單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)-單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)

單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)目錄程序的編寫、編譯KeilC環(huán)境設(shè)置創(chuàng)建項(xiàng)目1、基于AT89C52處理器2、新建源代碼文件，并保存命名xxx.c3、右鍵點(diǎn)擊“SourceGroupxx”將.c“AddFilestoGroup……”程序的編寫、編譯程序編寫：Demo示例/*功能：IO口操作，點(diǎn)亮一個(gè)LED*/#include<reg52.h>//包含頭文件,包含特殊功能寄存器的定義sbitLED=P0^0;//用sbit關(guān)鍵字定義LED到P0.0端口/*主函數(shù)*/voidmain(void){//此方法使用bit位對(duì)單個(gè)端口賦值LED=1;//將P0.0口賦值1，對(duì)外輸出高電平LED=0;//將P0.0口賦值0，對(duì)外輸出低電平，此時(shí)點(diǎn)亮了LEDwhile(1)//主循環(huán)

{//主循環(huán)中添加其他需要一直工作的程序

}}程序的編寫、編譯KeilC環(huán)境設(shè)置Target：設(shè)置時(shí)鐘晶振為12MHzOutput：選中CreateHEXFile選項(xiàng)，

編譯后會(huì)生成Hex文件，

用于下載到單片機(jī)中。Debug：左側(cè)配置軟件仿真模式；

右側(cè)配置硬件調(diào)試器仿真。（默認(rèn)即可）程序的編寫、編譯程序編譯編譯查看編譯輸出結(jié)果目錄程序的下載STC89C52STC

ISP下載器USB轉(zhuǎn)串口可代替MAX232，給51單片機(jī)下載程序引出接口分別為:+5V,+3.3V,GND,TXD,RXD.（如果把(GND)接到設(shè)備的有電壓的針腳上，加電可能會(huì)燒毀）需要安裝USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)，通常為340芯片組下載軟件：STC-ISP-V4.83程序的下載STC89C52冷啟下載：1、使用下載軟件發(fā)送下載命令2、給STC單片機(jī)上電（如果之前已經(jīng)上電，就要斷電再上電）3、STC單片機(jī)才能進(jìn)入到下載狀態(tài)不能下載？檢查線路是否接錯(cuò)ISP接口電路與下載器接口電路電平?jīng)_突下載時(shí)下載速度太快程序的下載AT89S52USBASP/ISP通常為免驅(qū)型請(qǐng)實(shí)用帶保險(xiǎn)的USB下載器，以便保護(hù)電腦U口程序的下載AT89S52USBASP/ISP下載軟件：AVRfighterProgisp目錄基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)單片機(jī)程序框架while()主循環(huán)延遲函數(shù)IO操作中斷操作基礎(chǔ)電路模塊控制蜂鳴器控制獨(dú)立按鍵輸入繼電器控制步進(jìn)電機(jī)控制數(shù)碼管顯示LCD1602顯示無(wú)單片機(jī)編程基礎(chǔ)的同學(xué)，可簡(jiǎn)單理解，采用模塊化、積木式搭建單片機(jī)系統(tǒng)代碼基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)程序框架單片機(jī)程序主體結(jié)構(gòu)：While()大循環(huán)輪詢式執(zhí)行各任務(wù)外部中斷外部觸發(fā)中斷，如按鍵，執(zhí)行某任務(wù)定時(shí)器中斷

固定間隔時(shí)間執(zhí)行某任務(wù)#include<reg52.h>main(){//首先進(jìn)行IO、中斷、定時(shí)器工作模式初始化

while(1){//輪詢式執(zhí)行任務(wù)

}}voidISR_Key(void)interrupt0using1{//執(zhí)行外部中斷處理任務(wù)}voidTimer0_isr(void)interrupt1using1{//執(zhí)行定時(shí)器中斷處理任務(wù)}基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)while()主循環(huán)while(1)//主循環(huán)

{//主循環(huán)中添加需要一直工作的任務(wù)程序//任務(wù)一：led閃爍LED0=0;//將P0.0口賦值0，對(duì)外輸出低電平

Delay(10000);//調(diào)用延時(shí)程序；用于改變閃爍頻率

LED0=1;//將P0.0口賦值1，對(duì)外輸出高電平

Delay(10000);//任務(wù)二：//任務(wù)三：}/*延時(shí)函數(shù)，含有輸入?yún)?shù)unsignedintt，其值的范圍是0~65535*/voidDelay(unsignedintt){while(--t);}基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)延遲函數(shù)估算延遲函數(shù)/*uS延時(shí)函數(shù)，參數(shù)unsignedchart，其值范圍是0~255。晶振12M。大致延時(shí)長(zhǎng)度如下T=t

x

2+5uS*/voidDelayUs2x(unsignedchart){

while(--t);}/*mS延時(shí)函數(shù)，參數(shù)unsignedchart，范圍是0~255。晶振12M*/voidDelayMs(unsignedchart){

while(t--)

