for(j=0;j<1000;j++);
}
voidmain(void)//主函数
{while
(1)
{
LED=~LED;//LED初始状态为灭,执行一次,LED改变一次状态
voiddelay(100);//延时一段时间
}
}
/*****************************************************************************/
三、程序说明
1.应为使用的单片机芯片为STC89C51,因此程序开始处加入#include,文件reg51.h中包含了51芯片所有特殊功能寄存器的名称定义和相对应的地址值;
2.单片机程序单步顺序执行,先执行主函数,在主函数可以调用分函数,分函数可以调用分函数,但分函数不能调用主函数,程序执行一条命令再执行下一条,单片机等待的过程是执行了一个循环命令或一个浪费时间的程序,实际执行过程永远不会结束。
delay()为函数延,单片机在执行此函数相关指令时占用的时间过长,在执行过程中,如果没有中断,单片机只能忙这一件事情。
利用delay()不能得到精确的延时。
延时函数还可以利用下面的函数实现。
/**************************/
voiddelay(unsignedintx)
{
while(x)
x--;
}
/**************************/
3.利用位定义命令让LED等价于P0.0或P0.7,等于先sbitP0_0=P0^0,然后#definedLEDP0_0,也在程序前面不做此类定义,在程序里面直接写成P0^0=1或P0^0=0,先定义是为了增加程序的可读性。
程序执行P0^0=1后,P0.0对以的单片机内部位寄存器就设置为高电平,同时P0.0端口也输出高电平,单片机的所有I/O口都可位未定义,也可以字节定义。
4.单片机C语言程序设计需要的C语言关键字不多,并且在keilC中用到的关键字是独有的,因此对于没有学习过C语言的人学习单片机C语言程序设计困难并不是很大,主要掌握单片机C语言书写格式,怎样用C语言控制单片机的硬件资源,另外在编程时,还要有清晰的逻辑思维头脑和认真实践,由浅逐步深入学习,当你坚持到最后时,单片机C语言程序设计实际上很简单。
5.每个人在编写程序时都有自己的风格。
一般情况下,函数的字符左行距为0,其下每条语句前留一个“tab”键空。
算数逻辑符号的左右留一个空格,关键语句要有中文或英文说明,每一个函数有时也可以用“/**.....**/”上下隔开这样有助于提高程序的层次感和可读性。
3.1.2利用P0口驱动8个LED,产生跑马灯或流水灯效果
一、参考电路
实验电路见图3-3-2所示,在单片机的最小系统的基础上,P0口依次接入8个LED,P0口的上拉电阻可以使用8个1K电阻。
图3-1-2流水灯电路
在利用Proteus软件仿真时,可以用电阻排代替。
单片机最小系统在单片机元件放置后已经默认,即C1、C2、C3、CY、R1可以省略。
其它元件选取见表3.1.2所示。
表3.1.13-1-2电路Proteus软件元件表
元件名称component
总类Category
分类Sub-Category
结果Results
模型Modeltype
单片机
MicoroprocessorIC
8051Family
80C51
电阻排
Resistor
ResistorPack
RESPACK-8
ANALOG
发光二极管
Optoelectronics
LEDs
led-red
DIGITAL
二、参考程序
/*****************************************************************************/
#include
voiddelay(void)
{
unsignedchari,j;
for(i=0;i<255;i++)for(j=0;j<255;j++);
}
voidmain(void)
{
unsignedcharj=0x01;
while
(1)
{
j=j<<1;
if(j==0x00)j=0x01;
P0=j;
delay();
}}
/*****************************************************************************/
三、程序说明
1.语句j=j<<1,执行的目的是控制P0整个字节的数据在循环时左移变化,程序循环第一次,P0=0x02,P0.1连接的LED亮,其它灭;循环第七次,P0.7连接的LED亮,其它灭;循环第八次,j=0x00,if语句条件满足,j=0x01,P0.0连接的LED亮,其它灭,然后依次变化下去。
如果P0口驱动8个LED低电平有效,如下修该:
/**********************/
voidmain(void)
{
unsignedcharj=0xfe;
while
(1)
{
j=(j<<1)|0x01;
if(j=0xff)j=0xfe;
P0=j;
delay();
}}
2.delay()函数无形参,延时时间不能设置。
3.1.3利用P0口驱动一个数码管,显示0–9,并循环
一、参考电路
实验电路在单片机的最小系统基础上,P0口接一只共阳数码管,见图3-1-3。
带小数点的数码管是由8个LED组成,七个LED组成数字,另一只LED用来显示小数点。
