单片机

1.单片机内部

• Flash 程序储存空间
• SFR 特殊功能寄存器
• RAM 内存

2.单片机的最小系统

• 电源电路：单片机常见的电源电压为5/3.3伏，电脑的USB接口的电压为5V
• 复位电路：使单片机每次开机时，都从一个固定的状态开始运行。当程序运行出错时，按复位按键重新开始。“开门狗”程序可自动复位。
• 晶振电路：控制单片机运行的节奏（？）

3.LED小灯

通常红色贴片LED:靠电流驱动，电压1.8V~2.2V，电流1到20mA，在1到5mA亮度有所变化，5mA以上亮度基本无变化，放置限流电阻为防止小灯烧坏

通过控制p0.0点的电压，来控制小灯亮灭

4.点亮LED灯实现

1. 新建工程：projiect——第一个选项

2. 新建文件夹保存

3. 点击

4. 右键后选择Add Files to Group…

5. 输入代码

   #include<reg52.h> sbit LED = p0^0; sbit ADDR0 = p1^0; sbit ADDR0 = p1^1; sbit ADDR0 = p1^2; sbit ADDR0 = p1^3; sbit ADDR0 = p1^4; void main() { ENLED = 0; ADDR3 = 1; ADDR2 = 1; ADDR1 = 1; ADDR0 = 0; LED = 0; while(1); }

6. 单片机无法识别c语句，将语句转换

6.点击上方的方块，运行成功后会创建hex文件

7.连接板子，打开设备管理器查看板子连接的端口名称（一般是COM4）

8.打开STC_ISP_V483

9.按下开关，开始下载，LED小灯点亮，项目完成

5.硬件基础知识

1. 电磁干扰

   • 冬天的时候，空气比较干燥的城市，朋友们经常对电脑，铁柜等等放电，这就是“静电放电(ESD)”干扰。
   • 使用电钻的时候听收音机，看电视有杂音，这就是“快速瞬间脉冲群(EFT)”的效果。
   • 电脑性能不好，热插拔优盘等外围设备会出现蓝屏重启电脑等现象，这就是热插拔“浪涌(Surge)的效果。

2. 去耦电容的使用

   • 低频滤波电容，平常应用最多的是钽电容，电解电容，陶瓷电容，起到去除电源低频纹波，稳定电源的作用。
   • 高频滤波电容，电源附近，通常用104电容来进行去除高频干扰。10*104pf

3. 三极管：三极管是模拟电路和数字电路中经常会用到的一个器件。

   • 三极管的型号记忆方式：箭头朝内PNP，导通电压顺箭头过，电压导通（0.7伏），电流控制 b：基极 e：射极 c：集电极

   • 当p0.0是低电平时，三极管导通，小灯亮；当p0.0是高电平时，三极管截止，小灯灭。通过点平控制三极管状态，达到小灯亮灭的效果

4. 电流缓冲器74HC245

5. 38译码器74H138

   通过三个数字控制八种状态

   当使LED6亮起使

   

   

   

6.流水灯的实现

1. 51单片机延时常用方法

   

   小灯延时小于20ms时，肉眼不易察觉，

2. 把软件的晶振改为与单片机相同的晶振

   通过下边过程查看时间是否符合大于20ms

   通过view-watch windows-watch1 可获取i的值

3. P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0小灯用十六进制表示为0xFE, 0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF, 0xBF,0x7F

4. 代码一

   #include <reg51.h> sbit ADDR0 = P1^0; sbit ADDR1 = P1^1; sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; void main() { unsigned int i =0; ENLED = 0; ADDR3 = 1; ADDR2 = 1; ADDR1 = 1; ADDR0 = 0; while(1){ p0 = 0xFE; for(i=0; i<30000; i++); p0 = 0xFD; for(i=0; i<30000; i++); p0 = 0xFB; for(i=0; i<30000; i++); p0 = 0xF7; for(i=0; i<30000; i++); p0 = 0xDF; for(i=0; i<30000; i++); p0 = 0xBF; for(i=0; i<30000; i++); p0 = 0x7F; for(i=0; i<30000; i++); p0 = 0xFE; for(i=0; i<30000; i++); } }

   代码二

   while(1){ p0 = ~(0x01<< cnt); for(i=0; i<30000; i++); cnt++; if(cnt >=8) { cnt = 0; } }

7.定时器与数码管

1. 逻辑电路与逻辑运算

   

2. 定时器

   • 时钟周期：单片机时序中的最小单位，具体计算的方法就是时钟源分之一。（也就是晶振分之一，咱们的晶振时11.0592）
   • 机器周期：我们的单片机完成一个操作的最短时间。
   • 定时器：打开定时器后，定时器”存储寄存器”的值经过一个机器周期自动加1，也就是说，机器周期是定时器的计数周期。

3. 

