項(xiàng)目2---8位流水燈的單片機(jī)doc資料

1、項(xiàng)目2-8位流水燈的單片機(jī)項(xiàng)目任務(wù)項(xiàng)目任務(wù) 要求應(yīng)用AT89C51芯片，控制8個(gè)發(fā)光二極管的有序亮滅，呈現(xiàn)流水燈的效果。設(shè)計(jì)單片機(jī)控制電路并編程實(shí)現(xiàn)此功能。項(xiàng)目分析項(xiàng)目分析 利用單片機(jī)P1口連接8個(gè)發(fā)光二極管，利用各引腳輸出電位的變化，控制發(fā)光二極管的亮滅。P1口各引腳的電位變化可以通過(guò)指令來(lái)控制，為了清楚地分辨發(fā)光二極管的點(diǎn)亮和熄滅，在P1口輸出信號(hào)由一種狀態(tài)向另一種狀態(tài)變化時(shí)，編寫(xiě)延時(shí)程序?qū)崿F(xiàn)一定的時(shí)間間隔。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施一、硬件電路設(shè)計(jì) 二、控制程序的編寫(xiě) 三、程序仿真與調(diào)試一、硬件電路設(shè)計(jì)一、硬件電路設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)思路（一）設(shè)計(jì)思路 在AT89C51單片機(jī)芯片及基本外圍電路組成的單片

2、機(jī)最小系統(tǒng)基礎(chǔ)上，利用P1口的8個(gè)引腳控制8個(gè)發(fā)光二極管。由于發(fā)光二極管具有普通二極管的共性-單向?qū)щ娦?，因此只要在其兩極間加上合適的正向電壓，發(fā)光二極管即可點(diǎn)亮；將電壓撤除或加反向電壓，發(fā)光二極管即熄滅。根據(jù)發(fā)光二極管的特性，結(jié)合單片機(jī)P1口的輸出信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)流水燈的控制效果。（二）電路設(shè)計(jì)（二）電路設(shè)計(jì)1、P1口結(jié)構(gòu) 左圖是P1口中某一位的位結(jié)構(gòu)電路圖。P1口為8位準(zhǔn)雙向口，每一位均可獨(dú)立定義為輸入或輸出口，當(dāng)作為輸出口時(shí)，1寫(xiě)入鎖存器，T2截止，內(nèi)部上拉電阻將電位拉至1，此時(shí)該口輸出為1；當(dāng)0寫(xiě)入鎖存器， ,T2導(dǎo)通，輸出則為0。作為輸入口時(shí)，鎖存器置1，T2截止，此時(shí)該位既可以把外部

3、電路拉成低電平，也可由內(nèi)部上拉電阻拉成高電平，所以P1口稱(chēng)為準(zhǔn)雙向口。2、發(fā)光二極管的連接 發(fā)光二極管的連接方法：若將它們的陰極連接在一起，陽(yáng)極信號(hào)受控制，即構(gòu)成共陰極接法，如圖a所示；若將它們的陽(yáng)極連接在一起，陰極信號(hào)受控制，則構(gòu)成共陽(yáng)極接法，如圖b所示。由于P1口引腳輸出高電位時(shí)電壓大約是5V，為保證發(fā)光二極管的可靠工作，必須在發(fā)光二極管和單片機(jī)輸出引腳間連接一只限流電阻。 本項(xiàng)目選用硅型普通發(fā)光二極管，限流電阻取220。 3、8只發(fā)光二極管的控制電路（三）材料表（三）材料表 從原理圖可以得到實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目所需的元器件。元器件的選擇應(yīng)該合理，以滿(mǎn)從原理圖可以得到實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目所需的元器件。元器件的

4、選擇應(yīng)該合理，以滿(mǎn)足功能要求為原則，否則會(huì)造成資源的浪費(fèi)。足功能要求為原則，否則會(huì)造成資源的浪費(fèi)。序號(hào) 元件名稱(chēng) 元件型號(hào) 元件數(shù)量 備注 1單片機(jī)芯片 AT89C511片DIP封裝 2發(fā)光二極管5 1只普通型3晶振1只12MHz4電容30pF 2只瓷片電容22uF 1只電解電容5電阻200 8只碳膜電阻10k 1只碳膜電阻6按鍵1只無(wú)自鎖1只帶自鎖740腳IC座 1片安裝AT89C51芯片8導(dǎo)線若干二、二、 控制程序的編寫(xiě)控制程序的編寫(xiě)（一）繪制程序流程（一）繪制程序流程圖圖 本控制使用簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)中的順序結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)，程序結(jié)構(gòu)流程圖如右圖。（二）程序編寫(xiě)（二）程序編寫(xiě) ORG 0000H

