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標(biāo)題: 51單片機(jī)最小系統(tǒng)板說明書 [打印本頁]

作者: pursueokonwledg 時間: 2016-4-12 21:10
標(biāo)題: 51單片機(jī)最小系統(tǒng)板說明書
MCU 使用說明書
注：說明書只是提供部分參考實(shí)驗(yàn)，供使用用戶熟悉，了解開發(fā)板和各模
塊電路。程序和開發(fā)板是配套的，可以很方便在此開發(fā)板上運(yùn)行。
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序言 .................................................................................................................................................. 4
第一章：燒錄第一個程序 ............................................................................................................ 6
1.1 STC89 單片機(jī)下載（燒寫程序）方法 ............................................................................ 6
1.2 安裝 keil C51 軟件編寫第一個程序 ............................................................................ 10
第二章 LED 燈閃爍 ...................................................................................................................... 38
2.1 硬件設(shè)計(jì) .......................................................................................................................... 39
2.2 軟件設(shè)計(jì) .......................................................................................................................... 39
2.3 仿真與下載 ...................................................................................................................... 40
第三章LED 跑馬燈 ....................................................................................................................... 42
3.1 硬件設(shè)計(jì) .......................................................................................................................... 43
3.2 軟件設(shè)計(jì) .......................................................................................................................... 43
3.3 下載驗(yàn)證 .......................................................................................................................... 44
第四章 LED 漸亮漸滅 .................................................................................................................. 44
4.1 硬件設(shè)計(jì) .......................................................................................................................... 45
4.2 軟件設(shè)計(jì) .......................................................................................................................... 46
4.3 下載驗(yàn)證 .......................................................................................................................... 47
第五章蜂鳴器 .............................................................................................................................. 47
5.1 蜂鳴器簡介 ..................................................................................................................... 48
5.2 硬件設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 48
5.3 軟件設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 49
5.4 下載驗(yàn)證 ......................................................................................................................... 50
第六章數(shù)碼管動態(tài)顯示 .............................................................................................................. 50
6.1 數(shù)碼管簡介 ..................................................................................................................... 51
6.2 硬件設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 52
6.3 軟件設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 53
} 6.4 下載驗(yàn)證 ...................................................................................................................... 54
第七章獨(dú)立鍵盤 .......................................................................................................................... 55
7.1 硬件設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 55
7.2 軟件設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 55
7.3 下載驗(yàn)證 ......................................................................................................................... 57
第八章定時中斷 .......................................................................................................................... 58
8.1 定時器簡介 ..................................................................................................................... 59
8.2 硬件設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 62
8.3 軟件設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 62
8.4 下載驗(yàn)證 ......................................................................................................................... 63
第九章定時中斷顯示時鐘 .......................................................................................................... 63
第十章外部中斷 .......................................................................................................................... 64
10.1 外部中斷簡介 ............................................................................................................... 65
10.2 硬件設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 66
10.3 軟件設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 66
