項目2---8位流水燈的單片機doc資料

1、項目2-8位流水燈的單片機項目任務項目任務 要求應用AT89C51芯片，控制8個發(fā)光二極管的有序亮滅，呈現(xiàn)流水燈的效果。設(shè)計單片機控制電路并編程實現(xiàn)此功能。項目分析項目分析 利用單片機P1口連接8個發(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指令來控制，為了清楚地分辨發(fā)光二極管的點亮和熄滅，在P1口輸出信號由一種狀態(tài)向另一種狀態(tài)變化時，編寫延時程序?qū)崿F(xiàn)一定的時間間隔。項目實施項目實施一、硬件電路設(shè)計 二、控制程序的編寫 三、程序仿真與調(diào)試一、硬件電路設(shè)計一、硬件電路設(shè)計（一）設(shè)計思路（一）設(shè)計思路 在AT89C51單片機芯片及基本外圍電路組成的單片

2、機最小系統(tǒng)基礎(chǔ)上，利用P1口的8個引腳控制8個發(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娦裕虼酥灰谄鋬蓸O間加上合適的正向電壓，發(fā)光二極管即可點亮；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P1口的輸出信號，即可實現(xiàn)流水燈的控制效果。（二）電路設(shè)計（二）電路設(shè)計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位準雙向口，每一位均可獨立定義為輸入或輸出口，當作為輸出口時，1寫入鎖存器，T2截止，內(nèi)部上拉電阻將電位拉至1，此時該口輸出為1；當0寫入鎖存器， ,T2導通，輸出則為0。作為輸入口時，鎖存器置1，T2截止，此時該位既可以把外部

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口稱為準雙向口。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，陽極信號受控制，即構(gòu)成共陰極接法，如圖a所示；若將它們的陽極連接在一起，陰極信號受控制，則構(gòu)成共陽極接法，如圖b所示。由于P1口引腳輸出高電位時電壓大約是5V，為保證發(fā)光二極管的可靠工作，必須在發(fā)光二極管和單片機輸出引腳間連接一只限流電阻。 本項目選用硅型普通發(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現(xiàn)本項目所需的元器件。元器件的選擇應該合理，以滿從原理圖可以得到實現(xiàn)本項目所需的元器件。元器件的

4、選擇應該合理，以滿足功能要求為原則，否則會造成資源的浪費。足功能要求為原則，否則會造成資源的浪費。序號 元件名稱 元件型號 元件數(shù)量 備注 1單片機芯片 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只無自鎖1只帶自鎖740腳IC座 1片安裝AT89C51芯片8導線若干二、二、 控制程序的編寫控制程序的編寫（一）繪制程序流程（一）繪制程序流程圖圖 本控制使用簡單程序設(shè)計中的順序結(jié)構(gòu)形式實現(xiàn)，程序結(jié)構(gòu)流程圖如右圖。（二）程序編寫（二）程序編寫 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）匯編指令學習（三）匯編指令學習1、對累加器A的邏輯操作指令： 在MCS-51單片機的指令系統(tǒng)中，累加器A是一個最常用的8位寄存器，為了使用方便，特別設(shè)計了7條對累加器A進行邏輯操作的指令，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)連同進位標志位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)連同進位標志位CY一起依次循環(huán)右移一位 2、延時程序 在項目一和項目二中，為了能清晰的分辨出發(fā)光二極管的變化，我們進行了延時程序的編寫。 1 1）延時功能的實現(xiàn)方法）延時功能的實現(xiàn)方法（1）利用RC的充放電時間來延時的硬件電路（2）利用單片機內(nèi)的定時器來實現(xiàn)（T0、T1是可編程的）（3）編程實現(xiàn)軟件延時 a、它是利用執(zhí)行一組指令所花的時間和多次重復執(zhí)行這組指令的次數(shù)乘積來實現(xiàn)，而循環(huán)次數(shù)的確定，則需要根據(jù)延時的時間進行計算，因此，延時時間確定關(guān)鍵在于確定循環(huán)計數(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延時時間：T=1Tm+1Tm+(1Tm+2Tm*C3+2Tm)*C2+2Tm*C1+2TmT的長短關(guān)鍵在于設(shè)置C3、C2、C1的值*C2*C13）例題：延時100ms子程序， 設(shè)fosc=6MHZ(Tm=2us)(1)設(shè)C3=250，則內(nèi)循環(huán)時間

9、 2Tm*250=2*2*250=1000us(2)外循環(huán)要求執(zhí)行時間為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、程序的編寫技巧： 在本項目中，利用P1口實現(xiàn)8個發(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)象對應的數(shù)據(jù)通過P1口送出。在編寫控制程序時，應首先將

10、每個對應現(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)應為11110111B；要讓L7亮，則P1口的數(shù)據(jù)應為01111111B。然后找到能實現(xiàn)此操作的指令即可。下面使用我們在本項目中學習的移位指令編寫程序如下： 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，所占存儲器空間較小。根據(jù)發(fā)光二極管的點亮次序，通過分析每次給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。若點亮次序是從L0L7，則“0”是自低位

12、（右）向高位（左）移動的，符合指令“RL A”的功能。同時還可以總結(jié)出，若應用“RR A”指令，則8個發(fā)光二極管的點亮次序是從L7L0。應用了移位指令后，程序更簡潔易懂了，因此在今后的學習中，應注意類似情況的處理。三、程序仿真與調(diào)試：三、程序仿真與調(diào)試： 1、運行Keil軟件。 2、利用Keil進行文件編譯。 3、利用Keil進行軟件仿真。 4、程序的下載及運行。 5、修改源程序進行調(diào)試。 注：此部分可實際利用Keil 軟件教學。 1、運行Keil軟件。 運行Keil軟件，將本項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行軟件仿真的設(shè)置。 2、利用Keil進行文件編譯。

13、 將已經(jīng)存儲完成的文件進行編譯，若編譯中檢測到錯誤的符號，會將錯誤信息顯示在“Build”卡項中，用鼠標雙擊錯誤提示，即可以在對應位置進行修改。 3、利用Keil進行軟件仿真。編譯成功的程序在寫入芯片前，可以先進行計算機軟件仿真，通過觀察分析存儲器中相關(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，通電后運行程序，觀察8個發(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，重復以上步驟，觀察8個發(fā)光二極管的控制現(xiàn)象，理解RL、RR指令的功能。知識點鏈接知識點鏈接項目測試項目測試一、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、本項目中要實現(xiàn)8個發(fā)光二極管初始時兩端點亮的效果， 初值應為（ ）。 （A） 77H （B） E7H （C） EEH （D） 7EH 4、