单片机闪烁的LE.ppt

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1、项目三 闪烁的LED,任务一 一只LED的闪烁任务二 跑马灯任务三 任意变化的彩灯控制,学习目标,知识目标：Keil uVision2 软件的使用和调试方法。掌握汇编语言与C语言的编写方法和技巧。技能目标：能根据实际电路要求编写闪烁LED程序。,任务一 一只LED的闪烁,一、课题目标 本课题就是以发光二极管为例，用单片机控制8只发光二极管，实现逐个点亮、全亮、闪烁等花样显示。为了便于理解，采用从简单的单只发光二极管的点亮和熄灭控制开始，到实现八只发光二极管组成的各种样式闪亮彩灯控制。,图3-1 LED显示电路原理图,二、电路原理,图3-2 八路发光二极管控制实物图,P1.0端口的LED闪亮,三

2、、程序设计,1、端口的定义 C51使用sfr命令来对单片机这些端口进行定义，如：sfr P1=0 x90；这条命令的作用就是定义了P1这个名称（也可叫变量）代表了地址为90H的特殊功能寄存器。汇编程序直接使用P1就可以，并且不分大小写。例：MOV P1,#0FFH；MOV P1,#00H。,在程序命令中使用命令“sfr P1=0 x90；”这样定义后，P1就代表了P1口，程序中就可以对单片机的P1口进行读写操作了，如使用“Y=P1；”的命令将单片机P1口的状态读入并存入变量Y中，而“P1=0 x02”则是P1口的P1.1置1。同样的方式，也可以定义其他端口。为了方便，C51将各个厂商生产的单片

3、机的各个特殊功能寄存器的定义放在一个特殊的文件中，如AT89S51、AT89C51对应的文件是AT89X51.H。作为通用的MCS-51系列单片机，在编写C程序，首先调用这些通用的REG51.H头文件。,2、位定义 针对特殊功能寄存器的某一位进行操作，则需要使用sbit命令定义特殊功能寄存器中的可寻址位。如要对AT89S51端口P1的P1.0进行操作，则可以使用下面的命令进行定义：sbit P10=P10;然后就能使用“P10=1；”控制P1.0输出高电平，“P10=0；”控制P1.0输出低电平。,3、程序设计分析 在本任务的程序设计框图就是图3-4。从框图中可看出两点，一是程序是一个循环结构

4、，即程序开始后就反复地循环执行，二是程序包含了端口输出控制和0.5秒的延时程序。,在本任务中的引脚定义使用如下命令：sbit light=P10;命令定义了light表示P1口的P1.0端。让LED点亮，需要在引脚上输出低电平，就是在P1.0引脚上输出0，应使用的命令是：light=0;（汇编:CLR P1.0)同理，让LED熄灭，应使用的命令是：light=1;（汇编:SETB P1.0),4、延时程序的编写 单片机执行一条指令的执行时间，称为指令周期。指令周期是以机器周期为单位的，为14个机器周期，多数指令都是单周期指令，也就是执行一条指令的时间为一个机器周期。在MCS-51单片机规定一个

5、机器周期为单片机振荡器的12个振荡周期。如果晶振频率为12MHz，则一个机器周期为1s。单片机的指令运行是很快的，要在端口获得一定时间长度的脉冲信号，就要通过编写程序，使单片运行设计程序产生时间延迟，实现从单片机输出端口上获得需要频率的电脉冲信号。,任务中要求获得0.5s的时间长度，当单片机的指令周期是1s时，可计算出0.5s是1s的500000倍，在程序编写中常用循环语句来完成计数和时间延迟，从而获得需要的延时时间。为了便于计算和控制，常采用无符号变量的循环来实现。因为程序执行时，对应的每次循环所需要的时间是两个机器周期，当单片机所使用的晶振为12MHz，每次循环就延时2s。无符号数最大值为

