做网站要执照吗,企业网站建设专家,网站开发构成,旅游网站模板html免费下载基于江科大自化协B站教学视频《51单片机入门教程-2020版 程序全程纯手打 从零开始入门》 一、单片机介绍 单片机#xff0c;英文Micro Controller Unit#xff0c;简称MCU 内部集成了CPU、RAM、ROM、定时器、中断系统、通讯接口等一系列电脑的常用硬件功能 单片机的任务是信息… 基于江科大自化协B站教学视频《51单片机入门教程-2020版 程序全程纯手打 从零开始入门》 一、单片机介绍 单片机英文Micro Controller Unit简称MCU 内部集成了CPU、RAM、ROM、定时器、中断系统、通讯接口等一系列电脑的常用硬件功能 单片机的任务是信息采集依靠传感器、处理依靠CPU和硬件设备例如电机LED等的控制 单片机跟计算机相比单片机算是一个袖珍版计算机一个芯片就能构成完整的计算机系统。但在性能上与计算机相差甚远但单片机成本低、体积小、结构简单在生活和工业控制领域大有所用 同时学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择 51单片机是指80年代Intel开发的8051单片机内核的统称就是因为这个“8051”有个51所以凡是与“8051”内核一样的单片机都统称为51系列单片机 二、LED代码 2-1点亮一个LED 这里使用的普中单片机的LED是共阳极所以将P2寄存器设置值为如下0xFE //1111 1110 #include REGX52.Hvoidmain(){P20xFE; //1111 1110} 2-2LED循环闪烁 通过调用延时函数实现闪烁 #include REGX52.H#include INTRINS.H //_nop_()函数所在库voidDelay500ms() //11.0592MHz{unsignedchari, j, k;_nop_(); //空操作延时一个指令的时间i4;j129;k119;do{do{while (--k);} while (--j);} while (--i);}voidmain(){while(1){P20x00;Delay500ms(); //这里是通过STC-ISP软件生成的延时函数调用P20xFF;Delay500ms();}} 2-3LED流水灯 通过进行P2寄存器的不断延时赋值实现流水灯-基础版 #include REGX52.H#include INTRINS.H //_nop_()函数所在库voidDelay500ms() //11.0592MHz{unsignedchari, j, k;_nop_(); //空操作延时一个指令的时间i4;j129;k119;do{do{while (--k);} while (--j);} while (--i);}voidmain(){while(1){P20xFE; //1111 1110Delay500ms(); //这里是通过STC-ISP软件生成的延时函数调用P20xFD; //1111 1101Delay500ms();P20xFB; //1111 1011Delay500ms(); P20xF7; //1111 0111Delay500ms();P20xEF; //1110 1111Delay500ms(); P20xDF; //1101 1111Delay500ms();P20xBF; //1011 1111Delay500ms(); P20x7F; //0111 1111Delay500ms();}} 2-4LED流水灯Plus 优化含参延时函数,但是会有一定的误差 #include REGX52.H#include INTRINS.H //_nop_()函数所在库voidDelay1ms(xms) //11.0592MHz{unsignedchari, j;while(xms){_nop_();i2;j199;do{while (--j);} while (--i);xms--;}}voidmain(){while(1){P20xFE; //1111 1110Delay1ms(500); //优化含参延时函数P20xFD; //1111 1101Delay1ms(500);P20xFB; //1111 1011Delay1ms(500);P20xF7; //1111 0111Delay1ms(500);P20xEF; //1110 1111Delay1ms(500); P20xDF; //1101 1111Delay1ms(500);P20xBF; //1011 1111Delay1ms(500);P20x7F; //0111 1111Delay1ms(500);}} 三、独立按键与LED 轻触按键相当于是一种电子开关按下时开关接通松开时开关断开实现原理是通过轻触按键内部的金属弹片受力弹动来实现接通和断开 LED发光二极管Light Emitting Diode LED正极引脚较长负极引脚较短 LED正极闪电极较小负极闪电极较小在玻璃灯罩里面的 3-1独立按键控制LED亮灭 通过循环和判断实现按键控制LED亮灭功能 #include REGX52.Hvoidmain(){while(1){if(P3_10)P2_00;elseP2_01;}} 3-2独立按键控制LED状态 按键的抖动 对于机械开关当机械触点断开、闭合时由于机械触点的弹性作用一个开关在闭合时不会马上稳定地接通在断开时也不会一下子断开所以在开关闭合及断开的瞬间会伴随一连串的抖动 为了避免误操作需要进行消抖处理硬件消抖、软件消抖 硬件消抖 RS触发器、电容充放电滤波等方式 软件消抖Delay函数延时消抖定时消抖以及外部中断消抖 #include REGX52.H
