电子设计竞赛单片机实例2026.docx
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电子设计竞赛单片机实例2026
20．数字钟﹝★﹞
1．实验任务
（1．开机时，显示12：
00：
00的时间开始计时；
（2．P0.0/AD0控制“秒”的调整，每按一次加1秒；
（3．P0.1/AD1控制“分”的调整，每按一次加1分；
（4．P0.2/AD2控制“时”的调整，每按一次加1个小时；
2．电路原理图
图4.20.1
3．系统板上硬件连线
（1．把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.7端口用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的A－H端口上；
（2．把“单片机系统：
区域中的P3.0－P3.7端口用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1－S8端口上；
（3．把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0、P0.1/AD1、P0.2/AD2端口分别用导线连接到“独立式键盘”区域中的SP3、SP2、SP1端口上；
4．相关基本知识
（1．动态数码显示的方法
（2．独立式按键识别过程
（3．“时”，“分”，“秒”数据送出显示处理方法
5．程序框图
6．汇编源程序
SECONDEQU30H
MINITEEQU31H
HOUREQU32H
HOURKBITP0.0
MINITEKBITP0.1
SECONDKBITP0.2
DISPBUFEQU40H
DISPBITEQU48H
T2SCNTAEQU49H
T2SCNTBEQU4AH
TEMPEQU4BH
ORG00H
LJMPSTART
ORG0BH
LJMPINT_T0
START:
MOVSECOND,#00H
MOVMINITE,#00H
MOVHOUR,#12
MOVDISPBIT,#00H
MOVT2SCNTA,#00H
MOVT2SCNTB,#00H
MOVTEMP,#0FEH
LCALLDISP
MOVTMOD,#01H
MOVTH0,#（65536-2000）/256
MOVTL0,#（65536-2000）MOD256
SETBTR0
SETBET0
SETBEA
WT:
JBSECONDK,NK1
LCALLDELY10MS
JBSECONDK,NK1
INCSECOND
MOVA,SECOND
CJNEA,#60,NS60
MOVSECOND,#00H
NS60:
LCALLDISP
JNBSECONDK,$
NK1:
JBMINITEK,NK2
LCALLDELY10MS
JBMINITEK,NK2
INCMINITE
MOVA,MINITE
CJNEA,#60,NM60
MOVMINITE,#00H
NM60:
LCALLDISP
JNBMINITEK,$
NK2:
JBHOURK,NK3
LCALLDELY10MS
JBHOURK,NK3
INCHOUR
MOVA,HOUR
CJNEA,#24,NH24
MOVHOUR,#00H
NH24:
LCALLDISP
JNBHOURK,$
NK3:
LJMPWT
DELY10MS:
MOVR6,#10
D1:
MOVR7,#248
DJNZR7,$
DJNZR6,D1
RET
DISP:
MOVA,#DISPBUF
ADDA,#8
DECA
MOVR1,A
MOVA,HOUR
MOVB,#10
DIVAB
MOV@R1,A
DECR1
MOVA,B
MOV@R1,A
DECR1
MOVA,#10
MOV@R1,A
DECR1
MOVA,MINITE
MOVB,#10
DIVAB
MOV@R1,A
DECR1
MOVA,B
MOV@R1,A
DECR1
MOVA,#10
MOV@R1,A
DECR1
MOVA,SECOND
MOVB,#10
DIVAB
MOV@R1,A
DECR1
MOVA,B
MOV@R1,A
DECR1
RET
INT_T0:
MOVTH0,#（65536-2000）/256
MOVTL0,#（65536-2000）MOD256
MOVA,#DISPBUF
ADDA,DISPBIT
MOVR0,A
MOVA,@R0
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP1,A
MOVA,DISPBIT
MOVDPTR,#TAB
MOVCA,@A+DPTR
MOVP3,A
INCDISPBIT
MOVA,DISPBIT
CJNEA,#08H,KNA
MOVDISPBIT,#00H
KNA:
INCT2SCNTA
MOVA,T2SCNTA
CJNEA,#100,DONE
MOVT2SCNTA,#00H
INCT2SCNTB
MOVA,T2SCNTB
CJNEA,#05H,DONE
MOVT2SCNTB,#00H
INCSECOND
MOVA,SECOND
CJNEA,#60,NEXT
MOVSECOND,#00H
INCMINITE
MOVA,MINITE
CJNEA,#60,NEXT
MOVMINITE,#00H
INCHOUR
MOVA,HOUR
CJNEA,#24,NEXT
MOVHOUR,#00H
