學(xué)生DIY單片機(jī)實(shí)驗(yàn)手冊

1、一 STC89C51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板套件元件清單元件個(gè)數(shù)元件名稱原理圖上的標(biāo)號(hào)單價(jià)1DIP40插座U10.51DIP16插座U20.591K 電阻R10（8個(gè)）,R10.52三極管PNP（8550）Q1，Q20.6110uf電解電容(有正負(fù)之分)C30.3230PF陶瓷電容C1,C20.21發(fā)光二極管(有正負(fù)之分)L10.41晶振（11.0592MHZ）11.059211電源開關(guān)S111電源座+5V輸入1110K 9腳排阻R2011910K電阻R4，R3，R30（8個(gè)）R5R614104陶瓷電容C4，C5，C6，C711DS18B20(溫度傳感器)918按鍵KEY1到KEY17,REST51串

2、口下載線515v開關(guān)電源141面包板121STC89C51U11227段數(shù)碼管（共陽極）LED1,LED2，LED34.51MAX232U24.5注意：在焊板子時(shí)，由于我們采用的是面包板，元件的焊接位置需要大家自己布局，在焊元件時(shí)，先看一下原理圖上有那些幾元件，在腦海里有一個(gè)大體上的布局，避免將來放的元件太密，或者說放的太運(yùn)，導(dǎo)致了無法連線，或者有些元件在面包板上放不下.第一步先焊接單片機(jī)最小系統(tǒng)： 什么是單片機(jī)最小系統(tǒng)？ 單片機(jī)最小系統(tǒng)就是：有單片機(jī)，晶振，復(fù)位電路，EA引腳接高電平，即組成單片機(jī)最小系統(tǒng) 1、電源：這當(dāng)然是必不可少的了。單片機(jī)使用的是5V電源，其中正極接40引腳，負(fù)極（地）

3、接20引腳。 （如下圖所示）2、振蒎電路：單片機(jī)是一種時(shí)序電路，必須提供脈沖信號(hào)才能正常工作，將晶體振蕩器，接單片機(jī)18、19腳。（如下圖所示）3、復(fù)位引腳：按圖1中畫法連好，至于復(fù)位是何含義及為何需要復(fù)要復(fù)位，在單片機(jī)功能中介紹。 4、EA引腳：EA引腳接到正電源端。 至此，一個(gè)單片機(jī)就接好，通上電，單片機(jī)就開始工作了。按照原理圖，1).將DIP40座焊好，DIP40座是用來插51單片機(jī)，焊它方便將來的調(diào)試和維修，這個(gè)元件盡可能的放在面包板的中央.2)再焊晶振，和C1，C2，這是單片機(jī)的振蕩電路，也是單片機(jī)的心臟，只它的可靠的啟振，單片機(jī)才能工作。焊接晶振時(shí)，其位置盡可能的靠近單片機(jī)，不要離

4、的太遠(yuǎn)，否則單片機(jī)容易收到干擾有可能工作的不可靠。3）焊接復(fù)位電路，就是C3,RST,R5組成，焊接時(shí)要注意C3是一個(gè)10UF的電解電容，有正負(fù)之分，電解的長腳為正，短腳為負(fù)。4）焊接電源座和電源開關(guān)，并單片機(jī)的20腳的地和電源座連好，單片機(jī)40腳連到+5V上，同樣復(fù)位電路也要連接+5V，地；振蕩電路有個(gè)地要連。程序?qū)嶒?yàn)一閃爍燈1） 實(shí)驗(yàn)任務(wù)學(xué)習(xí)一下，如何用單片機(jī)通過程序來控制一個(gè)端口！從P2.7 端口經(jīng)過了一個(gè)限流電阻接一個(gè)發(fā)光二極管L1，使L1 不停地一亮一滅，一亮一滅的時(shí)間間隔為0.2 秒。重點(diǎn)是學(xué)習(xí)程序的編寫思路，看一下程序是如何將課堂上所學(xué)到的指令綜合運(yùn)用起來。2） 電路原理圖程序設(shè)