10.4 下載驗(yàn)證 ....................................................................................................................... 67
第十一章字符點(diǎn)陣液晶屏1602 ................................................................................................. 67
11.1 1602 簡介 ....................................................................................................................... 68
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11.2 硬件設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 70
11.3 軟件設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 71
11.4 下載驗(yàn)證 ....................................................................................................................... 72
第十二章串口實(shí)驗(yàn) ...................................................................................................................... 73
12.1 UART 簡介 ..................................................................................................................... 74
12.2 硬件設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 74
12.3 軟件設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 74
12.4 下載驗(yàn)證 ....................................................................................................................... 75
第十三章溫度測量 .................................................................................................................... 78
12.1 DS18B20 簡介 ................................................................................................................ 79
13.2 硬件設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 80
13.3 軟件設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 80
13.4 下載驗(yàn)證 ....................................................................................................................... 83
第一十四章紅外遙控實(shí)驗(yàn) ........................................................................................................ 84
13.1 紅外接收頭簡介 ........................................................................................................... 85
14.2 硬件設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 85
14.3 軟件設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 85
14.4 下載驗(yàn)證 ....................................................................................................................... 88
第十五章超聲波測距模塊 .......................................................................................................... 89
15.1 超聲波模塊工作原理 ................................................................................................... 90
15.2 硬件設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 90
15.3 軟件設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 90
15.4 下載驗(yàn)證 ....................................................................................................................... 93
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序言
開發(fā)板產(chǎn)品簡介：
本產(chǎn)品作為51 單片機(jī)的入門開發(fā)板，專門為各大院校的單片機(jī)課程而設(shè)計(jì)，
能夠幫學(xué)生快速入門單片機(jī)，帶領(lǐng)大家進(jìn)入單片機(jī)世界。很期待能給大家一同學(xué)
習(xí)，探討單片機(jī)。
本開發(fā)板提供了大量的例程，幫助用戶徹底了解單片機(jī)。同時運(yùn)用C 語言
進(jìn)行編程。對于學(xué)過C 語言的用戶，可以將C 語言和單片機(jī)結(jié)合起來，領(lǐng)悟C
語言的神奇魅力，提高用戶的C 語言能力，為后續(xù)的嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)
的基礎(chǔ)。
本開發(fā)板為客戶提供了豐富的IO 資源，用戶可以根據(jù)自己的需求，利用排
線自由實(shí)現(xiàn)自己想要的功能，這樣用戶可以隨心所欲地控制單片機(jī)。
如何學(xué)好單片機(jī)？
有人說幾天就學(xué)會單片機(jī)，也不是不可以，但需要基礎(chǔ)和足夠高的領(lǐng)悟能力。
單片機(jī)畢竟是專業(yè)知識，大部人學(xué)習(xí)單片機(jī)要么是出于愛好，要么是為了工作，
不管出于哪種目的，學(xué)習(xí)必須要循序漸進(jìn)，可以嘗試加快腳步，但是沒有捷徑。
有人說，我馬上要做個工程，我要快速學(xué)好單片機(jī)，怎么辦？仔細(xì)想想，拿
到一個新買的手機(jī)僅僅使用這些功能還要花好長時間操作研究，并且要仔細(xì)閱讀
說明書才行。何況單片機(jī)這種相對專業(yè)的產(chǎn)品。
學(xué)習(xí)板、開發(fā)板是學(xué)習(xí)和實(shí)踐的最好產(chǎn)品，因?yàn)橛信涮诇y試好的軟件和硬件，
這樣用戶就不必操心組建開發(fā)系統(tǒng)的過程。這并不是說有了開發(fā)板你就能學(xué)會單
片機(jī)，開發(fā)板只不過是個工具，如何能利用這個工具，讓它幫助你更快的了解并
掌握這個知識才是關(guān)鍵，一般情況配套的光盤資料都會有相關(guān)的電路、程序、使
用說明書已經(jīng)多種資料等。所以應(yīng)該先看一下光盤配套的資料。不要拿到手就把
他扔到一邊了，即便你是高手，也要花點(diǎn)時間看一下使用說明。
有些朋友沒有硬件電路基礎(chǔ)，看不懂電路圖，有的朋友也沒有 c 語言基礎(chǔ)，
看不懂程序，這個往往是增加學(xué)習(xí)難度的主要問題，基礎(chǔ)很重要，但沒有基礎(chǔ)也
不用灰心，很多知識都是從無到有學(xué)習(xí)來的，只要夠努力就好。單片機(jī)是硬件和
軟件結(jié)合的產(chǎn)品，所以不能忽略任何一個，程序一定要根據(jù)對應(yīng)的硬件來寫，不
要隨便從網(wǎng)上下載個程序直接運(yùn)行到板子上，然后發(fā)現(xiàn)沒有效果就懷疑是硬件出
了問題，單片機(jī)不是電腦主板，尤其是單片機(jī)開發(fā)板，它們的通用性并不高，但
差別也不大，這時候就需要根據(jù)硬件修改程序。所以如果看不懂電路的朋友請
學(xué)習(xí)電路的基礎(chǔ)原理后再去編程。
這里說一下個人建議：
1、多看書，尤其是單片機(jī)基礎(chǔ)的書，了解單片機(jī)原理才能更好的使用它，國內(nèi) 51
系列推廣了很多年，資料最為豐富。
2、多上網(wǎng)查資料，大家的力量是偉大的，單片機(jī)是外國人發(fā)明的，我們一般要
先學(xué)會它的語言再使用它，所以多出了很多步驟，很多人對單片機(jī)的理解層次也
不同，寫程序的風(fēng)格也各異。這個都沒有關(guān)系，一個問題查的資料多了，自己就
能分析出他的道理。
3、多調(diào)試。程序無論如何分析，不去調(diào)試，結(jié)果仍舊不能肯定。一般的單片機(jī)
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可以反復(fù)燒寫上萬次，好的數(shù)十萬次，一個單片機(jī)不過幾元錢，所以不要擔(dān)心芯
片損壞而不敢去反復(fù)燒寫實(shí)驗(yàn)，開發(fā)板就是幫助我們學(xué)習(xí)開發(fā)的工具，不要讓它
成了花瓶！
開發(fā)板配置：
1. STC89C52(與51 兼容)支持在線下載程序。
2. 8 位LED 發(fā)光二極管
3. 4 位獨(dú)立按鍵
4. USB 下載模塊
5. 電源模塊
6. 4 位數(shù)碼管顯示
7. 蜂鳴器電路
8. 紅外接收頭電路
9. 18B20 溫度測量
10. 無線接收模塊
11. 12864/1602 液晶顯示電路
12. 單片機(jī)32 個IO 口全部引出，方便自己進(jìn)行擴(kuò)展
13. NRF24L01 無線通信模塊
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第一章：燒錄第一個程序