NEXT:
LCALLDISP
DONE:
RETI
TABLE:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,40H
TAB:
DB0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH
END
7．C语言源程序
#include
unsignedcharcodedispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};
unsignedchardispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsignedchardispbuf[8]={0,0,16,0,0,16,0,0};
unsignedchar**t;
unsignedcharsecond;
unsignedcharminite;
unsignedcharhour;
unsignedinttcnt;
unsignedcharmstcnt;
unsignedchari,j;
voidmain（void）
{
TMOD=0x02;
TH0=0x06;
TL0=0x06;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
while
（1）
{
if（P0_0==0）
{
for（i=5;i>0;i--）
for（j=248;j>0;j--）;
if（P0_0==0）
{
second++;
if（second==60）
{
second=0;
}
dispbuf[0]=second%10;
dispbuf[1]=second/10;
while（P0_0==0）;
}
}
if（P0_1==0）
{
for（i=5;i>0;i--）
for（j=248;j>0;j--）;
if（P0_1==0）
{
minite++;
if（minite==60）
{
minite=0;
}
dispbuf[3]=minite%10;
dispbuf[4]=minite/10;
while（P0_1==0）;
}
}
if（P0_2==0）
{
for（i=5;i>0;i--）
for（j=248;j>0;j--）;
if（P0_2==0）
{
hour++;
if（hour==24）
{
hour=0;
}
dispbuf[6]=hour%10;
dispbuf[7]=hour/10;
while（P0_2==0）;
}
}
}
}
voidt0（void）interrupt1using0
{
mstcnt++;
if（mstcnt==8）
{
mstcnt=0;
P1=dispcode[dispbuf[**t]];
P3=dispbitcode[**t];
**t++;
if（**t==8）
{
**t=0;
}
}
tcnt++;
if（tcnt==4000）
{
tcnt=0;
second++;
if（second==60）
{
second=0;
minite++;
if（minite==60）
{
minite=0;
hour++;
if（hour==24）
{
hour=0;
}
}
}
dispbuf[0]=second%10;
dispbuf[1]=second/10;
dispbuf[3]=minite%10;
dispbuf[4]=minite/10;
dispbuf[6]=hour%10;
dispbuf[7]=hour/10;
}
}
21．拉幕式数码显示技术
1．实验任务
用AT89S51单片机的P0.0/AD0－P0.7/AD7端口接数码管的a－h端，8位数码管的S1－S8通过74LS138译码器的Y0－Y7来控制选通每个数码管的位选端。
AT89S51单片机的P1.0－P1.2控制74LS138的A，B，C端子。
在8位数码管上从右向左循环显示“12345678”。
能够比较平滑地看到拉幕的效果。
2．电路原理图
图4.21.1
3．系统板上硬件连线
（1．把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0－P0.7/AD7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的a－h端口上；
（2．把“三八译码模块”区域中的Y0－Y7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1－S8端口上；
（3．把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.2端口用3根导线连接到“三八译码模块”区域中的A、B、C“端口上；
4．程序设计方法
（1．动态数码显示技术；如何进行动态扫描，由于一次只能让一个数码管显示，因此，要显示8位的数据，必须经过让数码管一个一个轮流显示才可以，同时每个数码管显示的时间大约在1ms到4ms之间，所以为了保证正确显示，我必须每隔1ms，就得刷新一个数码管。
而这刷新时间我们采用单片机的定时/计数器T0来控制，每定时1ms对数码管刷新一次，T0采用方式2。
（2．在进行数码显示的时候，要对显示单元开辟8个显示缓冲区，每个显示缓冲区装有显示的不同数据即可。
5．程序框图
主程序框图