5、計(jì)內(nèi)容 在編程序以前先給大家講一下延時(shí)程序：（1） 延時(shí)程序的設(shè)計(jì)方法作為單片機(jī)的指令的執(zhí)行的時(shí)間是很短，一條指令的運(yùn)行速度能達(dá)到微秒級(jí)，（所謂指令運(yùn)行速度與外接晶振有關(guān)）因此，我們要求的閃爍時(shí)間間隔為0.2秒，相對(duì)于微秒來說，相差太大，所以我們在執(zhí)行某一指令時(shí)，插入延時(shí)程序，來達(dá)到我們的要求，但這樣的延時(shí)程序是如何設(shè)計(jì)呢？下面具體介紹其原理：如下圖 所示，我們實(shí)際用的石英晶體為11。0592MHz，（之所以用它是為了方便串口波特率計(jì)算準(zhǔn)確）但為了計(jì)算方便我們暫且按12M晶振來計(jì)算，因些，1 個(gè)機(jī)器周期為1 微秒因此，上面的延時(shí)程序時(shí)間為10.002ms。由以上可知，當(dāng)R610、R7248 時(shí)

6、，延時(shí)5ms，R620、R7248 時(shí)，延時(shí)10ms,以此為基本的計(jì)時(shí)單位。如本實(shí)驗(yàn)要求0.2 秒200ms，10msR5200ms，則R520，延時(shí)子程序如下：DELAY: MOV R5,#20D1: MOV R6,#20D2: MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D2DJNZ R5,D1RET（2） 輸出控制如 原理圖 所示，當(dāng)P2.7 端口輸出低電平，即P2.70 時(shí)，根據(jù)發(fā)光二極管的單向?qū)щ娦钥芍@時(shí)發(fā)光二極管LED1亮；當(dāng)P2.7 端口輸出高電平，即P2.71 時(shí)，發(fā)光二極管LED1熄滅；我們可以使用SETB P1.0 指令使P1.0 端口輸出高電平，使用CLR

7、 P1.0 指令使P1.0 端口輸出低電平。5） 程序框圖圖4.1.26） 匯編源程序ORG 0000HAJMP STARTSTART: CLR P2.7 ;關(guān)閉P2.7，使P2.7=0；LCALL DELAY ;延時(shí)子程序，延時(shí)0.2 秒SETB P0.0 ;開啟P2.7，使P2.7=1；LCALL DELAYLJMP STARTDELAY: MOV R5,#20 ;延時(shí)子程序，延時(shí)0.2 秒D1: MOV R6,#20D2: MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D2DJNZ R5,D1RETEND7） C 語言源程序#include #include #define p

8、ort_P2 P2sbit L1=P27;/* 延時(shí)t毫秒 */void delay02s(unsigned int t)/*精典模塊，建議日后開發(fā)直接引用unsigned int i;while(t-)/* 對(duì)于12M時(shí)鐘，約延時(shí)1ms */for (i=0;i125;i+)void main(void)port_P2 =0;while(1)port_P2 =0; ;關(guān)閉P2.7，使P2.7=0；delay02s(200); ;延時(shí)子程序，延時(shí)0.2 秒L1=1; ;開啟P2.7，使P2.7=1；delay02s(200); ;延時(shí)子程序，延時(shí)0.2 秒實(shí)驗(yàn)二 LED 共陽極數(shù)碼管 靜態(tài)顯示

9、驅(qū)動(dòng)1. 實(shí)驗(yàn)任務(wù)利用51 單片機(jī)的P0 端口的P0.0P0.7 連接到一個(gè)共陽極數(shù)碼管的ag 的筆段上，數(shù)碼管的公共端經(jīng)三極管接到+5V。在數(shù)碼管上循環(huán)顯示09 數(shù)字，時(shí)間間隔0.2 秒。學(xué)習(xí)重點(diǎn)是程序的編寫思路和7段數(shù)碼驅(qū)動(dòng)原理。希望通過這個(gè)程序大家能理解MOVC A,A+DPTR，怎么樣使用！2. 電路原理圖3. 系統(tǒng)板上硬件連線 1）在實(shí)驗(yàn)一的基礎(chǔ)上，先焊排阻，排阻就將8個(gè)電阻電綁定在一個(gè)陶瓷片中，引出了9個(gè)腳，一個(gè)共公腳，和8個(gè)電阻腳。再焊8個(gè)限流電阻.后焊七段LED數(shù)碼4. 程序設(shè)計(jì)內(nèi)容1）LED 數(shù)碼顯示原理七段LED 數(shù)碼內(nèi)部由七個(gè)條形發(fā)光二極管和一個(gè)小圓點(diǎn)發(fā)光二極管組成，根據(jù)