1.1 STC89 單片機(jī)下載（燒寫程序）方法
1.1.1 硬件連接 USB 方口線插入開發(fā)板的 USB 方口座子，只需用連接一根usb
線即可
1.1.2 驅(qū)動安裝與程序下載
Usb 線插入電腦后，會提示如上信息，點(diǎn)擊“取消”
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手動打開PL2303 驅(qū)動文件夾（驅(qū)動程序文件夾內(nèi)），雙擊安裝驅(qū)動
點(diǎn)擊“INSTALL”安裝，成功后點(diǎn)擊“完成”，啟動后，重新拔插usb 線，如果
不能識別請點(diǎn)擊自動安裝即可。 UnRegistered
出現(xiàn)虛擬的 COM 口（ COM5）
雙擊打開下載軟件，也可以到 http://www.mcu-memory.com/下載最新版本
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以上主要是操作分為 4 步
1、選擇芯片類型，必須是 STC 系列
2、.打開需要燒寫的 HEX 文件
3、選擇對應(yīng)的 COM 口
4、點(diǎn)擊“下載”，關(guān)掉開發(fā)板電源，然后稍等片刻打開電源，等待下載完成
5、以上步驟中第 4 步的操作順序非常重要，冷啟動：即電源完全關(guān)掉，然后
重新上電。
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如果出現(xiàn)上圖現(xiàn)象長期不動作，請檢查以下幾點(diǎn)：
1、第 4 步開關(guān)順序不正確
2、串口沒有選擇正確
3、串口線或者 usb 轉(zhuǎn)串口線沒有連接好
4、晶振沒有插緊
5、芯片沒有放置正確（不要放偏）
6、軟件不兼容，去 http://www.mcu-memory.com/下載最新版本
1.2 安裝 keil C51 軟件編寫第一個程序
1.2.1 keil C51 安裝
雙擊光盤中開發(fā)板光盤資料\3、各種配套軟件\keil C51 完全破解版\setup
文件夾中 setup.exe 可執(zhí)行安裝文件，出現(xiàn)如下界面：
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選擇 full Version
點(diǎn)擊 Next
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點(diǎn)擊 Yes
點(diǎn)擊 Browse 選擇安裝路徑，我們這里選擇 D:\Keil
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點(diǎn)擊 Next
UnRegistered
需要輸入序列號，這個時候打開開發(fā)板光盤資料\3、各種配套軟件\keil C51 完
全破解版文件夾中安裝方法.txt 文檔
分別復(fù)制 SN = K1DZP-5IUSH-A01UE 序列號到相應(yīng)位置
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姓名和公司名字可任意填寫，點(diǎn)擊 Next
點(diǎn)擊 Next
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點(diǎn)擊 Next
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點(diǎn)擊 Finish 完成安裝聲明：本破解版本僅作測試使用，長期使用請到 keil 公
司購買正版軟件
1.2.2 用 keil C51 編寫一個新程序
雙擊打開桌面上圖標(biāo)
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點(diǎn)擊 Project->New Project
選擇保存路徑并填寫文件名，這里文件名為 test1
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注：）盡量單獨(dú)建立一個文件夾存放一個工程，這樣方便管理，如下：
存放在 test1 文件夾中，單擊保存
選擇對于的芯片型號，假設(shè)我們開發(fā)板上使用的是 AT89S52 單片機(jī)，選擇如下
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選擇 Atmel 廠商中的 AT89S52 單擊確定
注：） STC 系列單片機(jī)在 keil 中沒有此型號，可以直接用 Atmel 的型號代
替，如 STC89c52 可以用 AT89C52 或者 AT89S52 代替，其他依次類推，也可以
到 STC 官網(wǎng)下載 STC 芯片型號插件。
提示是否加載 “標(biāo)準(zhǔn)啟動文件” ，剛開始學(xué)習(xí)可以不用加載，選擇 “否”
這個時候工程就建立完成了，下一步需要建立一個 c 或者 Asm 類型的文件，并
添加到該工程中，這里我們以 c 文件為例講解
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點(diǎn)擊 File ->New 出現(xiàn)一個空白 Text1 文檔.
UnRegistered
在空白文檔中輸入需要寫的程序，我們這里賦值一段代碼做為演示
點(diǎn)擊 File ->Save 出現(xiàn)如下對話框
UnRegistered
需要輸入文件名，這里要特別注意，文件默認(rèn)的保存類型是 All Files，而我們
需要的類型是C 文件，所以需要輸入后綴為“ .c”的文件名，如下輸入 led.c
單擊“保存”
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可以看到保存正確的 c 文件，關(guān)鍵字會用藍(lán)色顯示
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點(diǎn)擊前面“ +”號，出現(xiàn)下圖
右擊 Source Group 1 出現(xiàn)下圖
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點(diǎn)擊添加文件選項(xiàng) Add Files to Group
選中剛才保存的 led.c 的文件，點(diǎn)擊 Add，然后點(diǎn)擊 Close，文件添加完成
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點(diǎn)擊“ +”號，可以看到 c 文件已經(jīng)添加到工程中了下一步需要進(jìn)行編譯前工
程設(shè)置
點(diǎn)擊 Options for Target 出現(xiàn)如下對話框
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僅作編譯文件用時需要設(shè)置 OutPut 一項(xiàng)，點(diǎn)擊 OutPut
在“ Create HEX File”前打鉤，表示編譯需要產(chǎn)生十六進(jìn)制文件，這個文件是
我們燒寫到單片機(jī)必須的文件，所以必須勾選此項(xiàng)。點(diǎn)擊“確定”
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至此，基礎(chǔ)設(shè)置完成，下一步進(jìn)行編譯工作
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點(diǎn)擊 Project -> Rebuild all target files （重新編譯所有目標(biāo)文件）
底部編譯結(jié)果顯示"test1" - 0 Error(s), 0 Warning(s). 表示沒有錯誤沒有警
告；
Program Size: data=9.0 xdata=0 code=21 可以看到程序大小， data 占用 9 字
節(jié)，程序代碼占用21 字節(jié)；
creating hex file from "test1"... 產(chǎn)生 hex 文件，這個文件正式燒寫單片
機(jī)需要的
此時用上述燒寫單片機(jī)方法把生成的 hex 文件載入單片機(jī)，即可在開發(fā)板上看
到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
2.3 仿真芯片 SST89E516 使用方法
SST 仿真芯片的使用方法
硬件要求：
1.已經(jīng)固化仿真程序的仿真芯片，如 SST89E58、 SST89E516
2.帶有串口資源的目標(biāo)板，如開發(fā)板
硬件連接： 1、將仿真芯片直接插到目標(biāo)板上，代替原有單片機(jī)的位置。
2，用一根 usb 線連接電腦
3、打開電源開關(guān)
連接圖和 STC 單片機(jī)一樣，使用時需要把 STC 單片機(jī)換成 SST89E516 仿真芯
片,只需要連接一根 usb 線至電腦
軟件設(shè)置：
1、打開 keil 軟件，并打開一個需要仿真的程序（已經(jīng)編譯通過的工程）
如下圖：
以下以“流水燈”工程為例。
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2、點(diǎn)擊上圖箭頭圖標(biāo)打開如下對話框
3、點(diǎn)擊“ Debug（調(diào)試） ”選項(xiàng)，按照下圖設(shè)置
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4、如上圖設(shè)置后,點(diǎn)擊“ Setting”選項(xiàng)，出現(xiàn)如下對話框
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★ Com 口選在當(dāng)前硬件連接的端口，不能選擇錯誤，否則不能通訊
★ 波特率默認(rèn)選擇 38400，也可以嘗試選其他波特率，速度較低
然后“ OK” “確認(rèn)”完成設(shè)置
5、點(diǎn)擊如下圖仿真“ ”圖標(biāo)
即可看到狀態(tài)欄有藍(lán)色程序載入進(jìn)展條，完成后出現(xiàn)如下界面
如果出現(xiàn)如下界面
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說明通訊異常請按一下目標(biāo)板復(fù)位鍵或者重新啟動電源，然后點(diǎn)擊“ Try
Again”即可，如果多次嘗試仍不能進(jìn)入仿真界面，請點(diǎn)擊“ Settings”檢測端
口和波特率是否正確。然后重復(fù)操作。
下圖是成功進(jìn)入的界面，供參考對比
左側(cè)欄有如圖現(xiàn)象，狀態(tài)欄顯示仿真器的版本，這里顯示 Monitor–51 V3.4
這個時候就可以進(jìn)入仿真步驟了。
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6、以下是常用的仿真按鈕圖標(biāo)
以上圖標(biāo)分別是（從左往右）：復(fù)位、全速運(yùn)行、停止、單步、跨步
點(diǎn)擊全速運(yùn)行就可以看到實(shí)際執(zhí)行效果。
