項(xiàng)目一智能霓虹燈設(shè)計(jì)項(xiàng)目目標(biāo)項(xiàng)目目標(biāo)是用單片機(jī)的IO口驅(qū)動LED,實(shí)現(xiàn)流水燈效果。

認(rèn)識單片機(jī)任務(wù)一單片機(jī)開發(fā)軟件-Keil任務(wù)三

Keil和Proteus的聯(lián)合使用任務(wù)四點(diǎn)亮LED并實(shí)現(xiàn)閃爍任務(wù)五左移右移實(shí)現(xiàn)流水燈任務(wù)六

任意花樣霓虹燈任務(wù)七單片機(jī)最小系統(tǒng)任務(wù)二任務(wù)一認(rèn)識單片機(jī)明確任務(wù)智能電子產(chǎn)品在當(dāng)今社會生活中層出不窮，比如智能冰箱、智能洗衣機(jī)、智能手機(jī)等等。這些都是智能電子產(chǎn)品，智能電子產(chǎn)品的核心就是單片機(jī)。

核心是單片機(jī)。那么什么是單片機(jī)？有哪些應(yīng)用？單片機(jī)基本組成是什么？知識鏈接一什么是單片機(jī)二單片機(jī)的發(fā)展史三單片機(jī)的典型應(yīng)用一什么是單片機(jī)電腦：面向應(yīng)用單片機(jī)：面向控制單芯片微型計(jì)算機(jī)，它是把組成微型計(jì)算機(jī)的各功能部件：CPU，存儲器，I/O口等部件制作在一塊集成芯片上。1.定義2.組成二單片機(jī)的發(fā)展史MCS-48Intel公司MCS-51Intel公司87LPC飛利浦W78L偉邦DS87達(dá)拉斯GSM97現(xiàn)代……為什么學(xué)MCS-51?三單片機(jī)的典型應(yīng)用1.智能儀器儀表中的應(yīng)用2.工業(yè)控制中的應(yīng)用3.消費(fèi)電子產(chǎn)品中的應(yīng)用在調(diào)制解調(diào)器、各類手機(jī)、傳真機(jī)、程控電話交換機(jī)、信息網(wǎng)絡(luò)及各種通訊設(shè)備中，單片機(jī)也已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用

5.醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用6.各種大型電器中的模塊化工業(yè)控制中的應(yīng)用7.汽車設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用8.軍事技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用知識總結(jié)1.單片機(jī)的基本組成2.單片機(jī)的發(fā)展歷史3.單片機(jī)的典型應(yīng)用綜合評價(jià)課后作業(yè)單片機(jī)主要由哪些部分組成？謝謝觀看《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程任務(wù)二

單片機(jī)最小系統(tǒng)任務(wù)描述熟悉單片機(jī)的最小系統(tǒng)構(gòu)成。知識鏈接一單片機(jī)型號識別二單片機(jī)的引腳功能三單片機(jī)的最小系統(tǒng)一單片機(jī)型號識別STC:宏晶公司（深圳）8：8位機(jī)9：采用flashROM程序存儲器C：CMOS工藝（低功耗）52：片內(nèi)ROM的容量為2*4KB40：最大晶振頻率40MHZC：商業(yè)級PDIP：采用兩排針插式封裝0826：生產(chǎn)日期08年第26周例如:STC89C52RC40C-PDIP

0826

工作溫度范圍:工業(yè)級:-40℃~85℃商業(yè)級:0℃~70℃軍用級:-55℃~125℃思考:小明有一個(gè)好朋友住在北方，剛接觸單片機(jī)很有興趣，托小明幫忙買塊單片機(jī)好練習(xí)編程。你能幫小明挑一塊合適的芯片嗎？請說明理由。北方：工業(yè)級剛接觸：51系列或52系列練習(xí)：采用flashROM、國產(chǎn)STC89C5140I-PDIP二單片機(jī)的引腳功能缺口朝上引腳編號走向

(1)電源引腳:VCC和VSS共用地端電源輸入端（+5V）

(2)時(shí)鐘電路引腳（2個(gè)）：XTAL1和XTAL2時(shí)鐘電路引腳

(3)編程控制引腳：RST和EA外接高電平VCC

訪問片內(nèi)ROM

連續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期（約2us）的高電平，完成一次復(fù)位操作

(4)并行I/O口（32個(gè)）：P0,P1,P2,P3

外接LED、按鍵、數(shù)碼管、繼電器、蜂鳴器等外圍設(shè)備。三單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)正常工作的最小硬件要求，包括電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路。1.電源電路