10、各管的極管的接線形式，可分成共陰極型和共陽極型。LED 數(shù)碼管的ga 七個(gè)發(fā)光二極管因加正電壓而發(fā)亮，因加零電壓而不以發(fā)亮，不同亮暗的組合就能形成不同的字形，這種組合稱之為字形碼，下面給出共陽極的字形碼見下表“0”0C0H; “1”0F9H, “2”0A4H, “3”0B0H, “4”99H, “5”92H, “6”82H, “7”0F8H, “8”80H, “9”90H 由于顯示的數(shù)字09 的字形碼沒有規(guī)律可循，只能采用查表的方式來完成我們所需的要求了。這樣我們按著數(shù)字09 的順序，把每個(gè)數(shù)字的筆段代碼按順序排好！建立的表格如下所示：TABLE： DB 0C0H;0F9H,0A4H,0B0H

11、,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H2）在七段LED 數(shù)碼的COM口（也稱為公共口），接了一個(gè)PNP三極管Q1，當(dāng)PNP三極管Q1的基極加高電時(shí)，則PNP三極管Q1，C E結(jié)是不導(dǎo)通的；當(dāng)PNP三極管Q1的基極加低電時(shí)，則PNP三極管Q1，C E結(jié)是導(dǎo)通的.5程序框圖圖5.26 匯編源程序ORG 0START: MOV R1,#00H CLR P2.0 ;將控制LED1的三極管Q1打開，也就是使其導(dǎo)通NEXT: MOV A,R1 MOV DPTR,#TABLE ;將表格的首地址送到DPTR指鐘中，MOVC A,A+DPTR ; 表格的首地址+累加器的內(nèi)容，得到了一地址，然后從這個(gè)

12、地址取出MOV P0,A ;將取出的數(shù)送到P0口上，也就是送到了LED顯示LCALL DELAYINC R1 ;地址加1 CJNE R1,#10,NEXT ;判斷0-9字形碼是否送完，不完繼續(xù)從表中取數(shù)/LJMP STARTDELAY: MOV R5,#20D2: MOV R6,#20D1: MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D1DJNZ R5,D2RETTABLE: DB 0C0H;0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90HEND7 C 語言源程序#include unsigned char code table=0XC0H;0XF9

13、H,0XA4H,0XB0H,0X99H, 0X 92H, 0X 82H, 0X F8H, 0X 80H, 0X 90H;unsigned char dispcount;sbit led1_bit=p22;void delay02s(void)unsigned char i,j,k;for(i=20;i0;i-)for(j=20;j0;j-)for(k=248;k0;k-);void main(void) led1_bit=0;while(1)for(dispcount=0;dispcount10;dispcount+)P0=tabledispcount;delay02s();實(shí)驗(yàn)三 0099

14、計(jì)數(shù)器（LED 數(shù)碼管 動(dòng)態(tài) 顯示技術(shù)）1 實(shí)驗(yàn)任務(wù)利用51 單片機(jī)來制作一個(gè)手動(dòng)計(jì)數(shù)器，在51 單片機(jī)的P2.3 管腳接一個(gè)按鍵，作為手動(dòng)計(jì)數(shù)的按鈕，用單片機(jī)的P2.0 控制一個(gè)共陽數(shù)碼管，作為0099 計(jì)數(shù)的個(gè)位數(shù)顯示，用單片機(jī)的P2.1控制一個(gè)共陽數(shù)碼管，作為0099 計(jì)數(shù)的十位數(shù)顯示；學(xué)習(xí)重點(diǎn)是什么是動(dòng)態(tài)顯示？什么是靜態(tài)顯示？如何檢測按鍵?2 電路原理圖 3 系統(tǒng)板上硬件連線4 程序設(shè)計(jì)內(nèi)容（1 單片機(jī)對(duì)按鍵的識(shí)別的過程處理（2 單片機(jī)對(duì)正確識(shí)別的按鍵進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)滿時(shí)，又從零開始計(jì)數(shù)； 在此了解一下按鍵為什么要去抖動(dòng)。（3 單片機(jī)對(duì)計(jì)的數(shù)值要進(jìn)行數(shù)碼顯示，計(jì)得的數(shù)是十進(jìn)數(shù)，含有十位和

