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文檔簡介
《單片機應用技術》項目1走進單片機的世界項目2深入了解單片機項目3C51語言基礎項目4單片機輸入輸出端口1項目4單片機輸入輸出端口2項目4單片機輸入輸出端口3項目4單片機輸入輸出端口4項目5單片機的中斷系統(tǒng)項目6單片機的定時計數(shù)器項目7串行通信技術應用項目8AD與DA轉換接口設計全套可編輯PPT課件
本課件是可編輯的正常PPT課件項目一走進單片機的世界單片機本課件是可編輯的正常PPT課件內容結構圖本課件是可編輯的正常PPT課件待解決的問題1.什么是單片機?2.單片機有什么特點?3.單片機開發(fā)工具的基本使用。本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈任務要求:使用AT89C51單片機點亮一盞LED燈,需要有相應的硬件和軟件程序。涉及軟件程序調試,需要學習KeilC51軟件的使用,硬件電路的設計采用Proteus仿真軟件來實現(xiàn)。本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈闖關必備:一、帶你認識單片機什么是單片機單片機是單芯片微型計算機(SingleChipMicrocomputer)的簡稱,是指在一塊半導體硅片上集成了計算機基本功能部件的微型計算機。它的基本功能部件包括中央處理器(CPU)、存儲器(Memory)、輸入/輸出(Input/Output,簡稱I/O)接口電路、定時/計數(shù)器和中斷系統(tǒng)等。本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈2.單片機的發(fā)展單片機誕生于20世紀70年代,大體經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段。(1)SCM(SingleChipMicrocomputer)即單片微型計算機階段,主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結構。(2)MCU(MicroControllerUnit)即微控制器階段,主要技術發(fā)展方向是:不斷擴展?jié)M足嵌入式應用時,對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路和接口電路,突顯其對象的智能化控制能力。(3)SoC(SystemonChip)即片上系統(tǒng)階段,主要的技術發(fā)展方向是:尋求應用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決方案。本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈3.單片機的特點(1)集成度高,體積小,便于攜帶。(2)抗干擾性強,可靠性高。(3)低功耗、低電壓,具有掉電保護功能。(4)通用性和靈活性好,操作方便。(5)處理系統(tǒng)強大。(6)具有良好的性價比。本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈4.單片機的應用(1)工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理。(2)智能儀器儀表。(3)計算機的網(wǎng)絡通信及數(shù)據(jù)傳輸。(4)飛機、汽車上的各種儀表的控制。(5)家用電器。包括空調、冰箱、洗衣機、微波爐、電視、電子玩具等。本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈二、數(shù)制及其轉換1.數(shù)制計算機中常用的數(shù)制有以下幾種。(1)十進制數(shù)十進制數(shù)是我們日常生活中常用的數(shù)制,組成十進制數(shù)的數(shù)碼包括:0~9共10個數(shù)碼,十進制數(shù)的規(guī)則為:逢十進一,十進制數(shù)的后綴為D且可以省略。本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈(2)二進制數(shù)二進制數(shù)是計算機唯一能識別的數(shù)制,二進制數(shù)由兩個數(shù)碼0和1組成,其規(guī)則為逢二進一,二進制數(shù)的后綴為B且不能省略。(3)十六進制數(shù)在編寫程序時通常使用十六進制數(shù),十六進制數(shù)由0~9,A~F組成,其規(guī)則為逢十六進一,十六進制數(shù)的后綴為H且不可以省略。本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈2.數(shù)制之間的轉換(1)二、十六進制轉換成十進制二進制轉換成十進制的方法是按進制的加權展開式展開,然后按照十進制數(shù)運算求和。(2)十進制轉換成二、十六進制轉換方法:除2/16取余,采用短除的方式,直至商為0,每除一次取一個余數(shù),從低位排向高位。(3)二進制與十六進制的轉換每4位二進制對應1位十六進制,從低位起,從右到左,左邊不足4位補0。本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈三、單片機開發(fā)環(huán)境的建立1.KeilC51的使用(1)KeilC51軟件的簡介KeilC51軟件是目前最流行的開發(fā)51單片機的工具軟件,掌握這一軟件的使用方法,對于51單片機的開發(fā)人員來說十分必要。Keil軟件集成了工程管理、源程序編輯、MAKE工具(匯編/編譯、連接)、程序調試和仿真等功能;支持匯編、C等程序設計語言,簡單易學。本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈(2)KeilC51軟件的使用步驟①啟動KeilC51軟件②建立工程③編輯源文件④
將源程序文件添加到工程中⑤
設置Keil工程目標選項⑥
源程序匯編本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈2.Proteus仿真軟件的使用(1)軟件概況ProteusISIS是一款常用的仿真軟件,運行于Windows操作系統(tǒng)之上,具有原理圖繪制、電路及單片機仿真等特色功能,是單片機學習的重要軟件工具。該軟件具有以下特點:①
實現(xiàn)了單片機機仿真和SPICE電路仿真的結合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)仿真、RS232動態(tài)仿真、I2C調試器、SPI調試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真等功能;有各種虛擬儀器,如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。②
支持主流單片機系統(tǒng)的仿真。③
提供軟件調試功能。支持第三方的軟件編譯和調試環(huán)境,如KeilC51μVision5等軟件。④
具有強大的原理圖繪制功能。本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈(2)ProteusISIS窗口界面(3)ProteusISIS基本操作①
新建設計文件啟動ProteusISIS的同時就會創(chuàng)建一個新的設計文件。②
元器件的選?、?/p>
放置元件④
編輯元件屬性⑤
畫導線⑥
添加.hex仿真文件本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈開始闖關1.闖關任務:點亮一盞LED燈2.任務分析:使用單片機AT89C51點亮一個LED發(fā)光二極管。3.所用元件,如表所示:元件名稱屬性值說明AT89C51
單片機LED-GREEN
綠色LED燈RES300歐姆電阻本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈4.電路設計單片機控制一個LED發(fā)光二極管的電路圖如圖所示,使用P1口的P1.0連接1個LED發(fā)光二極管。本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈關卡更新使用單片機點亮三盞LED燈,分別用P1、P2、P3各接一盞LED燈,電路圖如圖所示。本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈關卡難度進階使用單片機控制一盞燈的亮滅,即制作一個LED發(fā)光二極管的閃爍控制系統(tǒng)。本任務在關卡1的基礎上,增加了使用單片機控制LED燈熄滅,一亮一滅循環(huán)不斷就形成了閃爍。詳細分解,就是讓發(fā)光二極管先亮然后延時很短的時間,再讓發(fā)光二極管熄滅延時很短的時間,重復亮滅。這就比關卡1多了兩個控制:讓LED燈熄滅、延時。本課件是可編輯的正常PPT課件第一關點亮你的LED燈經(jīng)驗總結及提高
