#include
#include
/*********************************************************************** ****************/
/* NRF24L01 的管脚定义，以及在本程序中的应用，VCC接3.3V电源，可以通过5V用电压转换芯片
/*得到，NC 管脚可以接可以不接，暂时没用途。本程序应用于51或者52单片机，是两个模块进行通讯
/*成功的简单指示，现象是：模块1的 KEY1 对应模块1的LED1 和模块2的LED3 ,模块1的 KEY2 对应模
/*块1的LED2 和模块2的LED4，发过来也对应。
/*********************************************************************** ****************/
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned char uint;
/************************************NRF24L01端口定义
***********************************/
=P1^3;
sbit MOSI =P1^2;
sbit SCK =P1^1;
sbit CSN =P1^0;
sbit IRQ =P3^2; //数字输入（可屏蔽中断）
/************************************按键
***********************************************/
sbit KEY1=P2^7;//按键S1
sbit KEY2=P2^2;//按键S2
/************************************数码管位选
******************************************/
sbit led1=P1^0; //LED0
sbit led2=P1^1; //LED1
sbit led3 =P1^2; //LED2
sbit led4 =P1^3; //LED3
sbit led5 =P1^4; //LED4
/*********************************************NRF24L01****************** *****************/
#define TX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints TX address width
#define RX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints RX address width
#define TX_PLOAD_WIDTH 20 // 20 uints TX payload
#define RX_PLOAD_WIDTH 20 // 20 uints TX payload
uint const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //本地地址
uint const RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //接收地址
/***************************************NRF24L01寄存器指令
*******************************/
#define READ_REG 0x00 // 读寄存器指令
#define WRITE_REG 0x20 // 写寄存器指令
#define RD_RX_PLOAD 0x61 // 读取接收数据指令读RX 有效数据
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 // 写待发数据指令写TX 有效数据
#define FLUSH_TX 0xE1 // 冲洗发送 FIFO指令
//清除TX FIFO 寄存器应用于发射模式下
#define FLUSH_RX 0xE2 // 冲洗接收 FIFO指令
//清除RX FIFO 寄存器应用于接收模式下
#define REUSE_TX_PL 0xE3 // 定义重复装载数据指令
//重新使用上一包有效数据
#define NOP 0xFF // 保留
/*************************************SPI(nRF24L01)寄存器地址
***********************/
#define CONFIG 0x00 // 配置收发状态，CRC校验模式以及收发状态响应方式
#define EN_AA 0x01 // 自动应答功能设置
//使能自动应答功能
//此功能禁止后可与nRF2401 通讯
#define EN_RXADDR 0x02 // 可用信道设置
//接收地址允许
#define SETUP_AW 0x03 // 收发地址宽度设置
#define SETUP_RETR 0x04 // 自动重发功能设置
#define RF_CH 0x05 // 工作频率设置
#define RF_SETUP 0x06 // 发射速率、功耗功能设置
#define STATUS 0x07 // 状态寄存器
#define OBSERVE_TX 0x08 // 发送监测功能
#define CD 0x09 // 地址检测
#define RX_ADDR_P0 0x0A // 频道0接收数据地址数据通道0 接收地址
#define RX_ADDR_P1 0x0B // 频道1接收数据地址
#define RX_ADDR_P2 0x0C // 频道2接收数据地址
#define RX_ADDR_P3 0x0D // 频道3接收数据地址
#define RX_ADDR_P4 0x0E // 频道4接收数据地址
#define RX_ADDR_P5 0x0F // 频道5接收数据地址
#define TX_ADDR 0x10 // 发送地址寄存器
#define RX_PW_P0 0x11 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P1 0x12 // 接收频道1接收数据长度
#define RX_PW_P2 0x13 // 接收频道2接收数据长度
#define RX_PW_P3 0x14 // 接收频道3接收数据长度
#define RX_PW_P4 0x15 // 接收频道4接收数据长度
#define RX_PW_P5 0x16 // 接收频道5接收数据长度
#define FIFO_STATUS 0x17 // FIFO栈入栈出状态寄存器设置
//FIFO 状态寄存器
/*************************************函数声明
****************************************/
void Delay(unsigned int s); //大延时
void inerDelay_us(unsigned char n); //小延时
void init_NRF24L01(void); //NRF24L01 初始化
uint SPI_RW(uint dat); //根据SPI协议，写一字节数据到nRF24L01，同时从nRF24L01读出一字节
uchar SPI_Read(uchar reg); //从reg寄存器读一字节
void SetRX_Mode(void); //数据接收配置
uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value); //写数据value到reg 寄存器
uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars); //从reg寄存器读出bytes个字节，通常用来
//读取接收通道数据或接收/发送地址
uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars); //把pBuf缓存中的数据写入到nRF24L01，通常用来写入发
//射通道数据或接收/发送地址
unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf); //数据读取后放入rx_buf接收缓冲区中