#include intrins.hvoid Delay(unsigned int xms) //11.0592MHz
{unsigned char i, j;while(xms){ _nop_();i 2;j 199;do{while (--j);} while (--i);xms--;}
}void main()
{while(1){if(P3_10){Delay(20);while(P3_10); //判断是否还在按下按键等松开时跳出循环并延时消抖执行相关操作Delay(20);P2_0~P2_0;}}
} 3-3独立按键控制LED显示二进制 通过二进制值的输出来让LED显示 #include REGX52.H
#include intrins.hvoid Delay(unsigned int xms) //11.0592MHz
{unsigned char i, j;while(xms--){ _nop_();i 2;j 199;do{while (--j);} while (--i);}
}
void main()
{unsigned char LEDnum; //定义无符号字符变量用来存储二进制while(1){ if(P3_10){Delay(20);while(P3_10);Delay(20);LEDnum; //逐渐递增P2~LEDnum; //并将二进制结果传给P2寄存器因为LED共阳极低电平亮所以取反// P2_0~P2_0; //这样不行是因为会导致P2_0值改变}}
} 3-4独立按键控制LED移位 通过C语言移位指令以及对LEDNum变量值的控制来完成LED移位显示操作 #include REGX52.H
#include intrins.hvoid Delay(unsigned int xms) //11.0592MHz
{unsigned char i, j;while(xms--){ _nop_();i 2;j 199;do{while (--j);} while (--i);}
}unsigned char LEDnum;void main()
{while(1){if(P3_10){Delay(20);while(P3_10);Delay(20);LEDnum;if(LEDnum8) //当到8的时候应该先清零再进行取反不然灯会不亮LEDnum0;P2~(0x01LEDnum);}if(P3_00){Delay(20);while(P3_00);Delay(20);if(LEDnum0) //因为定义的是无符号字符变量所以为了避免向下溢出进行0值判断置7操作LEDnum7;elseLEDnum--;P2~(0x01LEDnum);}}} 四、数码管 4-1静态数码管显示 注意若用开发板的时候不要接LCD1602显示屏因为引脚共用原因会导致数字显示异常 #include REGX52.H#include intrins.hvoidDelay(unsignedintxms) //11.0592MHz{unsignedchari, j;while(xms){ _nop_();i2;j199;do{while (--j);} while (--i);xms--;}}unsignedcharNixieTable[]{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00}; //定义数码管数组用来存储显示对应数字时应该给寄存器赋的值voidNixie(unsignedcharLocation,Number){switch(Location) //Location用来接收数字在哪一个数码管显示通过三八译码器来实现数码管的选择{case1:P2_41;P2_31;P2_21;break; case2:P2_41;P2_31;P2_20;break;case3:P2_41;P2_30;P2_21;break;case4:P2_41;P2_30;P2_20;break;case5:P2_40;P2_31;P2_21;break;case6:P2_40;P2_31;P2_20;break;case7:P2_40;P2_30;P2_21;break;case8:P2_40;P2_30;P2_20;break;}P0NixieTable[Number];}voidmain() {while(1){Nixie(1,1); //测试数字循环显示Delay(500);Nixie(2,2);Delay(500);Nixie(3,3);Delay(500);Nixie(4,4);Delay(500);Nixie(5,5);Delay(500);Nixie(6,6);Delay(500);Nixie(7,7);Delay(500);Nixie(8,8);Delay(500);Nixie(1,9);Delay(500); Nixie(2,0);Delay(500);Nixie(3,10); //以下为ABCDEFDelay(500);Nixie(4,11);Delay(500);Nixie(5,12);Delay(500);Nixie(6,13);Delay(500);Nixie(7,14);Delay(500);Nixie(8,15);Delay(500);}} 