AT89C51單片機(jī)的工作電壓范圍：4.0V—5.5V，所以通常給單片機(jī)外接5V直流電源。連接方式為：AT89C51單片機(jī)VCCVSS+5VGNDVCC(40腳）：接電源+5V端VSS(20腳）：接電源地端2.時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路就是振蕩電路，向單片機(jī)提供一個(gè)正弦波信號作為基準(zhǔn)，決定單片機(jī)的執(zhí)行速度。AT89C51單片機(jī)時(shí)鐘頻率范圍：0~33MHz。時(shí)鐘電路連接方式為：XTAL1(19腳）與XTAL2(18腳）：接一個(gè)晶振電容C1和C2起穩(wěn)定作用。晶振：石英晶體振蕩器的簡稱，通常用來構(gòu)成振蕩電路，產(chǎn)生各種頻率信號。晶振晶振作用產(chǎn)生基準(zhǔn)脈沖信號使單片機(jī)執(zhí)行各種動作和指令時(shí)能正常工作瓷片電容兩只電容必須相同，保證晶振成功起振并穩(wěn)定工作。011101011111000000000011那么就會得到一串機(jī)器碼：011101010011000001010101在沒有基準(zhǔn)脈沖的情況下，你能判斷這段機(jī)器碼是什么嗎？如果有了基準(zhǔn)脈沖呢？這是一段機(jī)器碼，即發(fā)給單片機(jī)的指令。結(jié)論：單片機(jī)要正確執(zhí)行各種動作和指令離不開基準(zhǔn)脈沖。3.復(fù)位電路復(fù)位電路產(chǎn)生復(fù)位信號，使單片機(jī)從固定的起始狀態(tài)開始工作，完成單片機(jī)的“啟機(jī)”過程。

AT89C51單片機(jī)復(fù)位信號是高電平有效，通過RST/VPD(9腳）輸入。復(fù)位電路連接方式有兩種。（1)上電復(fù)位單片機(jī)接通電源時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號，完成單片機(jī)啟動，確定單片機(jī)起始工作狀態(tài)。（2)手動復(fù)位

手動按鍵產(chǎn)生復(fù)位信號，完成單片機(jī)啟動，確定單片機(jī)的初始狀態(tài)。通常在單片機(jī)工作出現(xiàn)混亂或“死機(jī)”時(shí)，使用手動復(fù)位可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)“重啟”。知識總結(jié)單片機(jī)的型號識別單片機(jī)的外部引腳3.單片機(jī)的最小系統(tǒng)綜合評價(jià)課后作業(yè)1.請說明STC89c51RC40I-PDIP1012這一標(biāo)識代表的含義？2.請畫出單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖。謝謝觀看《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程任務(wù)三單片機(jī)開發(fā)軟件-Keil任務(wù)描述開發(fā)環(huán)境的搭建是開發(fā)的基礎(chǔ)，工欲善其事，必先利其器。這里首先介紹單片機(jī)開發(fā)使用到的軟件：KEIL。知識鏈接一Keil的基本使用二Keil的打印輸出一Keil的基本使用(1)在桌面上找到KeiluVision4軟件，雙擊打開。1.KeilμVision4新建工程(2)新建工程、選擇目錄、輸入工程名，如下圖：工程文件注意保存到自己需要的磁盤目錄下，比如這里保存為D：\單片機(jī)工程目錄下。彈出的對話框中，選擇Atmel公司的芯片，選擇Atmel,點(diǎn)擊Atmel前面的加號,如下圖。(3)芯片選擇2.新建源程序文件保存的時(shí)候，后綴名要為”.c”,表示我們這里寫的是C語言，如下圖所示。

具體方法是：選中“SourceGroup1”菜單，再單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的對話框中，選擇“AddFilesto‘SourceGroup1’”,表示準(zhǔn)備添加源文件到工程，如右圖所示：3.源文件添加到工程中在彈出的“AddFilestoGroup‘SourceGroup1’對話框中，選擇一個(gè)C文件，如“點(diǎn)亮LED.c”,點(diǎn)擊“Add”按鈕，只需點(diǎn)擊一次即可，如上圖所示。在右邊編輯器中開始輸入如下代碼，如圖所示，程序書寫完畢，別忘記點(diǎn)保存。編譯C文件，在Target上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在下拉菜單中選擇“OptionsforTarget‘Target1’”，如圖所示：4.編譯并生成hex文件點(diǎn)擊菜單欄上面的project->optionsforTarget‘Target1’...在彈出的對話框中修改Xtal(MHz)中的內(nèi)容即可。在output選項(xiàng)中必須選擇“CreateHEXFile”，如圖所示。保存以后，就可以點(diǎn)下圖中的編譯，或者按快捷鍵F7，如圖所示。完成上面的步驟后，在信息窗口會看到輸出以下對話信息，如圖所示。在工程所在的文件夾下會看到生成有.hex文件，如圖所示：二Keil的打印輸出具體步驟：1、編譯調(diào)試好程序，確保沒有錯(cuò)誤。2、進(jìn)入DebugSessin（調(diào)試會話）模式3、勾選TI和RI4、打印輸出的結(jié)果知識總結(jié)1.Keil編寫程序的一般步驟：(1)新建工程;(2)新建源程序文件；(3)把源程序添加到工程中；(4)編譯并生成hex文件。2.Keil的打印輸出綜合評價(jià)課后作業(yè)