4. 计算方式（lihuibear写的就是好

   1. 频率：频率是单位时间内完成周期性变化的次数 2.一个时钟周期 = 12 个机器周期

   假设我们单片机的晶振是11.0592MHz，那么一秒钟可产生的机器周期数 11.0592MHz / 12 = 921600 个， 如果我们要定时50 ms，即0.05 s,所以需要921600 * 0.05 = 46080个机器周期。而如果我们的定时器工作 在16位定时器/计数器模式，那么最大值为 2^16=65536,所以初值设置为 65536-46080 = 19456。 十六进制写法为： TH0 = 0X4c; TL0 = 0x00; 十进制写法为： TH0 = (65536-46080)/256; TL0 = (65536-46080)%256; (16位二进制数对256求模得到的是高八位，同理求余得到的是低八位)

5. TCON——定时器控制寄存器

   • TF0：定时器0溢出标记 ，记录溢出次数
   • TR0：定时器0运行控制位,TR0 = 0停止,TR0 = 1 开始

6. TMOD——定时器模式寄存器

   

7. 使用定时器的方法

   1. 设置特殊功能寄存器TMOD，配置好工作模式。
   2. 设置计数寄存器TH0和TL0的初值。
   3. 设置TCON，通过TR0置1来让定时器开始计数。
   4. 判断TCON寄存器的TF0位，监测定时器溢出情况。

8. 代码

   #include<reg52.h> sbit LED = P0^0; sbit ADDR0 = P1^0; sbit ADDR1 = P1^1; sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; void main() { unsigned char cnt = 0; unsigned char flag = 0; //unsigned int i=0; ENLED = 0; ADDR3 = 1; ADDR2 = 1; ADDR1 = 1; ADDR0 = 0; TMOD = 0x01; TH0 = 0xB8; // x * 12 /11059200 = 0.2 x = 18432 TH0 = 65535 + 1 - x TL0 = 0x00; TR0 = 1; while(1) { if(TF0 == 1) { TF0 = 0; TH0 = 0xB8; TL0 = 0x00; cnt++; if(cnt>=50) { cnt = 0; P0 = ~(0x01<<flag); flag++; if(flag>=8){ flag = 0; } } } } }

9. 数码管原理和结构图

10. 数码管真值表

11. 代码（数码管显示0-F）

    #include<reg52.h> sbit ADDR0 = P1^0; sbit ADDR1 = P1^1; sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; unsigned char code LedChar[]={ 0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E }; void main() { unsigned char cnt = 0; unsigned char sec = 0; ENLED = 0; ADDR3 = 1; ADDR2 = 0; ADDR1 = 0; ADDR0 = 0; TMOD = 0x01; TH0 = 0xB8; TL0 = 0x00; TR0 = 1; while(1) { if(TF0 == 1) { TF0 = 0; TH0 = 0xB8; TL0 = 0x00; cnt++; if(cnt >= 50) { cnt = 0; P0 = LedChar[sec]; if(sec >= 15) { sec = 0; } else { sec++; } } } } }

8.中断与数码管动态显示

1. 动态显示的基本原理

   • 动态显示： 多个数码管显示数字的时候，我们实际上是轮流点亮数码管(一个时刻只有一个数码管是亮的)，利用人眼的视觉暂留现象(也叫余晖效应)。
   • 刷新周期<10ms(100Hz无闪烁)
   • 刷新速度没必要过快

