目錄引言1實(shí)驗(yàn)1 PROTUES環(huán)境及LED閃爍綜合實(shí)驗(yàn)6實(shí)驗(yàn)2 多路開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示9實(shí)驗(yàn)3 報(bào)警產(chǎn)生器12實(shí)驗(yàn)4 I/O并行口直接驅(qū)動(dòng)LED顯示15實(shí)驗(yàn)5 按鍵識(shí)別方法之一18實(shí)驗(yàn)6 一鍵多功能按鍵識(shí)別技術(shù)21實(shí)驗(yàn)7 定時(shí)計(jì)數(shù)器T0作定時(shí)應(yīng)用技術(shù)24實(shí)驗(yàn)8定時(shí)計(jì)數(shù)器T0作定時(shí)應(yīng)用技術(shù)27實(shí)驗(yàn)9 “嘀、嘀、”報(bào)警聲31實(shí)驗(yàn)10 8X8 LED點(diǎn)陣顯示技術(shù)35實(shí)驗(yàn)11電子琴39引言 單片機(jī)體積小,重量輕,具有很強(qiáng)的靈活性而且價(jià)格便宜，具有邏輯判斷，定時(shí)計(jì)數(shù)等多種功能，廣泛應(yīng)用于儀器儀表，家用電器，醫(yī)用設(shè)備的智能化管理和過(guò)程控制等領(lǐng)域。以單片機(jī)為核心的嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為目前電子設(shè)計(jì)最活躍的領(lǐng)域之一。在嵌入式系統(tǒng)的中，開(kāi)發(fā)板成本高，特別是對(duì)于大量的初學(xué)者而言，還可能由于設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤導(dǎo)致開(kāi)發(fā)板損壞。利用Proteus我們可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題，由此我們可以快速地建立一個(gè)單片機(jī)仿真系統(tǒng)。1. Proteus介紹Proteus是英國(guó)Labcenter Electronics公司開(kāi)發(fā)的一款電路仿真軟件，軟件由兩部分組成：一部分是智能原理圖輸入系統(tǒng)ISIS(Intelligent Schematic Input System)和虛擬系統(tǒng)模型VSM(Virtual Model System)；另一部分是高級(jí)布線(xiàn)及編輯軟件ARES (Advanced  Routing and Editing Software)也就是PCB。1.1 Proteus VSM的仿真Proteus可以仿真模擬電路及數(shù)字電路，也可以仿真模擬數(shù)字混合電路。 Proteus可提供30多種元件庫(kù)，超過(guò)8000種模擬、數(shù)字元器件?？梢园凑赵O(shè)計(jì)的要求選擇不同生產(chǎn)廠(chǎng)家的元器件。此外，對(duì)于元器件庫(kù)中沒(méi)有的元件，設(shè)計(jì)者也可以通過(guò)軟件自己創(chuàng)建。除擁有豐富的元器件外，Proteus還提供了各種虛擬儀器，如常用的電流表，電壓表，示波器，計(jì)數(shù)/定時(shí)/頻率計(jì)，SPI調(diào)試器等虛擬終端。支持圖形化的分析功能等。Proteus特別適合對(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)與仿真，其最大的特點(diǎn)是可以仿真8051，PIA，AVR，ARM等多種系列的處理器。Protues包含強(qiáng)大的調(diào)試工具，具有對(duì)寄存器和存儲(chǔ)器、斷點(diǎn)和單步模式IAR C-SPY, Keil, MPLAB等開(kāi)發(fā)工具的源程序進(jìn)行調(diào)試的功能；能夠觀(guān)察代碼在仿真硬件上的實(shí)時(shí)運(yùn)行效果；對(duì)顯示，按鈕，鍵盤(pán)等外設(shè)的交互可視化進(jìn)行仿真。1.2 Proteus PCBProteus 的PCB設(shè)計(jì)除了有自動(dòng)布線(xiàn)仿真功能外，還集成了PCB設(shè)計(jì)，支持多達(dá)16個(gè)布線(xiàn)層，可以任意角度放置元件和焊接連線(xiàn)；集成了高智能的布線(xiàn)算法，可以方便地進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)。