void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf); //发送 tx_buf中数据
/*****************************************长延时
*****************************************/
void Delay(unsigned int s)
{
unsigned int i;
for(i=0; i for(i=0; i } /*********************************************************************** *******************/ uint bdata sta; //状态标志 sbit RX_DR =sta^6; //RX_DR 为 sta 的第六位 sbit TX_DS =sta^5; //TX_DS 为 sta 的第五位 sbit MAX_RT =sta^4; //MAX_RT 为 sta 的第四位 /*********************************************************************** *******************/ /*延时函数 /*********************************************************************** *******************/ void inerDelay_us(unsigned char n) //延时，us 级 { for(;n>0;n--) _nop_(); } /*********************************************************************** *****************/ /*NRF24L01初始化 /*********************************************************************** ****************/ void init_NRF24L01(void) { inerDelay_us(100); CE=0; // 芯片使能 CSN=1; // 禁止 SPI SCK=0; // SPI时钟置低 SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 写本地地址// 发送地址先写低字节本机地址长度 SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); // 写接收端地址 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 频道0自动ACK应答允许 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 允许接收地址只有频道0，如果需要多频道可以参考Page21 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0); // 设置信道工作为2.4GHZ，收发必须一致 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); //设置接收数据长度，本次设置为32字节 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); //设置发射速率为 1MHZ，发射功率为最大值0dB } /*********************************************************************** *****************************/ /*函数：uint SPI_RW(uint uchar) /*功能：NRF24L01的SPI写时序-----根据SPI协议，写一字节数据到nRF24L01，同时从nRF24L01 读出一字节 /****************************要读/写的是最低字节的高位 ************************************************************************ / uint SPI_ReadWrite(uint dat) { uint i; for(i=0;i<8;i++) // 循环8次 { MOSI = (dat & 0x80); // dat的最高位输出到MOSI MSB to MOSI dat = (dat << 1); // 从右向左进一位 shift next bit into MSB.. SCK = 1; // 拉高SCK，nRF24L01从MOSI读入1位数据，同时从MISO输出1位数据 Set SCK high.. dat |= MISO; //读MISO到 dat 最低位 capture current MISO bit SCK = 0; // SCK置低 ..then set SCK low again } return(dat); //返回读出的一字节 return read dat } /*********************************************************************** ***************************** /*函数：uchar SPI_Read_byte(uchar reg) /*功能：NRF24L01的SPI时序-----------从reg寄存器读一字节 /*********************************************************************** *****************************/ uchar SPI_Read (uchar reg) { uchar reg_val; CSN = 0; //CSN置低，开始传输数据 CSN low, initialize SPI communication... SPI_RW(reg); //选择寄存器 Select register to read from.. reg_val = SPI_RW(0); //然后从该寄存器读数据 //#define READ_REG 0x00 // 读寄存器指令 CSN = 1; //CSN拉高，结束数据传 return(reg_val); //返回寄存器数据 return register value } /*********************************************************************** *****************************/ /* uint SPI_Write_byte(uchar reg, uchar value) /*功能：NRF24L01读写寄存器函数 /*描述：写数据value到reg寄存器 /*********************************************************************** *****************************/ uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value) { uchar status; CSN = 0; // CSN置低，开始传输数据 CSN low, init SPI transaction status = SPI_RW(reg); // 选择寄存器，同时返回状态字 select register SPI_RW(value); // 然后写数据到该寄存器 ..and write value to it.. CSN = 1; // CSN拉高，结束数据传输 CSN high again return(status); // 返回状态寄存器 return nRF24L01 status uchar } /*********************************************************************** *****************************/ /*函数：uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars) /*功能: 