本項目主要介紹了單片機的基本概念、單片機的分類、特點及應用領域,然后介紹了開發(fā)單片機項目的兩款軟件:KeilC51和Proteus。通過制作使用單片機點亮一個LED發(fā)光二極管燈,讓讀者了解單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)流程及所使用的工具,再通過關卡更新和難度進階進一步鞏固單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)思路及兩個相關開發(fā)工具的使用。本課件是可編輯的正常PPT課件你還有什么問題嗎?關于單片機本課件是可編輯的正常PPT課件項目二深入了解單片機單片機本課件是可編輯的正常PPT課件內容結構圖本課件是可編輯的正常PPT課件待解決的問題1.單片機的內部結構包括什么?2.單片機有多少個引腳?3.單片機的存儲器結構。4.單片機的最小系統(tǒng)組成是什么?5.單片機的I/O端口各自的功能和特點是什么?本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作任務要求:使用AT89C51單片機的P2口,接8只LED燈,編寫程序,使8只燈同時亮,間隔一會兒,再使8只燈同時滅,重復循環(huán),8只LED燈可選取不同的顏色,以達到節(jié)日彩燈的效果。本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作
闖關必備:一、單片機的內部結構
CPU程序存儲器ROM數(shù)據(jù)存儲器RAM定時/計數(shù)器并行I/O口串行口中斷系統(tǒng)P0P1
P2P3外部事件計數(shù)振蕩器和時鐘電路
本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作AT89C51的內部結構,包含了作為微型計算機所必需的基本功能部件,主要為:1個8位CPU,完成運算和控制功能;1個片內振蕩器和時鐘電路;4KB片內程序存儲器ROM,用來存儲程序、原始數(shù)據(jù)和表格;256字節(jié)的片內RAM2個16位定時/計數(shù)器4個8位可編程并行I/O端口(P0、P1、P2、P3)1個全雙工串行通信口5個中斷源,包括2個外部中斷,2個定時器中斷和1個串行口中斷本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作二、單片機的引腳AT89C51單片機共有40個引腳,常用封裝方式有DIP(雙列直插式封裝)如下圖所示和方形封裝(包括PLCC即帶引線的塑料芯片載體、TQFP即薄塑封四角扁平封裝和PQFP即塑封方形扁平封裝)本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作方形封裝中的PQFP/TQFP雖然有44個引腳,但有效引腳都為40個。按功能劃分,可分為以下3類:電源及晶振引腳控制、選通和復位引腳本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作3.多功能I/O口引腳AT89C51共有4個8位并行I/O端口,分別為P0、P1、P2、P3口,共32個引腳。(1)P0口(39~32腳):P0口是一個8位漏極開路的雙向端口,分別為P0.0~P0.7口。P0口即可作為一般I/O端口使用,也可復用為低8位地址/數(shù)據(jù)總線。(2)P1口(1~8腳):P1口是一個帶上拉電阻的8位準雙向端口,分別為P1.0~P1.7。(3)P2口(21~28腳):P2口是一個帶上拉電阻的8位準雙向端口,分別為P2.0~P2.7,P2口即可作為一般I/O端口使用,也可復用為高8位地址/數(shù)據(jù)總線。
(4)P3口(10~17腳):P3口是一個帶上拉電阻的8位準雙向端口,分別為P3.0~P3.7。P3口可作為一般I/O端口使用,還具有第二功能。本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作I/O口第二功能說明P3.0RXD串行數(shù)據(jù)接收P3.1TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送P3.2INT0外部中斷0請求輸入端P3.3INT1外部中斷1請求輸入端P3.4T0定時/計數(shù)器0外部信號輸入端P3.5T1定時/計數(shù)器1外部信號輸入端P3.6WR外部RAM寫控制信號輸出端P3.7RD外部RAM讀控制信號輸出端本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作三、單片機的存儲結構計算機的存儲器地址空間有兩種結構形式:普林斯頓結構和哈佛結構。普林斯頓結構也稱馮.諾依曼結構,是一種將ROM和RAM統(tǒng)一編址的存儲器結構,即ROM和RAM位于同一存儲空間的不同物理位置上,每個存儲單元都對應唯一的地址。哈佛結構是一種將ROM和RAM單獨編址的存儲器結構,即ROM和RAM位于不同的存儲空間。存儲單元的地址不是唯一的。51系列單片機采用的就是這種結構。本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作AT89C51單片機的存儲器在物理結構上可分為4個存儲空間:片內程序存儲器、片外程序存儲器、片內數(shù)據(jù)存儲器及片外數(shù)據(jù)存儲器。從用戶使用的角度來看,分為3個邏輯空間:片內外統(tǒng)一編址的64KB程序存儲器(ROM)地址空間0000H~0FFFFH、256B的片內數(shù)據(jù)存儲器(內RAM)地址空間00H~0FFH、64KB外部數(shù)據(jù)存儲器(外RAM)地址空間0000H~0FFFFH。本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作1.片內數(shù)據(jù)存儲器AT89C51單片機片內數(shù)據(jù)存儲器共256個單元,由低128B(00H~7FH)的內部數(shù)據(jù)寄存器區(qū)和高128B(80H~0FFH)特殊功能寄存器區(qū)組成。(1)內部數(shù)據(jù)存儲器低128B(DATA區(qū))片內RAM的低128B用于存放程序執(zhí)行過程中的各種變量和臨時數(shù)據(jù),稱為DATA區(qū)。按其用途劃分為工作寄存器區(qū)、位尋址區(qū)和用戶RAM區(qū)3個區(qū)域。本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作(2)內部數(shù)據(jù)存儲器高128B高128B是供特殊功能寄存器SFR(SpecialFunctionRegister)使用,也稱為專用寄存器,單元地址為80H~0FFH。AT89C51單片機有21個特殊功能寄存器,其中有11個SFR具有位地址,可按位尋址,對應位也有位名稱。不可位尋址操作的SFR只有字節(jié)地址。另外還有一個不可尋址的專用寄存器,即程序計數(shù)器PC,它不占RAM單元,在物理上是獨立的。本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作①
程序計數(shù)器PC程序計數(shù)器PC(ProgramCounter)是一個16位計數(shù)器,其內容為下一條將要執(zhí)行指令的地址,尋址范圍為64KB。PC有自動加1功能,從而控制程序的執(zhí)行順序。PC沒有物理地址,是不可尋址的,因此用戶無法對它進行讀寫。系統(tǒng)復位后,PC的內容會被自動賦值為0000H,這表明復位后CPU將從程序存儲器的0000H地址處的指令開始運行。本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作PSW7PSW6PSW5PSW4PSW3PSW2PSW1PSW0CYACF0RS1RS0OVF1P②
程序狀態(tài)字寄存器PSW程序狀態(tài)字PSW(ProgramStatusWord)是一個8位寄存器,用于存放程序運行中的各種狀態(tài)信息。PSW各位定義如下:本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作2.片外數(shù)據(jù)存儲器AT89C51單片機最多可擴充片外數(shù)據(jù)存儲器64KB,稱為XDATA區(qū)。3.程序存儲器程序存儲器主要用來存放程序代碼及程序中用到的常數(shù)。在程序調試運行成功后,由編程器將程序代碼寫入ROM中。由于其只讀特性,保存在ROM里的程序或數(shù)據(jù)不會因掉電而丟失。本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作5個特殊單元分別對應5個中斷源的中斷服務程序的入口地址:0003H為外部中斷0入口地址;000BH為定時/計數(shù)器0中斷入口地址;0013H為外部中斷1入口地址;001BH為定時/計數(shù)器1中斷入口地址;0023H為串行口中斷入口地址。