2. 一個(gè)基于Protesus的單片機(jī)實(shí)例2.1 軟件的編寫(xiě)本例題采用8個(gè)LED，編寫(xiě)程序使之閃爍起來(lái)。軟件的編寫(xiě)是采用匯編語(yǔ)言，芯片的型號(hào)選擇AT89C51, 編寫(xiě)LED.ASM文件，利用Proteus本身的51匯編功能進(jìn)行編譯，編譯成功后生成LED.hex文件。2.2 繪制電路圖運(yùn)行Proteus的ISIS，進(jìn)入仿真軟件的主界面，如圖1所示。主界面分為菜單欄，工具欄，模型顯示窗口，模型選擇區(qū)，元件列表區(qū)等。圖1 ISIS啟動(dòng)界面通過(guò)左側(cè)的工具欄區(qū)的P(從庫(kù)中選擇元件)命令，在Pick devices窗口中選擇系統(tǒng)所需元器件，還可以選擇元件的類(lèi)別，生產(chǎn)廠(chǎng)家等。本例所需主要元器件有：AT89C51芯片，電阻、電容、石英晶振和發(fā)光二極管，詳見(jiàn)表1。表1 元器件清單選擇元器件后連接圖2所示電路。圖2  電路原理圖Microproccessor ICs類(lèi)的芯片的引腳與實(shí)際的芯片基本相同， 唯一的差別是隱去了GND和VCC引腳，系統(tǒng)默認(rèn)的是把它們分別連接到地和+5V直流電源。故在電路連線(xiàn)時(shí)可以不考慮電源和地的連接。電路連接完成后，選中AT89C51單擊鼠標(biāo)左鍵，打開(kāi)“Edit Component”對(duì)話(huà)窗口如圖3所示，可以直接在“Clock Frequency”后進(jìn)行頻率設(shè)定，設(shè)定單片機(jī)的時(shí)鐘頻率為12MHz。在“Add/remove source file”欄中選擇已經(jīng)編好的LED.asm文件，然后單擊“OK”按鈕保存設(shè)計(jì)。至此，就可以進(jìn)行單片機(jī)的仿真。 圖 3   單片機(jī)屬性的設(shè)定2.3 Proteus仿真結(jié)果單片機(jī)的仿真結(jié)果圖如圖4，模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后,結(jié)果送入單片機(jī)，再在數(shù)碼管上顯示；通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻的阻值，可以得到不同的顯示結(jié)果。仿真結(jié)果表明，系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)先的設(shè)計(jì)要求。在仿真的過(guò)程中每個(gè)管腳旁邊會(huì)出現(xiàn)一個(gè)小方塊，紅色的方快表示高電平，藍(lán)色的表示低電平。 通過(guò)方快顏色的變化可以很方便地知道每個(gè)管腳電平的變化，從而能對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行有更直觀(guān)的了解，這對(duì)程序的調(diào)試有很大的幫助。 圖4 仿真結(jié)果3總結(jié)本文結(jié)合一個(gè)LED閃爍的單片機(jī)電路詳細(xì)說(shuō)明了Proteus在單片機(jī)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用?？梢钥闯觯琍roteus功能十分強(qiáng)大，能仿真各種數(shù)字模擬電路，且操作簡(jiǎn)單，使用方便。能快速地進(jìn)行單片機(jī)仿真，加快系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的過(guò)程，降低開(kāi)發(fā)成本。47實(shí)驗(yàn)1 PROTUES環(huán)境及LED閃爍綜合實(shí)驗(yàn)1 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 做單一燈的左移右移，硬件電路如圖所示，八個(gè)發(fā)光二極管L1L8分別接在單片機(jī)的P1.0P1.7接口上，輸出“0”時(shí)，發(fā)光二極管亮，開(kāi)始時(shí)P1.0P1.1P1.2P1.3P1.7P1.6P1.0亮，重復(fù)循環(huán)。 