用于读数据，reg：为寄存器地址，pBuf：为待读出数据地址，uchars：读出数据的个数 /*描述: 从reg寄存器读出bytes个字节，通常用来读取接收通道数据或接收/发送地址 /*********************************************************************** *****************************/ uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars) { uint status,i; CSN = 0; //CSN置低，开始传输数据 Set CSN low, init SPI tranaction status = SPI_RW(reg); //选择寄存器，同时返回状态字 Select register to write to and read status uchar for(i=0;i pBuf[i] = SPI_RW(0); //逐个字节从nRF24L01读出 CSN = 1; //CSN拉高，结束数据传输 return(status); //返回状态寄存器 return nRF24L01 status uchar } /*********************************************************************** ********************************** /*函数：uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars) /*功能: 用于写数据：为寄存器地址，pBuf：为待写入数据地址，uchars：写入数据的个数 /*描述：把pBuf缓存中的数据写入到nRF24L01，通常用来写入发射通道数据或接收/发送地址 /*********************************************************************** **********************************/ uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars) { uint status,i; CSN = 0; //CSN置低，开始传输数据 status = SPI_RW(reg); //选择寄存器，同时返回状态字 inerDelay_us(10); for(i=0; i SPI_RW(*pBuf++); //逐个字节写入nRF24L01 CSN = 1; //CSN拉高，结束数据传输 return(status); //返回状态寄存器 } /*********************************************************************** *****************************/ /*函数：void SetRX_Mode(void) /*功能：数据接收配置 /*********************************************************************** *****************************/ void SetRX_Mode(void) { CE=0;//待机模式 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f);//CRC使能，16位CRC校验，上电，接收模式 CE = 1; // 拉高CE启动接收设备 inerDelay_us(130); } /*********************************************************************** *******************************/ /*函数：unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char *rx_buf) /*功能：数据读取后放入rx_buf接收缓冲区中 /*********************************************************************** *******************************/ unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf) { unsigned char revale=0; sta=SPI_Read(STATUS); // 读取状态寄存其来判断数据接收状况 //#define STATUS 0x07 // 状态寄存器if(RX_DR) // 判断是否接收到数据 { ////RX_DR 为 sta 的第六位当接收到有效数据后置一 CE = 0; //SPI使能 SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,TX_PLOAD_WIDTH);// read receive payload from RX_FIFO buffer //#define RD_RX_PLOAD 0x61 // 读取接收数据指令 ///////////////////////////#define TX_PLOAD_WIDTH 20 revale =1; //读取数据完成标志 } SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta); //接收到数据后RX_DR,TX_DS,MAX_PT 都置高为1，通过写1来清楚中断标志 #define WRITE_REG 0x20// 写寄存器指令 return revale; } /*********************************************************************** ************************************ /*函数：void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf) /*功能：发送 tx_buf中数据 /*********************************************************************** ***********************************/ void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf) { CE=0; //StandBy I模式 SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 装载接收端地址 //#define RX_ADDR_P0 0x0A // 频道0接收数据地址数据通道0 接收地址 // uint const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //本地地址 SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, tx_buf, TX_PLOAD_WIDTH); // 装载数据 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // IRQ收发完成中断响应，16位CRC，主发送 CE=1; //置高CE，激发数据发送 inerDelay_us(10); } /************************************主函数 ************************************************************/ void main(void) { unsigned char tf =0; unsigned char TxBuf[20]={0}; // 要发送的数组 unsigned char RxBuf[20]={0}; // 接收的数据数组 init_NRF24L01() ; //模块初始化 led1=1;led2=1;led3 =1;led4 =1; //led 灯关闭 Delay(1000); while(1) { if(KEY1 ==0 ) //按键 1 按下 { TxBuf[1] = 1 ; //赋值 tf = 1 ; led1=0; //本地led 灯闪烁 