2. 代码（多个数码管显示数字并计时）

   #include<reg52.h> sbit ADDR0 = P1^0; sbit ADDR1 = P1^1; sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; unsigned char code LedChar[]={ 0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E }; unsigned char LedBuff[6]={ 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF }; void main() { unsigned int cnt = 0; unsigned long sec = 0; unsigned char i = 0; ENLED = 0; ADDR3 = 1; TMOD = 0x01; TH0 = 0xFC; TL0 = 0x67; TR0 = 1; while(1) { if(TF0 ==1) { TF0 = 0; TH0 = 0xFC; TL0 = 0x67; cnt++; if(cnt >= 1000) { cnt = 0; sec++; LedBuff[0] = LedChar[sec%10]; LedBuff[1] = LedChar[sec/10%10]; LedBuff[2] = LedChar[sec/100%10]; LedBuff[3] = LedChar[sec/1000%10]; LedBuff[4] = LedChar[sec/10000%10]; LedBuff[5] = LedChar[sec/100000%10]; } if(i == 0) {ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[0];} else if(i == 1) {ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=LedBuff[1];} else if(i == 2) {ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[2];} else if(i == 3) {ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=1; i++; P0=LedBuff[3];} else if(i == 4) {ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[4];} else if(i == 5) {ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=1; i=0; P0=LedBuff[5];} } } }

3. 中断

   • IE—中断使能寄存器的位分配（地址0xA8、可位寻址）

   • 中断查询序列

   • 进入中断的条件

     1.打开中断（EA,ET0） 2.符合中断条件 3.中断入口正确 interrupt x 计算方法： x * 8 + 3 = 中断向量地址

   • 中断优先级说明

     1.当设置为默认中断固有优先级时： 当几个中断同时发生时，则先处理中断优先级高的中断程序，在处理任意中断期间发生中断，都不会响应 2.当配置了中断优先级，即抢占优先级 同时发生中断，优先级高的先响应，在处理任意中断时，发生同级别或低级的中断，则不响应，发生优先级更高的中断时，则先处理高优先级中断，处理完毕，再回来处理当前中断。

     

   • 使用中断优化后的代码

     #include<reg52.h> sbit ADDR0 = P1^0; sbit ADDR1 = P1^1; sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; unsigned char code LedChar[]={ 0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E }; unsigned char LedBuff[6]={ 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF }; unsigned int cnt = 0; void main() { unsigned long sec = 0; ENLED = 0; ADDR3 = 1; TMOD = 0x01; TH0 = 0xFC; TL0 = 0x67; TR0 = 1; EA = 1; ET0 = 1; while(1) { if(cnt >= 1000) { cnt = 0; sec++; LedBuff[0] = LedChar[sec%10]; LedBuff[1] = LedChar[sec/10%10]; LedBuff[2] = LedChar[sec/100%10]; LedBuff[3] = LedChar[sec/1000%10]; LedBuff[4] = LedChar[sec/10000%10]; LedBuff[5] = LedChar[sec/100000%10]; } } } unsigned char i = 0; void InterruptTimer0() interrupt 1 { TH0 = 0xFC; TL0 = 0x67; cnt++; P0 = 0xFF; switch(i) { case 0: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[0];break; case 1: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=LedBuff[1];break; case 2: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[2];break; case 3: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=1; i++; P0=LedBuff[3];break; case 4: ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[4];break; case 5: ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=1; i=0; P0=LedBuff[5];break; default:break; } }

9.点阵led

1. 点阵led原理

2. 取模软件的应用

   • 新建图像
   • 点击模拟动画可放大格点
   • 
   • p0如果是控制一列，就选纵向取模；如果是控制一行，就选横向取模。
   • 字节倒叙：左大右小为正序，反之为倒叙
   • 点击取模方式，生成点阵位置
   • 可选择保存图像方便下次使用

3. 代码（led灯显示图像(静态））

   #include<reg52.h> sbit ADDR0 = P1^0; sbit ADDR1 = P1^1; sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; unsigned char code image[] = { 0xFF,0x99,0x00,0x00,0x00,0x81,0xC3,0xE7 }; void main() { EA = 1; ENLED = 0; ADDR3 = 0; TMOD =0x01; TH0 = 0xFC; TL0 = 0x67; ET0 = 1; TR0 = 1; while(1); } void InterruptTimer0() interrupt 1 { static unsigned char i = 0; TH0 = 0xfc; TL0 = 0x67; P0 = 0xFF; switch(i) { case 0: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=image[index][0]; break; case 1: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=image[index][1]; break; case 2: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=image[index][2]; break; case 3: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=1; i++; P0=image[index][3]; break; case 4: ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=image[index][4]; break; case 5: ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=image[index][5]; break; case 6: ADDR2=1; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=image[index][6]; break; case 7: ADDR2=1; ADDR1=1; ADDR0=1; i=0; P0=image[index][7]; break; default: break; } }