本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作四、單片機的最小系統(tǒng)單片機的工作就是執(zhí)行用戶程序,指揮各部分硬件完成既定任務。單片機的最小系統(tǒng),是指用最少的元件可以工作的單片機系統(tǒng)。最小系統(tǒng)一般包括單片機、時鐘電路和復位電路。
本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作時鐘電路為單片機工作提供基本時鐘,復位電路用于將單片機內部各電路的狀態(tài)恢復到初始值。單片機的最小系統(tǒng)電路如圖
:本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作
1.單片機時鐘電路單片機是一個復雜的同步時序電路,為了保證同步工作方式的實現(xiàn),電路應在唯一的時鐘信號控制下嚴格地按時序進行工作。時鐘電路用于產生單片機工作所需要的時鐘信號。單片機的時鐘信號可以由兩種方式產生,即內部時鐘方式和外部時鐘方式。
本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作2.單片機時序關于51單片機的時序概念有4個,可用定時單位來說明,從小到大依次是:節(jié)拍、狀態(tài)、機器周期和指令周期。(1)節(jié)拍把振蕩脈沖的周期定義為節(jié)拍,用P表示,也就是晶振的振蕩頻率fosc。(2)狀態(tài)1個狀態(tài)周期等于2個時鐘周期,即由P1和P2組成,用S表示。(3)機器周期1個機器周期等于6個狀態(tài)周期,即12個振蕩脈沖周期。(4)指令周期執(zhí)行一條指令所需要的時間稱為指令周期。本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作3.單片機復位電路復位是使CPU和系統(tǒng)中其他部件都處于一個確定的初始狀態(tài),并從這個狀態(tài)開始工作。單片機復位的條件是,必須使RST引腳加上持續(xù)兩個機器周期以上的高電平。
本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作五、并行I/O端口AT89C51有4個8位并行I/O端口,分別用P0、P1、P2、P3表示。每個端口都有鎖存器、輸出驅動器和輸入緩沖器,但結構有差異,功能與用途各有異同。每個I/O端口既可以按位操作,也可以按字節(jié)操作。
本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作1.P1口包含輸出鎖存器、輸入緩沖器1(讀鎖存器)、緩沖器2(讀引腳)及由場效應管VT0和上拉電阻組成的輸出驅動器。P1口由8個這樣的電路組成,可以作為通用I/O品使用,具有輸出、讀引腳、讀鎖存器3種工作方式。
本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作2.P3口與P1口相比,P3口結構中多了與非門和緩沖器0兩個元件。P3口除具有通用I/O口功能外,還具有第二功能。本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作3.P0口P0口兼有數(shù)據(jù)線/地址線低8位輸出功能。P0口的輸出驅動電路由上拉場效應管V2和驅動場效應管V1組成??刂齐娐繁萈1口多了一個多路選擇開關MUX、一個與門和一個非門。本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作4.P2口P2口兼有地址總線高8位輸出功能。與P1口相比,P2口中多了一個多路開關MUX。本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作開始闖關1.闖關任務:8個LED燈閃爍2.任務分析:使用單片機AT89C51控制8個LED燈閃爍,即8個燈同時亮同時滅3.所用元件,如表所示:元件名稱屬性值說明數(shù)量AT89C51
單片機1LED-GREEN
綠色LED燈8RES200?電阻8本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作4.電路設計單片機控制8個LED燈閃爍的電路圖如圖所示,使用P2口的P2.0~P2.7分別連接8個LED燈。本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作關卡更新使用單片機控制8個LED燈,間隔閃爍,即D1、D3、D5、D7同時亮同時滅,而D2、D4、D6、D8始終處于熄滅狀態(tài)。提示:通過修改P2的值來控制燈的變化,P2端口的8位控制8個LED燈,要想讓燈亮則給對應位低電平即0,要想讓燈滅則給對應位高電平即1。本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作關卡難度進階
使用單片機控制8個LED燈,間隔輪換閃爍,即先讓D1、D3、D5、D7亮,這四個燈滅的同時讓D2、D4、D6、D8亮,循環(huán)交替閃爍。本課件是可編輯的正常PPT課件第二關節(jié)日彩燈的制作經(jīng)驗總結及提高本項目主要讓讀者了解單片機的組成結構,包括單片機的內部結構和引腳、存儲器結構、I/O端口及最小系統(tǒng)電路。本項目中的任務主要訓練了如何使用單片機的I/O端口來控制點亮和熄滅LED燈。注意延時函數(shù)的編寫。本課件是可編輯的正常PPT課件你還有什么問題嗎?關于單片機本課件是可編輯的正常PPT課件項目三流水燈的制作單片機本課件是可編輯的正常PPT課件內容結構圖本課件是可編輯的正常PPT課件待解決的問題1.編寫控制程序時可以使用什么語言?2.C51語言的變量如何使用?3.C51語言有哪些基本語句?本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈
任務要求:
使用AT89C51單片機的P2口,接8只LED燈,編寫程序,循環(huán)點亮8只燈,時間間隔為0.2s,重復循環(huán)。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈闖關必備:一、C51概述單片機的編程語言常用的有兩種,一種是匯編語言,另一種是C語言。使用匯編語言可以對單片機進行最直接的控制,每執(zhí)行一條匯編語句,單片機就會執(zhí)行一條指令,代碼執(zhí)行效率很高。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈C51語言是一種編譯型程序設計語言,是由標準C語言繼承而來的。但于標準C語言不同的是,C51語言運行于單片機平臺,而C語言則運行于通用微型計算機,它們的硬件資源與存儲器結構不一樣。C51語言不僅有C語言結構清晰的優(yōu)點,便于學習,同時具有匯編語言的功能。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈C5l語言與匯編ASM-51語言相比,有如下優(yōu)點:(1)要想掌握C51語言編程,對單片機的指令系統(tǒng)不要求了解,僅需要對單片機的存儲器結構有所了解。(2)寄存器分配、不同存儲器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細節(jié)可由編譯器管理。(3)程序有規(guī)范的結構,可分成不同的函數(shù),這種方式可使程序結構化。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈C5l語言與匯編ASM-51語言相比,有如下優(yōu)點:(4)提供了豐富的數(shù)據(jù)類型和函數(shù)庫,極大地提高了編程效率。(5)具有方便的模塊化編程技術,可使己編好的程序容易移植。(6)中斷服務程序的現(xiàn)場保護及恢復、中斷向量表的填寫等直接與單片機有關的都由C51編譯器代為處理。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈二、C51變量1.變量名變量是一種在程序執(zhí)行過程中值不斷變量的量,變量在使用前必須先定義。