Delay(200); led1=1; Delay(200); } if(KEY2 ==0 ) //按键 2 按下 { TxBuf[2] =1 ; //赋值 tf = 1 ; led2=0; //本地led 灯闪烁 Delay(200); led2=1; Delay(200); } if (tf==1) //有键按下 { nRF24L01_TxPacket(TxBuf); //发送数据 Transmit Tx buffer data TxBuf[1] = 0x00; //清零 TxBuf[2] = 0x00; tf=0; Delay(1000); } SetRX_Mode(); //设置成接受模式 RxBuf[1] = 0x00; //接收的数组相应位清零 RxBuf[2] = 0x00; Delay(1000); nRF24L01_RxPacket(RxBuf); //接收数据 if(RxBuf[1]|RxBuf[2]) { if( RxBuf[1]==1) { led3=RxBuf[0]; } if( RxBuf[2]==1) { led4=RxBuf[4]; } Delay(3000); //old is '1000' } RxBuf[1] = 0x00; //清零 RxBuf[2] = 0x00; led3=1; //关灯 led4=1; } } 本程序存在的问题：反应不够灵敏，当在按键1和按键2之间切换的时候，对方的灯闪烁会有一定的延时，另外本程序没有消除按键的抖动。 对部分函数的解释： uint SPI_RW(uint dat) 最基本的函数，完成 GPIO模拟 SPI 的功能。将输出字节（MOSI）从 MSB 循环输出， 同时将输入字节（MISO）从 LSB 循环移入。上升沿读入，下降沿输出。（从 SCK 被初始化 为低电平可以判断出） uchar SPI_Read(uchar reg); //从reg寄存器读一字节 读取寄存器值的函数：基本思路就是通过 READ_REG命令（也就是 0x00+寄存器地址），把 寄存器中的值读出来。对于函数来说也就是把 reg 寄存器的值读到 reg_val 中去。 uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value); //写数据value到reg寄存器 寄存器访问函数：用来设置 24L01 的寄存器的值。基本思路就是通过WRITE_REG命令（也 就是 0x20+寄存器地址）把要设定的值写到相应的寄存器地址里面去，并读取返回值。对于 函数来说也就是把 value值写到 reg 寄存器中。 需要注意的是，访问 NRF24L01 之前首先要 enable 芯片（CSN=0；），访问完了以后再 disable 芯片（CSN=1；）。 uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars); //从reg寄存器读出bytes个字节，通常用来 //读取接收通道数据或接收/发送地址 接收缓冲区访问函数：主要用来在接收时读取 FIFO 缓冲区中的值。基本思路就是通过 READ_REG命令把数据从接收 FIFO（RD_RX_PLOAD）中读出并存到数组里面去。 uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars); //把pBuf缓存中的数据写入到nRF24L01，通 常 //用来写入发 发射缓冲区访问函数：主要用来把数组里的数放到发射 FIFO缓冲区中。基本思路就是通过 WRITE_REG命令把数据存到发射 FIFO（WR_TX_PLOAD）中去。 Tx 模式初始化过程 1）写 Tx 节点的地址 TX_ADDR 2）写 Rx 节点的地址（主要是为了使能 Auto Ack） RX_ADDR_P0 3）使能 AUTO ACK EN_AA 4）使能 PIPE 0 EN_RXADDR 5）配置自动重发次数 SETUP_RETR 6）选择通信频率 RF_CH 7）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率） RF_SETUP 8 ) 选择通道0 有效数据宽度 Rx_Pw_P0 9）配置 24L01 的基本参数以及切换工作模式 CONFIG。 Rx 模式初始化过程： 初始化步骤 24L01 相关寄存器 1）写 Rx 节点的地址 RX_ADDR_P0 2）使能 AUTO ACK EN_AA 3）使能 PIPE 0 EN_RXADDR 4）选择通信频率 RF_CH 5) 选择通道0 有效数据宽度 Rx_Pw_P0 6）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率） RF_SETUP 7）配置 24L01 的基本参数以及切换工作模式 CONFIG。 基于51单片机课程设计报告 院系：电子通信工程 团组：电子设计大赛1组 姓名： 指导老师： 目录 一、摘要 (3) 二、系统方案的设计 (3) 三、硬件资源 (5) 四、硬件总体电路搭建 (13) 五、程序流程图 (14) 六、设计感想 (14) 七、参考文献 (16) 附录 (17) 附录 1 程序代码 (17) 一、摘要 本设计以STC89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。 关键词：STC89C51单片机 DS18B20温度芯片温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 1、设计要求 基本功能： 不加热时实时显示时间，并可手动设置时间； 设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度，范围在20～70度之间，打开开关后，根据设定温度与水温确定是否加热，及何时停止加热，可实时显示温度； 设定加热时间功能。限定烧水时间，加热时间内超过温度上限或低于温度下限报警，并可实时显示温度。 2、系统设计的框架 本课题设计的是一种以STC89C51单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括：电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示灯、报警、继电器及单片机最小系统。 图1 系统设计框架 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机STC8951获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ，这里采用通过LED1和LED2取代！！！ 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声，这里采用HLLED提示。 基于51单片机的简易计算器制作专业：电气信息班级：11级电类一班 姓名：王康胡松勇 时间：2012年7月12日 一：设计任务 本系统选用AT89C52单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计，具体设计如下： （1）由于设计的计算器要进行四则运算，为了得到较好的显示效果，经综合分析后，最后采用LED 显示数据和结果。 （2）采用键盘输入方式，键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键(on\c)和等号键（=），故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）在执行过程中，开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LED显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LED上输出运算结果。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LED上提示八个0；当除数为0时，计算器会在LED上会提示八个负号。 设计要求：分别对键盘输入检测模块；LED显示模块；算术运算模块；错误处理及提示模块进行设计，并用Visio画系统方框图，keil与protues仿真 分析其设计结果。 二．硬件设计 单片机最小系统 CPU:A T89C52 显示模块：两个4位7段共阴极数码管 输入模块：4*4矩阵键盘 1.