2 電路原理圖 圖1 3 程序設(shè)計(jì)內(nèi)容 我們可以運(yùn)用輸出端口指令MOVP1，A或MOVP1，DATA，只要給累加器值或常數(shù)值，然后執(zhí)行上述的指令，即可達(dá)到輸出控制的動(dòng)作。 每次送出的數(shù)據(jù)是不同，具體的數(shù)據(jù)如下表1所示 ：P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0說(shuō)明L8L7L6L5L4L3L2L111111110L1亮11111101L2亮11111011L3亮11110111L4亮11101111L5亮11011111L6亮10111111L7亮01111111L8亮4 程序框圖 圖25 匯編源程序ORG 0START: MOV R2,#8MOV A,#0FEHSETB CLOOP: MOV P1,ALCALL DELAYRLC ADJNZ R2,LOOPMOV R2,#8LOOP1: MOV P1,ALCALL DELAYRRC ADJNZ R2,LOOP1LJMP STARTDELAY: MOV R5,#20 ;D1: MOV R6,#20D2: MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D2DJNZ R5,D1RETEND實(shí)驗(yàn)2 多路開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示 1 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 如圖1所示，AT89S51單片機(jī)的P1.0P1.3接四個(gè)發(fā)光二極管L1L4，P1.4P1.7接了四個(gè)開(kāi)關(guān)K1K4，編程將開(kāi)關(guān)的狀態(tài)反映到發(fā)光二極管上。（開(kāi)關(guān)閉合，對(duì)應(yīng)的燈亮，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，對(duì)應(yīng)的燈滅）。 2 電路原理圖 圖1 3 程序設(shè)計(jì)內(nèi)容 3.1 開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè) 對(duì)于開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)，相對(duì)單片機(jī)來(lái)說(shuō)，是輸入關(guān)系，我們可輪流檢測(cè)每個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，根據(jù)每個(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)讓相應(yīng)的發(fā)光二極管指示，可以采用JBP1.X，REL或JNBP1.X，REL指令來(lái)完成；也可以一次性檢測(cè)四路開(kāi)關(guān)狀態(tài)，然后讓其指示，可以采用MOVA，P1指令一次把P1端口的狀態(tài)全部讀入，然后取高4位的狀態(tài)來(lái)指示。 3.2 輸出控制 根據(jù)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，由發(fā)光二極管L1L4來(lái)指示，我們可以用SETBP1.X和CLRP1.X指令來(lái)完成，也可以采用MOVP1，1111XXXXB方法一次指示。 4 程序框圖 讀P1口數(shù)據(jù)到ACC中 ACC內(nèi)容右移4次 ACC內(nèi)容與F0H相或 ACC內(nèi)容送入P1口 圖2 5 解決方案方法一（匯編源程序）ORG 00HSTART: MOV A,P1ANL A,#0F0HRR ARR ARR ARR AORl A,#0F0HMOV P1,ASJMP STARTEND方法二（匯編源程序）ORG 00HSTART: JB P1.4,NEXT1CLR P1.0SJMP NEX1NEXT1: SETB P1.0NEX1: JB P1.5,NEXT2CLR P1.1SJMP NEX2NEXT2: SETB P1.1NEX2: JB P1.6,NEXT3CLR P1.2SJMP NEX3NEXT3: SETB P1.2NEX3: JB P1.7,NEXT4CLR P1.3SJMP NEX4NEXT4: SETB P1.3NEX4: SJMP STARTEND實(shí)驗(yàn)3 報(bào)警產(chǎn)生器 1 