變量的定義格式如下:[存儲種類]數(shù)據(jù)類型[存儲器類型]變量名其中,存儲類型和存儲器類型是可選項。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈變量的命名規(guī)則:變量名是由字母、數(shù)字和下劃線構成,開頭字符必須是字母或下劃線;變量名區(qū)分大小寫;命名應當簡單明了、含義清晰,便于理解,如Sum表示合計值。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈2.數(shù)據(jù)類型使用一個變量前必須為其聲明一個合適的類型,以便讓編譯器在單片機內存中為其分配合適的空間。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈數(shù)據(jù)類型說明符字節(jié)數(shù)值范圍字符型char1C字符集基本整型int2-32768~32767短整型shortint2-32768~32767長整型longint4-214783648~214783647無符號型unsignedint20~65535無符號長整型unsignedlong40~4294967295單精度實型float43/4E-38~3/4E+38雙精度實型double81/7E-308~1/7E+308本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈3.存儲器類型定義變量時,還可以說明變量的存儲器類型,指定該變量的存儲空間位置。存儲器類型功能描述data直接尋址的內部數(shù)據(jù)存儲器,訪問速度最快bdata可位尋址的內部數(shù)據(jù)存儲器,允許位和字節(jié)混合訪問idata間接訪問的內部數(shù)據(jù)存儲器,允許訪問全部地址空間pdata分頁尋址的外部數(shù)據(jù)存儲器xdata外部數(shù)據(jù)存儲器code程序存儲器本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈4.編譯模式在定義變量時,若省略了“存儲器類型”選項,編譯器會自動選擇默認的存儲類型,確定變量的存儲器空間。默認的存儲類型由存儲模式限制的,C51提供了小模式(Small〉精簡模式(Compact)和大模式(Large)3種存儲模式。存儲模式功能描述Small參數(shù)及局部變量直接放入可直接尋址的內部存儲器,默認類型為dataCompact參數(shù)及局部變量分頁放入外部存儲器,默認類型為pdataLarge參數(shù)及局部變量直接放入外部存儲器,默認類型為xdata本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈三、C51的基本執(zhí)行語句1.C51運算符和表達式(1)賦值運算符在C51程序中,符號“=”稱為賦值運算符,
由“=”連接的式子稱為賦值表達式。其一般形式為:
變量=表達式,功能是計算表達式的值再賦予左邊的變量。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈(2)算術運算符C51基本算術運算符有+、一、*、/和%。以算術運算符、變量、常量和括號構成的式子稱為算術表達式。(3)關系運算符關系運算符用于處理數(shù)值的大小關系,用關系運算符將兩個表達式接起來稱為關系表達式。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈(4)邏輯運算符C51中有以下3種邏輯運算符。用邏輯運算守將關系表達式或邏輯量連接起來稱為邏輯表達式。(5)位運算符位運算符的作用是按位對變量進行運算,位運算符不能用來對浮點型數(shù)據(jù)進行操作。C51中共有以下6種位運算符。(6)增量和減量運算符C51還提供一種特殊的運算符,即++(增量)和--(減量)運算符。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈2.分支語句(1)if語句
第一種形式: if(表達式)語句;其語義是:如果表達式的值為真,則執(zhí)行其后的語句,否則不執(zhí)行該語句。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈第二種形式為:if(表達式)語句1;
else語句2;其語義是:如果表達式的值為真,則執(zhí)行語句1,否則執(zhí)行語句2本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈第三種形式:if(表達式1)語句1;
elseif(表達式2)語句2;
elseif(表達式3)語句3;
…elseif(表達式n)語句n;
else語句n+1;
其語義是:依次判斷表達式的值,當出現(xiàn)某個值為真時,則執(zhí)行其對應的語句。然后跳到整個if語句之外繼續(xù)執(zhí)行程序。
如果所有的表達式均為假,則執(zhí)行語句n+1。然后繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序。
本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈C語言還提供了另一種用于多分支選擇的switch語句,其一般形式為:
switch(表達式){case常量表達式1:語句1;Break;case常量表達式2:語句2;Break;…case常量表達式n:語句n;Break;default:語句n+1;}其語義是:計算表達式的值。
并逐個與其后的常量表達式值相比較,當表達式的值與某個常量表達式的值相等時,
即執(zhí)行其后的語句,如果表達式的值與所有case后的常量表達式均不相同時,則執(zhí)行default后的語句。
本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈3.循環(huán)語句(1)while循環(huán)形式
while(表達式)
{循環(huán)體語句;}其語義是:表達式的值為真時,執(zhí)行循環(huán)體語句,否則跳過循環(huán),執(zhí)行while循環(huán)后的語句。表達式循環(huán)體語句假
真
本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈(2)dowhile語句do{循環(huán)體語句;}while(表達式)其語義是:先執(zhí)行一次循環(huán)體語句,再判斷表達式的值。若為真時,繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)語句,否則退出循環(huán),執(zhí)行dowhile循環(huán)后的語句。表達式循環(huán)體語句真
假
本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈(3)for語句在C語言中,for語句使用最為靈活,它完全可以取代while語句。它的一般形式為:for(表達式1;表達式2;表達式3){ 語句組;
}計算表達式1的值表達式2真假循環(huán)體計算表達式3的值本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈其執(zhí)行過程為:①
先求解表達式1。
②
求解表達式2,若其值為真,則執(zhí)行for語句中指定的循環(huán)語句,然后執(zhí)行下面第3步;若其值為假,則結束循環(huán),轉到第5步。
③
求解表達式3④
轉回上面第2步繼續(xù)執(zhí)行。
⑤
循環(huán)結束,執(zhí)行for語句下面的一個語句。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈四、C51數(shù)組數(shù)組是一組具有固定數(shù)目和相同類型成分分量的有序集合。其成分分量的類型為該數(shù)組的基本類型。如整型變量的有序集合稱為整型數(shù)組,字符型變量的有序集合稱為字符型數(shù)組。這些整型或字符型變量是各自所屬數(shù)組的成分分量,稱為數(shù)組元素。構成一個數(shù)組的元素必須是同一類型的變量,不允許在同一數(shù)組中出現(xiàn)不同類型的變量。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈1.一維數(shù)組(1)一維數(shù)組的定義一維數(shù)組的聲明方式如下:類型說明符