电路图 电路图说明 本电路图采用AT89C52作为中处理器，以4*4矩阵键盘扫描输入，用两个74HC573(锁存器)控制分别控制数码管的位于段，并以动态显示的方式显示键盘输入结果及运算结果。为编程方便，以一个一位共阴极数码管显示负号。 三，程序设计 #include 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，我们要 求的闪烁时间间隔为0.2秒，相对于微秒来说，相差太大，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微秒机器周期微秒 MOV R6,#20 2个 2 D1: MOV R7,#248 2个 2 2＋2×248＝498 20× DJNZ R7,$ 2个2×248 (498 DJNZ R6,D1 2个2×20＝40 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: MOV R5,#20 D1: MOV R6,#20 D2: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D2 DJNZ R5,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端口输出低电平， 即P1.0＝0时，发光二极管L1亮；我们可以使用SETB P1.0指令使P1.0 端口输出高电平，使用CLR P1.0指令使P1.0端口输出低电平。 5．程序框图 如图4.1.2所示 基于51单片机简易电子琴 1 课题背景 单片微型计算机室大规模集成电路技术发展的产物，属于第四代电子计算机它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。他的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。 电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89S52单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有8个按键，和一个复位按键。 主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴硬件的组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏要表达的音符。并且分别从原理图，主要芯片，个模块原理及各莫奎的程序的调试来详细阐述。 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，构成我们想演奏的那首曲目。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来产生这样的方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系编写正确就可以达到我们想要的曲目。 2 任务要求与总体设计方案 2.1 设计任务与要求 利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，7，8八个键，能够发出7个不同的音调，而且有一个按键可以自动播放歌曲，要求按键按下时发声，松开延时一小段时间，中间再按别的键则发另外一音调的声音，当系统扫描到键盘按下，则快速检测出是哪一个按键被按下，然后单片机的定时器启动，发出一定频率的脉冲，该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出相应的音调。如果在前一个按下的键发声的同时有另一个按键被按下，则启动中断系统。前面的发音停止，转到后按的键的发音程序。发出后按的键的音调。 2.2 设计方案 2.2.1 播放模块 播放模块是由喇叭构成，它几乎不存在噪声，音响效果较好，而且由于所需驱动功率较小，且价格低廉，所以，被广泛应用。 2.2.2 按键控制模块 目录 第一章引言 (3) 1.1 简述简易计算器 (3) 1.2 本设计主要任务 (3) 1.3 系统主要功能 (4) 第二章系统主要硬件电路设计 (4) 2.1 系统的硬件构成及功能 (4) 2.2 键盘电路设计 (5) 2.3 显示电路设计 (6) 第三章系统软件设计 (7) 3.1 计算器的软件规划 (7) 3.2 键盘扫描的程序设计 (7) 3.3 显示模块的程序设计 (8) 3.4 主程序的设计 (9) 3.5 软件的可靠性设计 (9) 第四章调试 (9) 第五章结束语 (10) 参考文献 (11) 附录源程序 (11) 第一章引言 1.1 简述简易计算器 近几年单片机技术的发展很快，其中电子产品的更新速度迅猛。计算器是日常生活中比较的常见的电子产品之一。如何才能使计算器技术更加的成熟，充分利用已有的软件和硬件条件，设计出更出色的计算器呢? 本设计是以AT89S52单片机为核心的计算器模拟系统设计，输入采用4×6矩阵键盘，可以进行加、减、乘、除9位带符号数字运算，并在LCD1602上显示操作过程。 科技的进步告别了以前复杂的模拟电路，一块几厘米平方的单片机可以省去很多繁琐的电路。现在应用较广泛的是科学计算器，与我们日常所用的简单计算器有较大差别，除了能进行加减乘除，科学计算器还可以进行正数的四则运算和乘方、开方运算，具有指数、对数、三角函数、反三角函数及存储等计算功能。计算器的未来是小型化和轻便化,现在市面上出现的使用太阳能电池的计算器, 使用ASIC设计的计算器,如使用纯软件实现的计算器等，未来的智能化计算器将是我们的发展方向，更希望成为应用广泛的计算工具。 1.2 本设计主要任务 以下是初步设定的矩阵键盘简易计算器的功能： 1.扩展4*6键盘，其中10个数字，5个功能键，1个清零 2.强化对于电路的焊接 3.使用五位数码管接口电路 4. 完成十进制的四则运算（加、减、乘、除）； 5. 实现结果低于五位的连续运算； 6. 使用keil 软件编写程序，使用汇编语言； 7. 最后用ptoteus模拟仿真; 8.学会对电路的调试 目录 前言 (2) 第1章基于51单片机的电子琴设计 (3) 1.1 电子琴的设计要求 (3) 1.2 电子琴设计所用设备及软件 (3) 1.3 总体设计方案 (3) 第2章系统硬件设计 (5) 2.1 琴键控制电路 (5) 2.2 音频功放电路 (6) 2.3 时钟-复位电路 (6) 2.4 LED显示电路 (6) 2.5 整体电路 (6) 第3章电子琴系统软件设计 (7) 3.1 系统硬件接口定义 (7) 3.2 主函数 (8) 3.2.1 主函数程序 (8) 3.3 按键扫描及LED显示函数 (9) 3.3.1 键盘去抖及LED显示子程序 (10) 3.4 中断函数 (11) 3.4.1 中断程序 (12) 第4章电子琴和调试 (12) 4.1 调试工具 (12) 4.2 调试结果 (13) 4.3 电子琴设计中的问题及解决方法 (14) 第5章电子琴设计总结 (15) 参考文献 (16) 附录 (17) 前言 音乐教育是学校美育的主要途径和最重要内容，它在陶冶情操、提高素养、开发智力，特别是在培养学生创新精神和实践能力方面发挥着独特的作用。近年来，我国音乐教育在理论与实践上都取得了有目共睹的成绩，探索并形成了具有中国特色的、较为完整的音乐教育教学体系。但我国音乐教育的改革力度离素质教育发展的要求还存在一定距离。如今，电子琴作为电子时代的新产物以其独特的功能和巨大的兼容性被人们广泛的接受和推崇。而在课堂教学方面，它拥有其它乐器无法比拟的两个瞬间：瞬间多元素思维的特殊的弹奏方法；瞬间多声部(包括多音色)展示的乐队音响效果的特点。结合电子琴自身强大的功能及独特的优点来进行音乐教育的实施，这样就应该大力推广电子琴进入音乐教室，让电子琴教学在音乐教育中发挥巨大的作用。现代乐器中，电子琴是高新科技在音乐领域的一个代表，体现了人类电子技术和艺术的完美结合。电子琴自动伴奏的稳定性、准确性，以及鲜明的强弱规律、随人设置的速度要求，都更便于人们由易到难、深入浅出的准确掌握歌曲节奏和乐曲风格，对其节奏的稳定性和准确性训练能起到非常大的作用。电子琴所包含的巨量的音乐信息和强大的音乐表现力可以帮助音乐教学更好地贯彻和落实素质教育，更有效地提高人们的音乐素质和能力。目前，市场上的电子琴可谓琳琅满目，功能也是越来越完备。以单片机作为主控核心，设计并制作的电子琴系统运行稳定，其优点是硬件电路简单、软件功能完善、控制系统可靠、性价比较高等，具有一定的实用与参考价值。这就为电子琴的普及提供了方便。 