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 用P1.0輸出1KHz和500Hz的音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，作報(bào)警信號(hào)，要求1KHz信號(hào)響100ms，500Hz信號(hào)響200ms,交替進(jìn)行，P1.7接一開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，當(dāng)開(kāi)關(guān)合上響報(bào)警信號(hào)，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)告警信號(hào)停止，編出程序。 2 電路原理圖 圖1 3 程序設(shè)計(jì)內(nèi)容 3.1 信號(hào)產(chǎn)生的方法 500Hz信號(hào)周期為2ms，信號(hào)電平為每1ms變反1次，1KHz的信號(hào)周期為1ms，信號(hào)電平每500us變反1次； 4 程序框圖 圖2 5 匯編源程序FLAG BIT 00HORG 00HSTART: JB P1.7,STARTJNB FLAG,NEXTMOV R2,#200DV: CPL P1.0LCALL DELY500LCALL DELY500DJNZ R2,DVCPL FLAGNEXT: MOV R2,#200DV1: CPL P1.0LCALL DELY500DJNZ R2,DV1CPL FLAGSJMP STARTDELY500: MOV R7,#250LOOP: NOPDJNZ R7,LOOPRETEND實(shí)驗(yàn)4 I/O并行口直接驅(qū)動(dòng)LED顯示 1. 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 如圖1所示，利用AT89S51單片機(jī)的P0端口的P0.0P0.7連接到一個(gè)共陰數(shù)碼管的ah的筆段上，數(shù)碼管的公共端接地。在數(shù)碼管上循環(huán)顯示09數(shù)字，時(shí)間間隔0.2秒。 2. 電路原理圖 圖1 3 程序設(shè)計(jì)內(nèi)容 （1） LED數(shù)碼顯示原理 七段LED顯示器內(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)各管的極管的接線(xiàn)形式，可分成共陰極型和共陽(yáng)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(chēng)之為字形碼，下面給出共陰極的字形碼見(jiàn)表2 “0”3FH“8”7FH“1”06H“9”6FH“2”5BH“A”77H“3”4FH“b”7CH“4”66H“C”39H“5”6DH“d”5EH“6”7DH“E”79H“7”07H“F”71H（2） 由于顯示的數(shù)字09的字形碼沒(méi)有規(guī)律可循，只能采用查表的方式來(lái)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：TABLEDB3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH，6FH。4程序框圖 圖25 匯編源程序ORG 0START: MOV R1,#00HNEXT: MOV A,R1MOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRMOV P0,ALCALL DELAYINC R1CJNE R1,#10,NEXTLJMP STARTDELAY: MOV R5,#20D2: MOV R6,#20D1: MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D1DJNZ R5,D2RETTABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHEND實(shí)驗(yàn)5 按鍵識(shí)別方法之一1 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 每按下一次開(kāi)關(guān)SP1，計(jì)數(shù)值加1，通過(guò)AT89S51單片機(jī)的P1端口的P1.0到P1.3顯示出其的二進(jìn)制計(jì)數(shù)值。 