在keil中新建工程，命名為任務(wù)3，輸入下面程序，并編譯生成HEX文件。#include<reg51.h>SbitLED=P1^0;Voidmain(void){while(1){LED=0;}}謝謝觀看《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程任務(wù)四Keil和Proteus的聯(lián)合使用任務(wù)描述開發(fā)環(huán)境的搭建是開發(fā)的基礎(chǔ)，工欲善其事，必先利其器。這里首先介紹單片機(jī)開發(fā)使用到的軟件：Proteus。知識鏈接Proteus軟件的基本使用Proteus軟件的基本使用(1)查找元件1.放置元件

具體方法是：首先點(diǎn)擊啟動界面區(qū)域中的“P”按鈕（PickDevices，對象選擇按鈕）來打開“PickDevices”（拾取元器件）對話框從元件庫中拾取所需的元器件。對話框如右圖所示：(2)查找元件界面NOTE

查找常用元器件的關(guān)鍵字電容CAP(CAPACITOR)排阻RESPACK蜂鳴器BUZZER有極性電容

CAPACITORPOL發(fā)光二極管LED-數(shù)碼管7SEG-時(shí)鐘信號源CLOCK晶體振蕩器XTAL7段LEDDPY_7-SEG_DP電阻RES三極管PNP,NPN揚(yáng)聲器

SPEAKER可變電阻POT觸發(fā)開關(guān)BUTTON液晶LM馬達(dá)MOTOR按鈕

SWITCH點(diǎn)陣matrix(3)放置元器件2.元件布局3.連線4.單片機(jī)綁定hex文件任務(wù)實(shí)施1.硬件電路2.軟件設(shè)計(jì)一硬件電路強(qiáng)調(diào)：圖中的單片機(jī)元件沒有“VCC”和“GND”引腳，這是因?yàn)樵赑roteus軟件中，元件模型中的“電源”和“地”已經(jīng)進(jìn)行了連接，“VCC”接到了“+5V”電源，“GND”接到了“地”，所以隱藏了這兩個(gè)引腳。二程序設(shè)計(jì)#include<reg51.h>//引入頭文件sbitLED=P1^0;//P1.0引腳定義為變量LEDmain()//主程序開始{While(1)

{LED=0;//點(diǎn)亮LED}}知識總結(jié)Proteus使用的一般步驟：(1)放置元件;(2)元件布局；(3)連線；(4)綁定hex文件綜合評價(jià)課后作業(yè)

在Keil軟件中編寫本次任務(wù)的程序代碼，在proteus軟件中繪制仿真電路圖，完成任務(wù)實(shí)施內(nèi)容。謝謝觀看《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程任務(wù)五點(diǎn)亮LED并實(shí)現(xiàn)閃爍任務(wù)描述單片機(jī)P1.0引腳接一發(fā)光二極管（LED),點(diǎn)亮此LED,并實(shí)現(xiàn)閃爍。知識鏈接一單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)二發(fā)光二極管（LED）介紹三點(diǎn)亮LED四LED如何實(shí)現(xiàn)閃爍一單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)中央處理器CPU：8位，運(yùn)算和控制功能內(nèi)部RAM：共256個(gè)RAM單元，用戶使用前128個(gè)單元，用于存放可讀寫數(shù)據(jù)，后128個(gè)單元被專用寄存器占用。內(nèi)部ROM：4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始數(shù)據(jù)和表格。定時(shí)/計(jì)數(shù)器：兩個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能。并行I/O口：4個(gè)8位的I/O口P0、P1、P2、P3。串行口：一個(gè)全雙工串行口。中斷控制系統(tǒng)：5個(gè)中斷源（外中斷2個(gè)，定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷2個(gè)，串行中斷1個(gè)）時(shí)鐘電路：可產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列，允許晶振頻率6MHz和12MHz時(shí)鐘電路CPUROMRAMT0T1中斷系統(tǒng)串行接口并行接口P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1定時(shí)計(jì)數(shù)器復(fù)位電路P3口各引腳第二功能表引腳第二功能功能說明P3.0RXD串行口輸入P3.1TXD串行口輸出P3.2INT0外部中斷0輸入P3.3INT1外部中斷1輸入P3.4T0定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)輸入P3.5T1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)輸入P3.6WR片外RAM寫選通信號(輸出)P3.7RD片外RAM讀選通信號(輸入)二發(fā)光二極管(LED)介紹發(fā)光二極管：單向?qū)щ娦裕ㄟ^5mA左右電流即可發(fā)光，電流越大，亮度越強(qiáng)，但若電流過大會燒毀二極管，一般控制在3～20mA。