二、电子琴设计要求本设计主要是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一台电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有7个按键和1个复位按键。本系统主要是完成2大功能：音乐自动播放、电子琴弹奏。关于声音的处理，使用单片机C语言，利用定时器来控制频率，而每个音符的符号只是存在自定义的表中。 C51单片机编程基本知识 全文选段：该控制指令将C文件编译生成汇编文件(.SRC)，该汇编文件可改名后，生成汇编.ASM文件，再用A51进行编译。 第三节 Keil C51软件包中的通用文件 在C51\LiB目录下有几个C源文件，这几个C源文件有非常重要的作用，对它们稍事修改，就可以用在自己的专用系统中。 1. 动态内存分配 init_mem.C：此文件是初始化动态内存区的程序源代码。它可以指定动态内存的位置及大小，只有使用了init_mem( )才可以调回其它函数，诸如malloc calloc,realloc等。 calloc.c：此文件是给数组分配内存的源代码，它可以指定单位数据类型及该单元数目。 malloc.c：此文件是malloc的源代码，分配一段固定大小的内存。 realloc.c：此文件是realloc.c源代码，其功能是调整当前分配动态内存的大小。 全文内容： 本章讨论以下内容： l 绝对地址访问 l C与汇编的接口 l C51软件包中的通用文件 l 段名转换与程序优化 第一节绝对地址访问 C51提供了三种访问绝对地址的方法： 1. 绝对宏： 在程序中，用“＃include〈absacc.h〉”即可使用其中定义的宏来访问绝对地址，包括： CBYTE、XBYTE、PWORD、DBYTE、CWORD、XWORD、PBYTE、DWORD 具体使用可看一看absacc.h便知 例如： rval=CBYTE[0x0002];指向程序存贮器的0002h地址 rval=XWORD [0x0002];指向外RAM的0004h地址 2. _at_关键字 直接在数据定义后加上_at_ const即可，但是注意： (1)绝对变量不能被初使化； (2)bit型函数及变量不能用_at_指定。 例如： idata struct link list _at_ 0x40;指定list结构从40h开始。 xdata char text[25b] _at_0xE000；指定text数组从0E000H开始 提示：如果外部绝对变量是I/O端口等可自行变化数据，需要使用volatile关键字进行描述，请参考absacc.h。 3. 连接定位控制 此法是利用连接控制指令code xdata pdata \data bdata对“段”地址进行，如要指定某具体变量地址，则很有局限性，不作详细讨论。 第二节 Keil C51与汇编的接口 1. 模块内接口 方法是用＃pragma语句具体结构是： #pragma asm 汇编行 DBUF EQU 30H TEMP EQU 40H YJ EQU 50H ;结果存放 YJ1 EQU 51H ;中间结果存放GONG EQU 52H ;功能键存放 ORG 00H START: MOV R3,#0 ;初始化显示为空MOV GONG,#0 MOV 30H,#10H MOV 31H,#10H MOV 32H,#10H MOV 33H,#10H MOV 34H,#10H MLOOP: CALL DISP ;PAN调显示子程序WAIT: CALL TESTKEY ; 判断有无按键JZ WAIT CALL GETKEY ;读键 INC R3 ;按键个数 CJNE A,#0,NEXT1 ; 判断就是否数字键 LJMP E1 ; 转数字键处理NEXT1: CJNE A,#1,NEXT2 LJMP E1 NEXT2: CJNE A,#2,NEXT3 LJMP E1 NEXT3: CJNE A,#3,NEXT4 LJMP E1 NEXT4: CJNE A,#4,NEXT5 LJMP E1 NEXT5: CJNE A,#5,NEXT6 LJMP E1 NEXT6: CJNE A,#6,NEXT7 LJMP E1 NEXT7: CJNE A,#7,NEXT8 LJMP E1 NEXT8: CJNE A,#8,NEXT9 LJMP E1 NEXT9: CJNE A,#9,NEXT10 LJMP E1 NEXT10: CJNE A,#10,NEXT11 ;判断就是否功能键LJMP E2 ;转功能键处理NEXT11: CJNE A,#11,NEXT12 LJMP E2 NEXT12: CJNE A,#12, NEXT13 LJMP E2 单片机资料教程下载，省去找资料的麻烦,只供学习参考用，下载24内删掉,祝大家学习进步 单片机点阵学习资料 https://www.doczj.com/doc/2e16609042.html,/thread-1703-1-1.html 手把手教你学单片机--教程视频 https://www.doczj.com/doc/2e16609042.html,/thread-1688-1-1.html 力天把手教你学单片机视频教程 https://www.doczj.com/doc/2e16609042.html,/thread-1689-1-1.html 谱中单片机开发板例程 https://www.doczj.com/doc/2e16609042.html,/thread-1683-1-2.html 初学单片机的30，硬件简单对初学者有帮助 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https://www.doczj.com/doc/2e16609042.html,/thread-1695-1-2.html （有电路图和程序） https://www.doczj.com/doc/2e16609042.html,/thread-1965-1-1.html 关于单片机抗干扰的资料 https://www.doczj.com/doc/2e16609042.html,/thread-1961-1-1.html 单片机矩阵扫描键盘程序 https://www.doczj.com/doc/2e16609042.html,/thread-1723-1-1.html 共享通过串口在线调试51单片机的专业版培训资料 单片机课程设计报告 题目：温度监控系统设计 学院：能源与动力工程学院 专业：测控技术与仪器专业 班级： 2班 成员：魏振杰 二〇一五年十二月 一、引言 温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。 随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。 作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本系统利用传感器与单片机相结合，应用性比较强，本系统可以作为仓库温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统，以及构成智能电饭煲等等。课题主要任务是完成环境温度监测，利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。本设计具有操作方便，控制灵活等优点。 本设计系统包括单片机，温度采集模块，显示模块，按键控制模块，报警和指示模块五个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。 二、实验目的和要求 2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。 2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。 2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。 2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。 三、方案设计 思考题： 【5-1】51系列单片机的内部设有几个定时／计数器? 有几个特殊功能寄存器与定时/计数相关? 其功能是？ 【5-2】如果采用的晶振频率为6 MHz，定时器/计数器工作在方式0、1、2下，其最大定时时间各为多少？ 【5-3】定时器/计数器用作定时器模式时，其计数脉冲由谁提供？定时时间与哪些因素有关？【5-4】定时器/计数器用作计数器模式时，对外界计数频率有何限制？ 