15、個(gè)位，我們要把十位和個(gè)位拆開分別送出這樣的十位和個(gè)位數(shù)值到對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管上顯示。如何拆開十位和個(gè)位我們可以把所計(jì)得的數(shù)值對(duì)10 求余，即可個(gè)位數(shù)字，對(duì)10 整除，即可得到十位數(shù)字了。（4 通過查表方式，分別顯示出個(gè)位和十位數(shù)字。5 程序框圖圖8.26 匯編源程序ORG 00HAJMP MAINORG 30HMAIN: MOV r0,#0 LOOP1:MOV R3,#50 ;設(shè)置循環(huán)次數(shù)LOOP2:MOV A,R0 MOV B,#10 DIV AB ;A除B 將R0的數(shù)據(jù)折分成兩個(gè)字節(jié)的BCD碼 SETB P2.0 ;開啟數(shù)碼管LED1的段選 CLR P2.1 ;關(guān)閉數(shù)碼管LED2的段選 MOV

16、DPTR,#TABLE ;裝入表頭 MOVC A,A+DPTR ;從表中取十位要顯示的數(shù)據(jù) MOV P0,A LCALL DELAY10MS ;調(diào)用10MS延時(shí) LOOP3: SETB P2.1 ;開啟數(shù)碼管LED2的段選 CLR P2.0 ;關(guān)閉數(shù)碼管LED1的段選 MOV A,B MOV DPTR,#TABLE ;裝入表頭 MOVC A,A+DPTR ;從表中取個(gè)位要顯示的數(shù)據(jù) MOV P0,A LCALL DELAY10MSLOOP4:DJNZ R3,LOOP2JB P2.3 LOOP5 ;判斷P2。3是否按下，沒有按下，繼續(xù)顯示上一次數(shù)據(jù)LCALL DELAY10MS ;按下，延時(shí)一段

17、時(shí)，做按鍵去抖動(dòng)，防干擾JB P2.3 LOOP5 ;再次 判斷P2。3是否按下. INC R0 ;按下,將要顯示的數(shù)據(jù)+1LOOP5:CJNE R0,#100,LOOP1 SJMP MAIN DELAY10MS: MOV R6,#20D1: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 RETTABLE: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H END實(shí)驗(yàn)四 44 矩陣式鍵盤識(shí)別技術(shù)1 實(shí)驗(yàn)任務(wù)用89C51 的并行口P1 接44 矩陣鍵盤，以P1.0P1.3 作輸入線，以P1.4P1.7作輸出線；在數(shù)碼管上顯示每個(gè)按

18、鍵的“0F”序號(hào)。對(duì)應(yīng)的按鍵的序號(hào)排列如圖9.1 所示2 硬件電路原理圖3 系統(tǒng)板上硬件連線4 程序設(shè)計(jì)內(nèi)容（1 44 矩陣鍵盤識(shí)別處理。（2 每個(gè)按鍵有它的行值和列值 ，行值和列值的組合就是識(shí)別這個(gè)按鍵的編碼。矩陣的行線和列線分別通過兩并行接口和CPU 通信。每個(gè)按鍵的狀態(tài)同樣需變成數(shù)字量“0”和“1”，開關(guān)的一端（列線）通過電阻接VCC，而接地是通過程序輸出數(shù)字“0”實(shí)現(xiàn)的。鍵盤處理程序的任務(wù)是：確定有無鍵按下，判斷哪一個(gè)鍵按下，鍵的功能是什么；還要消除按鍵在閉合或斷開時(shí)的抖動(dòng)。兩個(gè)并行口中，一個(gè)輸出掃描碼，使按鍵逐行動(dòng)態(tài)接地，另一個(gè)并行口輸入按鍵狀態(tài)，由行掃描值和回饋信號(hào)共同形成鍵編碼而

19、識(shí)別按鍵，通過軟件查表，查出該鍵的功能。5 程序框圖圖9.3注意：P1=0XFF；是將上一個(gè)行掃描引腳電位，拉成高電平，每一次掃描只能有一行（即一個(gè)引腳）是低電平。6 匯編源程序KEYBUF EQU 30H ;設(shè)定一個(gè)變量存放按鍵碼ORG 00HSTART: MOV KEYBUF,#2WAIT:MOV P1,#0FFHCLR P1.0 ;掃描第一行，將第一行的引腳拉低MOV A,P1ANL A,#0F0H ;取低4位引腳電平狀態(tài)XRL A,#0F0H ;異或判斷，低4位是否有按鍵按下JZ NOKEY1 ;沒按鍵按下,則跳轉(zhuǎn)到無按鍵按下程序LCALL DELY10MS ;延時(shí)10MS，做為軟件去

