第07章单片机应用系统中按键与显示
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西南石油年夜学之迟辟智美创作实习总结陈说 实习类型生产实习 实习单元 西南石油年夜学实习基地 实习起止时间 2018 年 7 月 7 日至 2018 年 7 月 16 日 指导教师刘东明、孙鉴 所在院(系) 电子科学学院 班 级电子科学与技术 15-2 学生姓名 学 号 15090124022018 年 7 月 16 日目录第 1 章 按键控制流水灯设计 1 1.1 实习目的错误!未定义书签。
1.2 实习要求错误!未定义书签。
第 2 章 电路工作原理 22.5 本章小结 6 第 3 章 C 法式设计 73.1 法式设计流程图 73.3 本章小结 9 总结及体会 10 参考文献 11 附录 12第1章 按键控制流水灯设计1.1 实习目的本次实习以 STC89C52 单片机为控制核心.通过它实现对八盏 LED 灯的亮灭进 行设定,并在设定完成之后能够依照之前的设定实现流水灯效果.外部电路为按键 控制流水灯.P0 口控制八盏灯,P1 口控制矩阵键盘,P2 口控制自力按键,法式利 用单片机内部计时器中断实现流水效果.要求流水灯能够自行设定、暂停、复位, 工作稳定,可靠性高.生产实习的主要目的是培养理论联系实际的能力,提高实际入手把持能力.本 专业的生产实习旨在广泛了解实际单片机电子产物工作的全过程,熟悉电子产物 的主要技术管理模式,并在实习的把持过程中学习掌握电子产物的焊接装置调试 的实际把持技能.巩固和加深理解所学的理论,开阔眼界,提高潜力,为培养高素 质年夜学本科人才打下需要的基础.透过学习,是理论与实际相结合,能够使学生 加深对所学知识的理解,并为后续专业课的学习带给需要的感性知识,同时直接 了解本业的生产过程和生产资料,为将来走上工作岗位带给需要的实际生产知识.1.2 实习要求1.深入学习单片机开发软件 Keil 的使用,熟悉单片机电路设计,根据实际应 用电路对法式进行调试.2.熟悉单片机硬件开发平台的应用,掌握单片机编程器、仿真器的使用,能 检查和分析软硬件故障.3.体会单片机内部资源的功能使用,以单片机开发板现有资源进行应用性设 计.掌握单片机经常使用外围器件的使用.4.对去年生产实习焊接的 51 开发板的法式有更深入的了解.第2章 电路工作原理2.1 STC89C52 单片机工作原理单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,是采纳超年夜规模集成电路 技术把具有数据处置能力的中央处置器 CPU、随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、 多种 I/O 口和中断系统、按时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽 调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个 小而完善的微型计算机系统.例如 STC89C52 单片机是通过 32 个输入输出口的高低电平变动来实现对外部 电路的控制,痛过相应的法式实现对 32 个输入输出口的控制,这就是单片机工作 的最基来源根基理.如图 2-1 所示为 STC89C52 单片机工作的最小系统电路图.图 2-1 STC89C52 最小工作系统 整个电路使用 5V 直流电源供电,其中复位电路能够使单片机复位;晶振电路 相当于单片机的心脏,为单片机提供 12MHz 的高频脉冲使单片机正常工作; MAX232 是将单片机输出的 TTL 电平转换成 PC 机能接收的 232 电平或将 PC 机输 出的 232 电平转换成单片机能接收的 TTL 电平,实现单片机与 PC 机之间的通信, 以便于下载法式.2.2 LED 工作原理LED(light-emitting diode),即发光二极管,俗称 LED 小灯,51 开发板使用 的是普通贴片发光二极管.这种二极管通常的正向导通电压是 1.8~2.2V 之间,工作 电流一般在 1~20mA 之间.其中当电流在 1~5mA 之间变动时,随着通过 LED 的电 流越来越年夜,肉眼会感觉到这个灯越来越亮,而当电流从 5~20mA 变动时,看 到的发光二极管的亮度变动不明显了.当电流超越 20mA 时,LED 就有烧坏的危险. 所以在 51 开发板的使用中需要根据相应的电流参数设计一个与 LED 串连的限流 电阻.如图 2-2 所示为单片机 I/O 口控制 LED 的电路原理图.图 2-2 单片机控制 LED 电路图 图中 PR2 为排阻,在电路中起到限流作用,防止 LED 被烧毁.因为单片机是可 以编程控制的,即 P00~P07 的高低电平也是能够控制的,所以对应的 8 个 LED 的 亮灭状态也是能够控制的,这就到达了单片机控制 LED 的目的.2.3 按键工作原理 2.3.1 自力按键工作原理自力式按键比力简单,它们各自与自力的输入线相连接,如图 2-3 所示.