4. 代码（led显示动画（纵向））

   #include<reg52.h> sbit ADDR0 = P1^0; sbit ADDR1 = P1^1; sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; unsigned char code image[] = { 0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF, 0xC3,0xE7,0xE7,0xE7,0xE7,0xE7,0xC3,0xFF, 0x99,0x00,0x00,0x00,0x81,0xC3,0xE7,0xFF, 0x99,0x99,0x99,0x99,0x99,0x81,0x81,0xFF, 0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF, }; void main() { EA = 1; ENLED = 0; ADDR3 = 0; TMOD =0x01; TH0 = 0xFC; TL0 = 0x67; ET0 = 1; TR0 = 1; while(1); } void InterruptTimer0() interrupt 1 { static unsigned char i = 0; static unsigned char tmr = 0; static unsigned char index = 0; TH0 = 0xfc; TL0 = 0x67; P0 = 0xFF; switch(i) { case 0: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=image[index+0]; break; case 1: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=image[index+1]; break; case 2: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=image[index+2]; break; case 3: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=1; i++; P0=image[index+3]; break; case 4: ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=image[index+4]; break; case 5: ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=image[index+5]; break; case 6: ADDR2=1; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=image[index+6]; break; case 7: ADDR2=1; ADDR1=1; ADDR0=1; i=0; P0=image[index+7]; break; default: break; } tmr++; if(tmr >= 250) { tmr = 0; index++; if(index>= 32) { index = 0; } } }

5. 代码（led显示动画（纵向））

   #include<reg52.h> sbit ADDR0 = P1^0; sbit ADDR1 = P1^1; sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; unsigned char code image[30][8] = { {0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF}, //动画帧1 {0xFF,0x7F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x7F}, {0xFF,0x3F,0x7F,0x7F,0x7F,0x7F,0x7F,0x3F}, {0xFF,0x1F,0x3F,0x3F,0x3F,0x3F,0x3F,0x1F}, {0xFF,0x0F,0x9F,0x9F,0x9F,0x9F,0x9F,0x0F}, {0xFF,0x87,0xCF,0xCF,0xCF,0xCF,0xCF,0x87}, {0xFF,0xC3,0xE7,0xE7,0xE7,0xE7,0xE7,0xC3}, {0xFF,0xE1,0x73,0x73,0x73,0xF3,0xF3,0xE1}, {0xFF,0x70,0x39,0x39,0x39,0x79,0xF9,0xF0}, {0xFF,0x38,0x1C,0x1C,0x1C,0x3C,0x7C,0xF8}, {0xFF,0x9C,0x0E,0x0E,0x0E,0x1E,0x3E,0x7C}, {0xFF,0xCE,0x07,0x07,0x07,0x0F,0x1F,0x3E}, {0xFF,0x67,0x03,0x03,0x03,0x07,0x0F,0x9F}, {0xFF,0x33,0x01,0x01,0x01,0x03,0x87,0xCF}, {0xFF,0x99,0x00,0x00,0x00,0x81,0xC3,0xE7}, {0xFF,0xCC,0x80,0x80,0x80,0xC0,0xE1,0xF3}, {0xFF,0xE6,0xC0,0xC0,0xC0,0xE0,0xF0,0xF9}, {0xFF,0x73,0x60,0x60,0x60,0x70,0x78,0xFC}, {0xFF,0x39,0x30,0x30,0x30,0x38,0x3C,0x7E}, {0xFF,0x9C,0x98,0x98,0x98,0x9C,0x1E,0x3F}, {0xFF,0xCE,0xCC,0xCC,0xCC,0xCE,0x0F,0x1F}, {0xFF,0x67,0x66,0x66,0x66,0x67,0x07,0x0F}, {0xFF,0x33,0x33,0x33,0x33,0x33,0x03,0x87}, {0xFF,0x99,0x99,0x99,0x99,0x99,0x81,0xC3}, {0xFF,0xCC,0xCC,0xCC,0xCC,0xCC,0xC0,0xE1}, {0xFF,0xE6,0xE6,0xE6,0xE6,0xE6,0xE0,0xF0}, {0xFF,0xF3,0xF3,0xF3,0xF3,0xF3,0xF0,0xF8}, {0xFF,0xF9,0xF9,0xF9,0xF9,0xF9,0xF8,0xFC}, {0xFF,0xFC,0xFC,0xFC,0xFC,0xFC,0xFC,0xFE}, {0xFF,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFF} //动画帧30 }; void main() { EA = 1; ENLED = 0; ADDR3 = 0; TMOD =0x01; TH0 = 0xFC; TL0 = 0x67; ET0 = 1; TR0 = 1; while(1); } void InterruptTimer0() interrupt 1 { static unsigned char i = 0; static unsigned char tmr = 0; static unsigned char index = 0; TH0 = 0xfc; TL0 = 0x67; P0 = 0xFF; switch(i) { case 0: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=image[index][0]; break; case 1: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=image[index][1]; break; case 2: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=image[index][2]; break; case 3: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=1; i++; P0=image[index][3]; break; case 4: ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=image[index][4]; break; case 5: ADDR2=1; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=image[index][5]; break; case 6: ADDR2=1; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=image[index][6]; break; case 7: ADDR2=1; ADDR1=1; ADDR0=1; i=0; P0=image[index][7]; break; default: break; } tmr++; if(tmr >= 250) { tmr = 0; index++; if(index>= 30) { index = 0; } } }

