【学习手记】51单片机基础实验(C语言)←2016.6.30~7.06

搞了一块51实验板。考试周刚刚结束，修完了c艹，学了一点汇编和逻辑电路基础，这个东西变得很容易上手。找一片不大不小、不深不浅的泳池，每天做一些练习吧~

实验环境：

主控：STC 89C52

适合新手学习的单片机系统实验

集成usb电源和下载

编程环境：keil C51

下载器：stc-isp-15xx-v6.82

进行实验前需要知道的一些信息

• 振荡周期：时钟周期
• 机器周期：一个机器周期包含12个时钟周期，CPU完成一个独立操作
• 使用TTL电平
• 编译器选择Atmel AT89C51或者AT89C52，可以兼容

 1.流水灯实验 2016.6.30

流水灯貌似是单片机学习的Hello World。

实验板连接信息：

• 正极接Vcc，负极接芯片引脚。RL2.RL3为排阻。
• 发光二极管工作电压1.6V~2.1V。每条支路可以使用电阻150Ω~3000Ω，使二极管正常发光。不接电阻烧毁二极管（我试过，一下就便当了）
• 在头文件reg52.h中已经申明了P接口地址
• 关键字sbit为位申明作用，使用方法如

[code]
#include<reg52.h>
sbit LED1 = P1^0;
[/code]

• 由电路原理图，输出接口为低电平（0）时，LED点亮

实验目标：使LED0~8依次点亮，最后刷新全灭重复操作。

代码段：

#include <reg51.h>
void Delay_ms(unsigned int xms)
{
    unsigned int i , j ;
    for(i = xms ;i>0 ;i--)
        for(j = 118; j>0 ;j--);
}
void main()
{
    P1 = 0;
    Delay_ms(100);
    P1 = 0xff;
    Delay_ms(100);
    while(1)
        {
            unsigned int n ;
            for(n=8 ; n>0 ; n--)
            {
                P1 = P1 << 1 ;
                Delay_ms(1000); 
            }   
            P1 = 0xff ;
            Delay_ms(1000);
        }
}

在此程序段中，main函数使用了while循环函数。若是不使用while循环，keil程序会自动将main函数重复执行。可以在末尾使用while(1);停留在函数末尾。

2.数码管静态显示2016.7.01

8段式数码管，连接信息如下

需要了解的信息：

• 显示动态显示和静态显示。静态显示选入一直显示。而动态显示使用动态扫描。所有段选线并联。类似选择器。
• 共阳数码管，阳极共接Vcc，所以，字形库定义如下

unsigned char leddata[]={



                0xC0,  //"0"

                0xF9,  //"1"

                0xA4,  //"2"

                0xB0,  //"3"

                0x99,  //"4"

                0x92,  //"5"

                0x82,  //"6"

                0xF8,  //"7"

                0x80,  //"8"

                0x90,  //"9"

                0x88,  //"A"

                0x83,  //"B"

                0xC6,  //"C"

                0xA1,  //"D"

                0x86,  //"E"

                0x8E,  //"F"

                0x89,  //"H"

                0xC7,  //"L"

                0xC8,  //"n"

                0xC1,  //"u"

                0x8C,  //"P"

                0xA3,  //"o"

                0xBF,  //"-"

                0xFF,  //熄灭

                0xA4  //自定义



                         };

推荐小工具：

• 本接线方法中，P20~P21用于选择，P00~P07用于指示字形。
• 本实验不使用锁存器

实验要求：使用四位数码管，使其从“0000”每次每位加1变成“9999”

代码段：

#include <reg51.h>

sbit P2_0 = P2^0;
sbit P2_1 = P2^1;
sbit P2_2 = P2^2;
sbit P2_3 = P2^3;
int count ;

