x00,0x7e,0x00,0x00,0x00},//汉字字型“一”
{0x00,0x00,0x3c,0x00,0x00,0x00,0xff,0x00},////汉字字型“二”
{0x00,0x3c,0x24,0x24,0x3c,0x24,0x24,0x3c}};//汉字字型数据"日"
unsignedcharrowselect;
unsignedchark,j;
unsignedintm;
while
（1）
{
for（k=0;k<=2;k++）
{for（m=0;m<=100;m++）
//显示一个字的字型
{rowselect=0x01;
for（j=0;j<=7;j++）
{
P2=~rowselect;//选行
//同时送字型编码中的一个字节到列线
P0=led[k][j];
delay
（2）;
rowselect=rowselect<<1;
}
delay（20）;
}
}
}
}
想想练练
编程实现把矩阵中的任意设定点点亮
如果矩阵中的一部分点亮，让任意设定点闪烁2秒后，也点亮，但是不影响前面点亮的部分，程序如何编写
实训任务二数字电压表
一、内容
利用单片机和A/D转换芯片采集0-5V的模拟电压信号，转变为8位数字信号，在两位数码管上显示。
二、目的
1.学习单片机接口技术
2学习A/D转换技术
3.掌握模拟信号采集及数据显示的程序设计和调试方法
三、知识梳理和编程思路：
ADC0809是一个8位8通道的逐次逼近式AD转换器，各引脚功能如下：
（1）IN7〜IN0：
8个模拟量输入通道。
（2）ADDA、ADDB、ADDC：
地址线。
（3）ALE：
地址锁存允许信号。
对应ALE上升沿，ADDA、ADDB和ADDC地址状态送入地址锁存器中，经译码后输出选择模拟信号输入通道。
（4）START：
转换启动信号。
对应START上跳沿时，所有内部寄存器清0；对应START下跳沿，开始进行A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平。
单片机连线此引脚，可以启动ADC0809开始转换
（5）D7~D0：
数据输出线，为三态缓冲输出形式，可以和单片机的数据线直接相连，单片机连线ADC0809的数据线，可以读取转换的结果
（6）OE：
输出允许信号，用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。
当OE=0时，输出数据线呈高电阻；当OE=1时，输出转换得到的数据。
（7）CLK：
时钟信号。
ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供，因此有时钟信号引脚。
通常使用频率为500kHz的时钟信号（8）EOC——转换结束状态信号。
启动转换后，系统自动设置EOC=0，转换完成后，EOC=1。
该状态信号既可作为查询的状态标志，又可以作为中断请求信号使用。
（9）Vref：
参考电源。
参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准，其典型值为+5V（Vref（+）=+5V，Vref（-）=0V）。
转换步骤：
1.ALE信号上升沿有效，锁存地址并选中相应通道。
2.ST信号有效，开始转换。
A/D转换期间ST为低电平。
3.EOC信号输出高电平，表示转换结束。
4.OE信号有效，允许输出转换结果
四、示例
用滑动电阻模拟可变的电压模拟信号，模拟信号送给ADC0809模数转换芯片的IN0通道，ADC0809芯片将其转换为数字信号，送给单片机的P1口，单片机控制2位数码管显示。
参考程序
//功能：
简易数字电压表程序
#include
#defineucharunsignedchar//无符号字符型数据预定义为uchar
ucharcodeled[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8E};//定义0～F显示码
sbitP0_2=P0^2;//可寻址位定义
sbitP0_3=P0^3;
sbitP0_6=P0^6;
sbitP0_7=P0^7;
voidsepr（unsignedchari）;//把形式参数i的高低位分开，分别存放在全局变量chh,chl中
voiddisp（）;//显示chh,chl中的数据（两位）
ucharchh,chl;//全局变量定义
voidmain（）//主函数
{
uchara;
unsignedchari;
while
（1）
{
P0_2=1;
for（a=0;a<50;a++）;//延时
P0_2=0;//在P0.2引脚产生下降沿，START和ALE引脚产生上升沿，锁存通道地址，所有内部寄存器清0
for（a=0;a<50;a++）;//延时
P0_2=1;//在P0.2上产生上升沿，START上产生下降沿，A/D转换开始
while（P0_3==0）;//等待转换完成，EOC=1表示转换完成
P0_2=0;//P0_2=0，则OE=1，允许读数
P1=0xff;//作为输入口，P1口先置全1
i=P1;//读入A/D转换数据
sepr（i）;//数据高低位分开
disp（）;//显示数据
}
}
//函数名：
sepr
//函数功能：
将8位二进制数00～FFH转换为0.0～5.0，低位和高位分别存在chl和chh中
//形式参数：
i为A/D转换后的8位二进制数
//返回值：
chl中存放拆分后的低位、chh中存放拆分后的高位
voidsepr（unsignedchari）//拆分高位和低位
{
ucharch;
ch=i;
chh=ch/51;//除以51得到高位
ch=ch%51;//取余运算
chl=ch*10/51;//再除以51，并扩大10倍，得到低位
}
//函数名：
disp
//函数功能：
显示全局变量中chl和chh中的数字
voiddisp（）
{
ucharj;
P2=led[chl];//显示低位
P0_6=1;
P0_7=0;
for（j=0;j<100;j++）;//延时
P0_6=0;
P0_7=0;
P2=led[chh]&0x7f;//显示高位
P0_6=0;
P0_7=1;
for（j=0;j<100;j++）;//延时
P0_6=0;
P0_7=0;
}
其他资料：
王静霞《单片机应用技术》电子工业出版社
刘高锁《单片机系统开发技术》天津出版社
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