數(shù)組名[數(shù)組的長度]例如:charch[10];本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈(2)數(shù)組的初始化數(shù)組中的值,可以在程序運行期間,通過循環(huán)和鍵盤輸入語句進行賦值,也可以在定義數(shù)組時通過初始化給數(shù)組賦值。對數(shù)組的初始化可用以下方式進行:inta[5]={0,1,2,3,4};//對數(shù)組a的全部元素賦予初值intb[10]={0,1,2,3,4};//對b數(shù)組的前5個元素賦值本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈2.二維數(shù)組(1)二維數(shù)組定義二維數(shù)組的聲明方式如下:數(shù)據(jù)類型
數(shù)組名[數(shù)組長度1][數(shù)組長度2];二維數(shù)組中,數(shù)組長度1和數(shù)組長度2分別代表數(shù)組的行數(shù)和列數(shù),二維數(shù)組的數(shù)組元素總數(shù)是兩個長度的乘積,數(shù)組元素的下標一律是從0開始。例如:inta[2][3];本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈(2)數(shù)組的初始化①
整體賦值二維數(shù)組的初始化可用按存儲順序整體賦值,示例如下:inta[2][3]={1,2,3,4,5,6};//對數(shù)組a的全部元素賦予初值賦值結果為a[0][0]=1,a[0][1]=2,a[0][2]=3,a[1][0]=4,a[1][1]=5,a[1][2]=6。②
按每行分別賦值二維數(shù)據(jù)按每行分別賦值,每行的值用{}括起來。示例如下:intb[3][4]={{0,1,2,3},{4,5,6,7},{8,9}};本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈3.字符數(shù)組數(shù)組元素為字符類型的數(shù)組稱為字符數(shù)組。顯然,字符數(shù)組是用來存放字符串的。在字符數(shù)組中,一個元素存放一個字符,所以可以用字符數(shù)組來存儲長度不同的字符串。(1)字符數(shù)組的定義字符數(shù)組的定義與數(shù)組定義的方法類似。例如chara[10],定義了一個可以放10個字符的一維字符數(shù)組。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈(2)字符數(shù)組的初始化給字符數(shù)組賦初值的最直接的方法是將各字符逐個賦給數(shù)組中的各個元素,示例如下:chara[9]={'B','e’,'i','-’,'J’,'i’,'n','g’,'\0’};//定義字符數(shù)組a還可以用字符串的形式來對字符數(shù)組元素進行賦值,例如:chara[9]={"Bei-Jing"};chara[]="Bei-Jing";本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈五、C51函數(shù)為了實現(xiàn)模塊化編程,C語言使用了子程序的概念,而子程序的功能通過函數(shù)來實現(xiàn)的。C51函數(shù)分為即標準庫函數(shù)和用戶自定義函數(shù)。標準庫函數(shù)是KeilC51編譯器提供的,可以直接調用,用戶自定義函數(shù)是用戶根據(jù)自己的需要編寫的,必須先進行定義之后才能被主函數(shù)main調用。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈1.函數(shù)的定義函數(shù)主要分為有參數(shù)函數(shù)和無參數(shù)函數(shù)。(1)有參數(shù)函數(shù)定義函數(shù)的類型
函數(shù)名([形式參數(shù)表]){局部變量定義;函數(shù)體語句;}本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈其中:函數(shù)類型說明了自定義函數(shù)返回值的類型。函數(shù)名是用標識符表示的自定義函數(shù)的名字。形式參數(shù)表中則列出了主調用函數(shù)與被調用函數(shù)之間傳遞的數(shù)據(jù),形式參數(shù)的類型必須加以說明。形參變量的聲明同定義普通變量一樣,格式為:形參變量數(shù)據(jù)類型
形參變量存儲位置
形參變量名稱。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈在函數(shù)體里定義的變量叫局部變量,局部變量只能在定義它們的函數(shù)體里使用,局部變量在函數(shù)體開始大括號“{”之后定義。函數(shù)體語句是為完成該函數(shù)的特定功能而設置的各種語句。函數(shù)體的最后一句是return,用來處理函數(shù)的返回值。在該函數(shù)被調用時,主函數(shù)會將具體數(shù)據(jù)傳遞給形參變量,也就是說,沒發(fā)生函數(shù)調用之前,這個函數(shù)的形參變量沒有實際意義。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈(2)無參數(shù)函數(shù)的定義一個函數(shù)可以沒有形式參數(shù)變量和返回值,定義格式如下:類型說明符
函數(shù)名(void){函數(shù)體語句}本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈2.函數(shù)的調用函數(shù)調用,就是在一個函數(shù)體中引用另外一個已經(jīng)定義的函數(shù),前者稱為主調用函數(shù),后者稱為被調用函數(shù)。C51程序中,函數(shù)調用的一般形式為:
函數(shù)名(實際參數(shù)表)本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈其中:函數(shù)名指出被調用的函數(shù)實際參數(shù)表中可以包括多個實際參數(shù),各個參數(shù)之間用逗號“,”分開。實際參數(shù)的作用是將它的值傳遞給被調用函數(shù)中的形式參數(shù)。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈注意事項:函數(shù)調用中的實際參數(shù)與函數(shù)定義中的形式參數(shù)必須在個數(shù)、類型及順序上嚴格保持一致,以便將實際參數(shù)的值正確地傳遞給形式參數(shù),否則在函數(shù)調用時會產生錯誤。如果調用的是無參函數(shù),則可以沒有形式參數(shù)表,但圓括號“()”不能省略。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈用戶程序里必須且只能有一個名字叫main的主函數(shù),main函數(shù)不能有形參和返回值,main函數(shù)不能被其他函數(shù)調用。main函數(shù)的函數(shù)體是設計者根據(jù)自己的需要編寫的主程序,在主程序里可以調用其他子函數(shù)(不包括中斷函數(shù))。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈例如,求兩個數(shù)中的最大數(shù)。//定義求兩個數(shù)最大值的函數(shù)intmax(inta,intb)//函數(shù)類型為整型,a、b為形式參數(shù){intc;//定義函數(shù)的局部變量c,用來保存最大數(shù)if(a>b)c=a;elsec=b;return(c);//返回函數(shù)值}//調用求最大值的函數(shù)voidmain()//主函數(shù){intx,y,z;x=8;y=5;z=max(x,y);//