/*类型为code时，存储在程序段，节省内存空间。但是后期不可改变。若定义char类型，则存储在内存中。*/
unsigned code leddata[]={ 
 
                0xC0,  //"0"
                0xF9,  //"1"
                0xA4,  //"2"
                0xB0,  //"3"
                0x99,  //"4"
                0x92,  //"5"
                0x82,  //"6"
                0xF8,  //"7"
                0x80,  //"8"
                0x90,  //"9"
                0x88,  //"A"
                0x83,  //"B"
                0xC6,  //"C"
                0xA1,  //"D"
                0x86,  //"E"
                0x8E,  //"F"
                0x89,  //"H"
                0xC7,  //"L"
                0xC8,  //"n"
                0xC1,  //"u"
                0x8C,  //"P"
                0xA3,  //"o"
                0xBF,  //"-"
                0xFF,  //熄灭
                0xA4  //自定义
 
                         };

/*延时函数*/
void Delay_ms(unsigned int xms)
{
    unsigned int i , j ;
    for(i = xms ;i>0 ;i--)
        for(j = 118; j>0 ;j--);
}

void LED_ON()
{
    P2_0 = 0 ;
    P2_1 = 0 ;
    P2_2 = 0 ;
    P2_3 = 0 ;
}

void LED_OFF()
{
    P2_0 = 1 ;
    P2_1 = 1 ;
    P2_2 = 1 ;
    P2_3 = 1 ;
}

void main()
{


    do{
        P0 = 0xff;
        LED_ON();
        for(count=0;count<10;count++)
        {
        //  LED_OFF();
            P0=leddata[count];
        //  Delay_ms(5);  个人做了一些实验验证其特性的冗余代码
        //  LED_ON();
            Delay_ms(1000);
        }
    }while(1)   ;
}

备注：

• 其中计数变量conut写在主函数中就会迷之报错，最后只好写成全局变量。
• P2输出低电位时，使该段数码管点亮
• 静态显示不必强制刷新显示。如果想节省io口，可使用锁存器和选择器

3.定时计数器和动态数显 2016.7.3

需要知道的信息：

• 51有2个16位定时计数器，T0T1，之前使用的软件计数器占用CPU资源，而且不准确。
• 定时器每经过一个*机器周期*刷新一次
• 简单地，计数器计数范围为0~65535，实际上，即达到65536溢出。
• 快速公式：65536*1.085us
• 定时器的控制寄存器TCON地址0x88
• 7：TF1 6：TR1 5：TF0 4：TR0
• TF:定时器溢出标志。溢出时为1.中断执行时硬件清零或者软件清零。
• TR：定时器控制位：1开始计时
• 定时器工作模式寄存TMOD 0x89 。默认初值为0

使用定时器的步骤：

1.设置定时器工作模式寄存器TMOD

2.设置计数寄存器的初值

3.设置定时寄存器TCON

TCON能被8整除，可以进行位操作。而不能被8整除，不能进行位操作

实验要求：做一个秒表，0到60循环，使用1个计数器即可，使用软件复位。

代码段

#include <reg51.h>

sbit P2_0 = P2^0;
sbit P2_1 = P2^1;
sbit P2_2 = P2^2;
sbit P2_3 = P2^3;
int count ;
int time_counter ;


unsigned code leddata[]={ 
 
                0xC0,  //"0"
                0xF9,  //"1"
                0xA4,  //"2"
                0xB0,  //"3"
                0x99,  //"4"
                0x92,  //"5"
                0x82,  //"6"
                0xF8,  //"7"
                0x80,  //"8"
                0x90,  //"9"
                0x88,  //"A"
                0x83,  //"B"
                0xC6,  //"C"
                0xA1,  //"D"
                0x86,  //"E"
                0x8E,  //"F"
                0x89,  //"H"
                0xC7,  //"L"
                0xC8,  //"n"
                0xC1,  //"u"
                0x8C,  //"P"
                0xA3,  //"o"
                0xBF,  //"-"
                0xFF,  //熄灭
                0xA4  //自定义
 