4-2动态数码管显示 想要进行多个数码管同时显示需要进行消影操作 出现串位显示的原因是因为数码管的位选和段选出现了交叉导致串位位选-段选-位选-段选-位选-段选 消影位选-段选-清零-位选-段选-清零 #include REGX52.H#include intrins.hvoidDelay(unsignedintxms) //11.0592MHz{unsignedchari, j;while(xms){ _nop_();i2;j199;do{while (--j);} while (--i);xms--;}}unsignedcharNixieTable[]{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};voidNixie(unsignedcharLocation,Number){switch(Location){case1:P2_41;P2_31;P2_21;break;case2:P2_41;P2_31;P2_20;break;case3:P2_41;P2_30;P2_21;break;case4:P2_41;P2_30;P2_20;break;case5:P2_40;P2_31;P2_21;break;case6:P2_40;P2_31;P2_20;break;case7:P2_40;P2_30;P2_21;break;case8:P2_40;P2_30;P2_20;break;}P0NixieTable[Number];Delay(1); //保持显示避免变暗P00X00; //清零进行消影}voidmain() {while(1){Nixie(1,1);// Delay(500); //消除延时之后再加上消影功能就可以实现同时显示Nixie(2,2);// Delay(500);Nixie(3,3);}} 数码管驱动方式 1.单片机直接扫描硬件设备简单但会耗费大量的单片机CPU时间 2.专用驱动芯片内部自带显存、扫描电路单片机只需告诉它显示什么即可 以上代码均为针对单片机直接扫描实现的while(1)不断循环实现 五、LCD1602模块化编程开始 5-1模块化编程 模块化编程 •传统方式编程所有的函数均放在main.c里若使用的模块比较多则一个文件内会有很多的代码不利于代码的组织和管理而且很影响编程者的思路 •模块化编程把各个模块的代码放在不同的.c文件里在.h文件里提供外部可调用函数的声明其它.c文件想使用其中的代码时只需要#include XXX.h文件即可。使用模块化编程可极大的提高代码的可阅读性、可维护性、可移植性等 以Delay函数为例 main.c #include Delay.hvoidmain(){Delay(10);} Delay.h #ifndef __DELAY_H__#define __DELAY_H__voidDelay(unsignedintxms);#endif Delay.c voidDelay(unsignedintxms){unsignedchari, j;while(xms--){i2;j239;do{while (--j);} while (--i);}} 图示 模块化实现数码管显示 main.c #include REGX52.H#include Delay.h#include Nixie.hvoidmain() {while(1){Nixie(1,1);// Delay(500);Nixie(2,2);// Delay(500);Nixie(3,3);Nixie(4,4);Nixie(5,5);}} Delay.h #ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__void Delay(unsigned int xms);
#endif Nixie.h #ifndef __NIXIE_H__
#define __NIXIE_H__void Nixie(unsigned char Location,Number);
#endif Delay.c #include intrins.hvoid Delay(unsigned int xms) //11.0592MHz
{unsigned char i, j;while(xms){ _nop_();i 2;j 199;do{while (--j);} while (--i);xms--;}
} Nixie.c #include Delay.h
#include REGX52.Hunsigned char NixieTable[]
{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};void Nixie(unsigned char Location,Number)