图 2-3 自力式按键原理图 4 条输人线接到单片机的 I/O 口上,当按健 K1 按下时,+5V 通过电阻然后再 通过按键 K1 最终进人 GND 形成一条通路,这条线路的全部电压都加到这个电阻 上,P20 这个引脚就是个低电平.当松开按健后,线路断开,就不会有电值通过, P20 和+5V 就应该是等电位,是个高电平.我们就可以通过 P20 这个 10 口的高低电 平来判断是否有按键按下.2.3.2 矩阵按键工作原理在某一个系统设计中,如果需要使用很多按键时,做成自力按键会占用年夜 量 I/O 口,因此引用了矩阵键盘的设计.如图 2-4 所示为 51 开发板上的矩阵按键电 路原理图,使用 8 个 I/O 口来实现 16 个按键.图 2-4 矩阵按键原理图 在法式设计中分别用四个 I/O 口扫描 4 行,另外 4 个扫描 4 列,确定了按键在 哪行哪列也就确定了按键的具体位置.2.4 整体电路图如图 2-5 所示为键盘控制 LED 流水灯整体电路图.图 2-5 总电路原理图2.5 本章小结本章主要介绍了单片机最小系统、LED 工作原理、按键工作原理.并从硬件电 路的设计动身,简单分析单片机控制 LED 的工作过程.理论分析基本完成,接下来 就是具体的法式设计与调试,通过具体的法式来实现相应的功能,这也是单片机 开发中最具技术含量的环节之一.第3章 C 法式设计3.1 法式设计流程图如图 3-1 所示为主法式流程图.开始 开计时器中断K1 是否按下 否是扫描矩阵键盘选 择需要点亮的 LED是K2 是否按下 否K3 是否按下 否是保管选择的数据 择需要点亮的 LED计时器中断法式选择 数据实现 LED 流水灯图 3-1 法式设计框图 主法式由 3 个自力按键控制,K1,K2 和 K3.开始从主函数执行法式语句,不 竭循环扫描按键,当 K1 按下时,进入选择状态,法式会不竭地扫描矩阵键盘,通 过矩阵键盘选择需要点亮的 LED;选择结束后按下 K2,法式会将选定后的数据送 入中断法式,中断法式根据接收的数据选泽对应的 LED 实现流水灯效果;当按下K3 后法式又会进入矩阵键盘扫描重新选择 LED.3.2 实验结果如图 3-2 所示,当按下 K1 后进入选择定状态.图 3-2 选择 LED 如图 3-2,控制矩阵键盘分别选择了第 1,6,8 盏灯. 再按下 K2 键,让选择的第 1,6,8 盏灯实现流水灯效果.如图 3-3 所示.图 3-3 流水灯 如图 3-3,按下 K2 之后,LED 由之前第 1,6,8 盏灯亮酿成第 1,2,7 盏灯 亮,实现了流水灯右移的效果. 当按下 K3 键,实验结果如图 3-4 所示.图3-4回到初始状态由图3-4可知,当按下K3键之后,法式又回到了设定LED的状态.3.3本章小结由实验结果可以看出,本次单片机课程设计已到达预期要求,电路工作稳定,满足设计要求.在整个设计过程中,法式设计与调试最为复杂,呈现过按键灯不亮,没有呈现滚动流水等现象等一系列法式问题.但最终在不竭地检查、调试之后,问题也逐渐获得解决.最终实现按键控制流水灯的效果.总结及体会本次设计通过对单片机进行编程控制,进而控制外部电路,胜利地设计了八个按键控制八盏灯亮灭实现流水灯的效果.深入了解到单片机开发软件Keil的使用,熟悉单片机电路设计,根据实际应用电路对法式进行调试.熟悉单片机硬件开发平台的应用,掌握了单片机编程器、仿真器的使用,能检查和分析软硬件故障.体会到单片机内部资源的功能使用,以单片机开发板现有资源进行应用性设计.通过这次实习使我进一步弄懂所学到的课本知识,巩固和深化对单片机的结构、指令系统、中断系统、键盘/显示系统、接口技术、系统扩展、按时/控制、法式设计、应用开发、等基本理论知识的理解,提高单片机应用于技术的实践把持技能,掌握单片机应用系统设计、研制的方法,培养利用单片机进行科技革新、开发和立异的基天性力,为结业后从事与单片机相关的工作打下一定的基础.参考文献[1]童诗白,华成英.模拟电子技术基础(第四版)[M].北京:高等教育出书社,2006.[2]阎石.数字电子技术基础(第五版)[M].北京:高等教育出书社,2006.[3]韩建,全星慧,周围.电子技术课程设计指导[M].哈尔滨:哈尔滨工程年夜学出书社,2014.[4]黎小桃.数字电子电路分析与应用[M].北京:北京理工年夜学出书社,2014.[5]高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计[M].北京:电子工业出书社,2002.[6]陈明义.电子技术课程设计实用教程(第3版) [M]. 长沙:中南年夜学出书社,2010.[7]程春雨. 模拟电子技术实验与课程设计[M].北京:电子工业出书社,2016.[8]宋雪松,李东明,崔长胜. 手把手教你学51单片机(C语言版)[M]. 北京:清华年夜学出书社,2014.