調用max函數(shù),x和y為實參}本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈開始闖關1.闖關任務:制作流水燈2.任務分析:使用單片機AT89C51控制8個LED燈閃爍,即循環(huán)點亮8只燈,時間間隔為0.2s。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈3.電路設計,如圖所示。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈關卡更新制作可控流水燈:用AT89C51的P2口,接8只發(fā)光二極管,控制8只發(fā)光二極管組合顯示規(guī)定的任意花樣圖案。本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈關卡難度進階制作心形燈:使用二極管燈擺出心形造型,并由單片機控制心形燈亮滅及閃爍。電路設計圖,如圖所示:本課件是可編輯的正常PPT課件第三關制作流水燈經(jīng)驗總結及提高本項目通過制作簡單流水燈、制作可控流水燈等任務為載體,完成了C5的基本結構、數(shù)據(jù)類型、運算符及表達式的介紹,并介紹了C51基本語句、C51的數(shù)組、函數(shù),基本涵蓋了單片機開發(fā)所必需的C語言基礎知識及簡單應用實例。隨著市場競爭的日趨激烈,軟件開發(fā)速度和質量越來越成為能否在競爭中取勝的關鍵,因此,使用C語言已經(jīng)成為單片機應用系統(tǒng)開發(fā)的趨勢。本課件是可編輯的正常PPT課件你還有什么問題嗎?關于單片機本課件是可編輯的正常PPT課件項目四單片機輸入輸出端口單片機本課件是可編輯的正常PPT課件內容結構圖本課件是可編輯的正常PPT課件待解決的問題1.發(fā)光二極管的特點是什么?限流電阻值為多少?2.LED數(shù)碼管的結構、工作原理、顯示方式和控制方法是什么?3.按鍵的分類及實現(xiàn)方法是什么?4.LCD液晶顯示屏的結構、工作原理和控制方法是什么?5.LED點陣的結構、形碼分析、工作原理和控制方法是什么?本課件是可編輯的正常PPT課件第四關數(shù)碼管的制作任務要求:使用AT89C51單片機的端口,連接單個或多個數(shù)碼管進行靜態(tài)顯示,連接集成數(shù)碼管,進行動態(tài)掃描顯示。本課件是可編輯的正常PPT課件第四關數(shù)碼管的制作闖關必備:一、LED數(shù)碼管的結構在單片機系統(tǒng)中,經(jīng)常采用LED數(shù)碼管來顯示單片機系統(tǒng)的工作狀態(tài)、運算結果等各種信息,LED數(shù)碼管是單片機人機對話的一種重要輸出設備。本課件是可編輯的正常PPT課件第四關數(shù)碼管的制作單個LED數(shù)碼管的外形如下圖所示,由8個發(fā)光二極管(以下簡稱段)構成,所以又稱為8段LED數(shù)碼管。其中7個長條形的發(fā)光管:排列成“日”字形;1個圓點形的發(fā)光管:顯示器右下角顯示小數(shù)點。通過不同的發(fā)光字段組合可用來顯示數(shù)字0~9、字符A~F、H、L、P、R、U、Y、符號“-”及小數(shù)點“.”等。本課件是可編輯的正常PPT課件第四關數(shù)碼管的制作LED數(shù)碼管分為共陰極、共陽極兩種結構。(1)共陰極8段LED數(shù)碼管內部結構如圖(c)所示,8個發(fā)光二極管:陰極接低電平,連在一起,作為公共控制端(com)。(2)共陽極LED數(shù)碼管內部結構如圖(b)所示,8個發(fā)光二極管:陽極都連在一起,作為公共控制端(com),接高電平。本課件是可編輯的正常PPT課件第四關數(shù)碼管的制作二、LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示靜態(tài)顯示是指數(shù)碼管顯示某一個字符時,相應的發(fā)光二極管恒定導通或恒定截止。這種顯示方式的各位數(shù)碼管的公共端恒定接地(共陰極)或+5V電源(共陽極)。靜態(tài)顯示在同一時間里,每一位顯示的字符可以各不相同。靜態(tài)顯示方式接口電路簡單,編程容易,但所占用的I/O端口較多。本課件是可編輯的正常PPT課件第四關數(shù)碼管的制作三、LED數(shù)碼管的動態(tài)顯示
動態(tài)掃描顯示:逐位輪流點亮各位LED數(shù)碼管顯示器的顯示方式,即在某一時段,只讓其中一位數(shù)碼管的“位選端”有效,并送出相應的字型顯示碼。
對于每位LED數(shù)碼管來說,每隔一段時間被單片機點亮一次,并持續(xù)一定時間(通常為1ms-10ms),以造成視覺暫留效果。按此規(guī)律循環(huán)下去,即可使各位數(shù)碼管分別間斷地顯示出相應的字符。這一過程稱為動態(tài)掃描顯示。在同一時刻實際上只有1位LED數(shù)碼管在顯示,但利用人眼的視覺暫留和發(fā)光二極管熄滅時的余輝效應,使人感覺好像若干位LED數(shù)碼管在同時顯示不同的數(shù)字一樣。
與靜態(tài)顯示方式相比,當顯示位數(shù)較多時,采用動態(tài)掃描方式可以節(jié)省I/O端口資源,硬件電路實現(xiàn)也較簡單;但穩(wěn)定性不如靜態(tài)顯示方式;由于CPU要輪番掃描,將占用更多的CPU時間。本課件是可編輯的正常PPT課件第四關數(shù)碼管的制作開始闖關1.闖關任務:LED數(shù)碼管顯示電路2.任務分析:使用單片機AT89C51控制2位LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示3.所用元件,如表所示:元件名稱屬性值說明數(shù)量AT89C51
單片機17SEG-MPX1-CA
7段共陽極數(shù)碼管2RES510?電阻16本課件是可編輯的正常PPT課件第四關數(shù)碼管的制作4.電路設計單片機控制8個數(shù)碼管靜態(tài)顯示的電路圖如圖所示,使用P1口、P2口分別控制兩個數(shù)碼管。本課件是可編輯的正常PPT課件第四關數(shù)碼管的制作關卡更新使用單片機控制4個LED數(shù)碼管進行靜態(tài)顯示。提示:使用單片機的四個端口,連接四個數(shù)碼管進行顯示。本課件是可編輯的正常PPT課件第四關數(shù)碼管的制作關卡難度進階進行數(shù)碼管的動態(tài)顯示,動態(tài)顯示“0、1、2、3、4、5”,可以改變顯示字符。本課件是可編輯的正常PPT課件第四關數(shù)碼管的制作經(jīng)驗總結及提高
本任務目主要讓讀者了解LED數(shù)碼管的結構,工作原理,形碼分析,顯示方式。本任務主要訓練了如何使用單片機的I/O端口來控制LED數(shù)碼管的顯示。注意動態(tài)掃描顯示的實現(xiàn)方法。注意:(1)掃描時間間隔。為了使LED顯示器在動態(tài)顯示過程中不出現(xiàn)人眼能感覺到的閃爍,需要對顯示器反復掃描,掃描間隔一般不能超過20ms。(2)接口電路的驅動能力。在動態(tài)掃描顯示方式下,LED顯示器分時工作,為了達到靜態(tài)顯示的同樣亮度,就要加大顯示器的瞬時工作電流,位數(shù)越多,瞬時工作電流就應該越大,大約為靜態(tài)顯示時的N倍(N為顯示器的位數(shù))。這就需要在接口電路中連接驅動器提高驅動能力。本課件是可編輯的正常PPT課件你還有什么問題嗎?關于單片機本課件是可編輯的正常PPT課件項目四單片機輸入輸出端口單片機本課件是可編輯的正常PPT課件內容結構圖本課件是可編輯的正常PPT課件待解決的問題1.發(fā)光二極管的特點是什么?限流電阻值為多少?2.LED數(shù)碼管的結構、工作原理、顯示方式和控制方法是什么?3.按鍵的分類及實現(xiàn)方法是什么?4.LCD液晶顯示屏的結構、工作原理和控制方法是什么?5.LED點陣的結構、形碼分析、工作原理和控制方法是什么?本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用任務要求:使用獨立按鍵和矩陣鍵盤來完成輸出狀態(tài)的控制。具體包括:使用獨立按鍵完成對P1端口LED燈的顯示控制,完成一鍵多功能按鍵識別,運用獨立按鍵完成計數(shù)器設計,通過矩陣鍵盤顯示0-9,A-F鍵碼,通過矩陣鍵盤設計密碼鎖。本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用闖關必備:一、認識鍵盤1.鍵盤鍵盤是單片機應用系統(tǒng)中人機交流不可缺少的輸入設備,用于向單片機應用系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)或控制信息。鍵盤由一組規(guī)則排列的按鍵開關組成,一個按鍵實際上是一個開關元件。機械觸點式按鍵開關的主要功能是把機械上的通斷轉換為電氣上的邏輯關系(1和0)。本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用2.鍵盤分類(1)按照結構原理分類觸點式開關按鍵,如機械式開關、導電橡膠式開關等。無觸點開關按鍵,如電氣式按鍵、磁感應按鍵等。前者造價低,后者壽命長。這里左主立要介紹單片機中常用的觸點式開關按鍵。本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用(2)按照接口原理分類編碼鍵盤編碼鍵盤主要使用硬件來實現(xiàn)對按鍵的識別,,鍵盤上閉合鍵的識別由專用的硬件編碼器實現(xiàn),并產生鍵編碼號或鍵值的稱為編碼鍵盤,硬件結構復雜。非編碼鍵盤非編碼鍵盤主要是由軟件來實現(xiàn)按鍵的定義與識別,硬件結構簡單,軟件編程量大。本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用二、常見鍵盤非編碼鍵盤又分為獨立鍵盤和矩陣式(行列式)鍵盤。