用戶也可以單步、跨步或者斷點(diǎn)運(yùn)行。
使用注意事項(xiàng)：
1．全速運(yùn)行后不能通過點(diǎn)擊“ ” 停止。產(chǎn)生原因如下：
下圖中“ ”未勾選。建議不要勾
選，否則會影響仿真的正確性。
這時候我們?nèi)绻胪Ｖ拐谌龠\(yùn)行的程序可以通過用戶板的復(fù)位按鍵停止，然
UnRegistered
后重新
進(jìn)入其他仿真步驟。
2．不能正常進(jìn)入仿真界面
請檢查一下原因：
◆ 硬件是否連接牢靠
◆ 電源是否打開
◆ 軟件設(shè)置是否正確
◆ 重新啟動 keil 軟件
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第二章 LED 燈閃爍
單片機(jī)的最簡單操作莫過于控制IO 口的電平，本章將通過一個經(jīng)典的跑馬
燈程序，帶大家開啟神奇的單片機(jī)之旅。通過本章的學(xué)習(xí)，你將了解到單片機(jī)的
IO 口的使用方法。在本章中，我們將點(diǎn)亮開發(fā)板上的8 個LED 燈。本章分為如
下幾個部分：
2.1 硬件設(shè)計(jì)
2.2 軟件設(shè)計(jì)
2.3 仿真與下載
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2.1 硬件設(shè)計(jì)
LED 燈與1K 的電阻串聯(lián)，接在P1 口，當(dāng)端口賦值為0 時，點(diǎn)亮LED 燈，端
口賦值為1 時，熄滅LED 燈，。下圖是LED 的原理圖。注意：在使用LED 時，不
要忘了將J12 跳線帽短接！
2.2 軟件設(shè)計(jì)
此程序來自于開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)1（LED 燈閃爍），此處略有改動
/*******延時函數(shù)*************/
void delay(unsigned int i)
{
unsigned char j;
for(i; i > 0; i--)
for(j = 255; j > 0; j--);
}
void main()
{
while(1)
{
P1 = 0xff; //置P1 口為高電平(熄滅LED 燈)
delay(600); // 調(diào)用延時程序
P1 = 0x00; //置P1 口為低電平（點(diǎn)亮LED 燈）
delay(600); // 延時
}
}
UnRegistered
2.3 仿真與下載
具體怎么下載程序，請參考第一章的程序下載部分，在這里就不討論了。
實(shí)物效果圖如下圖所示
當(dāng)然有時候我們調(diào)試時，每次都要把程序燒到芯片里面去，覺得很麻煩。如果身
邊沒有硬件仿真器，軟件仿真就不失為一種不錯的選擇。注意：軟件仿真只能進(jìn)
行邏輯仿真，在一些情況下是不能用的，望讀者多留意。
首先，我們進(jìn)行軟件仿真(請先確保 Options for Target->Debug 選項(xiàng)卡里面
已經(jīng)設(shè)置為Use Simulator。查看一下，是否生成了HEX 文件。先按開始仿
真，接著按，顯示邏輯分析窗口，點(diǎn)擊，新建信號P1，如下圖所示
邏輯分析設(shè)置
然后單擊 Close 關(guān)閉該對話框。可以看到邏輯分析窗口出來了P1 信號，如下圖
所示。
UnRegistered
設(shè)置后的邏輯分析窗口
接著點(diǎn)擊，開始運(yùn)行。運(yùn)行一段時間之后，按按鈕，暫停仿真回到邏
輯分析窗口，可以看到如下圖所示的波形。
仿真波形
UnRegistered
這里注意 Gird 要調(diào)節(jié)到 0.25s 左右比較合適，可以通過 Zoom 里面的 In 按
鈕來放大波形，通過 Out 按鈕來縮小波形，或者按 All 顯示全部波形。
第三章LED 跑馬燈
在第二章的基礎(chǔ)上，我們將進(jìn)一步學(xué)習(xí)開發(fā)板的LED 燈，實(shí)現(xiàn)LED 跑馬燈。徹底
掌握IO 口的使用。本章分為如下幾個部分：
3.1 硬件設(shè)計(jì)
3.2 軟件設(shè)計(jì)
3.3 下載驗(yàn)證
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3.1 硬件設(shè)計(jì)
此部分利用第二章的原理圖，如下圖所示。同樣需要注意，記得短接J12 跳
線帽哦！
3.2 軟件設(shè)計(jì)
此程序來自于開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)2（LED 跑馬燈）
void main()
{
UnRegistered
uchar num,dat1,dat2;
delay(500);
while(1)
{
dat1=0xfe;
dat2=0x7f;
for(num=0;num<7;num++)
{
GPIO1 = dat1; //初始化賦值
dat1 = dat1<<1; //右移一位
delay(500); //延時
}
for(num=0;num<7;num++)
{
GPIO1 =dat2; //初始化賦值
dat2 = dat2>>1; //右移一位
delay(500); //延時
}
}
}
void delay(uint z)
{
uchar j;
for(z;z>0;z--)
for(j=200;j>0;j--);
}
3.3 下載驗(yàn)證
具體怎么下載程序，請參考第一章的程序下載部分，在這里就不討論了。
第四章 LED 漸亮漸滅
前面我們已經(jīng)學(xué)會了LED 燈閃爍和跑流水燈，這次我們將進(jìn)一步深入，來學(xué)
UnRegistered
習(xí)LED。LED 燈的漸亮漸滅，說白了，就是調(diào)節(jié)LED 的占空比。當(dāng)然實(shí)現(xiàn)方法有
多種多樣，可以利用中斷，也可以利用簡單的循環(huán)。這里就以循環(huán)為例，說明如
何實(shí)現(xiàn)LED 的漸亮漸滅,感興趣的讀者可以自己用中斷實(shí)現(xiàn)占空比的調(diào)節(jié)。本章
分為如下幾個部分：
4.1 硬件設(shè)計(jì)
4.2 軟件設(shè)計(jì)
4.3 下載驗(yàn)證
4.1 硬件設(shè)計(jì)
此部分利用第二章的原理圖，如下圖所示。同樣需要注意，記得短接J12 跳
線帽哦！
UnRegistered
4.2 軟件設(shè)計(jì)
此程序來自于開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)3（LED 漸亮漸滅）
void Delay(uint uiTemp)
{
while(uiTemp--);
}
void main()
{
uint Duty_Ratio = 0;//調(diào)節(jié)亮度變量
uint i;
while(1)
{
for(i = 0; i < 71 ;i++)
{
Duty_Ratio += i;
GPIO1 = 0x00;
Delay(Duty_Ratio); //相當(dāng)于調(diào)節(jié)占空比
GPIO1 = 0xFF;
Delay(2500-Duty_Ratio); //周期大約為2500
}
for(i = 71; i > 15 ;i--)
{
Duty_Ratio -= i;
GPIO1 = 0x00;
Delay(Duty_Ratio); //相當(dāng)于調(diào)節(jié)占空比
GPIO1 = 0xFF;
UnRegistered
Delay(2500-Duty_Ratio); //周期大約為2500
}
Duty_Ratio = 0;
}
}
4.3 下載驗(yàn)證
可以看到LED 燈由暗到亮，然后慢慢地熄滅，接著就一直重復(fù)前面的現(xiàn)象，與我
們期望的是一致的。
第五章蜂鳴器
前幾章我們學(xué)了通過IO 口來控制LED，這里我們將使用IO 口來控制蜂鳴器，
原理是一樣的。本章分為如下幾個部分：
5.1 蜂鳴器簡介
5.2 硬件設(shè)計(jì)
5.3 軟件設(shè)計(jì)
5.4 下載驗(yàn)證
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5.1 蜂鳴器簡介
蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、
打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時器等電子產(chǎn)
品中作發(fā)聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。此開
發(fā)板板載的蜂鳴器是電磁式的有源蜂鳴器，如圖所示：
有源蜂鳴器
這里的有源不是指電源的 “源”，而是指有沒有自帶震蕩電路，有源蜂鳴器自
帶了震蕩電路，一通電就會發(fā)聲；無源蜂鳴器則沒有自帶震蕩電路，必須外部提
供 2~5Khz 左右的方波驅(qū)動，才能發(fā)聲。
5.2 硬件設(shè)計(jì)
因?yàn)閱纹瑱C(jī)本身的IO 驅(qū)動能力不夠，所以加上三極管能大大提高其驅(qū)動能力，
感興趣的同學(xué)可以參考一下模電的相關(guān)知識。注意：記得將J9 短接。
UnRegistered
5.3 軟件設(shè)計(jì)
程序來自開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)5（警報(bào)發(fā)生器）
void delay500(void)
{
uchar i;
for(i=230;i>0;i--);
}
main()
{
uchar j;
while(1)
{
for(j=200;j>0;j--)
{
BEEP=~BEEP; //輸出頻率1KHz
delay500(); //延時500us
}
for(j=200;j>0;j--)
{
BEEP=~BEEP; //輸出頻率500Hz
delay500(); //延時1ms
delay500();
}
UnRegistered
}
}
5.4 下載驗(yàn)證
我們可以聽見類似報(bào)警器的聲音，與我們的預(yù)期是一致的。
第六章數(shù)碼管動態(tài)顯示
前面的實(shí)驗(yàn)都是對單片機(jī)的IO 口進(jìn)行簡單的操作。這次我們將學(xué)習(xí)數(shù)碼管
的靜態(tài)顯示。當(dāng)然相對于前面的東西，我們學(xué)習(xí)數(shù)碼管要掌握的東西就比以前的
多一些，望讀者能好好掌握數(shù)碼管。因?yàn)閿?shù)碼管顯示比較直觀，而且操作方便，
所以以后還有很多實(shí)驗(yàn)，都需要用到數(shù)碼管顯示結(jié)果。本章分為如下幾個部分：
6.1 數(shù)碼管簡介
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6.2 硬件設(shè)計(jì)
6.3 軟件設(shè)計(jì)
6.4 下載驗(yàn)證
6.1 數(shù)碼管簡介
4 位一體數(shù)碼管的引腳圖，共陽型。1,2,3,4 是從右邊數(shù)起的
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數(shù)碼管顯示對照表（共陽型，0 時點(diǎn)亮，1 時熄滅）