6、255，也就是说，使用无符号类型的变量的单个的循环最多为255次，即用一个循环不能完成所需要的0.5s延时。为了达到0.5s延时，可采用多重循环的方式完成。为了方便，将其中的每重循环的循环次数取为0.5s/2s=250000的因数200、250和5。,下面就是一个完成0.5秒延时的程序。void delay05s(void)unsigned char i,j,k;for(i=5;i0;i-)for(j=200;j0;j-)for(k=250;k0;k-);整个子程序延时为：2s2502005=500000s=0.5s。,0.5秒延时的汇编程序：MOV R6，#5SS:MOV R7,#200LO

7、OP:MOV R5,#249DJNZ R5,$DJNZ R7,LOOPDJNZ R6,SS整个子程序延时为：2s249+3200+25=501010s,按图3-5所对应的主程序：void main(void)while(1)light=0;delay05s();light=1;delay05s();,5、（1）C语言程序：,#include sbit light=P10;void delay05s(void)unsigned char i,j,k;for(i=5;i0;i-)for(j=200;j0;j-)for(k=250;k0;k-);void main(void)while(1)ligh

8、t=0;delay05s();light=1;delay05s();,（2）、汇编语言程序：,org 00hLS:setb p1.0Lcall delayclr P1.0Lcall delaysjmp LSdelay:mov R6,#5SS:MOV R7,#200loop:mov R1,#245SD:DJNZ R1,SDDJNZ R7,loopDJNZ R6,SSretend,（一）keil C51 windows集成开发平台的使用 1keil C51 windows集成开发平台介绍,图3-6 软件窗口介绍,2导入需要仿真的程序,建立一个工程项目芯片选择 属性设置 建立源程序文件 添加文件到当

9、前项目组中 编译文件,KEIL 软件开发平台,KEIL 软件开发平台,图3-7 新建工程窗口,KEIL 软件开发平台,图3-8 新建工程窗口,KEIL 软件开发平台,图3-9 单片机选择窗口,KEIL 软件开发平台,图3-10 目标1属性设置窗口,KEIL 软件开发平台,图3-11 目标1输出窗口设置,KEIL 软件开发平台,图3-12 调试窗口设置,KEIL 软件开发平台,图3-13 软件输入窗口,KEIL 软件开发平台,图3-14 目标1添加窗口,KEIL 软件开发平台,图3-15 目标1添加文件窗口,（二）Keil 程序调试,1程序调试时的常用窗口,编译文件界面,KEIL 软件开发平台,

10、图3-16 编辑文件界面,调试程序窗口,字母C：代码存储空间D：直接寻址的片内存储空间I：间接寻址的片内存储空间X：扩展的外部RAM空间“数字”：想要查看的地址。,KEIL 软件开发平台,图3-17 代码查询窗口,工程窗口寄存器页,KEIL 软件开发平台,图3-18 工程寄存器窗口,2各种窗口在程序调试中的用途,程序调试界面,KEIL 软件开发平台,图3-19 程序调试窗口,I/O端口界面,KEIL 软件开发平台,图3-20 硬件查询窗口,I/O口全部打开界面,KEIL 软件开发平台,图3-21 硬件I/0口查询窗口,打开后的Interrupt窗口,KEIL 软件开发平台,图3-22 P3口查

11、询窗口,串口设置,KEIL 软件开发平台,图3-23 串口查询窗口,打开后的串口窗口,KEIL 软件开发平台,图3-24 串口窗口,定时器设置,KEIL 软件开发平台,图3-25 定时器窗口,打开后的定时器1窗口,KEIL 软件开发平台,图3-26 硬件I/0口查询窗口,常用的调试按钮,复位按钮，按下后，所有的系统状态将变成初始状态。,全速运行,进入循环并单步执行,停止全速运行,跳过循环并单步执行,跳出单步执行过程,执行到断点处,KEIL 软件开发平台,图3-27 调试按钮,二、ISP软件的使用,打开下载软件，双击目录下的文件ISPgm.exe，打开软件进入软件使用界面1芯片选择：左击界面右面