5、MOV P1,#0BFH LJMP MAIN LCALL YS ORG 0030H MOV P1,#7FHMAIN:MOV P1,#0FEH LCALL YS LCALL YS LJMP MAIN MOV P1,#0FDH ORG 0100H LCALL YS YSYS:MOV R7,#2 MOV P1,#0FBH L1:MOV R6,#0FFH LCALL YS L2:MOV R5,#0FFH MOV P1,#0F7H L3:DJNZ R5,L3 LCALL YS DJNZ R6,L2 MOV P1,#0EFH DJNZ R7,L1 LCALL YS RETRET MOV P1,#0DFH

6、END LCALL YS（三）匯編指令學(xué)習(xí)（三）匯編指令學(xué)習(xí)1、對(duì)累加器A的邏輯操作指令： 在MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng)中，累加器A是一個(gè)最常用的8位寄存器，為了使用方便，特別設(shè)計(jì)了7條對(duì)累加器A進(jìn)行邏輯操作的指令，包括清零、取反、移位和高低半字節(jié)互換，且操作結(jié)果依然保存在累加器A中。 匯編指令 指令功能 CLR ACLR A 將累加器A中的數(shù)據(jù)清零 CPL ACPL A 將累加器A中的數(shù)據(jù)取反 RL ARL A 將累加器A中的數(shù)據(jù)依次循環(huán)左移一位 RR ARR A 將累加器A中的數(shù)據(jù)依次循環(huán)右移一位 RLC ARLC A 將累加器A中的數(shù)據(jù)連同進(jìn)位標(biāo)志位CY一起依次循環(huán)左移一位 RRC A

7、RRC A 將累加器A中的數(shù)據(jù)連同進(jìn)位標(biāo)志位CY一起依次循環(huán)右移一位 2、延時(shí)程序 在項(xiàng)目一和項(xiàng)目二中，為了能清晰的分辨出發(fā)光二極管的變化，我們進(jìn)行了延時(shí)程序的編寫(xiě)。 1 1）延時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)方法）延時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)方法（1）利用RC的充放電時(shí)間來(lái)延時(shí)的硬件電路（2）利用單片機(jī)內(nèi)的定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)（T0、T1是可編程的）（3）編程實(shí)現(xiàn)軟件延時(shí) a、它是利用執(zhí)行一組指令所花的時(shí)間和多次重復(fù)執(zhí)行這組指令的次數(shù)乘積來(lái)實(shí)現(xiàn)，而循環(huán)次數(shù)的確定，則需要根據(jù)延時(shí)的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，因此，延時(shí)時(shí)間確定關(guān)鍵在于確定循環(huán)計(jì)數(shù)器的設(shè)置值 b、常用指令 MOV Rn,#dataMOV Rn,#data ;1Tm NOP NOP ;

8、1Tm DJNZ Rn,relDJNZ Rn,rel ;2Tm RET RET ;2Tm2）通用延時(shí)程序結(jié)構(gòu) YS：MOV R7，#C1 ;1Tm D1：MOV R6，#C2 ;1Tm D2：MOV R5，#C3 ;1TmLOOP：DJNZ R5，LOOP ;2Tm*C3 DJNZ R6，D2 ;2Tm DJNZ R7，D1 ;2Tm RET ;2Tm延時(shí)時(shí)間：T=1Tm+1Tm+(1Tm+2Tm*C3+2Tm)*C2+2Tm*C1+2TmT的長(zhǎng)短關(guān)鍵在于設(shè)置C3、C2、C1的值*C2*C13）例題：延時(shí)100ms子程序， 設(shè)fosc=6MHZ(Tm=2us)(1)設(shè)C3=250，則內(nèi)循環(huán)時(shí)間

9、 2Tm*250=2*2*250=1000us(2)外循環(huán)要求執(zhí)行時(shí)間為100 ms 所以：1Tm+(1Tm+1000us+2Tm)*C2+2Tm=100ms C2=99.7100(3)程序 YSYS:MOV R2,#100:MOV R2,#100 D1:MOV R3,#250 D1:MOV R3,#250LOOP:DJNZ R3,LOOPLOOP:DJNZ R3,LOOP DJNZ R2,D1 DJNZ R2,D1 RET RET 3、程序的編寫(xiě)技巧： 在本項(xiàng)目中，利用P1口實(shí)現(xiàn)8個(gè)發(fā)光二極管的流水燈控制，主要利用了送數(shù)指令，將要顯示的現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)通過(guò)P1口送出。在編寫(xiě)控制程序時(shí)，應(yīng)首先將