讀者可以使用萬用表來核對表格的值，以此來加深對數(shù)碼管的操作。例如要顯示
0.我們可以將萬用表筆的正極接共陽段，萬用表的負(fù)極接a,b,c,d,e,f。讀者會
發(fā)現(xiàn)這樣就形成了一個0.同樣如果將萬用表的負(fù)極接b，c 管教，會形成一個1.
有了這些基礎(chǔ)，大家就可以編程了。
6.2 硬件設(shè)計(jì)
注意：在使用數(shù)碼管時，記得把J10 短接。
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6.3 軟件設(shè)計(jì)
程序來自開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)10（數(shù)碼管靜態(tài)顯示）
uchar code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,
0xf8,0x80,0x90};//共陽代碼
void delay(uchar i)
{
uchar j,k;
for(j=i;j>0;j--)
for(k=125;k>0;k--);
}
void display()
{
GPIO0 = table[4];//顯示數(shù)字4
P2_0 = 0;
delay(5);
P2_0 = 1;
GPIO0 = table[3];//顯示數(shù)字3
P2_1 = 0;
delay(5);
P2_1 = 1;
GPIO0 = table[2];//顯示數(shù)字2
P2_2 = 0;
delay(5);
P2_2 = 1;
GPIO0 = table[1];//顯示數(shù)字1
P2_3 = 0;
delay(5);
P2_3 = 1;
}
void main(void)
UnRegistered
{
while(1)
{
display();
}
}
6.4 下載驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。可以在數(shù)碼管上看到1234 的顯示。試驗(yàn)成功。
UnRegistered
第七章獨(dú)立鍵盤
按鍵作為人機(jī)交互的輸入，讀者可以通過鍵盤來控制程序的運(yùn)行，這樣可以更好的看到
程序效果。在本章，我們學(xué)習(xí)開發(fā)板上的獨(dú)立鍵盤。本章分為如下幾個部分：
7.1 硬件設(shè)計(jì)
7.2 軟件設(shè)計(jì)
7.3 下載驗(yàn)證
7.1 硬件設(shè)計(jì)
注意：因?yàn)槲覀兊陌存I有一段接的是GND，需要檢測相應(yīng)的管腳為0，才能確認(rèn)
有按鍵按下（當(dāng)然在檢測管腳時，要先將IO 口拉低，這樣檢測的數(shù)值才是正確
的）。這和我們平時的邏輯有點(diǎn)不同，呵呵
7.2 軟件設(shè)計(jì)
程序來自開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)11（獨(dú)立鍵盤）
void delay(uint z)
{
uint i,j;
for(i=z;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
UnRegistered
}
void main()
{
P0 = 0;
while(1) //一直循環(huán)
{
if(key1==0) //KEY1 是否按下
{
delay(5); //軟件去抖
if(key1==0) //確認(rèn)按鍵按下（閃爍一次）
{
while(!key1);//松手檢測
P1=0;
delay(200);
P1=0XFF;
}
}
if(key2==0) //KEY2 是否按下
{
delay(5); //軟件去抖
if(key2==0) //確認(rèn)按鍵按下
{
while(!key2);//松手檢測（閃爍二次）
P1=0;
delay(200);
P1=0XFF;
delay(200);
P1=0;
delay(200);
P1=0XFF;
}
}
if(key3==0) //KEY3 是否按下
{
delay(5); //軟件去抖
if(key3==0) //確認(rèn)按鍵按下（閃爍三次）
{
while(!key3);//松手檢測
P1=0;
UnRegistered
delay(200);
P1=0XFF;
delay(200);
P1=0;
delay(200);
P1=0XFF;
delay(200);
P1=0;
delay(200);
P1=0XFF;
delay(200);
}
}
if(key4==0) //KEY4 是否按下
{
delay(5); //軟件去抖
if(key4==0) //確認(rèn)按鍵按下
{
while(!key4);//松手檢測（閃爍四次）
P1=0;
delay(200);
P1=0XFF;
delay(200);
P1=0;
delay(200);
P1=0XFF;
delay(200);
P1=0;
delay(200);
P1=0XFF;
delay(200);
P1=0;
delay(200);
P1=0XFF;
delay(200);
}
}
delay(10);
}
}
7.3 下載驗(yàn)證
當(dāng)我們按下獨(dú)立按鍵時，會有相應(yīng)的LED 變化，與我們預(yù)期的是一樣的。
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第八章定時中斷
前面的實(shí)驗(yàn)都是基本上沒有涉及寄存器。這章我們將會使用51 里面的寄存器。
熟悉并且熟練得掌握單片機(jī)寄存器將是學(xué)好單片機(jī)的關(guān)鍵。讀者以后可能會在
51 基礎(chǔ)上繼續(xù)學(xué)習(xí)例如STM32，MSP430 等芯片，這里面就有比較多的寄存器。
本章分為如下幾個部分：
8.1 定時器簡介
8.2 硬件設(shè)計(jì)
8.3 軟件設(shè)計(jì)
8.4 下載驗(yàn)證
UnRegistered
8.1 定時器簡介
中斷是為使單片機(jī)具有對外部或內(nèi)部隨機(jī)發(fā)生的事件進(jìn)行處理而設(shè)置的。51 單
片機(jī)有5 種中斷源，即有5 種對應(yīng)的情況發(fā)生時會使單片機(jī)去處理中斷程序(中
斷函數(shù))。其中，中斷寄存器，定時器/計(jì)數(shù)器相關(guān)寄存器本身或者相關(guān)位用來做
初始化，中斷函數(shù)的內(nèi)容主要是體現(xiàn)發(fā)生中斷后所需要的操作(在中斷函數(shù)內(nèi)寫
代碼)。
1.中斷允許寄存器IE
中斷寄存器IE
中斷寄存器用來設(shè)定各個中斷源的打開和關(guān)閉，IE 在特殊功能寄存器
中，字節(jié)地址為A8H，位地址(由低位到高位)分別是A8H~AFH，該寄存器運(yùn)
UnRegistered
行位尋址，即可對該寄存器的每一位進(jìn)行單獨(dú)操作。單片機(jī)復(fù)位時IE 全部
被清零。下面列舉各位的在不同狀態(tài)下的具體含義：
EA-------全局中斷允許位
EA = 1，打開全局中斷控制，在此條件下由各個中斷控制位(TCON 寄存
器中的TRn 位)控制相應(yīng)中斷的打開和關(guān)閉。
EA = 0，關(guān)閉全部中斷。
-- 無效位
ET2--定時器/計(jì)數(shù)器2 中斷允許位
ET2 = 1，打開T2 中斷。
ET2 = 0，關(guān)閉T2 中斷。
ES--串行口中斷允許位
ES = 1，打開串行口中斷。
ES = 0，關(guān)閉串行口中斷。
ET1--定時器/計(jì)數(shù)器中斷允許位
ET1 = 1，打開T1 中斷。
ET1 = 0，關(guān)閉T1 中斷.
EX1--外部中斷1 中斷允許位
EX1 = 1，打開外部中斷1 中斷。
EX1 = 0，關(guān)閉外部中斷1 中斷。
ET0--定時器/計(jì)數(shù)器0 中斷允許位
ET0 = 1，打開T0 中斷。
ET0 = 0，關(guān)閉T0 中斷。
EX--外部中斷0 中斷允許位
EX0 = 1，打開外部中斷0 中斷。
EX0 = 0，關(guān)閉外部中斷0 中斷。
2.定時器/計(jì)數(shù)器相關(guān)寄存器(TMOD,TCON)
定時器/計(jì)數(shù)器工作方式寄存器(TMOD)
定時器/計(jì)數(shù)器工作方式寄存器
UnRegistered
定時器/計(jì)數(shù)器工作方式寄存器在特殊功能寄存器中，字節(jié)地址為89H，
不能位尋址。TMOD 用來確定定時器的工作方式及功能選擇。單片機(jī)復(fù)位時
TMOD 全被被清零。下面介紹各位在不同值下的含義：
GATE --門控制位。
GATE = 0，定時器/計(jì)數(shù)器啟動與停止僅受TCON 寄存器中TRn(n = 0, 1)
來控制。
GATE = 1，定時器/計(jì)數(shù)器啟動與停止由TCON 寄存器中的TRn(n=0, 1)
和外部中斷引腳(INT0 或INT1)的電平狀態(tài)來共同控制。
C/T`--定時器模式和計(jì)數(shù)器模式選擇位。
C/T` = 1，為計(jì)數(shù)器模式;C/T` = 0，為定時器模式。
M1M0--工作方式選擇位(見下表)
定時器/計(jì)數(shù)器的4 中工作方式
定時器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON
定時器/計(jì)數(shù)器控制寄存器在特殊功能寄存器中，字節(jié)地址為88H，位
地址(由低到高)分別為88H~8FH,該寄存器可進(jìn)行位尋址。TCON 寄存器用來
控制定時器啟，停，標(biāo)志寄存器溢出和中斷情況。單片機(jī)復(fù)位時TCON 全部
被清零。各位被賦不同值的含義如下：
定時器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON
TF1--定時器1 溢出標(biāo)志位
當(dāng)定時器1 計(jì)滿溢出時，由硬件使TF1 置1，并申請中斷。進(jìn)入中斷程
序后由硬件自動清零。如使用定時器中斷，則該位不用人為操作;但如用軟
件查詢方式，當(dāng)查詢到該位為1 時，需用軟件清零。
TR1--定時器1 運(yùn)行控制位
由軟件清0 關(guān)閉定時器1。當(dāng)GATE = 1，且INT1 為高電平時，TR1 置
1 啟動定時器1;當(dāng)GATE = 0 時，TR1 置1 時即可啟動定時器1.
UnRegistered
TF0--定時器0 溢出標(biāo)志位，功能和操作方式和TF1 相同。
TR0--定時器0 運(yùn)行標(biāo)志位，其功能和操作方式同TR1。
IE1--外部中斷1 請求標(biāo)志
當(dāng)IT1 = 0，時為電平觸發(fā)方式，每個機(jī)器周期的S5P2 采樣INT1 引腳;
若INT1 引腳為低電平，則置1，否則IE1 清0。
當(dāng)IT1 = 1，INT1 為跳變沿觸發(fā)方式，當(dāng)?shù)谝粋€機(jī)器周期采樣到INT1
為低電平時，則IE1 置1。IE1=1 時，表示外部中斷1 正在向CPU 申請中斷。
當(dāng)CPU 響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時，該位由硬件清0.