1.獨立按鍵獨立鍵盤的結構簡單,但占用資源比較多。獨立按鍵的連接方法非常簡單,與單片機連接時,每一個按鍵都需要單片機的一個獨立的I/O口。本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用2.矩陣鍵盤矩陣鍵盤的結構相對復雜,但占用的資源較少。采用獨立鍵盤時,每一個按鍵都需要單片機的一個I/O口,若單片機系統(tǒng)需要較多按鍵,采用獨立按鍵便會占用過多的I/O口資源,而單片機的I/O口資源往往比較寶貴,因而,當出現(xiàn)系統(tǒng)需要使用多個按鍵時,為節(jié)省I/O口資源,通常選擇采用矩陣鍵盤。本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用矩陣按鍵與單片機的硬件連接圖本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用三、按鍵去抖動方法在實際應用中,很大一部分的按鍵是機械按鍵。在機械按鍵的觸點閉合和斷開時,都會產生抖動,為了保證系統(tǒng)能正確識別按鍵的開關,就必須對按鍵的抖動進行處理。本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用在實際應用中,很大一部分的按鍵是機械按鍵。在機械按鍵的觸點閉合和斷開時,都會產生抖動,為了保證系統(tǒng)能正確識別按鍵的開關,就必須對按鍵的抖動進行處理。本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用單片機在檢測鍵盤是否按下時都要加上去抖動操作,有專用的去抖動電路,也有專用的去抖動芯片,但通常我們用軟件延時的方法就能很容易解決抖動問題而沒有必要再添加多余硬件電路。本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用開始闖關1.闖關任務:獨立按鍵的應用2.任務分析:使用獨立按鍵,當CPU識別了被按下的按鍵后,就可以通過P1口輸出,點亮對應的LED。3.所用元件,如表所示:元件名稱屬性值說明數(shù)量AT89C51
單片機1LED-GREEN
綠色LED燈8RES220?電阻810k?8BUTTON
獨立按鍵8本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用4.電路設計當有一個按鍵被按下時,對應的LED會被點亮;當有2個或2個以上的按鍵同時被按下時,不會點亮2個或2個以上的LED。本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用關卡更新一鍵多功能按鍵識別電路設計如圖所示,按鍵接在P3.0管腳上,在AT89C51單片機的P1端口上接有4個發(fā)光二極管。上電的時候,接在P1.0管腳上的D1閃爍,當?shù)谝淮伟聪掳存I的時候,接在P1.1管腳上的D2閃爍,再按下按鍵的時候,接在P1.2管腳上的D3閃爍,再按下按鍵的時候,接在P1.3管腳上的D4閃爍,再按下按鍵的時候,又輪到D1閃爍了,如此輪流下去。本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用關卡難度進階運用獨立按鍵完成計數(shù)器設計。數(shù)碼管的顯示初值為0,單機按鍵后,按增量1進行累加,累加值實時顯示在數(shù)碼管上。當累加值達到99后清零重新開始計數(shù),如此無限循環(huán)。本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用關卡拓展一1.任務發(fā)布:矩陣鍵盤顯示鍵碼2.任務分析:通過矩陣鍵盤顯示0-9,A-F。本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用關卡拓展二1.任務發(fā)布:應用矩陣鍵盤設計密碼鎖2.任務分析:制作一個密碼鎖,該密碼鎖共有16個按鍵,正確按鍵密碼為數(shù)字123456,使用按鍵輸入密碼,如果密碼正確,LED等會被點亮,否則LED不亮。本課件是可編輯的正常PPT課件第五關
按鍵的應用經(jīng)驗總結及提高
本任務中按鍵是單片機系統(tǒng)常用的輸入器件,除了按下和釋放兩種狀態(tài)之外,還可以有長按、短按等狀態(tài),矩陣按鍵還可有多個按鍵組合的情況,可根據(jù)系統(tǒng)設計的需要自行設計。同時還可一個按鍵實現(xiàn)多個功能,通過對按鍵按擊的次數(shù)來實現(xiàn),不過這種方式需要對按鍵的去抖和防長按進行精確控制。本課件是可編輯的正常PPT課件你還有什么問題嗎?關于單片機本課件是可編輯的正常PPT課件項目四單片機輸入輸出端口單片機本課件是可編輯的正常PPT課件內容結構圖本課件是可編輯的正常PPT課件待解決的問題1.發(fā)光二極管的特點是什么?限流電阻值為多少?2.LED數(shù)碼管的結構、工作原理、顯示方式和控制方法是什么?3.按鍵的分類及實現(xiàn)方法是什么?4.LCD液晶顯示屏的結構、工作原理和控制方法是什么?5.LED點陣的結構、形碼分析、工作原理和控制方法是什么?本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作任務要求:使用AT89C51控制LCD液晶顯示器分兩行顯示數(shù)字和字母,在LCD液晶顯示面板的制作實驗的基礎上,添加三個獨立按鍵實現(xiàn)秒表的控制,三個按鍵分別完成開始計時、停止計時和清零的功能。本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作闖關必備:一、LCD液晶顯示器結構液晶(liquidcrystal)是一種高分子材料,因為其特殊的物理、化學、光學特性,20世紀中葉開始被廣泛應用在輕薄型的顯示技術上。單片機設計時常用的是液晶顯示器(liquidcrystaldisplay,LCD),LCD的構造是在兩片平行的玻璃當中放置液態(tài)的晶體,兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細小電線,透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向,將光線折射出來產生畫面。本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作液晶顯示器件是一種高新技術的基礎元器件,雖然其應用很廣泛,但對很多普通用戶來說,使用、裝配時仍感到困難。故此,通常將液晶顯示器件與控制、驅動集成電路裝在一起,形成一個功能部件,用戶只需用傳統(tǒng)工藝即可將其裝配成一個整機系統(tǒng)。本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作液晶顯示器件是一種高新技術的基礎元器件,雖然其應用很廣泛,但對很多普通用戶來說,使用、裝配時仍感到困難。故此,通常將液晶顯示器件與控制、驅動集成電路裝在一起,形成一個功能部件,用戶只需用傳統(tǒng)工藝即可將其裝配成一個整機系統(tǒng)。本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作本項目中使用的液晶部件是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電路、PCB電路板、背光源、結構件裝配在一起的組件。英文名稱為“LCDModule”,簡稱“LCM",中文一般稱為“液晶顯示模塊"。實際上它是一種商品化的部件。根據(jù)我國有關國家標準的規(guī)定:只有不可拆分的一體化部件才稱為“模塊",可拆分的稱為“組件”,所以規(guī)范的叫法應稱為“液晶顯示組件”。本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作字符型液晶顯示器主要用來顯示英文、數(shù)字和其他常用符號等,它由液晶顯示屏、字符庫和字符控制器組成,只要按照給定的指令和時序輸入字符的ASCII碼即可顯示該字符。常用的字符顯示器有1602(16字符×2行)、1604(16字符x4行)和2004(20字符×4行)等。本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作二、LCD液晶顯示器與單片機接口本項目中采用字符型液晶模塊完成顯示,下面以長沙太陽人電子有限公司的SMC1602A為例說明字符型液晶模塊與單片機的接口方法。本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作液晶模塊SMC1602A接口信號本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作第1腳:VSS為地電源。第2腳:VDD接5V正電源。