                         };



void Delay_ms(unsigned int xms)
{
    unsigned int i , j ;
    for(i = xms ;i>0 ;i--)
        for(j = 118; j>0 ;j--);
}



void boot()
{
    TMOD = 0x10; //定时器1工作模式1 16位计时器
}



void display(unsigned char t)
{
 unsigned char t0,t1 ;
 t0= t%10;
 t1= t/10;

 P2_3=0;
 P0=leddata[t0];
 Delay_ms(1);
 P2_3=1;



 P2_2=0;
 P0=leddata[t1];
 Delay_ms(1);
 P2_2=1;
}


void main()
{

    boot();
    TH1 = 0x4b ;
    TL1 = 0xfe ;//送50ms
    TR1 = 1;//启动定时器
    do
    {
        if(TF1 == 1)
        {
            TF1 = 0;//软件复位
            TH1 =0x4b;
            TL1 = 0xfe;//重新送入50ms;
            count++;            
        }

        if(count == 20)
        {
            count = 0;
            time_counter++;
        }
        if(time_counter == 60)
        {
            time_counter = 0;
        }
        display(time_counter);
    
    }while(1)   ;
}

• 注意数码管显示的位数位置

2016.7.4

头文件：

4.独立键盘 2014.7.5

 

• 有硬件进行编码的键盘称为编码键盘。
• 由软件编程识别按键的称为非编码键盘。
• 所有IO口上电后默认是高电平
• 另一端接地，按键接通后为0，可以检测io口输入为0

暂时先不使用中断。使用软件循环检测

实验目标：计数器，s3+1，s4-1，注意别溢出

#include <reg51.h>

sbit S1 = P3^5;
sbit S2 = P3^4;
sbit S3 = P3^3;
sbit S4 = P3^2;
sbit P2_3 = P2^3 ;
sbit P2_2 = P2^2 ;

int count ;
int time_counter ;


unsigned code leddata[]={ 
 
                0xC0,  //"0"
                0xF9,  //"1"
                0xA4,  //"2"
                0xB0,  //"3"
                0x99,  //"4"
                0x92,  //"5"
                0x82,  //"6"
                0xF8,  //"7"
                0x80,  //"8"
                0x90,  //"9"
                0x88,  //"A"
                0x83,  //"B"
                0xC6,  //"C"
                0xA1,  //"D"
                0x86,  //"E"
                0x8E,  //"F"
                0x89,  //"H"
                0xC7,  //"L"
                0xC8,  //"n"
                0xC1,  //"u"
                0x8C,  //"P"
                0xA3,  //"o"
                0xBF,  //"-"
                0xFF,  //熄灭
                0xA4  //自定义
 
                         };



void Delay_ms(unsigned int xms)
{
    unsigned int i , j ;
    for(i = xms ;i>0 ;i--)
        for(j = 118; j>0 ;j--);
}






void display(unsigned char t)
{
    unsigned char t0,t1 ;
    t0= t%10;
    t1= t/10;

    P2_3=0;
    P0=leddata[t0];
    Delay_ms(1);
    P2_3=1;



    P2_2=0;
    P0=leddata[t1];
    Delay_ms(1);
    P2_2=1;



    

}


void main()
{

    do //大循环
    {
        display(time_counter);  //数码管显示函数
        if(S3 == 0) //检测s3被按下
        {
            Delay_ms(30);//延时消抖
            if(S3 == 0)
            {
                time_counter++;
                while(!S3); //若不弹起，则暂停 
            }
        }
        if(S4 == 0&& time_counter!=0)   //检测s4被按下，并防止负向溢出
        {
            Delay_ms(30);//延时消抖
            if(S4 == 0)
            {
                time_counter--;
                while(!S4); //若不弹起，则暂停 
            }
        }
    