中断服务程序框图
图4.21.2
6．汇编源程序
DISPBUFEQU30H
DISPCNTEQU38H
DISPBITEQU39H
T1CNTAEQU3AH
T1CNTBEQU3BH
CNTEQU3CH
ORG00H
LJMPSTART
ORG0BH
LJMPINT_T0
START:
MOVDISPCNT,#8
MOVA,#10
MOVR1,#DISPBUF
LP:
MOV@R1,A
INCR1
DJNZDISPCNT,LP
MOVDISPBIT,#00H
MOVT1CNTA,#00H
MOVT1CNTB,#00H
MOVCNT,#00H
MOVTMOD,#01H
MOVTH0,#（65536-1000）/256
MOVTL0,#（65536-1000）MOD256
SETBTR0
SETBET0
SETBEA
SJMP$
INT_T0:
MOVTH0,#（65536-1000）/256
MOVTL0,#（65536-1000）MOD256
MOVA,DISPBIT
ADDA,#DISPBUF
MOVR0,A
MOVA,@R0
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,P1
ANLA,#0F8H
ADDA,DISPBIT
MOVP1,A
INCDISPBIT
MOVA,DISPBIT
CJNEA,#08H,NEXT
MOVDISPBIT,#00H
NEXT:
INCT1CNTA
MOVA,T1CNTA
CJNEA,#50,LL1
MOVT1CNTA,#00H
INCT1CNTB
MOVA,T1CNTB
CJNEA,#8,LL1
MOVT1CNTB,#00H
INCCNT
MOVA,CNT
CJNEA,#9,LLX
MOVCNT,#00H
MOVA,CNT
LLX:
CJNEA,#01H,NEX1
MOV30H,#8
LL1:
LJMPDONE
NEX1:
CJNEA,#02H,NEX2
MOV31H,#8
MOV30H,#8
LJMPDONE
NEX2:
CJNEA,#03H,NEX3
MOV32H,#8
MOV31H,#8
MOV30H,#8
LJMPDONE
NEX3:
CJNEA,#04H,NEX4
MOV33H,#8
MOV32H,#8
MOV31H,#8
MOV30H,#8
LJMPDONE
NEX4:
CJNEA,#05H,NEX5
MOV34H,#8
MOV33H,#8
MOV32H,#8
MOV31H,#8
MOV30H,#8
LJMPDONE
NEX5:
CJNEA,#06H,NEX6
MOV35H,#8
MOV34H,#8
MOV33H,#8
MOV32H,#8
MOV31H,#8
MOV30H,#8
LJMPDONE
NEX6:
CJNEA,#07H,NEX7
MOV36H,#8
MOV35H,#8
MOV34H,#8
MOV33H,#8
MOV32H,#8
MOV31H,#8
MOV30H,#8
LJMPDONE
NEX7:
CJNEA,#08H,NEX8
MOV37H,#8
MOV36H,#8
MOV35H,#8
MOV34H,#8
MOV33H,#8
MOV32H,#8
MOV31H,#8
MOV30H,#8
LJMPDONE
NEX8:
CJNEA,#00H,DONE
MOV37H,#10
MOV36H,#10
MOV35H,#10
MOV34H,#10
MOV33H,#10
MOV32H,#10
MOV31H,#10
MOV30H,#10
LL:
LJMPDONE
DONE:
RETI
TABLE:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H
END
7．C语言源程序
#include
unsignedcharcodedispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};
unsignedchardispbitcode[]={0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,
0xfc,0xfd,0xfe,0xff};
unsignedchardispbuf[8]={16,16,16,16,16,16,16,16};
unsignedchar**t;
unsignedintt02scnt;
unsignedchart5mscnt;
unsignedcharu;
unsignedchari;
voidmain（void）
{
TMOD=0x02;
TH0=0x06;
TL0=0x06;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
while
（1）;
}
voidt0（void）interrupt1using0
{
t5mscnt++;
if（t5mscnt==4）
{
t5mscnt=0;
P0=dispcode[dispbuf[**t]];
P1=dispbitcode[**t];
**t++;
if（**t==8）
{
**t=0;
}
}
t02scnt++;
if（t02scnt==1600）
{
t02scnt=0;
u++;
if（u==9）
{
u=0;
}
for（i=0;i<8;i++）
{
dispbuf[i]=16;
}
for（i=0;i{