IT1--外部中斷1 觸發(fā)方式選擇位
IT1= 0，為電平觸發(fā)方式，引腳INT1 上低電平有效。
IT1 = 1，為跳變沿觸發(fā)方式，引腳INT1 上的電平從高到低的負(fù)跳變
有效。
IE0--外部中斷0 請求標(biāo)志，其功能及操作方式同IE1。
IT0--外部中斷0 觸發(fā)方式選擇位，其功能及操作方式同IT1。
詳細(xì)資料，請查看開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)12（定時中斷模式2）目錄下的資料。
8.2 硬件設(shè)計(jì)
為了便于觀察定時中斷的效果，這里我們就使用一個LED 燈來檢測是否發(fā)生定時
中斷。順便說一下，中斷函數(shù)和其他函數(shù)的區(qū)別很小，使用時可以把它理解成一
個普通函數(shù)，只是它是靠事情來調(diào)用函數(shù)的。
8.3 軟件設(shè)計(jì)
void Timer_Mode2_Init(void)//定時中斷初始化函數(shù)
{
TMOD |= 0x02; //模式二，自動重裝
UnRegistered
ET0 = 1; //開定時器0 中斷
TR0 = 1; //啟動定時計(jì)數(shù)器
TH0 = 72; //T0 賦值,每次進(jìn)中斷時間為200us
TL0 = 72;
}
void Timer_Mode2(void) interrupt 1//中斷函數(shù)
{
static unsigned int i=0;
i++;
if(i==2500)//延時0.5s 閃爍（因?yàn)槊看芜M(jìn)中斷的時間是200us）
{
LED2 = ~LED2;//開LED 燈
i = 0;
}
}
void main()
{
Timer_Mode2_Init();
EA = 1; //開總中斷
for(;;)
;
}
8.4 下載驗(yàn)證
將程序下到芯片后，可以看到LED 燈不停閃爍。LED 燈的狀態(tài)改變是發(fā)生在中斷
程序中，說明中斷起作用了。
第九章定時中斷顯示時鐘
8.1 硬件設(shè)計(jì)
8.2 軟件設(shè)計(jì)
8.3 下載驗(yàn)證
UnRegistered
第十章外部中斷
前面我們用到了定時中斷，本章我們將學(xué)習(xí)外部中斷。51 單片機(jī)一般有兩個外
部中斷輸入端，并允許外部中斷源以低電平或負(fù)邊沿兩種觸發(fā)方式輸入中斷請求
信號。本實(shí)驗(yàn)是基于負(fù)邊沿觸發(fā)方式。本章分為如下幾個部分：
10.1 外部中斷簡介
10.2 硬件設(shè)計(jì)
10.3 軟件設(shè)計(jì)
10.4 下載驗(yàn)證
UnRegistered
10.1 外部中斷簡介
外部中斷需要用到寄存器如下：
1.中斷允許寄存器IE
UnRegistered
中斷優(yōu)先級次序寄存器IP
詳細(xì)資料，請看開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)14（外部中斷）目錄下的資料。
10.2 硬件設(shè)計(jì)
K1，K2 與外部中斷0，1 的連接如下圖
10.3 軟件設(shè)計(jì)
程序來自開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)14（外部中斷）。注意：在這里我是用了H 文件和C 文
件。目的是希望讀者能夠從這個簡單的例子中，體會到H 文件和C 文件的使用。
/************* Ex_Inter.c 文件 *****************/
void EXT1_Initial()
{
EX1 = 1;
IT1 = 1;
}
void EXT0_Initial()
{
EX0 = 1;
IT0 = 1;
}
void INT_1 (void ) interrupt 2 //外部中斷2 函數(shù)
{
LED = LED_ON;//LED 亮
UnRegistered
}
void INT_0 (void ) interrupt 0 //外部中斷0 函數(shù)
{
LED = LED_OFF;//LED 滅
}
/************* main.c 文件 *****************/
void main(void )
{
EXT0_Initial(); //初始化外部中斷0
EXT1_Initial(); //初始化外部中斷1
EA = 1;//開中斷
for(;;)
{
}
}
10.4 下載驗(yàn)證
當(dāng)我們按下K1，K2 時，
第十一章字符點(diǎn)陣液晶屏1602
前面的實(shí)驗(yàn)基本上只是簡單的IO 口操作，本章我們要學(xué)習(xí)1602 字符型液晶顯示
屏。我們可以將1602 理解成一個芯片，對此我們只要把相應(yīng)的命令和數(shù)據(jù)寫進(jìn)
去就可以了。本章分為如下幾個部分：
11.1 1602 簡介
11.2 硬件設(shè)計(jì)
11.3 軟件設(shè)計(jì)
11.4 下載驗(yàn)證
UnRegistered
11.1 1602 簡介
1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM)已經(jīng)存儲了160 個不同的點(diǎn)陣
字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文
假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是
01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就
能看到字母“A”。
因?yàn)?602 識別的是ASCII 碼，試驗(yàn)可以用ASCII 碼直接賦值，在單片機(jī)編
程中還可以用字符型常量或變量賦值，如'A’。
以下是1602 的16 進(jìn)制ASCII 碼表：
UnRegistered
讀的時候，先讀上面那行，再讀左邊那列，如：感嘆號！的ASCII 為0x21，字
母B 的ASCII 為0x42（前面加0x 表示十六進(jìn)制）。
1602 顯示地址
1602 字符液晶顯示可分為上下兩部分各16 位進(jìn)行顯示，處于不同行時的字符顯
示地址如下
1602 指令集
UnRegistered
詳細(xì)資料，請參考開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)15（LCD1602）目錄下的LCD1602 的數(shù)據(jù)手冊。
11.2 硬件設(shè)計(jì)
LCD1602 的原理圖如下。注意：記得拔下J10 的跳線帽。
UnRegistered
11.3 軟件設(shè)計(jì)
程序來自開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)15（LCD1602）
void delay(uint z)
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
void write_com(uchar com)
{ wela=0;
lcdrs=0;
GP_P2=com;
delay(5);
lcden=1;
delay(5);
lcden=0;
}
void write_data(uchar date)
{
wela=0;
lcdrs=1;
GP_P2=date;
delay(5);
UnRegistered
lcden=1;
delay(5);
lcden=0;
}
void init()
{
lcden=0;
write_com(0x38);//顯示倆行，8 位數(shù)據(jù)，5*7 點(diǎn)陣（多次初始化）
delay(90);
write_com(0x38);
delay(90);
write_com(0x38);
delay(90);
write_com(0x0e);//打開顯示，顯示光標(biāo)
write_com(0x06);//當(dāng)讀取一個字符之后，地址指針加一
write_com(0x01);//清屏指令
}
void main()
{
init();
write_com(0x80);//設(shè)置顯示地址，第一行顯示
for(num=0;num<16;num++)
{
write_data(table[num]);//顯示數(shù)據(jù)
delay(20);//可以不用添加延時
}
write_com(0x80+0x40);//設(shè)置顯示地址，在第二行顯示
for(num=0;num<16;num++)
{
write_data(table1[num]);//顯示數(shù)據(jù)
delay(20);
}
while(1);
}
11.4 下載驗(yàn)證
程序下載之后，可以看到液晶屏上顯示倆行：0123456789abcdef，與預(yù)期的一致，
實(shí)驗(yàn)成功。
UnRegistered
第十二章串口實(shí)驗(yàn)
通信的三種基本類型常用的通信從傳輸方向上可以分為單工通信、半雙工通
信、全雙工通信三類。單工通信就是指只允許一方向另外一方傳送信息，而另一
方不能回傳信息。比如電視遙控器、收音機(jī)廣播等，都是單工通信技術(shù)。半雙工
通信是指數(shù)據(jù)可以在雙方之間相互傳播，但是同一時刻只能其中一方發(fā)給另外一
方，比如我們的對講機(jī)就是典型的半雙工。全雙工通信就發(fā)送數(shù)據(jù)的同時也能夠
接收數(shù)據(jù)，兩者同步進(jìn)行，就如同我們的電話一樣，我們說話的同時也可以聽到
對方的聲音。本章分為如下幾個部分：
12.1 UART 簡介
12.2 硬件設(shè)計(jì)
12.3 軟件設(shè)計(jì)
12.4 下載驗(yàn)證
UnRegistered
12.1 UART 簡介
IO 口模擬串口通信，讓大家了解了串口通信的本質(zhì)，但是我們的單片機(jī)程序卻需要不
停的檢測掃描單片機(jī) IO 口收到的數(shù)據(jù)，大量占用了單片機(jī)的運(yùn)行時間。這時候就會有聰明
人想了，其實(shí)我們并不是很關(guān)心通信的過程，我們只需要一個通信的結(jié)果，最終得到接收到