【5-5】采用定时器/计数器T0对外部脉冲进行计数，每计数100个脉冲后，T0转为定时工作方式。定时1 ms后，又转为计数工作方式，如此循环不止。假定AT89S51单片机的晶体振荡器频率为6MHz，请使用方式1实现，要求编写程序。 【5-6】已知51系列单片机的系统晶振频率为6MHz，请利用定时器T1和P1.2输出矩形脉冲，其波形如下： 【5-7】51系列单片机的T0和T1在模式3时有何不同? 【5-8】当定时器T0用于方式3时，应该如何控制定时器T1的启动和关闭？ 【5-9】编写程序，要求使用T0，采用方式2定时．在P1.0输出周期为400μs，占空比为10：1的矩形脉冲。 【5-10】定时器/计数器测量某正单脉冲的宽度，采用何种方式可得到最大量程？若时钟频率为6 MHz，求允许测量的最大脉冲宽度是多少？ 【5-11】编写一段程序，功能要求；当P1.0引脚的电平正跳变时，对P1.1的输入脉冲进行计数；当P1.2引脚的电平负跳变时，停止计数，并将计数值写人R0、R1(高位存R1，低位存R0)。 第五章思考题答案： 【5-1】解答：51系列单片机的内部有2个定时／计数器T0和T1。有2个特殊功能寄存器与其相关，分别是TMOD和TCON，TMOD是定时/计数器的工作方式控制寄存器，用来确定工作方式和功能；TCON是定时/计数器的控制寄存器，用来控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志。 【5-2】解答：如果采用的晶振频率为6MHz，一个机器周期则为2μs，则定时器/计数器工作在方式0、1、2下，其最大定时时间各为16.384ms、131.072ms、0.512ms。 【5-3】解答：定时器/计数器用作定时器模式时，其计数脉冲来自内部时钟脉冲。每个机器周期计数值增1，所以计数值乘以机器周期就是定时时间，因此计数频率为振荡频率的1/12，因此定时时间与计数值和振荡频率有关。 【5-4】解答：定时器/计数器用作计数器模式时，其计数脉冲来自相应的外部输入引脚T0（P3.4)或T1(P3.5)。当输入信号发生由1至0的负跳变时，计数器（TH0，TL0或TH1，TL1）的值增1。计数的最高频率一般为振荡频率的1/24。 【5-5】解答：定时器/计数器T0在计数和定时工作完成后，均采用中断方式工作。除了第一次计数工作方式设置在主程序完成外，后面的定时或计数工作方式分别在中断程序完成，用 《单片机技术及其应用》课程设计报告 专业：通信工程 班级：09312班 姓名：某某某 学号：09031069 指导教师： 二0一二年六月十八日 目录 1设计目的 (1) 2 设计题目描述与要求 (1) 3 设计过程 (2) 4硬件总体方案及说明 (6) 5 软件总体方案及设计流程 (9) 6 调试与仿真 (13) 7 心得体会 (14) 8 指导老师意见 (15) 9 参考文献 (16) 附录一 (16) 附录二 (21) 基于51单片机的数字计算器的设计 1设计目的 简易计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用和单片机完整程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。单片机课程设计既巩固了课本学到的理论，还学到了单片机硬件电路和程序设计，简易计算器课程设计通过自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真，来加深对单片机的认识，充分发挥我们的个人创新和动手能力，并提高我们对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 本设计是基于51系列的单片机进行的简易计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算，并在LED 上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件选择AT89C51单片机和74ls164，输入用4×4矩阵键盘。显示用5位7段共阴极LED静态显示。软件从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。选用编译效率最高的Keil软件进行编程，并用proteus仿真。 2 设计题目描述与要求 基于AT89C51数字计算器设计的基本要求与基本思路： （1）扩展4*4键盘，其中10个数字，5个功能键，1个清零 （2）使用五位数码管接口电路 单片机双字节十六进制减法实验设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的双字节十六进制减法设计，可以完成计 算器的键盘输入，进行加、减、3位无符号数字的简单运算，并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用5个键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus 仿真。 引言 十六进制减法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减 目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阴极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单.................................. 一、设计任务和要求 河南##############学校 毕业设计（论文） 基于51单片机的简易计算器 系部: 自动控制系 专业: 电气自动化 班级: 自083 姓名: 崔 # # 学号: 091415302 指导老师: 许 # 二零一二年五月八日 基于51单片机的简易计算器 摘要 工程实践教学环节是为了学生能够更好地巩固和实践所学专业知识而设置的，在本次工程实践中，我以《智能化测量控制仪表原理与设计》、《MCS-51系列单片微型计算机及其应用》课程中所学知识为基础，设计了简易计算器。本系统以MCS-51系列中的8051单片机为核心，能够实现多位数的四则运算。该系统通过检测矩阵键盘扫描，判断是否按键，经数据转换把数值送入数码管动态显示。本系统的设计说明重点介绍了如下几方面的内容：基于单片机简易计算器的基本功能，同时对矩阵键盘及数码管动态显示原理进行了简单的阐述；介绍了系统的总体设计、给出了系统的整体流程框图，并对其进行了功能模块划分及所采用的元器件进行了详细说明；对系统各功能模块的软、硬件实现进行了详细的设计说明。 关键词：MCS-51；8051单片机；计算器；加减乘除 Based on the simple calculator 51 SCM Abstract The engineering practice teaching is to students better to consolidate and practice have set up by the professional knowledge, in this engineering practice, I to the intelligent measurement control instrument principle and design ", "the MCS-51 series single chip computer and its application" course knowledge as the foundation, the design the simple calculator. This system to MCS-51 of the 8051 series single chip microcomputer as the core, can realize the connection arithmetic. The system through the test matrix keyboard scan, judge whether key, the data transfer the numerical into digital tube dynamic display. This system mainly introduced the design that the following aspects of content: based on single chip microcomputer simple calculator basic functions, and the matrix keyboard and a digital tube dynamic display of the principle of a simple expatiated; introduced the design of the whole system, the whole process of the system are discussed, and its function module partition and the components for a detailed explanation; the functional modules of the system hardware and software of the implementation of the detailed design instructions. Key words: MCS-51；8051 single chip microcomputer；Calculator；Add, subtract, multiply and divide: 单片机原理与C51语言程序设计与基础教 程课后习题答案 习题 填空题 1．