第3腳:VO為液晶顯示器對比度調整端,接正電源時對比度最弱,接地時對比度最高,對比度過高時會產生“鬼影”,使用時可以通過一個10kQ的電位器調整對比度。第4腳:RS為寄存器選擇,高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作第5腳:R/W為讀寫信號線,高電平時進行讀操作,低電平時進行寫操作。第6腳:E端為使能端,當E端由高電平跳變成低電平時,液晶模塊執(zhí)行命令。第7~14腳:D0~D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳:背光電源正極。第16腳:背光電源負極。本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作液晶模塊與單片機系統(tǒng)的連接完成顯示功能,其與單片機的連接如圖所示:本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作三、LCD液晶顯示器讀寫操作1.基本操作時序讀狀態(tài)輸入:RS=L,RW=H,E=H輸出D0~D7=狀態(tài)字讀數(shù)據(jù)輸入:RS=H,RW=H,E=H輸出D0~D7=數(shù)據(jù)寫指令輸入:RS=L,RW=L,D0~D7=指令碼,E=高脈沖輸出無寫數(shù)據(jù)輸入:RS=H,RW=L,D0~D7=數(shù)據(jù),E=高脈沖輸出無本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作2.狀態(tài)字說明STA7STA6STA5STA4STA3STA2STA1STA0D7D6D5D4D3D2D1D0STA0~STA6當前地址指針的數(shù)值
STA7讀/寫操作使能1——禁止;0——允許本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作3.內部RAM地址映射本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作四、LCD液晶顯示模塊指令說明液晶模塊1602內部的控制器共有11條控制指令,具體指令如表所示:本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作1.清屏指令編碼:01H。指令功能:將DDRAM的內容全部填入代碼為20H的“空格”,同時將光標移到屏幕的左上角,地址計數(shù)器AC的值設置為00H。2.光標復位指令編碼:02H或03H。指令功能:將光標移到屏幕的左上角,同時清零地址計數(shù)器AC,而DDRAM的內容不變本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作3.設置字符/光標移動模式指令編碼:04H~07H。指令功能:用于設定每次寫入1位數(shù)據(jù)后光標的移位方向,并設定每次寫入的一個字符是否移動,設定情況如表所示I/DS設定的情況00光標左移一格且地址計數(shù)器(AC)值減100顯示器字符全部右移一格,但光標不動10光標右移一格且地址計數(shù)器(AC)值加111顯示器字符全部左移一格,但光標不動本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作4.顯中示器開/關控制指令編碼:08H~0FH。指令功能:
D:顯示器開關,D=0關顯示;D=1,開顯示。
C:光標開關,C=1,有光標;C=0,無光標。
B:光標閃爍開關,B=1,光標閃爍;B=0,不閃爍。本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作5.光標或字符移位指令編碼:10H~1FH。指令功能:使光標移位或使整個顯示屏幕移位。設定情況如表所示S/CR/L設定的情況00光標左移一格,且AC值減101光標右移一格,且AC值加110顯示器字符全部左移一格,但光標不動11顯示器字符全部右移一格,但光標不動本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作6.設置功能指令編碼:20H~3FH。指令功能:
DL=1,8位總線;DL=0,4位總線,使用D7~D4位,分2次送入1個完整的字符數(shù)據(jù)。
N=1,雙行顯示;N=0,單行顯示。
F=1,采用5×10點陣字符;F=0,采用5×7點陣字符。本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作7.設置CGRAM地址指令編碼:0x40+“CGRAM地址”指令功能:設定下一個要讀/寫數(shù)據(jù)的CGRAM地址,可設定00~3FH共64個地址。本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作8.設置DDRAM地址指令編碼:0x80+“DDRAM地址”指令功能:設定下一個要讀/寫數(shù)據(jù)的DDRAM地址,第一行的地址范圍為00~0FH;第二行的地址范圍為40H~4FH,因此,希望在LCD的某個特殊位置顯示特定字符時,一般遵循“先指定地址,后寫人內容”的原則。本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作9.讀忙標志位BF或AC的值忙標志位BF用來指示LCD目前的工作情況,當BF=1時,表示正在進行內部數(shù)據(jù)的處理,不接收單片機送來的指令或數(shù)據(jù);當BF=0時,則表示已準備接收命令或數(shù)據(jù)。當程序讀取此數(shù)據(jù)的內容時,D7表示BF,D6~D0的值表示CGRAM或DDRAM中的地址。至于是指向哪一地址,則根據(jù)最后寫入的地址設定指令而定。本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作10.寫數(shù)到CGRAM或DDRAM先設定CGRAM或DDRAM地址,再將數(shù)據(jù)寫入D7~DO中,以使LCD顯示出字形,也可使用戶自定義的字符圖形存入CGRARAM中。11.從CGRAM或DDRAM中讀數(shù)先設定CGRAM或DDRAM地址,再讀取其中的數(shù)據(jù)。本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作開始闖關1.闖關任務:完成LCD1602液晶模塊顯示2.任務分析:使用AT89C51控制LCD液晶顯示器分兩行顯示數(shù)字和字母第一行顯示“1234567898765432”,第二行顯示“abcdefghijklmnop”。3.電路設計單片機控制LCD1602液晶的電路圖如下本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作3.電路設計單片機控制LCD1602液晶的電路圖如下本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作關卡更新使用單片機控制LCD顯示內容變化,為“hello”,“welcometobttzy”。本課件是可編輯的正常PPT課件第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作關卡難度進階在LCD液晶顯示面板的制作實驗的基礎上,添加三個獨立按鍵實現(xiàn)秒表的控制,三個按鍵分別完成開始計時、停止計時和清零的功能。本課件是可編輯的正常PPT課件經(jīng)驗總結及提高
液晶顯示器由于功耗低、抗干擾能力強等優(yōu)點,日漸成為各種便攜式產品、儀器儀表以及工控產品的理想顯示器。本項目主要讓讀者掌握LCD液晶顯示器的結構,LCD與單片機的接口,LCD液晶顯示器的讀寫操作、LCD液晶顯示器常用的控制指令等。本項目中使用常量數(shù)組table來存放待顯示的字符,在實際應用中常常需要將一些變量送到1602液晶顯示,此時可以將字符或者是數(shù)字的ASCII碼作為參數(shù)傳遞給顯示函數(shù)。第六關字符型LCD液晶顯示面板的制作本課件是可編輯的正常PPT課件你還有什么問題嗎?關于單片機本課件是可編輯的正常PPT課件項目四單片機輸入輸出端口單片機本課件是可編輯的正常PPT課件內容結構圖本課件是可編輯的正常PPT課件待解決的問題1.發(fā)光二極管的特點是什么?限流電阻值為多少?2.LED數(shù)碼管的結構、工作原理、顯示方式和控制方法是什么?3.按鍵的分類及實現(xiàn)方法是什么?4.LCD液晶顯示屏的結構、工作原理和控制方法是什么?5.LED點陣的結構、形碼分析、工作原理和控制方法是什么?本課件是可編輯的正常PPT課件第七關LED點陣的制
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