{switch(Location){case 1:P2_41;P2_31;P2_21;break;case 2:P2_41;P2_31;P2_20;break;case 3:P2_41;P2_30;P2_21;break;case 4:P2_41;P2_30;P2_20;break;case 5:P2_40;P2_31;P2_21;break;case 6:P2_40;P2_31;P2_20;break;case 7:P2_40;P2_30;P2_21;break;case 8:P2_40;P2_30;P2_20;break;}P0NixieTable[Number];Delay(1);P00X00;
} 5-2LCD1602调试工具* LCD1602调试函数模块 不同的LCD1602调试函数代码决定了不同的调试函数以及使用方法 使用时应注意对应的文件函数的异同 函数作用LCD_Init();初始化LCD_ShowChar(1,1,A);显示一个字符LCD_ShowString(1,3,Hello);显示字符串LCD_ShowNum(1,9,123,3);显示十进制数字LCD_ShowSignedNum(1,13,-66,2);显示有符号十进制数字LCD_ShowHexNum(2,1,0xA8,2);显示十六进制数字LCD_ShowBinNum(2,4,0xAA,8);显示二进制数字 代码暂略等后续对头文件以及源代码进行全方面分析之后再复盘补充 六、矩阵键盘 6-1矩阵键盘* 涉及到了施密特触发电路和上拉电阻和下拉电阻等模电再学一学复盘一下 这里同样使用了前面的LCD1602的调试文件LCD1602.H、LCD1602.C 编译时会出现WARNING L16: UNCALLED SEGMENT, IGNORED FOR OVERLAY PROCESS的报错是因为引用的LCD1602的文件中的函数虽然定义了但是并没有在程序中显式调用到定义过的函数可以无视但是会浪费RAM main.c #include DELAY.H#include lcd1602.h#include Delay.h#include MatrixKey.hunsignedcharKeyNum; //定义无符号整型用来接收键码voidmain(){lcd1602_init(); //初始化LCD1602lcd1602_show_string(0,0,MatrixKey:);//在第一列第一行显示MatrixKey:while(1){KeyNumMatrixKey(); //调用函数接收键码if(KeyNum) //接受到键码则判断键码值并显示{switch(KeyNum){case1: lcd1602_show_string(0,1,1);break;case2: lcd1602_show_string(0,1,2);break;case3: lcd1602_show_string(0,1,3);break;case4: lcd1602_show_string(0,1,4);break;case5: lcd1602_show_string(0,1,5);break;case6: lcd1602_show_string(0,1,6);break;case7: lcd1602_show_string(0,1,7);break;case8: lcd1602_show_string(0,1,8);break;case9: lcd1602_show_string(0,1,9);break;case10: lcd1602_show_string(0,1,10);break;case11: lcd1602_show_string(0,1,11);break;case12: lcd1602_show_string(0,1,12);break;case13: lcd1602_show_string(0,1,13);break;case14: lcd1602_show_string(0,1,14);break;case15: lcd1602_show_string(0,1,15);break;case16: lcd1602_show_string(0,1,16);break;}}}} MatrixKey.h #ifndef __MATRIXKEY_H__
#define __MATRIXKEY_H__unsigned char MatrixKey();#endif MatrixKey.c #include REGX52.H#include Delay.hunsignedcharMatrixKey(){unsignedcharKeyNumber0;P10xff; // 全部拉高P1_30; //单独留一个低电位进行扫描按键if(P1_70){Delay(20);while(P1_70);Delay(20);KeyNumber1;}if(P1_60){Delay(20);while(P1_60);Delay(20);KeyNumber5;}if(P1_50){Delay(20);while(P1_50);Delay(20);KeyNumber9;}if(P1_40){Delay(20);while(P1_40);Delay(20);KeyNumber13;}P10xff; // 