{//大致延時(shí)1mS

DelayUs2x(245);

DelayUs2x(245);

}}精確延時(shí)請(qǐng)使用匯編機(jī)器周期指令周期晶振頻率基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)IO操作對(duì)單片機(jī)的控制，其實(shí)就是對(duì)I/O口的控制，無(wú)論單片機(jī)對(duì)外界進(jìn)行何種控制，或接受外部的何種控制，都是通過I/O口進(jìn)行的。51單片機(jī)總共有P0、P1、P2、P3四個(gè)8位雙向輸入輸出端口，每個(gè)端口都有鎖存器（即專用寄存器P0～P3）、輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器。每個(gè)IO口有一個(gè)IO口寄存器Px,而且這個(gè)寄存器可以位尋址Px.n（定義詳見reg51.h或reg52.h）基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)IO操作1、當(dāng)P0作為I/O口使用時(shí)，特別是作為輸出時(shí)，輸出級(jí)屬于開漏電路，接拉電流負(fù)載時(shí)必須外接上拉電阻才會(huì)有高電平輸出；如果作為輸入，必須先向相應(yīng)的鎖存器寫“1”，才不會(huì)影響輸入電平。2、P1、P2

和P3

口為準(zhǔn)雙向口,

在內(nèi)部差別不大,

但使用功能有所不同。

P3第二功能各引腳功能定義：P3.0：RXD串行口輸入P3.1：TXD串行口輸出P3.2：INT0外部中斷0輸入P3.3：INT1外部中斷1輸入P3.4：T0定時(shí)器0外部輸入P3.5：T1定時(shí)器1外部輸入P3.6：WR外部寫控制P3.7：RD外部讀控制

P1口是用戶專用

8

位準(zhǔn)雙向I/O口，具有通用輸入/輸出功能,

每一位都能獨(dú)立地設(shè)定為輸入或輸出。當(dāng)有輸出方式變?yōu)檩斎敕绞綍r(shí),

該位的鎖存器必須寫入“1”,

然后才能進(jìn)入輸入操作。

P2口是

8

位準(zhǔn)雙向I/O口。外接I/O設(shè)備時(shí),

可作為擴(kuò)展系統(tǒng)的地址總線，輸出高8位地址,

與P0

口一起組成

16

位地址總線。

基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)IO操作示例＃i

nclude<reg52.h>

sbit

bv=P2^0;//定義位變量，關(guān)聯(lián)P2.0管腳。sbit是數(shù)據(jù)類型

int

main(void)

{

unsigned

char

pv;

//位操作，以P2口的第0位為例：

bv=0;//直接對(duì)P2口的第0位管腳輸出低電平

bv=1;//

直接對(duì)P2口的第0位管腳輸出高電平

//總線操作輸出數(shù)據(jù)，以P2口為例：

P2=0xaa;//直接賦值，P2口輸出數(shù)據(jù)0xaa

//總線操作讀取數(shù)據(jù)，以P2口為例：

pv=P2;//直接讀取P2口的數(shù)據(jù)放到pv變量

return

0;

}基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)中斷8051：5個(gè)中斷源8052：6個(gè)中斷源(+T2)中斷號(hào)

優(yōu)先級(jí)中斷源中斷入口地址01高外部中斷0

0003H12定時(shí)器0000BH23外部中斷10013H34定時(shí)器10018H45低串口中斷0023HC語(yǔ)言程序中可不關(guān)心該地址基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)中斷主要與中斷程序控制相關(guān)的寄存器：

中斷允許控制寄存器IE定時(shí)器控制寄存器TCON串口控制寄存器SCON中斷優(yōu)先控制寄存器IP定時(shí)器工作方式控制寄存器TMOD定時(shí)器初值賦予寄存器（TH0/TH1，TL0/TL1）基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)中斷1.中斷允許控制寄存器IE：EX0(EX1):外部中斷允許控制位