附录:#include <reg52.h>#include <intrins.h>#define KEY P1sbit k1=P2^0;sbit k2=P2^1;sbit k3=P2^2;sbit k4=P2^3;unsigned char LED=0x00,LED1=0x00;unsigned char x=0;unsigned char KeyValue;unsigned char A1=0x00,A2=0x00,A3=0x00,A4=0x00,A5=0x00,A6=0x00,A7=0x00,A8=0x00;void Delay10ms(unsigned int c);void KeyDown(); //矩阵键盘检测void kongzhil();void kongzhi2();void main(void){ TMOD=0x01; //按时器工作状态为1 TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%6;EA=1; //开总中断ET0=1; //开按时器中断TR0=1; //开启按时器while(1){ int n=0;if(k1==0){Delay10ms(1);if(k1==0)n=1;}if(k3==0){Delay10ms(1);if(k3==0)n=3;}if(k4==0){Delay10ms(1);if(k4==0)n=4;}switch(n){case 1:KeyDown();break;case 3:kongzhil();break;case 4:kongzhi2();break;default:break;}}}void KeyDown(void){ int k=1;while(k){char a=0;KEY=0x0f;if(KEY!=0x0f){Delay10ms(1); //延时消抖if(KEY!=0x0f){KEY=0X0F;switch(KEY) //扫描行{case(0X07): KeyValue=0;break;case(0X0b): KeyValue=4;break;case(0X0d): KeyValue=8;break;case(0X0e): KeyValue=12;break;}KEY=0XF0;switch(KEY) //扫描列{case(0X70): KeyValue=KeyValue+3;break;case(0Xb0): KeyValue=KeyValue+2;break;case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+1;break;case(0Xe0): KeyValue=KeyValue;break;}while((a<50) && (KEY!=0xf0)) //松手检测{Delay10ms(1);a++;}switch(KeyValue) //选择需要亮的灯{case(0):A1=~A1;break;case(1):A2=~A2;break;case(2):A3=~A3;break;case(3):A4=~A4;break;case(4):A5=~A5;break;case(5):A6=~A6;break;case(6):A7=~A7;break;case(7):A8=~A8;break;default:break;}}}if (A1==0xff) //保管数据(LED1=LED1|0x80);else if(A1==0x00)(LED1=LED1&0x7f);if (A2==0xff)(LED1=LED1|0x40);else if(A2==0x00)(LED1=LED1&0xbf);if (A3==0xff)(LED1=LED1|0x20);else if(A3==0x00)(LED1=LED1&0xdf);if (A4==0xff)(LED1=LED1|0x10);else if(A4==0x00)(LED1=LED1&0xef);if (A5==0xff)(LED1=LED1|0x08);else if(A5==0x00)(LED1=LED1&0xf7);if (A6==0xff)(LED1=LED1|0x04);else if(A6==0x00)(LED1=LED1&0xfb);if (A7==0xff)(LED1=LED1|0x02);else if(A7==0x00)(LED1=LED1&0xfd);if (A8==0xff)(LED1=LED1|0x01);else if(A8==0x00)(LED1=LED1&0xfe);LED=LED1;if(k2==0){Delay10ms(1);if(k2==0){k=0;LED=LED1;};};if(k4==0){Delay10ms(1);if(k4==0){k=0;kongzhi2();};};}}void kongzhil(void){int m=1;LED1=LED,LED=0x00;while(m){if(k3==0){Delay10ms(1);if(k3==0){m=0,LED=LED1;};}}}void kongzhi2(void){LED1=0x00;LED=0x00;A1=0;A2=0;A3=0;A4=0;A5=0;A6=0;A7=0;A8=0;}void timer0() interrupt 1{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%6;x++;if(x==6) //6*50MS=300MS{x=0;P0=LED;LED = _crol_(LED,1);//if(++i==8) i=0;}}void Delay10ms(unsigned int c) {unsigned char a, b;for (;c>0;c--){for (b=38;b>0;b--){for (a=130;a>0;a--);}}}。