一般而言，微型计算机包括、、、四个基本组成部分。 2．单片机是一块芯片上的微型计算机。以为核心的硬件电路称为单片机系统，它属于地应用范畴。 3．Atmel 公司生产的CMOS型51系列单片机，具有内核，用 代替ROM作为程序存储器， 4．单片机根据工作温度可分为、和三种。民用级的温度范围是0℃一70℃，工业级是-40℃~85℃，军用级是-55℃-125℃(不同厂家的划分标推可能不同。 5．在单片机领域内，ICE的含义是。 选择题 1．单片机的工作电压一般为V？ A 5V B 3V C 1V D 4V 2．单片机作为微机的一种，它具有如下特点： A 具有优异的性能价格比 B 集成度高、体积小、可靠性高 C 控制功能强，开发应用方便 D 低电压、低功耗。 3．民用级单片机的温度范围是： A -40℃~85℃ B 0℃一70℃ C -55℃-125℃ D 0℃一50℃ 4．MCS-51系列单片机最多有个中端源。 A 3 B 4 C 5 D 6 5．下列简写名称中不是单片机或单片机系统的是 A MCU B SCM C ICE D CPU 问答题 1．单片机常用的应用领域有哪些？ 2．我们如何学习单片机这么技术？ 3．单片机从用途上可分成哪几类？分别由什么用处？ 答案 填空题 1．运算器、控制器、存储器、输入输出接口 2．单片机嵌入式系统 3．MCS-51 Flash ROM 4．民用级(商业级) 工业级军用级 5．在线仿真器 选择题 1．A 2．ABCD 3．B 4．C 5．D 问答题 1．单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴： （1）在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。 （2）在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。 （3）在家用电器中的应用 可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。 （4）在计算机网络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。 （5）单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。 2．首先，大概了解单片机的机构，例如本书的第2章则是主要讲了单片机的内部结构以及资源。对单片机的内部结构有了初步了解之后，读者就可以进行简单的实例练习，从而加深对单片机的认识。 其次，要有大量的实例练习。其实，对于单片机，主要是软件设计，也就是编程。目前最流行的用于51系列单片机地编程软件是Keil。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。掌握这一软件的使用对于使用51系列单片机的爱好 基于51单片机的4人抢答器设计 设计要求： 以单片机为核心，设计一个4位竞赛抢答器：同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮S0～S3表示。 设置一个系统清除和抢答控制开关S，开关由主持人控制。 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。 当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间为0.5s左右。 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。 工作原理： 通过键盘改变抢答的时间，原理与闹钟时间的设定相同，将定时时间的变量置为全局变量后，通过键盘扫描程序使每按下一次按键，时间加1（超过30时置0）。同时单片机不断进行按键扫描，当参赛选手的按键按下时，用于产生时钟信号的定时计数器停止计数，同时将选手编号（按键号）和抢答时间分别显示在LED上。 #include 思考题： 【2-1】80C51单片机由哪几部分组成，试说明ROM和RAM的功能分别是什么? 【2-2】在程序运行中，PC的值是。（） A）当前正在执行指令的前一条指令的地址 B）当前正在执行指令的地址 C）当前正在执行指令的下一条指令的首地址 D）控制器中指令寄存器的地址 【2-3】判断下列说法是否正确。 （1）PC可以存放一个16位二进制数，因此其寻址范围为0000H~7FFFH。（） （2）单片机系统复位时PC的内容为0000H，因此CPU从程序存储器0000H地址单元取指令，开始执行程序。（） （3）PC可以看成是程序计时器（） （4）PC可以看成是程序存储器的地址指针。（） 【2-4】试计算当振荡频率为12 MHz和6 MHz时，一个机器周期的长度？试辨析振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期之间的关系。 【2-5】单片机的ROM必须具有掉电存储功能，这句话是否正确？ 【2-6】单片机对RAM的根本要求是快，但掉电可丢失数据，这个表述正确吗？ 【2-7】试说出80C51的两种时钟电路模式，如果是只有一个单片机工作常使用的是哪一种？如果是两个以上的单片机工作使用哪一种？ 【2-8】80C51单片机的EA信号有何功能？在使用8031时，EA信号引脚应如何处理？现在使用的80C51系列单片机内部一般均含有ROM，其EA引脚应该怎么接？ 【2-9】80C51系列单片机的三总线结构包括哪三种？其中作地址总线指的是？作数据总线指的是？属于控制总线的有？P0口的分时复用功能需要依靠锁存器的锁存功能，试举1种常用的低功耗锁存器并将其与单片机正确连接？ 【2-10】片内RAM低128单元一般划分为哪三个主要部分？对应的字节地址空间是？内部RAM中，可作为工作寄存器区的单元地址为（）H～（）H。 【2-11】80C51单片机任何一个时间4组通用工作寄存器中只能有一组工作，具体哪一组工作由什么来决定？如何设置才能选用0组通用寄存器？ 【2-12】80C51单片机具有很强的位（布尔）处理功能，内部RAM中共有多少单元可以位寻址，试写出其字节范围和位地址范围？ 【2-13】位地址00H与字节地址00H在内存中的位置有什么区别？片内字节地址为2AH单元最低位的位地址是（）；片内字节地址为88H单元的最低位的位地址为（）。 【2-14】80C51单片机可位寻址的范围包括两个区域，即可位寻址的特殊功能寄存器和内部RAM字节地址是20H－2FH的单元，这句话表述的是否正确？ 【2-15】可位寻址的特殊功能寄存器的最低位位地址与字节地址形式不同，这句话表述是否正确？【2-16】堆栈遵循的原则是什么？SP的名称是？初始化时SP的值是多少？通过堆栈操作实现子程序调用时，首先要把（）的内容入栈，以进行断点保护；调用子程序返回指令时，再进行出栈保护，把保护的断点进回到（）。 【2-17】程序状态字PSW的作用是什么？常用的状态标志有哪几位，其作用是什么？若A中的内容为63H，那么P标志位的值为（）；单片机复位后，PSW=（），这时当前的工作寄存器区是（）组工作寄存器区R4所对应的存储单元的地址为（）。 【2-18】判断下列说法是否正确。基于51单片机课程设计
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