如果数码管内部的8只LED的正极接在一起,负极分别引出,引脚依次命名为a、b、c、d、e、f、g和dot,称为带小数点的7段共阳极性数码管。
图3-1-3单片机驱动共阳数码管电路
单片机的P0.0-P0.7口分别接数码管的a-dot引脚,如果让数码管显示1,数码管b、c段亮,程序控制P0输出0xbe十六进制编码即可,因此共阳数码管显示0-9十进制数字,需要利用10个显示码组成的数组。
对于共阴数码管,也有相应的编码要求。
小数点在不用时一般不让显示,高位端口P0.7输出高电平即可。
由于P0每个端口的灌电流达20mA,数码管每段LED正常显示5mA即可,因此需要R2~9用来限制数码管每一段电流,以防止驱动电流过大而烧毁器件。
利用Proteus软件仿真时,数码管采用Optoelectronics元件库中7-SegmentDisplays下的7-SEG-COM-ANODE。
二、参考程序
/*****************************************************************************/
#include
codeunsignedcharseven_seg[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
voiddelay(void)/*时间延迟函数*/
{
unsignedchari,j;
for(i=0;i<255;i++)for(j=0;j=255;j++);
}
voidmain(void)
{
unsignedchari;/*变量i用来储存0~9*//*无穷循环*/
while
(1)
{
for(i=0;i<10;i++)
{
P0=seven_seg[i];/*输出0~9到共阳七段显示器*/
delay();/*调用时间延迟函数delay*/
}}}
/*****************************************************************************/
三、程序说明
1.当程序中使用常量数据时,可以把数据存储在单片机的程序存储器中,对此类数据声明时,前面需要加上关键字code或const,如本实验中的共阳数码管数字显示需要的编码,表3-1-3是共阳数码管编码,表3-1-4是共阴数码管编码。
单片机驱动液晶显示器显示的汉字也是一种常量数据。
表3-1-3共阳数码管显示编码
显示数字
dot
g
f
e
d
c
b
a
16进制
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0xc0
1
1
1
1
1
1
0
0
1
0xf9
2
1
0
1
0
0
1
0
0
0xa4
3
1
0
1
1
0
0
0
0
0xb0
4
1
0
0
1
1
0
0
1
0x99
5
1
0
0
1
0
0
1
0
0x92
6
1
0
0
0
0
0
1
0
0x82
7
1
1
1
1
1
0
0
0
0xf8
8
1
0
0
0
0
0
0
0
0x80
9
1
0
0
1
0
0
0
0
0x90
表3-1-4共阴数码管显示编码
显示数字
dot
g
f
e
d
c
b
a
16进制
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0x3f
1
0
0
0
0
0
1
1
0
0x06
2
0
1
0
1
1
0
1
1
0x5b
3
0
1
0
0
1
1
1
1
0x4f
4
0
1
1
0
0
1
1
0
0x66
5
0
1
1
0
1
1
0
1
0x6d
6
0
1
1
1
1
1
0
1
0x7d
7
0
0
0
0
0
1
1
1
0x07
8
0
1
1
1
1
1
1
1
0x7f
9
0
1
1
0
1
1
1
1
0x6f
2.本程序数码管显示使用了一个for循环,让变量i依次由0递增到9,并将数字显示码送到P0,需要注意,seven_seg[10]有10各数据,seven_seg[0]为第一个数据,seven_seg[9]为第10个数据。
数码管显示的数据变化时间由延时函数决定。
for循环体嵌套在while循环体中,数码管回循环显示0~9,永不结束,除非电路断电。
利用数码管也可以显示日期和时间,在以后的程序设计案例中就可以学到。
3.2单片机定时器/计数器应用
3.2.1利用Timer0中断产生1秒延时,让数1个码管显示秒计数
本案例主要目的是熟练掌握单片机内部Timer0或Timer1的编程控制方法,会利用Timer0或Timer1中断精确定时。
同时掌握数码管动态显示原理,学会6位数字显示的程序设计。
本案例使用的电路为图3-1-3。
一、程序设计
/*****************************************************************************/
#include
codeunsignedcharseven_seg[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
unsignedcharcp,i;//声明全局变量
voidtimer0_isr(void)interrupt1//timer0中断服务函数
{
TR0=0;//停止计数
TL0=0x11;//TL0重新预置
TH0=0xee;//TH0重新预置
TR0=0;//开始计数
cp++;//timer0中断1次,变量cp加1