MCS-51单片机技术项目驱动教程C语言第二版习题答案第1章思考与练习1. 什么是单片机?最早的单片机是什么时间推出的?答:单片机是单片微型计算机的简称,它将中央处理器(CPU)、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、中断系统、定时器/计数器、串行口和I/O接口等主要计算机部件集成在一块大规模集成电路芯片上,具有了微型计算机的组成结构和功能。
最早的单片机是在20世纪70年代初推出的。
2. 简述单片机的特点。
答:单片机具有种类众多、性价比高、集成度和可靠性高、存储器ROM和RAM严格区分、采用面向控制的指令系统、I/O引脚通常是多功能的、外部扩展能力强等特点。
3. 什么是MCS-51单片机?最早是哪家公司推出的?答:MCS-51单片机是所有兼容Intel 8051指令系统单片机的统称,最早由Intel 公司推出。
4. 说出4种以上常用的单片机类型。
答:(1)MCS-51单片机;(2)AVR单片机;(3)PIC单片机;(4)MSP430单片机;(5)Motorola单片机。
5. 什么是总线?单片机中的总线有哪几种?答:总线是指从任意一个源点到任意一个终点的一组传输数字信息的公共通道。
单片机中总线包括地址总线、数据总线和控制总线三种。
6. 简述单片机中位和字节的概念。
答:一个二进制数叫1位,相邻的8位二进制数构成一个字节。
7.存储地址的作用是什么?答:存储地址用来定义每个存储单元,以供CPU寻址、操作。
第2章思考与练习1. AT89C51单片机的内部ROM 和RAM分别是多大空间?最多可扩展多少空间?答:分别是4KB和128B,ROM最多可扩展60KB,RAM最多可扩展64KB。
2. AT89C51单片机有哪几个中断源?答:有3个内部中断源和2个外部中断源。
3. 画出MCS-51单片机的复位电路原理图,包括上电复位和手动复位功能,并根据参数计算上电复位时高电平的持续时间。
答:复位电路原理图如下图所示。
单片机原理及接口技术课后答案篇一:单片机原理及接口技术课后习题答案_李朝青第一章1.单片机具有哪些特点(1)片内存储容量越来越大。
(2抗干扰性好,可靠性高。
(3)芯片引线齐全,容易扩展。
(4)运行速度高,控制功能强。
(5)单片机内部的数据信息保存时间很长,有的芯片可以达到100年以上。
2. 89C51单片机内包含哪些主要逻辑功能部件?答:80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件:(l)CPU(中央处理器):8位(2)片内RAM:128B(3)特殊功能寄存器:21个(4)程序存储器:4KB(5)并行I/O口:8位,4个(6)串行接口:全双工,1个(7)定时器/计数器:16位,2个(8)片内时钟电路:1个3.什么是微处理器(CPU)、微机和单片机?答:微处理器本身不是计算机,但它是小型计算机或微机的控制和处理部分。
微机则是具有完整运算及控制功能的计算机,除了微处理器外还包括存储器、接口适配器以及输入输出设备等。
单片机是将微处理器、一定容量的RAM、ROM以及I/O口、定时器等电路集成在一块芯片上,构成的单片微型计算机。
4. 微型计算机怎样执行一个程序?答:通过CPU指令,提到内存当中,再逐一执行。
5.什么是嵌入式系统?他有哪些类型?为什么说单片机是典型的嵌入式系统?答; 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
它有嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP处理器、嵌入式片上系统等。
嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。
它从体系结构到指令系统都是按照嵌入式应用特点专门的,能最好的满足面对控制对象,应运系统的嵌入、现场的可靠运行以及非凡的控制品质要求。
因此,她是典型的嵌入式系统。
第二章1.89C51单片机内包含哪些主要逻辑功能部件?答:80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件:(2)片内RAM:128B(3)特殊功能寄存器:21个(4)程序存储器:4KB(5)并行I/O口:8位,4个(6)串行接口:全双工,1个(7)定时器/计数器:16位,2个(8)片内时钟电路:1个2.89C51的EA端有何用途?答:/EA端接高电平时,CPU只访问片内并执行内部程序,存储器。