工作電壓紅色發(fā)光二極管：1.7-2.5V綠色發(fā)光二極管：2.0-2.4V黃色發(fā)光二極管：1.9-2.4V藍(lán)/白色發(fā)光二極管：3.0-3.8VPx.yVCCPx.yVCCVCC1.硬件電路三點(diǎn)亮LED2.程序設(shè)計(jì)

#include<reg51.h>//引入頭文件sbitLED=P1^0;//P1.0引腳定義為變量LEDmain()//主程序開始{while(1)

{LED=1;//點(diǎn)亮LED}}四LED如何實(shí)現(xiàn)閃爍LED閃爍的實(shí)質(zhì)就是實(shí)現(xiàn)一亮一滅，前面實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)亮LED,如何實(shí)現(xiàn)熄滅呢？

向P1.0送低電平便可以實(shí)現(xiàn)熄滅思考對策閃爍即亮滅亮滅亮滅…亮：P1.0輸出高電平滅：P1.0輸出低電平若亮滅之間沒有間隔會怎么樣？要加延時(shí)程序，讓亮和滅都持續(xù)一段時(shí)間？軟件實(shí)現(xiàn)思路：點(diǎn)亮發(fā)光二極管延時(shí)（延時(shí)子程序）熄滅發(fā)光二極管延時(shí)（延時(shí)子程序）重復(fù)上述動作（循環(huán)）程序設(shè)計(jì)#include<reg51.h>//引入頭文件sbitLED=P1^0;//P1.0引腳定義為LED變量voidmydelayms(unsignedintxms)

//定義延時(shí)函數(shù)；定義形參xms{unsignedinti,j;

//定義無符號整型變量i,jfor(i=0;i<xms;i++)//定義第一重for循壞

for(j=0;j<120;j++);//定義第二重for循環(huán)}voidmain(void)//主程序開始{while(1)//一直循環(huán)執(zhí)行下面兩條指令

{

LED=1; //點(diǎn)亮LEDmydelayms(5);

LED=0;//熄滅LEDmydelayms(5);

}}任務(wù)小結(jié)單片機(jī)可以向某個(gè)IO引腳輸出高電平或低電平，這個(gè)電平加在發(fā)光二極管的一端，另一端接外部電路的電源或地，就可以單片機(jī)控制LED燈的亮或滅。在點(diǎn)亮或熄滅后加延時(shí)函數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)LED的閃爍。綜合評價(jià)課后作業(yè)請用單片機(jī)驅(qū)動一個(gè)LED的亮滅，時(shí)間間隔兩秒，實(shí)現(xiàn)閃爍。謝謝觀看《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程任務(wù)六左移右移實(shí)現(xiàn)流水燈任務(wù)描述用AT89C51的P1口，接8只LED,即D1,D2,…,D7,D8,編寫程序，使得8只LED循環(huán)點(diǎn)亮，時(shí)間間隔1秒，即剛開始點(diǎn)亮D1,1秒后點(diǎn)亮D2,接著點(diǎn)亮D3,D4,…,D8,然后點(diǎn)亮D7,D6,…,D2,D1,重復(fù)循環(huán)。知識鏈接一單片機(jī)時(shí)序的概念二移位函數(shù)實(shí)現(xiàn)流水燈一單片機(jī)時(shí)序的概念單片機(jī)內(nèi)的各種操作都是在一系列脈沖控制下進(jìn)行的，而各脈沖在時(shí)間上是有先后順序的，這種順序就稱為時(shí)序。單片機(jī)的時(shí)序定時(shí)單位從小到大依次為：振蕩周期、狀態(tài)周期、機(jī)器周期和指令周期。振蕩周期是指晶體振蕩器直接產(chǎn)生的振蕩信號的周期，是振蕩頻率fosc的倒數(shù)，用P表示。