12、芯片选择窗口的下拉箭标，选择编程芯片的型号。2导入hex文件到缓冲区：左击界面上的“Open File”按钮，选择本目录下的hex文件。3向芯片写入文件：左击界面上的“Write”按钮，开始编程向芯片写入程序。4完成写入编程。5退出程序：左击界面右上角的“x”按钮，退出此程序。,KEIL 软件开发平台,任务二跑马灯,本任务让图3-28中的LED依次循环点亮。,图3-28 LED硬件图,程序设计分析 为了让图3-28所示的LED依次点亮，就是要求从P1口从P1.0至P1.7依次输出低电平，其余引脚都输出高电平，就能让被接在端口的彩灯依次点亮。从输出的具体的数据来看，第一个LED点亮需要的输出数据

13、，是对应于P1.0的位为0，其余位为1，组合为一个字节时对应的二进制位从高到低为：1111 1110，即十六进制数0 xFE；同理，第二个LED点亮对应的数为：1111 1101，化为十六进制数为0 xFD。依次类推，逐次点亮LED所对应的数据为：1111 1110、1111 1101、1111 1011、1111 0111、1110 1111、1101 1111、1011 1111、0111 1111。,从这些数据上，可以看出一个规律，就是这些数据中的二进制数0的位置依次往左移动了一位。在C51中，要直接实现数据的这种计算是不容易的。根据前面的分析，实现任务的思路是：程序开始时，给某一变量赋

14、初始值0 xFE，然后每次将数据左移后送入P1口直到所有循环次数输出完毕，再次重复整个过程。根据思路得出的程序框图如图3-29所示。,图3-29 程序流程图,#include reg51.h#include intrins.hvoid delay05s(void)unsigned char i,j,k;for(i=5;i0;i-)for(j=200;j0;j-)for(k=250;k0;k-);void main()unsigned char OutData=0 xfe;for(;)P1=OutData;OutData=_crol_(OutData,1);/循环左移delay05s();,（1

15、）C语言程序：,ORG 00HSTART:MOV A,#0FEHLOOP:MOV P1,A LCALL DELAY RL A SJMP loopdelay:mov R6,#5SS:MOV R7,#200lp:mov R1,#245SD:DJNZ R1,SDDJNZ R7,lpDJNZ R6,SSRETEND,（2）汇编语言,思考题:1、编写程序实现8个LED指示灯从左到右，从右到左依次循环点亮。2、编写程序实现8个LED指示灯闪亮3次并且从左到右，从右到左依次循环点亮。,1、#include reg51.h#include intrins.h#define uchar unsigned cha

16、r#define uint unsigned intuchar j,k;void mDelay(unsigned int Delay)unsigned int i;for(;Delay0;Delay-)for(i=0;i124;i+);void main()unsigned char OutData=0 xfe;while(1)for(j=0;j7;j+)P1=OutData;OutData=_crol_(OutData,1);/循环左移 mDelay(1000);/*延时1000 毫秒*/for(k=0;k7;k+)P1=OutData;OutData=_cror_(OutData,1);/

17、循环左移 mDelay(1000);/*延时1000 毫秒*/,2、#include reg51.h#include intrins.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar j,k,OutData=0 xfe;void mDelay(unsigned int Delay)unsigned int i;for(;Delay0;Delay-)for(i=0;i0;l-)P1=OutData;mDelay(1000);P1=0 xff;mDelay(1000);,void main()OutData=0 xfe;while

18、(1)for(j=0;j7;j+)OutData=_crol_(OutData,1);FLASH();for(k=0;k7;k+)OutData=_cror_(OutData,1);FLASH();,任务三任意变化的彩灯控制,本任务实现让彩灯显示出规定的任意的花样。,程序设计要求：,要求LED灯从右至左依次循环点亮2轮，然后从左至右依次循环点亮2轮，全亮全灭2次。LED灯按这规律依次循环。,程序设计分析 由于本任务中是按时间变化依次控制彩灯亮、灭，可以采用跑马灯类似的思路来完成程序框图，但显示花样所对应的数据的变化不一定有规律，不能采用变量直接计算的方式实现前后数据的变化，这里介绍一种很重要的