dispbuf[i]=8;
}
}
}
22．电子琴
1．实验任务
（1．由4X4组成16个按钮矩阵，设计成16个音。
（2．可随意弹奏想要表达的音乐。
2．电路原理图
图4.22.1
3．系统板硬件连线
（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．把“单片机系统“区域中的P3.0－P3.7端口用8芯排线连接到“4X4行列式键盘”区域中的C1－C4 R1－R4端口上；
4．相关程序内容
（1．4X4行列式键盘识别；
（2．音乐产生的方法；
一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。
现在以单片机12MHZ晶振为例，例出高中低音符与单片机计数T0相关的计数值如下表所示
音符
频率（HZ）
简谱码（T值）
音符
频率（HZ）
简谱码（T值）
低1 DO
262
63628
#4FA#
740
64860
#1 DO#
277
63731
中5SO
784
64898
低2 RE
294
63835
#5SO#
831
64934
#2RE#
311
63928
中6LA
880
64968
低3M
330
64021
#6
932
64994
低4FA
349
64103
中7SI
988
65030
#4FA#
370
64185
高1DO
1046
65058
低5SO
392
64260
#1DO#
1109
65085
#5SO#
415
64331
高2RE
1175
65110
低6LA
440
64400
#2RE#
1245
65134
#6
466
64463
高3M
1318
65157
低7SI
494
64524
高4FA
1397
65178
中1DO
523
64580
#4FA#
1480
65198
#1DO#
554
64633
高5SO
1568
65217
中2RE
587
64684
#5SO#
1661
65235
#2RE#
622
64732
高6LA
1760
65252
中3M
659
64777
#6
1865
65268
中4FA
698
64820
高7SI
1967
65283
下面我们要为这个音符建立一个表格，有助于单片机通过查表的方式来获得相应的数据
低音0－19之间，中音在20－39之间，高音在40－59之间
TABLE:
DW0,63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0
DW0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0
DW0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0
DW0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0
DW0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0
DW0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0
DW0
2、音乐的音拍，一个节拍为单位（C调）
曲调值
DELAY
曲调值
DELAY
调4/4
125ms
调4/4
62ms
调3/4
187ms
调3/4
94ms
调2/4
250ms
调2/4
125ms
对于不同的曲调我们也可以用单片机的另外一个定时/计数器来完成。
下面就用AT89S51单片机产生一首“生日快乐”歌曲来说明单片机如何产生的。
在这个程序中用到了两个定时/计数器来完成的。
其中T0用来产生音符频率，T1用来产生音拍。
5．程序框图
图4.22.2
6．汇编源程序
KEYBUFEQU30H
STH0EQU31H
STL0EQU32H
TEMPEQU33H
ORG00H
LJMPSTART
ORG0BH
LJMPINT_T0
START:
MOVTMOD,#01H
SETBET0
SETBEA
WAIT:
MOVP3,#0FFH
CLRP3.4
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY1
LCALLDELY10MS
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY1
MOVA,P3
ANLA,#0FH
CJNEA,#0EH,NK1
MOVKEYBUF,#0
LJMPDK1
NK1:
CJNEA,#0DH,NK2
MOVKEYBUF,#1
LJMPDK1
NK2:
CJNEA,#0BH,NK3
MOVKEYBUF,#2
LJMPDK1
NK3:
CJNEA,#07H,NK4
MOVKEYBUF,#3
LJMPDK1
NK4:
NOP
DK1:
MOVA,KEYBUF
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,KEYBUF
MOVB,#2
MULAB
MOVTEMP,A
MOVDPTR,#TABLE1
MOVCA,@A+DPTR
MOVSTH0,A
MOVTH0,A
INCTEMP
MOV
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