全部拉高P1_20; //单独留一个低电位进行扫描按键if(P1_70){Delay(20);while(P1_70);Delay(20);KeyNumber2;}if(P1_60){Delay(20);while(P1_60);Delay(20);KeyNumber6;}if(P1_50){Delay(20);while(P1_50);Delay(20);KeyNumber10;}if(P1_40){Delay(20);while(P1_40);Delay(20);KeyNumber14;}P10xff; // 全部拉高P1_10; //单独留一个低电位进行扫描按键if(P1_70){Delay(20);while(P1_70);Delay(20);KeyNumber3;}if(P1_60){Delay(20);while(P1_60);Delay(20);KeyNumber7;}if(P1_50){Delay(20);while(P1_50);Delay(20);KeyNumber11;}if(P1_40){Delay(20);while(P1_40);Delay(20);KeyNumber15;}P10xff; // 全部拉高P1_00; //单独留一个低电位进行扫描按键if(P1_70){Delay(20);while(P1_70);Delay(20);KeyNumber4;}if(P1_60){Delay(20);while(P1_60);Delay(20);KeyNumber8;}if(P1_50){Delay(20);while(P1_50);Delay(20);KeyNumber12;}if(P1_40){Delay(20);while(P1_40);Delay(20);KeyNumber16;}returnKeyNumber;} 6-2矩阵键盘密码锁 所使用的前述模块化列表 LCD1602 Delay MatrixKey main.c #include lcd1602.h#include Delay.h#include MatrixKey.hunsignedcharKeyNum; //定义KeyNum用于接收键码值unsignedintPassword,Count; //定义无符号整型用于存储 密码值 和 密码位数voidmain(){LCD_Init();LCD_ShowString(0,1,Password:);while(1){KeyNumMatrixKey();if(KeyNum){if(KeyNum10) //如果S1~S10按键按下输入密码{if(Count4) //如果位数不超过设定范围{Password*10; //向左移动一位PasswordKeyNum%10; //累加密码Count; //计次加一确保四位} LCD_ShowNum(1,1,Password,4); //更新显示}if(KeyNum11) //确认键{if(Password2345) //设定密码为2345{LCD_ShowString(1,14,OK!);Password0; //密码清零Count0; //计次清零LCD_ShowNum(1,1,Password,4); //更新显示}else{LCD_ShowString(1,14,ERR);Password0; //密码清零Count0; //计次清零LCD_ShowNum(1,1,Password,4); //更新显示}}if(KeyNum12) //删除键{PasswordPassword/10; //删除数字LCD_ShowNum(1,1,Password,4); //更新显示Count--; //计次减少}}}} 七、定时器 7-1定时器 定时器介绍: 51单片机的定时器属于单片机的内部资源其电路的连接和运转均在单片机内部完成 定时器作用 1用于计时系统可实现软件计时或者使程序每隔一固定时间完成一项操作 2替代长时间的Delay提高CPU的运行效率和处理速度 3多任务处理 … STC89C52定时器资源 •定时器个数3个T0、T1、T2T0和T1与传统的51单片机兼容T2是此型号单片机增加的资源 •注意定时器的资源和单片机的型号是关联在一起的不同的型号可能会有不同的定时器个数和操作方式但一般来说T0和T1的操作方式是所有51单片机所共有的 定时器框图 定时器在单片机内部就像一个小闹钟一样根据时钟的输出信号每隔“一秒”计数单元的数值就增加一当计数单元数值增加到“设定的闹钟提醒时间”时计数单元就会向中断系统发出中断申请产生“响铃提醒”使程序跳转到中断服务函数中执行 定时器工作模式 STC89C52的T0和T1均有四种工作模式 模式013位定时器/计数器模式116位定时器/计数器常用模式28位自动重装模式模式3两个8位计数器 工作模式116位定时器/计数器框图 SYSclk系统时钟用来产生固定频率的脉冲晶振电路来使后面的计数器的技术值累加此时作定时器使用 MCU in 12T/6T mode分频模式例如当晶振频率为12MHz采用MCU in 12T mode时产生的脉冲频率就是1MHz T0 Pin外部接口当由外部接口来提供脉冲时作计数器使用 C/T非配置寄存器时若其对应的控制字为1则为Count计数器模式为0则为Time定时器模式 TH0和TL0Time High 0和Time Low 0代表了定时器的高位和低位后面的0表示计时器0计数器共十六位最大计数值为65535 TF0Time Flag 0表示计时器0的标志位当达到最大技术值后下一次计数就会溢出产生脉冲传送到标志位从而影响后面的Interrupt从而申请中断