EX0=1外部中斷0開關(guān)閉合

//開外部0中斷

EX0=0外部中斷0開關(guān)斷開ET0(ET1):定時(shí)中斷允許控制位

ET0=1

定時(shí)器中斷0開關(guān)閉合

//開定時(shí)器中斷0

ET0=0定時(shí)器中斷0開關(guān)斷開

ES:串口中斷允許控制位

ES=1串口中斷開關(guān)閉合

//開串口中斷

ES=0串口中斷開關(guān)斷開EA：總中斷控制

（EA=1：開總中斷）基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)中斷2.定時(shí)器控制寄存器TCON

//控制外部中斷和定時(shí)器中斷外部中斷：

IE0(IE1)：外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志位

當(dāng)外部中斷INT0(INT1)引腳出現(xiàn)有效的請(qǐng)求信號(hào)（接入低電平或下降沿信號(hào)時(shí)），此位由單片機(jī)自動(dòng)置1，cpu開始響應(yīng)，處理中斷，而當(dāng)入中斷程序后由單片機(jī)自動(dòng)置0.

IT0(IT1):外部中斷觸發(fā)方式控制位

//選擇有效信號(hào)

IT0(IT1)=1:脈沖觸發(fā)方式,下降沿有效。

IT0(IT1)=0:電平觸發(fā)方式,低電平有效?；A(chǔ)程序設(shè)計(jì)中斷2.定時(shí)器控制寄存器TCON

//控制外部中斷和定時(shí)器中斷定時(shí)器中斷：

TF0(TF1):定時(shí)器/計(jì)數(shù)器溢出中斷標(biāo)志位

當(dāng)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)溢出的時(shí)候，此位由單片機(jī)自動(dòng)置1，cup開始響應(yīng)，處理中斷，而當(dāng)進(jìn)入中斷程序后由單片機(jī)自動(dòng)置0.

TRO(TR1)：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器啟動(dòng)位

TR0(TR1)=1;啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

TR0(TR1)=0;關(guān)閉定時(shí)器/計(jì)數(shù)器基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)中斷3.定時(shí)器工作方式TMOD低半字節(jié)（D0/D1/D2/D3）用來控制定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0高半字節(jié)（D4/D5/D6/D7）用來控制定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1GATE=0時(shí)，僅由TR0,TR1置位分別啟動(dòng)定時(shí)器T0、T1C/T=0時(shí)為定時(shí)功能,C/T=1時(shí)為計(jì)數(shù)功能（引腳外部脈沖）M0、M1——方式選擇功能基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)中斷4.定時(shí)器初值TL0/TH0（以12M晶振，工作方式1,16位計(jì)數(shù)器為例，定時(shí)Xus）

1.時(shí)鐘周期的時(shí)間t=1/12M=1/12us

2.機(jī)器周期的時(shí)間T=12*1/12=1us

3.每機(jī)器周期計(jì)數(shù)器+1，所以計(jì)數(shù)器+1經(jīng)過時(shí)間為1us

16為計(jì)數(shù)器要全部置1（即達(dá)到65535）+1后，溢出才會(huì)觸發(fā)中斷，所以初值=（65536-X）

4.將初值轉(zhuǎn)化為16進(jìn)制碼，分別付給TH0和TL0

eg：所定時(shí)間5ms；初值=（65536-5000）=60536=EC78；TH0=0XEC;TL0=0X78;程序中常用賦初值算法：

TH0=(65536-20000)/256;

TL0=(65536-20000)%256;基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)中斷5.串口控制寄存器SCON定時(shí)器中斷：TI:串行口發(fā)送中斷標(biāo)志位

當(dāng)單片機(jī)串口發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后，此位由單片機(jī)自動(dòng)置1，而當(dāng)進(jìn)入中斷服務(wù)程序后是不會(huì)自動(dòng)清0的，

必須由用戶在中斷服務(wù)中用軟件清0.

RI:串行口接收中斷標(biāo)志位

當(dāng)單片機(jī)串口接收完一幀數(shù)據(jù)后，此位由單片機(jī)自動(dòng)置1，而當(dāng)進(jìn)入中斷服務(wù)程序后是不會(huì)自動(dòng)清0的，

必須由用戶在中斷服務(wù)軟件中用軟件清0.