20、抖動(dòng)MOV A,P1 ;再次取出按鍵狀態(tài)ANL A,#0F0H ;取低4位引腳電平狀態(tài)XRL A,#0F0H ;異或判斷，低4位是否有按鍵按下JZ NOKEY1 ;沒按鍵按下,則跳轉(zhuǎn)到無按鍵按下程序,做為一次干擾MOV A,P1ANL A,#0F0HCJNE A,#0E0H,NK1 ;將ACC中數(shù)據(jù)和00001110相比較，相等則表明，K4被按下MOV KEYBUF,#3LJMP DK1NK1: CJNE A,#0D0H,NK2 ;將ACC中數(shù)據(jù)和00001101相比較，相等則表明，K3被按下MOV KEYBUF,#2LJMP DK1NK2: CJNE A,#0B0H,NK3 ;將ACC中數(shù)據(jù)

21、和00001011相比較，相等則表明，K2被按下MOV KEYBUF,#1LJMP DK1NK3: CJNE A,# 70H,NK4 ;將ACC中數(shù)據(jù)和00001101相比較，相等則表明，K1被按下MOV KEYBUF,#0LJMP DK1NK4: NOPDK1:MOV A,KEYBUF ;將鍵碼送到數(shù)碼管顯示MOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRMOV P0,ACLR P2.2 ;允許LED6顯示DK1A: MOV A,P1ANL A,#0F0HXRL A,#0F0HJNZ DK1A ;等待按鍵松開，不停取出P1口的狀態(tài)，不為0，繼續(xù)讀出P1口狀態(tài)NOKEY1:MOV P1

22、,#0FFH ;在掃描第二行以前，將第一行的引腳電平拉高CLR P1.1 ;掃描第二行，將第二行的引腳拉低MOV A,P1ANL A,#0F0HXRL A,#0F0HJZ NOKEY2LCALL DELY10MSMOV A,P1ANL A,#0F0HXRL A,#0F0HJZ NOKEY2MOV A,P1ANL A,#0F0HCJNE A,#0E0H,NK5 ;將ACC中數(shù)據(jù)和00001110相比較，相等則表明，K8被按下MOV KEYBUF,#7LJMP DK2NK5: CJNE A,#0D0H,NK6 ;將ACC中數(shù)據(jù)和00001101相比較，相等則表明，K7被按下MOV KEYBUF,#

23、6LJMP DK2NK6: CJNE A,#0B0H,NK7 ;將ACC中數(shù)據(jù)和00001011相比較，相等則表明，K6被按下MOV KEYBUF,#5LJMP DK2NK7: CJNE A,# 70H,NK8 ;將ACC中數(shù)據(jù)和00000111相比較，相等則表明，K5被按下MOV KEYBUF,#4LJMP DK2NK8: NOPDK2:MOV A,KEYBUF ;將鍵碼送到數(shù)碼管顯示MOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRMOV P0,ACLR P2.2 ;允許LED6顯示DK2A: MOV A,P3ANL A,#0FHXRL A,#0FHJNZ DK2A ;等待按鍵松開，

24、不停取出P1口的狀態(tài)，不為0，繼續(xù)讀出P1口狀態(tài)NOKEY2:MOV P1,#0FFH ;在掃描第三行以前，將第二行的引腳電平拉高CLR P1.2 ;掃描第三行，將第三行的引腳拉低MOV A,P1ANL A,#0F0HXRL A,#0F0HJZ NOKEY3LCALL DELY10MSMOV A,P1ANL A,#0F0HXRL A,#0F0HJZ NOKEY3MOV A,P1ANL A,#0F0HCJNE A,#0EH,NK9 ;將ACC中數(shù)據(jù)和00001110相比較，相等則表明，K12被按下MOV KEYBUF,#8LJMP DK3NK9: CJNE A,#0DH,NK10 ;將ACC中數(shù)據(jù)和00001101相比較，相等則表明，K11被按下MOV KEYBUF,#9LJMP DK3NK10: CJNE A,#0BH,NK11 ;將ACC中數(shù)據(jù)和00001011相比較，相等則表明，K10被按下MOV KEYBUF,#10LJMP DK3NK11: CJNE A,#07H,NK12 ;將ACC中數(shù)據(jù)和00000111相比較，相等則表明，K9被按下MOV KEYBUF,#11LJMP DK3NK12: NOPDK3:MOV A,KEYBUF ;將鍵碼送到數(shù)碼管顯示MOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRMOV P0,ACLR P2.2 ;允許LE