    }while(1)   ;
}

5.矩阵键盘 2016.7.6

连接：

板子无内置，使用了某套件盒里的矩阵键盘

P30第一行P31第二行P32第三行P33第四行

P34第一列P35第二列P36第三列P37第四列

逻辑上跟这个一样

• IO 之间如果连接，最终的信号可以用并运算判断
• 矩阵键盘没有引用外部地线或vcc，用软件编程判断。

实验目标：P3接外接矩阵键盘。用数码管显示其16进制键位码，同时用LED指示其按键位置

#include <reg51.h>

sbit S1 = P3^5;
sbit S2 = P3^4;
sbit S3 = P3^3;
sbit S4 = P3^2;
sbit P2_3 = P2^3 ;
sbit P2_2 = P2^2 ;

int count ;
int time_counter ;
unsigned char temp;


unsigned code leddata[]={ 
 
                0xC0,  //"0"
                0xF9,  //"1"
                0xA4,  //"2"
                0xB0,  //"3"
                0x99,  //"4"
                0x92,  //"5"
                0x82,  //"6"
                0xF8,  //"7"
                0x80,  //"8"
                0x90,  //"9"
                0x88,  //"A"
                0x83,  //"B"
                0xC6,  //"C"
                0xA1,  //"D"
                0x86,  //"E"
                0x8E,  //"F"
                0x89,  //"H"
                0xC7,  //"L"
                0xC8,  //"n"
                0xC1,  //"u"
                0x8C,  //"P"
                0xA3,  //"o"
                0xBF,  //"-"
                0xFF,  //熄灭
                0xA4  //自定义
 
};


void Delay_ms(unsigned int xms)
{
    unsigned int i , j ;
    for(i = xms ;i>0 ;i--)
        for(j = 118; j>0 ;j--);
}


void display(unsigned char t)
{
    unsigned char t0,t1 ;
    t0= t%0xf;
    t1= t/0xf;

    P2_3=0;
    P0=leddata[t0];
    Delay_ms(1);
    P2_3=1;

    P2_2=0;
    P0=leddata[t1];
    Delay_ms(1);
    P2_2=1;

}

unsigned char keyscan()
{
    unsigned char key_x, key_y;//坐标变量
    P3 =0xf0;//初始化，等待行线全为1，列线全为0。1111 0000
    if((P3 & 0xf0) != 0xf0) //若发生变化
    {
        Delay_ms(5); //软件消抖
        if((P3 & 0xf0) != 0xf0) //仍然按下
        {
    
            key_y = (P3 & 0xf0); //保存列坐标（y坐标）
            P3 = 0x0f;
            key_x = (P3 & 0x0f); //保存行坐标（x坐标）
            while((P3 & 0x0f) != 0x0f);//松手检测

            return (key_x+key_y); //返回键值
        }
    }
    return temp;
}


void main()
{

    do //大循环
    {
        temp=keyscan();
        P1=temp;
        display(temp);

    
    }while(1)   ;
}

1.不知为啥 我接上了P3的外接键盘后，开发板开始迷之一股青烟，然后某个器件以肉眼可见的速度变黑

2.但是功能似乎没有受到影响

3.冒青烟后，一段时间内编译器无法正常工作。后来洗了脸，竟然又能正常工作了

4.希望这个板子能撑过我的实验折腾……

存活图：

阿门！世界真是艰难

（出青烟那瞬间我以为我还得买个新的）

2016.7.6

六 中断系统 2016.7.9

对之前定时器计数器的补充

• 计数器用于计数， P3.4对应T0，P3.5对应T1
• 工作方式寄存器TMOD用于设置定时器的工作模式和方式
• 控制寄存器 TCON 用于控制开始停止
• TH0，8位，TH1，8位
• 溢出可触发中断
• 快速计算： 初值=T0溢出值-需求的计数

另外TMOD和TCON的一些注意：

• TMOD地址89H，只有能被8整除才能位选（^）。
• 
• C/~T，0计时器，1计数器
• 00：方式0:13位定时计数器，TH0用低5位，TL0用8位:
• 方式0溢出后，TH0TL0都被置0.需要软件重新装载
• 01方式1:16位，TH0TL0都用8位
• 10方式2:8位自动重装
• TCON控制方法
•