基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)定時(shí)器中斷示例voidInit_Timer0(void){TMOD|=0x01; //使用模式1，16位定時(shí)器，“|”可使多個(gè)定時(shí)器互不影響TH0=(65536-60000)/256;

//賦初值（定時(shí)60ms）

TL0=(65536-60000)%256;EA=1;//總中斷打開

ET0=1;//定時(shí)器中斷打開

TR0=1;//定時(shí)器開關(guān)打開}main(){Init_Timer0();while(1);}/*定時(shí)器中斷子程序*/voidTimer0_isr(void)interrupt1using1{TH0=(65536-60000)/256;

//重新賦值

TL0=(65536-60000)%256;LED=~LED;//指示燈反相，可以看到閃爍}Demo：定時(shí)器中斷0基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)外部中斷示例功能：通過中斷接口P3.2連接的獨(dú)立按鍵測(cè)試，P0口的LED燈反向，邊沿觸發(fā)main(){

P0=0xaa;//P0口初始值

EA=1;//全局中斷開

EX0=1;//外部中斷0開

IT0=1;//邊沿觸發(fā)（IT0=0電平觸發(fā)）

while(1)

{

//在此添加其他程序

}}/*外部中斷程序*/voidISR_Key(void)interrupt0using1{

P0=~P0;//進(jìn)入中斷程序執(zhí)行程序，//此時(shí)可以通過EA=0指令暫時(shí)關(guān)掉中斷}串口中斷以后再介紹Demo：外部中斷0邊沿觸發(fā)基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)發(fā)光二極管LED灌電流——拉電流？？控制負(fù)載，盡量使用低電平有效（上電初始化，所有IO為高電平）單個(gè)LED控制sbitled0=P1^0;led0=0;//開燈led0=1;//關(guān)燈整個(gè)P1口控制：流水燈unsignedchartmp=0xfe;while(1){P1=tmp;delay();tmp=((tmp<<1)|1);if(tmp==0xff)tmp=0xfe;}低電平有效Demo：LED流水燈基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)蜂鳴器控制程序9013驅(qū)動(dòng)高電平有效sbitbeer=P0^4;beer=0;//鳴叫beer=1;//關(guān)閉通過不同的間隔時(shí)間，可以達(dá)到類似倒車?yán)走_(dá)的效果voidbeer_freq(unsignedchart){beer=!beer;//鳴叫or關(guān)閉

DelayMs(t);}Demo：蜂鳴器基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)獨(dú)立按鍵sbitKEY=P3^2;//定義按鍵輸入端口sbitLED=P0^0;//定義led輸出端口voidmain(void){KEY=1; //按鍵輸入端口電平置高，輸入模式while(1) //主循環(huán)

{

if(!KEY) //如果檢測(cè)到低電平，說明按鍵按下，led點(diǎn)亮

LED=0;

else

LED=1; //如果按鍵未按下led滅

//上述4句可以用一句替代LED=KEY;//主循環(huán)中添加其他需要一直工作的程序

}}這里未考慮軟件去抖查詢方式亦可用外部中斷Demo：獨(dú)立按鍵控制LED基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)繼電器控制程序低電平有效sbitrelay=P0^0;relay=0;//常開閉合，外設(shè)接通電源relay=1;//常開斷開Eg:按鍵S1控制繼電器模塊（低電平有效）sbitKEY=P3^2;//定義按鍵輸入端口sbitRELAY=P0^0;//定義繼電器控制端口voidmain(void){KEY=1;//按鍵輸入端口電平置高

while(1)//主循環(huán)

{//按鍵按下，繼電器開關(guān)切換if(!KEY)RELAY=!RELAY;}}基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)Uln2003驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)1、拍數(shù)：電機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機(jī)為例：四相四拍運(yùn)行方式：AB-BC-CD-DA-AB四相八拍運(yùn)行方式：A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A2、步距角：對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用θ表示。減速電機(jī)28BYJ-48-5步進(jìn)角度：5.625x1/64減速比：1/64***因?yàn)檫@個(gè)是帶減速齒輪的（減速比1/64），最后輸出軸上步進(jìn)角是5.625/64=0.08789度。***對(duì)于電機(jī)，是64個(gè)脈沖為一圈。對(duì)于輸出軸，是4096個(gè)脈沖為一圈（64×64）。電機(jī)轉(zhuǎn)64圈，輸出軸轉(zhuǎn)1圈。實(shí)測(cè)512*4為一圈？基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)接線方式:IN1----P00IN2----P01IN3----P02IN4----P03#defineMotorDataP0//步進(jìn)電機(jī)控制接口定義ucharphasecw[4]={0x08,0x04,0x02,0x01};//正轉(zhuǎn)電機(jī)導(dǎo)通相序D-C-B-Aucharphaseccw[4]={0x01,0x02,0x04,0x08};//反轉(zhuǎn)電機(jī)導(dǎo)通相序A-B-C-Ducharspeed_delay;//順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)voidMotorCW(void){uchari;