if(cp==200)//中断200次,时间刚好为1秒
{cp=0;i++;}
if(i==10)i=0;
P0=seven_seg[i]//P0输出显示数据
}
voidtimer0_initialize(void)//timer0中断初始化函数
{
EA=0;//设置中断允许寄存器IE中的EA位,关闭中断总开关
TMOD=0x01;//设置计时器模式控制寄存器,Time0工作在定时方式1
TR0=0;//设置计时器控制寄存器TCON寄存器的TR0位为0,Timer0
//停止计数
TL0=0x11;
TH0=0xee;//Timer0的16位计数器初始值为0xee11,12MHz晶体振
//频率,单片机的机器周期为1微妙,Timer0每1微秒加1
//计数,加满溢出变产生中断,从计数到中断刚好为5毫秒
PT0=1;//设置中断优先次序寄存器IP中的PT0位,Timer0中断优先
ET0=1;//设置中断允许寄存器IE中ET0的位,开启中断小开关
EA=1;//打开中断总开关
TR0=1;//开始计数
}
voidmain(void)
{
timer0_initialize()//timer0初始化,为中断做好准备
while
(1);//等待中断
}
/*****************************************************************************/
二、程序说明
1.中断服务函数名中,interruput为关键字,1为timer0中断号。
在reg51.h头文件中已经定义,表3.2.1为单片机常用中断的中断号。
在使用中断服务函数时,直接在名后加interruput和中断号即可。
表3.2.1reg51.h中单片机常用中断号定义
中断源
中断触发原因
中断号
INT0
外部INT0引脚有低电平或下降沿信号输入
0
Timer0
Timer0计数溢出
1
INT1
外部INT0引脚有低电平或下降沿信号输入
2
Timer1
Timer1计数溢出
3
串行中断
串口缓存SBUF写入数据或读出数据
4
2.timer0可以用作计数,也可以用来定时,由由TMOD寄存器中
为决定,作为计数器使用时,接受单片机外部引脚P3.4输入的脉冲加计数;作为定时器使用时,接受单片机内部的机器周期脉冲。
如果单片机的振荡频率为,振荡周期为
,则机器周期为
。
本案例中
MHz,则
微秒,timer0工作在模式1为16为加计数器,当计数器初始值为0xee11时,则从开始计数到产生中断需要的时间为0xffff—0xee11个微秒,刚好为5000微秒,也即5毫秒。
本案例timer0的初装也可以利用下面语句完成:
/**********************************/
#definedTEMOR0_COUNT0xee11
TL0=TEMOR0_COUNT&0x00ff;//取TEMOR0_COUNT的低字节并装入TL0
TH0=TEMOR0_COUNT>>8;//TEMOR0_COUNT左移8位,并将低字节装入TEMOR0_COUNT
/**********************************/
利用定时器/计数器定时时,需要现设置工作模式,并计算它的初装值,计算初装值不好计算,常利用计算机中的计算器工具辅助。
timer0工作在模式1可以最大65535微秒中断1次,如工作模式2,最大256微秒中断1次。
3.当程序中只涉及一个中断时,可以不对中断的优先级进行设置,因此在本案例中语句PT0=1可以省略。
程序中有多个中断但没有进行优先级设定的情况下,单片机中断优先级默认按终端号递增而依次降低。
4.数码管显示语句放在了timer0中断服务函数里面,由于5毫秒中断1次,因此数码管显示的数据会每5毫秒更新1次。
1秒内更新200次,更新过程是把原来的数据覆盖,但显示数据1秒内变化1次。
3.2.2利用4个数码管,实现秒信号加计数
一、电路原理
图3-2-1所示的电路中,4位七段数码管采用4只单个数码管组成,可以显示0000~9999,数据输入端并联后接P0口,位选即每个数码管的阳极分别接P2口,中间加非门驱动。
因为P2口反相驱动,因此,如果千位数码管显示,P2.7输出低电平,P2的其它端口输出高电平,并且此时P0输出千位数据。
在利用Proteuse软件仿真时,数码管SEVEN_SEG使用7SEG-MPX4-CA,非门NOT选用74HCseries类型中Gates&Inverters分类下的74HC04。
电阻R2~9是限流电阻。
图3-2-14位七段数码管显示
二、程序设计
/*****************************************************************************/
#include
#definedunsignedcharuchar
#definedunsignedintuint
codeucharseven_seg[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
codeucharseg_scan[4]={0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//各个数码管对应的位选数据
ucharcounter[4]={0,0,0,0};//个位、十位、百位和千位数
uintcp,i;
voidtimer0_isr(v