19、程序设计方法查表法。将彩灯显示的图案所对应的端口输出数据依次编写为一张数据表，表中每个数据中为0的位表示对应的彩灯亮，数据为1的位表示对应的彩灯熄。将这张数据表放在程序中，以数组的形式存储，在使用时依次读出数组中的元素就得到了需要的数据，实现了数据的无规律变化，并且数组存储的数据可以较多，能实现的花样变化也可以做到比较繁复。在C51中要进行复杂的计算，也可以采用数组的方式来实现，比如：一个周期正弦值的计算，可以先将这些列在表中，需要时查表读出，这就是查表法。,图3-30 采用数组的彩灯控制程序框图,将用于点亮彩灯的数据放在数组中，让程序依次读这数组中的数据，并将数据送到端口，控制彩灯的点亮，就

20、实现了任意规律变化彩灯控制。假设有N个数据，当程序读完N个数据后，又从头开始读数。具体的程序框图如图3-30所示。,C语言程序：#include unsigned char code table=0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7,0 xef,0 xdf,0 xbf,0 x7f,0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7,0 xef,0 xdf,0 xbf,0 x7f,0 x7f,0 xbf,0 xdf,0 xef,0 xf7,0 xfb,0 xfd,0 xfe,0 x7f,0 xbf,0 xdf,0 xef,0 xf7,0 xfb,0 xfd,0 xfe,0 x00,0 xf

21、f,0 x00,0 xff,0 x01;,unsigned char i;void delay(void)unsigned char m,n,s;for(m=20;m0;m-)for(n=20;n0;n-)for(s=248;s0;s-);void main(void)while(1)if(tablei!=0 x01)P1=tablei;i+;delay();else i=0;,ORG 00hSTART:MOV DPTR,#TABLE LOOP:CLR A MOVC A,A+DPTR CJNE A,#01H,LOOP1 LJMP STARTLOOP1:MOV P1,A MOV R3,#20 L

22、CALL DELAY INC DPTR LJMP LOOPDELAY:MOV R4,#20D1:MOV R5,#248 DJNZ R5,$DJNZ R4,D1 DJNZ R3,DELAY RET,汇编语言程序,TABLE:DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7HDB 0EFH,0DFH,0BFH,07FHDB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7HDB 0EFH,0DFH,0BFH,07FHDB 07FH,0BFH,0DFH,0EFHDB 0F7H,0FBH,0FDH,0FEHDB 07FH,0BFH,0DFH,0EFHDB 0F7H,0FBH,0FDH,0FEHDB 00H,0FFH,0

23、0H,0FFHDB 01HEND,作业题,1、第一个发光二极管以间隔500ms闪烁。2、8个由左至右间隔1s流动，其中每个管亮500ms，灭500ms，一直重复下去。3、8个发光二极管演示出8位二进制数累加过程。间隔300ms第一次一个管点亮，第二次2个，以此 点亮8个。然后重复循环。,习题,1、,#include reg51.hsbit d1=P10;void delay05s(void)unsigned char i,j,k;for(i=5;i0;i-)for(j=200;j0;j-)for(k=250;k0;k-);void main()for(;)d1=!d1;delay05s();,

24、2、#include reg51.h#include intrins.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar j,k,OutData=0 xfe;void mDelay(unsigned int Delay)unsigned int i;for(;Delay0;Delay-)for(i=0;i124;i+);,void FLASH()P1=OutData;mDelay(1000);P1=0 xff;mDelay(1000);void main()OutData=0 xfe;while(1)OutData=_crol_(OutData,1);FLASH();,3、,#include reg51.h#define uchar unsigned charuchar a=0;void delay03s(void)unsigned char i,j,k;for(i=3;i0;i-)for(j=200;j0;j-)for(k=250;k0;k-);void main()while(1)a+;delay03s();P1=a;,