10.按键

1. 单片机最小系统解析

   • 电源： 常用单片机的电源系统有5V系统和3.3V系统这两种。
     常用的数字电路系统的电源类别有24V、12V、5V、3.3V、2.5V、1.8V。

     工作电压:5V-3.4V(5V单片机)
     3.8V-2.0V(3V单片机)

   • 晶振（我们多用无源晶振）

   • 复位电路

     1. 上电复位

     2. 手动复位

     3. 硬件复位

     4. 复位时间计算（lihuibear说的就是好）

        1.247000.0000001=564us

        

        上电复位： 复位时间t = 1.2RC 故：t = 1.2 * 4.7K *0.1uF = 564us, 大于两个机器周期约2us，故能起到复位作用。 手动复位：人手按下按键的时间一般100ms以上，快的也有几十ms,故满足复位条件。18欧的电阻作用是放电时，K、R、C形成闭合回路，消除干扰。

2. 独立按键原理

   • 当开关打开时，KeyIn1的电压是5V；当开关闭合时，KeyIn1的电压是0V。可以通过该点的电压来判断开关状态。

   • 当要判断开关状态时，自己必须要输出一个高电平：当内部输出是高电平时，取反为低电平，开关闭合时，单片机IO口检测到的是低电平。开关松开时，检测到高电平。

3. 矩阵按键

   

   当KeyOut1输出低电平，345输出高电平时，矩阵按键就变为了独立按键

   

4. 代码（独立按键控制led灯亮灭）按键按下时小灯亮，松开小灯灭

   #include<reg52.h> sbit ADDR0 = P1^0; sbit ADDR1 = P1^1; sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; sbit LED9 = P0^7; sbit LED8 = P0^6; sbit LED7 = P0^5; sbit LED6 = P0^4; sbit KEY1 = P2^4; sbit KEY2 = P2^5; sbit KEY3 = P2^6; sbit KEY4 = P2^7; void main(){ ENLED = 0; ADDR3 = 1; ADDR2 = 1; ADDR1 = 1; ADDR0 = 0; P2 = 0xF7; while(1){ LED9 = KEY1; LED8 = KEY2; LED7 = KEY3; LED6 = KEY4; } }

5. 代码（按键控制led灯亮灭）按键按下时改变多个小灯亮灭状态

   #include<reg52.h> sbit ADDR0 = P1^0; sbit ADDR1 = P1^1; sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; sbit LED9 = P0^7; sbit LED8 = P0^6; sbit LED7 = P0^5; sbit LED6 = P0^4; sbit KEY4 = P2^7; unsigned char code LedChar[]={ 0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E }; void main(){ bit backup = 1; unsigned char cnt = 0; ENLED = 0; ADDR3 = 1; ADDR2 = 1; ADDR1 = 1; ADDR0 = 0; P2 = 0xF7; P0 = LedChar[cnt]; while(1){ if(KEY4 != backup) { if(backup == 0) { cnt++; if(cnt >= 10) { cnt = 0; } P0 = LedChar[cnt]; } backup = KEY4; } } }