10、每個(gè)對(duì)應(yīng)現(xiàn)象分析清楚，比如：要讓L3亮，其余發(fā)光二極管滅，則P1口的數(shù)據(jù)應(yīng)為11110111B；要讓L7亮，則P1口的數(shù)據(jù)應(yīng)為01111111B。然后找到能實(shí)現(xiàn)此操作的指令即可。下面使用我們?cè)诒卷?xiàng)目中學(xué)習(xí)的移位指令編寫(xiě)程序如下： ORG 0000H ORG 0F00H ORG 0000H ORG 0F00H LJMP MAIN2 LJMP MAIN2 DELAYDELAY:MOV R7 ,#10:MOV R7 ,#10 ORG 0200H D0:MOV R6 ,#100 ORG 0200H D0:MOV R6 ,#100 MAIN2 MAIN2：MOV AMOV A，#0FEH D1:MOV

11、R5, #200#0FEH D1:MOV R5, #200 XH XH：MOV P1MOV P1，A D2:DJNZ R5,D2A D2:DJNZ R5,D2 LCALL DELAY DJNZ R6,D1 LCALL DELAY DJNZ R6,D1 RL ARL A DJNZ R7,D0 DJNZ R7,D0 LJMP XH RET LJMP XH RET END END 分析后可知,本段程序與項(xiàng)目中給出的參考程序功能相似，但是指令數(shù)量較少，所占存儲(chǔ)器空間較小。根據(jù)發(fā)光二極管的點(diǎn)亮次序，通過(guò)分析每次給P1口所送數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)不斷變換的是數(shù)據(jù)中“0”的位置。若點(diǎn)亮次序是從L0L7，則“0”是自低位

12、（右）向高位（左）移動(dòng)的，符合指令“RL A”的功能。同時(shí)還可以總結(jié)出，若應(yīng)用“RR A”指令，則8個(gè)發(fā)光二極管的點(diǎn)亮次序是從L7L0。應(yīng)用了移位指令后，程序更簡(jiǎn)潔易懂了，因此在今后的學(xué)習(xí)中，應(yīng)注意類(lèi)似情況的處理。三、程序仿真與調(diào)試：三、程序仿真與調(diào)試： 1、運(yùn)行Keil軟件。 2、利用Keil進(jìn)行文件編譯。 3、利用Keil進(jìn)行軟件仿真。 4、程序的下載及運(yùn)行。 5、修改源程序進(jìn)行調(diào)試。 注：此部分可實(shí)際利用Keil 軟件教學(xué)。 1、運(yùn)行Keil軟件。 運(yùn)行Keil軟件，將本項(xiàng)目中的匯編源程序以文件名MAIN2.ASM保存，添加到工程文件并進(jìn)行軟件仿真的設(shè)置。 2、利用Keil進(jìn)行文件編譯。

13、 將已經(jīng)存儲(chǔ)完成的文件進(jìn)行編譯，若編譯中檢測(cè)到錯(cuò)誤的符號(hào)，會(huì)將錯(cuò)誤信息顯示在“Build”卡項(xiàng)中，用鼠標(biāo)雙擊錯(cuò)誤提示，即可以在對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行修改。 3、利用Keil進(jìn)行軟件仿真。編譯成功的程序在寫(xiě)入芯片前，可以先進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件仿真，通過(guò)觀察分析存儲(chǔ)器中相關(guān)數(shù)據(jù)的變化，分析源程序是否正確。4、程序的下載及運(yùn)行。 利用編程器將匯編完成的文件下載到所用的芯片中，安裝到焊接好的電路板上，通電后運(yùn)行程序，觀察8個(gè)發(fā)光二極管的亮滅變化，理解送數(shù)指令的意義（如左圖所示）。 5、修改源程序，將送數(shù)指令改為移位指令，重復(fù)以上步驟，觀察8個(gè)發(fā)光二極管的控制現(xiàn)象，理解RL、RR指令的功能。知識(shí)點(diǎn)鏈接知識(shí)點(diǎn)鏈接項(xiàng)目測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試一、填空題： 1、同樣的工作電壓，（ ）發(fā)光二極管的亮度較高。 （A） 高亮型 （B）普通型 2、已知（A）=27H，執(zhí)行指令“RL A”后，累加器A中的內(nèi)容 是（ ）。 （A） 28H （B） 93H （C）4FH 3、本項(xiàng)目中要實(shí)現(xiàn)8個(gè)發(fā)光二極管初始時(shí)兩端點(diǎn)亮的效果， 初值應(yīng)為（ ）。 （A） 77H （B） E7H （C） EEH （D） 7EH 4、