的數(shù)據(jù)就行了。這樣我們可以在單片機(jī)內(nèi)部做一個硬件模塊，讓它自動接收數(shù)據(jù)，接收完了，
通知我們一下就可以了，我們的 51 單片機(jī)內(nèi)部就存在這樣一個 UART 模塊，要正確使用它，
當(dāng)然還得先把對應(yīng)的特殊功能寄存器配置好。
詳細(xì)的寄存器描述，由于篇幅過長，這里就不贅述，讀者可以參考開發(fā)板的
實(shí)驗(yàn)17（單片機(jī)的UART 串口通信）目錄下的51 單片機(jī)串行通信，這里面有詳
細(xì)的講解。
12.2 硬件設(shè)計(jì)
由于單片機(jī)的UART 端口不能直接和電腦相連，所以就通過CH340 進(jìn)行電平
轉(zhuǎn)換。
12.3 軟件設(shè)計(jì)
void UART_Init(void)
{
TMOD = 0x20; //用定時器設(shè)置串口波特率 9600
TH1 = 0xfd;
TL1 = 0xfd;
TR1 = 1;
REN = 1; //串口初始化
SM0 = 0;
SM1 = 1;
ES = 1;
}
void main()
{
UART_Init();
UnRegistered
EA = 1; //開啟總中斷
while(1)
{
if(Flag==1) //判斷是否有串口數(shù)據(jù)的傳送
{
ES = 0;
Flag = 0;
SBUF = a; //發(fā)送數(shù)據(jù)a 到SBUF，即將單片機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送
到計(jì)算機(jī)
while(!TI); //等待發(fā)送結(jié)束
TI = 0;
ES = 1;
}
}
}
void ser() interrupt 4
{
if(RI)
{
RI = 0; //接收數(shù)據(jù)SBUF，即將計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)接收。
a = SBUF;
Flag = 1;
}
}
12.4 下載驗(yàn)證
讀者可以自己到網(wǎng)上下載SSCOM3.3 串口調(diào)試軟件。打開SSCOM3.3。設(shè)置串
口為 CH340 的 USB 串口（根據(jù)你自己的電腦選擇，我的電腦是 COM4）.波特率
為9600，數(shù)據(jù)位為8 位，一位停止位。無校驗(yàn)，無流控制。參數(shù)配置后，如下
圖所示。 UnRegistered
UnRegistered
讀者可以在字符框輸入任意一串字符，例如：長沙冠陽電子科技有限公司，
就可以在輸出欄顯示：長沙冠陽電子科技有限公司。
注意：UART 是通過一個個的字符傳送的。
UnRegistered
第十三章溫度測量
本章我們將學(xué)習(xí)DS18B20 這款傳感器。這里面最重要的一點(diǎn)是我們要學(xué)會看
DS18B20 的通信協(xié)議和它的時序圖。本章分為如下幾個部分：
13.1 DS18B20 簡介
13.2 硬件設(shè)計(jì)
13.3 軟件設(shè)計(jì)
13.4 下載驗(yàn)證
UnRegistered
12.1 DS18B20 簡介
DS18B20 是常用的溫度傳感器，具有體積小，硬件開銷低，抗干擾能力強(qiáng)，精度
高的特點(diǎn)。DS18B20 數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場合，如
管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼
封裝式，型號多種多樣，有LTM8877，LTM8874 等等。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同
而改變其外觀。封裝后的DS18B20 可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測
溫，機(jī)房測溫，農(nóng)業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。
耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測
溫和控制領(lǐng)域。
DS18B20 讀寫時序
DS18B20 初始化過程
UnRegistered
上面只是基本的操作信息。詳細(xì)資料，請參考開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)19（并行數(shù)碼管溫
度測量）目錄下面的資料。在這里，就不贅述了。
13.2 硬件設(shè)計(jì)
注意：這里在數(shù)據(jù)端接上了1K 的上拉電阻，同時記得將J16，J10 跳線帽短
接。
13.3 軟件設(shè)計(jì)
程序來自開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)19（并行數(shù)碼管溫度測量）
void delay1ms()
{
unsigned char i;
for(i=124;i>0;i--); //延時124*8+10=1002us
}
void Init_DS18B20(void)
{
unsigned char x=0;
DQ=1; //DQ 先置高
delay(8); //稍延時
DQ=0; //發(fā)送復(fù)位脈沖
delay(80); //延時（>480us)
DQ=1; //拉高數(shù)據(jù)線
delay(5); //等待（15~60us)
x=DQ; //用X 的值來判斷初始化有沒有成功，18B20 存在的話X=0，否則X=1
delay(20);
}
ReadOneChar(void) //主機(jī)數(shù)據(jù)線先從高拉至低電平1us 以上，再使數(shù)據(jù)線升
為高電平，從而產(chǎn)生讀信號
{
UnRegistered
unsigned char i=0; //每個讀周期最短的持續(xù)時間為60us，各個讀周期之間必
須有1us 以上的高電平恢復(fù)期
unsigned char dat=0;
for (i=8;i>0;i--) //一個字節(jié)有8 位
{
DQ=1;
delay(1);
DQ=0;
dat>>=1;
DQ=1;
if(DQ)
dat|=0x80;
delay(4);
}
return(dat);
}
void WriteOneChar(unsigned char dat)
{
unsigned char i=0; //數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平，產(chǎn)生寫起始信號。15us
之內(nèi)將所需寫的位送到數(shù)據(jù)線上，
for(i=8;i>0;i--) //在15~60us 之間對數(shù)據(jù)線進(jìn)行采樣，如果是高電平就寫
1，低寫0 發(fā)生。
{
DQ=0; //在開始另一個寫周期前必須有1us 以上的高電平恢復(fù)期。
DQ=dat&0x01;
delay(5);
DQ=1;
dat>>=1;
}
delay(4);
}
void ReadTemperature(void)
{
Init_DS18B20(); //初始化
WriteOneChar(0xcc); //跳過讀序列號的操作
WriteOneChar(0x44); //啟動溫度轉(zhuǎn)換
delay(125); //轉(zhuǎn)換需要一點(diǎn)時間，延時
Init_DS18B20(); //初始化
WriteOneChar(0xcc); //跳過讀序列號的操作
WriteOneChar(0xbe); //讀溫度寄存器（頭兩個值分別為溫度的低位和高位）
tempL=ReadOneChar(); //讀出溫度的低位LSB
tempH=ReadOneChar(); //讀出溫度的高位MSB
if(tempH>0x7f) //最高位為1 時溫度是負(fù)
UnRegistered
{
tempL=~tempL; //補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換，取反加一
tempH=~tempH+1;
fg=0; //讀取溫度為負(fù)時fg=0
}
sdata = tempL/16+tempH*16; //整數(shù)部分
xiaoshu1 = (tempL&0x0f)*10/16; //小數(shù)第一位
xiaoshu2 = (tempL&0x0f)*100/16%10;//小數(shù)第二位
xiaoshu=xiaoshu1*10+xiaoshu2; //小數(shù)兩位
}
void Led(unsigned int date)
{
if(fg==1)
{
P2=0xf7; //P1.3=0,選通第四位，小數(shù)點(diǎn)第二位
P0=seg7code[date/10]; //十位數(shù)，查表，輸出
delay1ms();
P0=0xff; //消影
P2=0xfb; //P1.3=0,選通第三位，小數(shù)點(diǎn)第一位
P0=seg7codeB[date%10];
delay1ms();
P0=0xff; //消影
P2=0xfd; //P1.1=0,選通第二位，個位數(shù)
P0=seg7code[xiaoshu1];
delay1ms();
P0=0xff; //消影
P2=0xfe; //P1.0=0，選通第一位
P0=seg7code[xiaoshu2];
delay1ms();
P0=0xff; //消影
}
if(fg==0) //溫度為負(fù)時顯示的數(shù)據(jù)
{
P2=0xfe; //P1.0=0，選通第一位
P0=seg7code[11]; //顯示負(fù)號
delay1ms();
P0=0xff; //消影
P2=0xfd; //P1.1=0,選通第二位，十位數(shù)
P0=seg7code[date/10];
UnRegistered
delay1ms();
P0=0xff; //消影
P2=0xfb; //P1.3=0,選通第三位，個位數(shù)
P0=seg7codeB[date%10];
delay1ms();
P0=0xff; //消影