6. 代码（按键控制数码管数字显示）

   #include<reg52.h> sbit ADDR0 = P1^0; sbit ADDR1 = P1^1; sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; sbit LED9 = P0^7; sbit LED8 = P0^6; sbit LED7 = P0^5; sbit LED6 = P0^4; sbit KEY4 = P2^7; unsigned char code LedChar[]={ 0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E }; void main(){ bit backup = 1; unsigned char cnt = 0; ENLED = 0; ADDR3 = 1; ADDR2 = 0; ADDR1 = 0; ADDR0 = 0; P2 = 0xF7; P0 = LedChar[cnt]; while(1){ if(KEY4 != backup) { if(backup == 0) { cnt++; if(cnt >= 10) { cnt = 0; } P0 = LedChar[cnt]; } backup = KEY4; } } }

7. 按键消抖

   

8. 代码（通过代码延时解决抖动问题，数码管数字显示 ）

   #include <reg52.h> sbit ADDR0 = P1^0; sbit ADDR1 = P1^1; sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; sbit KEY4 = P2^7; // 数码管显示的字符编码 unsigned char code LedChar[] = { 0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E }; // 延时函数 void delay() { unsigned int i = 1000; while (i--); } void main() { bit backup = 1; // 用于记录按钮按下状态的备份 bit keybuf = 1; // 用于记录按钮当前状态 unsigned char cnt = 0; // 计数器 ENLED = 0; ADDR3 = 1; ADDR2 = 0; ADDR1 = 0; ADDR0 = 0; P2 = 0xF7; P0 = LedChar[cnt]; // 初始化数码管显示 while (1) { keybuf = KEY4; // 读取按钮当前状态 if (keybuf != backup) { // 如果按钮状态发生变化 delay(); // 延时防抖 if (keybuf == KEY4) { // 如果按钮仍然处于按下状态 if (backup == 0) { // 如果之前是按下的状态 cnt++; // 计数器递增 if (cnt >= 10) { cnt = 0; } P0 = LedChar[cnt]; // 更新数码管显示 } backup = KEY4; // 更新按钮状态备份 } } } }

9. 代码（不用delay消抖）

   以八个数字为一组，当检测到数组都是1时，为弹起的高电平状态，都是0时，为按下状态，01相间时，为抖动状态

   

   通过中断消抖

   void InterruptTimer0() interrupt 1 { static unsigned char keybuf = 0xFF; TH0 = 0xF8; TL0 = 0xCD; keybuf = (keybuf <<1) |KEY4; if(keybuf == 0x00) { KeySta = 0; } else if(keybuf == 0xFF) { KeySta = 1; } else { }