狀態(tài)周期(或時(shí)鐘周期S)是振蕩周期的兩倍，它分為P1節(jié)拍和P2節(jié)拍。1個(gè)機(jī)器周期是由6個(gè)狀態(tài)周期構(gòu)成，12個(gè)振蕩周期。執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間稱為指令周期。

若MCS-51單片機(jī)外接晶振為12MHz時(shí)，則單片機(jī)的四個(gè)周期的具體值為：振蕩周期＝1/12MHz＝1/12μs＝0.0833μs時(shí)鐘周期＝1/6μs＝0.167μs機(jī)器周期＝1μs指令周期＝1～4μs二移位函數(shù)實(shí)現(xiàn)流水燈單片機(jī)實(shí)現(xiàn)霓虹燈也可以通過KeilC51的移位函數(shù)_crol_和_cror_函數(shù)來完成。_crol_,_cror_：將char型變量循環(huán)向左(右)移動指定位數(shù)后返回；_irol_,_iror_：將int型變量循環(huán)向左(右)移動指定位數(shù)后返回；_lrol_,_lror_：將long型變量循環(huán)向左(右)移動指定位數(shù)后返回。舉例說明a=10001000；

a=_crol_(a,1);//左移一位

//程序執(zhí)行后，a=00010001a=00010001a=_cror_(a,2);

//右移兩位

//程序執(zhí)行后，a=01000100

提示請用移位函數(shù)來實(shí)現(xiàn)一下LED流水燈效果，使用請用“#include<intrins.h>”這個(gè)指令引入intrins.h頭文件。任務(wù)實(shí)施1.硬件電路2.程序設(shè)計(jì)1.硬件電路2.程序設(shè)計(jì)#include<reg52.h>//包含單片機(jī)寄存器的頭文件#include<intrins.h>//包含_cror_和_crol_函數(shù)#defineuintunsignedint//宏定義，定義uint為無符號整型變量#defineucharunsignedchar//宏定義，定義uchar為無符號字符變量uchari,j;//定義變量i,jvoiddelay1s(void){uchara,b,c;//定義循環(huán)變量

for(c=167;c>0;c--)for(b=171;b>0;b--)for(a=16;a>0;a--);

}延時(shí)時(shí)間為1秒的延時(shí)函數(shù)voidmain(){while(1)//一直執(zhí)行

{j=0x01;

for(i=0;i<8;i++)

{P1=~j;//左移的值送P1口

delay1s();//延時(shí)1s

j=

_crol

_(j,1);

//左移1位

}主函數(shù)for(i=0;i<8;i++)

{P1=~j;//接上面左移的值送P1口delay1s();//延時(shí)1s

j=

_cror_(j,1);

//右移一位

}

}}任務(wù)小結(jié)流水燈亮燈比較有規(guī)律，8個(gè)LED中7個(gè)熄滅，1個(gè)點(diǎn)亮，1秒后，向前或向后移動一個(gè)位置亮另外一個(gè)燈，如此循環(huán)，容易用for和移位函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。綜合評價(jià)課后作業(yè)AT89C51的時(shí)鐘周期、機(jī)器周期、指令周期是如何定義的?當(dāng)振蕩頻率為6MHz時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為多少微秒?謝謝觀看《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程任務(wù)七任意花樣霓虹燈任務(wù)描述用AT89C51的P2口，接8只LED,把亮燈的花樣放到數(shù)組中，實(shí)現(xiàn)3種以上的流水燈花樣。知識鏈接

C51的數(shù)據(jù)類型C51的數(shù)據(jù)類型1.char字符類型char類型的長度是一個(gè)字節(jié)，通常用于定義字符數(shù)據(jù)的變量或常量。分為無符號字符類型unsignedchar和有符號字符類型signedchar，默認(rèn)值為signedchar類型。unsignedchar類型范圍是0～255。signedchar類型范圍是-128～+127。2.int整型int整型長度為兩個(gè)字節(jié)，用于存放一個(gè)雙字節(jié)數(shù)據(jù)。分為有符號int整型數(shù)signedint和無符號整型數(shù)unsignedint，默認(rèn)值為signedint類型。signedint表示的數(shù)值范圍是-32768～+32767。unsignedint表示的數(shù)值范圍是0～65535。3.long長整型long長整型長度為四個(gè)字節(jié)，用于存放一個(gè)四字節(jié)數(shù)據(jù)。分為有符號long長整型signedlong和無符號長整型unsignedlong，默認(rèn)值為signedlong類型。4.float浮點(diǎn)型單精度雙精度5.指針型指針型本身就是一個(gè)變量，在這個(gè)變量中存放指向另一個(gè)數(shù)據(jù)的地址