P2=0xf7; //P1.3=0,選通第四位，小數(shù)點(diǎn)第一位
P0=seg7code[xiaoshu1];
delay1ms();
P0=0xff; //消影
}
}
main()
{
while(1)
{
ReadTemperature();
Led(sdata);
}
}
13.4 下載驗(yàn)證
下載完成后，我們可以看到數(shù)碼管顯示溫度了。說明DS18B20 開始工作了。
UnRegistered
第一十四章紅外遙控實(shí)驗(yàn)
上一章我們介紹了DS18B20，本章我們將學(xué)習(xí)紅外遙控接收頭。同樣我們也需
要關(guān)注紅外接收頭的讀1 或0 時序。本章分為如下幾個部分：
14.1 紅外接收頭簡介
14.2 硬件設(shè)計(jì)
14.3 軟件設(shè)計(jì)
14.4 下載驗(yàn)證
UnRegistered
13.1 紅外接收頭簡介
紅外線接收頭就是接收紅外線的元件。紅外線的光譜位于紅色光之外，波
長是0.76～1.5μm，比紅光的波長還長。紅外遙控是利用紅外線進(jìn)行傳遞信息
的一種控制方式，紅外遙控具有抗干擾，電路簡單，容易編碼和解碼，功耗小，
成本低的優(yōu)點(diǎn)。紅外遙控幾乎適用所有家電的控制。
紅外遙控時序圖
上圖是紅外遙控接收頭的基本時序，詳細(xì)資料，請參考開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)20（紅外
遙控?cái)?shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)）目錄下的資料。
14.2 硬件設(shè)計(jì)
注意：記得短接J15，J10 跳線帽
14.3 軟件設(shè)計(jì)
程序來自開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)20（紅外遙控解碼數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)）
void main()
{
unsigned int a;
IRIN=1; //I/O 口初始化
IE=0x81; //允許總中斷中斷,使能 INT0 外部中斷
TCON=TCON|0x01; //觸發(fā)方式為脈沖負(fù)邊沿觸發(fā)
while(1)
{
for(a=100;a>0;a--)
{
display();
}
}
UnRegistered
}
void IR_IN() interrupt 0 using 0
{
unsigned char j,k,N=0;
unsigned char q=0;
EX0 = 0;
delay(15);
if (IRIN==1)
{
EX0 =1;
return;
}
//確認(rèn)IR 信號出現(xiàn)
while (!IRIN) //等IR 變?yōu)楦唠娖剑^9ms 的前導(dǎo)低電平信
號。
delay(1);
for (j=0;j<4;j++) //收集四組數(shù)據(jù)
{
for (k=0;k<8;k++) //每組數(shù)據(jù)有8 位
{
while (IRIN) //等 IR 變?yōu)榈碗娖剑^4.5ms 的前
導(dǎo)高電平信號。
{delay(1);}
while (!IRIN) //等 IR 變?yōu)楦唠娖?br /> delay(1);
while (IRIN) //計(jì)算IR 高電平時長
{
delay(1);
N++;
if (N>=30)
{
EX0=1;
return;
} //0.14ms 計(jì)數(shù)過長自動離開。
} //高電平計(jì)數(shù)完畢
IRCOM[j]=IRCOM[j] >> 1; //數(shù)據(jù)最高位補(bǔ)“0”
if(N>=8)
{
IRCOM[j] = IRCOM[j] | 0x80; //數(shù)據(jù)最高位補(bǔ)“1”
}
N=0;
}
UnRegistered
}
if(IRCOM[2]!=~IRCOM[3])
{
EX0=1;
return;
}
IRCOM[5]=IRCOM[2] & 0x0F; //取鍵碼的低四位
IRCOM[6]=IRCOM[2] >> 4; //右移4 次，高四位變?yōu)榈退奈?br /> if(IRCOM[5]>9)
{
IRCOM[5]=IRCOM[5]+0x37;
}
else
IRCOM[5]=IRCOM[5]+0x30;
if(IRCOM[6]>9)
{
IRCOM[6]=IRCOM[6]+0x37;
}
else
IRCOM[6]=IRCOM[6]+0x30;
q= (((IRCOM[6]&0x0f)<<4) + (IRCOM[5]&0x0f));
switch(q) //判斷按鍵鍵碼值
{
case 0x16:m=0;break; //串口發(fā)送0
case 0x03:m=1;break; //串口發(fā)送01
case 0x18:m=2;break; //串口發(fā)送02
case 0x55:m=3;break; //串口發(fā)送03
case 0x08:m=4;break; //串口發(fā)送04
case 0x13:m=5;break; //串口發(fā)送05
case 0x51:m=6;break; //串口發(fā)送06
case 0x42:m=7;break; //串口發(fā)送07
case 0x52:m=8;break; //串口發(fā)送08
case 0x41:m=9;break; //串口發(fā)送09
default :break;
}
UnRegistered
EX0 = 1;
}
14.4 下載驗(yàn)證
當(dāng)我們在遙控器上按下0~9 這里面的任意一個數(shù)字時，數(shù)碼管上面將會顯示
我們按下的鍵值。
UnRegistered
第十五章超聲波測距模塊
前一章，我們學(xué)習(xí)了紅外遙控接收器。本章我們將學(xué)習(xí)超聲波測距。當(dāng)然和
前面的有點(diǎn)不同，本章將使用紅外遙控模塊來測距。這章的內(nèi)容相比前章的內(nèi)容，
就簡單很多。本章分為如下幾個部分：
15.1 超聲波模塊工作原理
15.2 硬件設(shè)計(jì)
15.3 軟件設(shè)計(jì)
15.4 下載驗(yàn)證
UnRegistered
15.1 超聲波模塊工作原理
(1)采用IO 觸發(fā)測距，給至少10us 的高電平信號;
(2)模塊自動發(fā)送8 個40khz 的方波，自動檢測是否有信號返回；
(3)有信號返回，通過IO 輸出一高電平，高電平持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到
返回的時間．測試距離=(高電平時間*聲速(340M/S))/2;
關(guān)鍵點(diǎn)是對輸入高電平的捕獲。因?yàn)?1 單片機(jī)沒有相應(yīng)的捕獲功能，所以我們這里就使用
中斷來計(jì)算高電平時間。
15.2 硬件設(shè)計(jì)
注意：短接J10 跳線帽（數(shù)碼管）。接線：模塊TRIG 接 P1.2 ECH0 接P1.1
15.3 軟件設(shè)計(jì)
程序來自開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)31（超聲波測距數(shù)碼管顯示）
void delay1ms()
{
unsigned char i;
for(i=124;i>0;i--); //延時124*8+10=1002us
}
void Display(void) //掃描數(shù)碼管
{
UnRegistered
P2=0xf7;
P0=discode[disbuff[0]]&0x7f;
delay1ms();
P0=0xff; //消影
P2=0xfb;
P0=discode[disbuff[1]];
delay1ms();
P0=0xff; //消影
P2=0xfd;
P0=discode[disbuff[2]];
delay1ms();
P0=0xff; //消影
}
Conut(void)
{
time=TH0*256+TL0;
TH0=0;
TL0=0;
S=(time*1.7)/100; //算出來是CM
if((S>=700)||flag==1) //超出測量范圍顯示“-”
{
flag=0;
disbuff[0]=10; //“-”
disbuff[1]=10; //“-”
disbuff[2]=10; //“-”
}
else
{
disbuff[0]=S%1000/100;
disbuff[1]=S%1000%100/10;
disbuff[2]=S%1000%10 %10;
}
}
void zd0() interrupt 1 //T0 中斷用來計(jì)數(shù)器溢出,超過測距范圍
{
flag=1; //中斷溢出標(biāo)志
}
void zd3() interrupt 3 //T1 中斷用來掃描數(shù)碼管和計(jì)800MS
啟動模塊
{
TH1=0xf8;
UnRegistered
TL1=0x30;
Display();
timer++;
if(timer>=400)
{
timer=0;
TX=1; //800MS 啟動一次模塊
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
TX=0;
}
}
void main(void)
{
TMOD=0x11; //設(shè)T0 為方式1，GATE=1；
TH0=0;
TL0=0;
TH1=0xf8; //2MS 定時
TL1=0x30;
ET0=1; //允許T0 中斷
ET1=1; //允許T1 中斷
TR1=1; //開啟定時器
EA=1; //開啟總中斷
while(1)
{
UnRegistered
while(!RX); //當(dāng)RX 為零時等待
TR0=1; //開啟計(jì)數(shù)
while(RX); //當(dāng)RX 為1 計(jì)數(shù)并等待
TR0=0; //關(guān)閉計(jì)數(shù)
Conut(); //計(jì)算
}
}
15.4 下載驗(yàn)證
UnRegistered

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