10. 代码（矩阵按键用中断消抖）

    #include<reg52.h> sbit ADDR0 = P1^0; sbit ADDR1 = P1^1; sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; sbit KEY_IN_1 = P2^4; sbit KEY_IN_2 = P2^5; sbit KEY_IN_3 = P2^6; sbit KEY_IN_4 = P2^7; sbit KEY_OUT_1 = P2^3; sbit KEY_OUT_2 = P2^2; sbit KEY_OUT_3 = P2^1; sbit KEY_OUT_4 = P2^0; unsigned char code LedChar[]={ 0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E }; unsigned char KeySta[4][4] = { {1,1,1,1},{1,1,1,1},{1,1,1,1},{1,1,1,1} }; void main() { unsigned char i, j; // 初始值全为1（未按下） unsigned char backup[4][4] = { {1,1,1,1},{1,1,1,1},{1,1,1,1},{1,1,1,1} }; // 允许全局中断 EA = 1; ENLED = 0; ADDR3 = 1; ADDR2 = 0; ADDR1 = 0; ADDR0 = 0; // 设置定时器0工作在方式1 TMOD = 0x01; // 设置定时器0的初始值 TH0 = 0xFC; TL0 = 0x67; // 允许定时器0中断 ET0 = 1; // 启动定时器0 TR0 = 1; // 初始化LED显示为LedChar数组中的第一个字符 P0 = LedChar[0]; // 主循环 while(1) { for(i=0; i<4; i++) { for(j=0; j<4; j++) { // 检测状态是否发生变化 if(backup[i][j] != KeySta[i][j]) { // 如果按键按下 if(backup[i][j] == 0) { // 在LED数码管上显示相应字符 P0 = LedChar[i*4+j]; } // 更新备份数组 backup[i][j] = KeySta[i][j]; } } } } } // 定时器0中断服务程序 void InterruptTimer0() interrupt 1 { // 静态变量，记录当前扫描的行号 static unsigned char keyout = 0; unsigned char i = 0; // 静态二维数组，保存按键缓冲区，初始值为0xFF static unsigned char keybuf[4][4] = { {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF} }; // 重置定时器0的初始值 TH0 = 0xFC; TL0 = 0x67; // 将键盘输入值放入按键缓冲区 keybuf[keyout][0] = (keybuf[keyout][0] <<1) | KEY_IN_1; keybuf[keyout][1] = (keybuf[keyout][1] <<1) | KEY_IN_2; keybuf[keyout][2] = (keybuf[keyout][2] <<1) | KEY_IN_3; keybuf[keyout][3] = (keybuf[keyout][3] <<1) | KEY_IN_4; // 检测按键状态 for(i=0; i<4; i++) { if((keybuf[keyout][i] & 0x0F) == 0x00) { // 按键按下 KeySta[keyout][i] = 0; } else if((keybuf[keyout][i] & 0x0F) == 0x0F) { // 按键释放 KeySta[keyout][i] = 1; } } // 切换到下一行 keyout++; keyout = keyout & 0x03; switch(keyout) { case 0: KEY_OUT_4 = 1; KEY_OUT_1 = 0; break; case 1: KEY_OUT_1 = 1; KEY_OUT_2 = 0; break; case 2: KEY_OUT_2 = 1; KEY_OUT_3 = 0; break; case 3: KEY_OUT_3 = 1; KEY_OUT_4 = 0; break; default: break; } }

11.步进机与蜂鸣器

1. 单片机IO口

   

2. 上下拉电阻

   • 上拉电阻就是将不确定的信号通过一个电阻拉到高电平，同时此电阻起到一个限流的作用，下拉就是下拉到低电平。

   • 1、OC门要输出高电平，外部必须加上拉电阻。

     2、加大普通IO口的驱动能力。

     3、起到限流的作用。

     4、抵抗电磁干扰。

   • 上下拉电阻的选取原则

     1、从降低功耗方面考虑应该足够大，因为电阻越大，电流越小。

     2、从确保足够的引脚驱动能力考虑应该足够小，电阻越小，电流才能越大。

     3、开漏输出时，过大的上拉电阻会导致信号上升沿变缓。

   • 28BYJ-48步进电机

     1. 反应式步进电机：结构简单成本低，发热大可靠性低。

        永磁式步进电机：动态性能好、力矩较大，误差相对大一些，价格低，广泛用在消费性产品。

        混合式步进电机：力矩大、动态性能好、步距角小、精度高，但是结构复杂价格高，广泛用在工业。

     2. 28——步进电机的有效最大外径是28毫米

        B——表示是步进电机

        Y——表示是永磁式

        J——表示是减速型

        48——表示四相八拍

     3. 内部结构

     4. 控制参数

3. 蜂鸣器

   • 压电式蜂鸣器:电陶瓷片发音

     电磁式蜂鸣器:线圈通电,电动发音,体积较小

     有源蜂鸣器，指震荡源有源放鸣器内部带了震荡源

     无源蜂鸣器，价格便宜，但是可以产生高低音

   • D4：蓄流二极管，防止关断时，对三极管造成损伤

     蜂鸣器是感性元器件

4. 代码（蜂鸣器发声）

   #include <reg52.h> sbit BUZZ = P1^6; //蜂鸣器控制引脚 unsigned int code NoteFrequ[] = { //中音1-7和高音1-7对应频率列表 523, 587, 659, 698, 784, 880, 988, //中音1-7 1047, 1175, 1319, 1397, 1568, 1760, 1976 //高音1-7 }; unsigned int code NoteReload[] = { //中音1-7和高音1-7对应的定时器重载值 65536 - (11059200/12) / (523*2), //中音1 65536 - (11059200/12) / (587*2), //2 65536 - (11059200/12) / (659*2), //3 65536 - (11059200/12) / (698*2), //4 65536 - (11059200/12) / (784*2), //5 65536 - (11059200/12) / (880*2), //6 65536 - (11059200/12) / (988*2), //7 65536 - (11059200/12) / (1047*2), //高音1 65536 - (11059200/12) / (1175*2), //2 65536 - (11059200/12) / (1319*2), //3 65536 - (11059200/12) / (1397*2), //4 65536 - (11059200/12) / (1568*2), //5 65536 - (11059200/12) / (1760*2), //6 65536 - (11059200/12) / (1976*2), //7 }; bit enable = 1; //蜂鸣器发声使能标志 bit tmrflag = 0; //定时器中断完成标志 unsigned char T0RH = 0xFF; //T0重载值的高字节 unsigned char T0RL = 0x00; //T0重载值的低字节 void PlayTwoTiger(); void main() { unsigned int i; EA = 1; //使能全局中断 TMOD = 0x01; //配置T0工作在模式1 TH0 = T0RH; TL0 = T0RL; ET0 = 1; //使能T0中断 TR0 = 1; //启动T0 while (1) { PlayTwoTiger(); //播放乐曲--两支老虎 for (i=0; i<40000; i++); //停止一段时间 } } /* 两只老虎乐曲播放函数 */ void PlayTwoTiger() { unsigned char beat; //当前节拍索引 unsigned char note; //当前节拍对应的音符 unsigned int time = 0; //当前节拍计时 unsigned int beatTime = 0; //当前节拍总时间 unsigned int soundTime = 0; //当前节拍需发声时间 //两只老虎音符表 unsigned char code TwoTigerNote[] = { 1, 2, 3, 1, 1, 2, 3, 1, 3, 4, 5, 3, 4, 5, 5,6, 5,4, 3, 1, 5,6, 5,4, 3, 1, 1, 5, 1, 1, 5, 1, }; //两只老虎节拍表，4表示一拍，1就是1/4拍，8就是2拍 unsigned char code TwoTigerBeat[] = { 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8, 3,1, 3,1, 4, 4, 3,1, 3,1, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 8, }; for (beat=0; beat<sizeof(TwoTigerNote); ) //用节拍索引作为循环变量 { while (!tmrflag); //每次定时器中断完成后，检测并处理节拍 tmrflag = 0; if (time == 0) //当前节拍播完则启动一个新节拍 { note = TwoTigerNote[beat] - 1; T0RH = NoteReload[note] >> 8; T0RL = NoteReload[note]; //计算节拍总时间，右移2位相当于除4，移位代替除法可以加快执行速度 beatTime = (TwoTigerBeat[beat] * NoteFrequ[note]) >> 2; //计算发声时间，为总时间的0.75，移位原理同上 soundTime = beatTime - (beatTime >> 2); enable = 1; //指示蜂鸣器开始发声 time++; } else //当前节拍未播完则处理当前节拍 { if (time >= beatTime) //当前持续时间到达节拍总时间时归零， { //并递增节拍索引，以准备启动新节拍 time = 0; beat++; } else //当前持续时间未达到总时间时， { time++; //累加时间计数 if (time == soundTime) //到达发声时间后，指示关闭蜂鸣器， { //插入0.25*总时间的静音间隔， enable = 0; //用以区分连续的两个节拍 } } } } } /* T0中断服务函数，用于控制蜂鸣器发声 */ void InterruptTimer0() interrupt 1 { TH0 = T0RH; //重新加载重载值 TL0 = T0RL; tmrflag = 1; if (enable) //使能时反转蜂鸣器控制电平 BUZZ = ~BUZZ; else //未使能时关闭蜂鸣器 BUZZ = 1; }

12.实例练习与经验积累

13.UART串口通信 (重点)

1. 1、并行通信：通信时数据的各个位同时传送，可以实现字节为单位通信，但是通信线多占用资源多，成本高。1110 0100
   
   2、串行通信，一次只能发送一位，(每一位的持续时间----波特率baud)要发送8次才能发送一个字节。
   3.通信时间为通信波特率分之一
   

   

2. 设置

指针基础与1602液晶的初步认识

1602液晶与串口的应用实例

I2C总线与EEPROM

实时时钟DS1302

红外通信与DS18B20温度传感器

模数转换AD与数模转换DA

RS485通信与Modbus协议

实践项目开发——多功能电子钟

单片机开发常用工具的使用

PCB设计基础指南