2 電路原理圖 3程序設(shè)計(jì)方法 （1）其實(shí)，作為一個(gè)按鍵從沒(méi)有按下到按下以及釋放是一個(gè)完整的過(guò)程，也就是說(shuō)，當(dāng)我們按下一個(gè)按鍵時(shí)，總希望某個(gè)命令只執(zhí)行一次，而在按鍵按下的 過(guò)程中，不要有干擾進(jìn)來(lái)，因?yàn)?，在按下的過(guò)程中，一旦有干擾過(guò)來(lái)，可能造成誤觸發(fā)過(guò)程，這并不是我們所想要的。因此在按鍵按下的時(shí)候,圖2要把我們手上的干擾信號(hào)以及按鍵的機(jī)械接觸等干擾信號(hào)給濾除掉，一般情況下，我們可以采用電容來(lái)濾除掉這些干擾信號(hào)，但實(shí)際上，會(huì)增加硬件成本及硬件電路的體積，這是我們不希望，總得有個(gè)辦法解決這個(gè)問(wèn)題，因此我們可以采用軟件濾波的方法去除這些干擾信號(hào)，一般情況下，一個(gè)按鍵按下的時(shí)候，總是在按下的時(shí)刻存在著一定的干擾信號(hào)，按下之后就基本上進(jìn)入了穩(wěn)定的狀態(tài)。具體的一個(gè)按鍵從按下到釋放的全過(guò)程的信號(hào)圖如上圖所示： 從圖中可以看出，我們?cè)诔绦蛟O(shè)計(jì)時(shí)，從按鍵被識(shí)別按下之后，延時(shí)5ms以上，從而避開(kāi)了干擾信號(hào)區(qū)域，我們?cè)賮?lái)檢測(cè)一次，看按鍵是否真得已經(jīng)按下，若真得已經(jīng)按下，這時(shí)肯定輸出為低電平，若這時(shí)檢測(cè)到的是高電平，證明剛才是由于干擾信號(hào)引起的誤觸發(fā)，CPU就認(rèn)為是誤觸發(fā)信號(hào)而舍棄這次的按鍵識(shí)別過(guò)程。從而提高了系統(tǒng)的可靠性。 由于要求每按下一次，命令被執(zhí)行一次，直到下一次再按下的時(shí)候，再執(zhí)行一次命令，因此從按鍵被識(shí)別出來(lái)之后，我們就可以執(zhí)行這次的命令，所以要有一個(gè)等待按鍵釋放的過(guò)程，顯然釋放的過(guò)程，就是使其恢復(fù)成高電平狀態(tài)。 （1）對(duì)于按鍵識(shí)別的指令，我們依然選擇如下指令JBBIT，REL指令是用來(lái)檢測(cè)BIT是否為高電平，若BIT1，則程序轉(zhuǎn)向REL處執(zhí)行程序，否則就繼續(xù)向下執(zhí)行程序?；蛘呤荍NBBIT，REL指令是用來(lái)檢測(cè)BIT是否為低電平，若BIT0，則程序轉(zhuǎn)向REL處執(zhí)行程序，否則就繼續(xù)向下執(zhí)行程序。 （2）但對(duì)程序設(shè)計(jì)過(guò)程中按鍵識(shí)別過(guò)程的框圖如右圖所示：圖34 程序框圖 圖46 匯編源程序ORG 0START: MOV R1,#00H ;初始化R1為0，表示從0開(kāi)始計(jì)數(shù)MOV A,R1 ;CPL A ;取反指令MOV P1,A ;送出P1端口由發(fā)光二極管顯示REL: JNB P3.7,REL ;判斷SP1是否按下LCALL DELAY10MS ;若按下，則延時(shí)10ms左右JNB P3.7,REL ;再判斷SP1是否真得按下INC R1 ;若真得按下，則進(jìn)行按鍵處理，使MOV A,R1 ;計(jì)數(shù)內(nèi)容加1，并送出P1端口由CPL A ;發(fā)光二極管顯示MOV P1,A ;JNB P3.7,$ ;等待SP1釋放SJMP REL ;繼續(xù)對(duì)K1按鍵掃描DELAY10MS: MOV R6,#20 ;延時(shí)10ms子程序L1: MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,L1RETEND實(shí)驗(yàn)6 一鍵多功能按鍵識(shí)別技術(shù) 1實(shí)驗(yàn)任務(wù) 如圖1所示，開(kāi)關(guān)SP1接在P3.7/RD管腳上，在AT89S51單片機(jī)的P1端口接有四個(gè)發(fā)光二極管，上電的時(shí)候，L1接在P1.0管腳上的發(fā)光二極管在閃爍，當(dāng)每一次按下開(kāi)關(guān)SP1的時(shí)候，L2接在P1.1管腳上的發(fā)光二極管在閃爍，再按下開(kāi)關(guān)SP1的時(shí)候，L3接在P1.2管腳上的發(fā)光二極管在閃爍，再按下開(kāi)關(guān)SP1的時(shí)候，L4接在P1.3管腳上的發(fā)光二極管在閃爍，再按下開(kāi)關(guān)SP1的時(shí)候，又輪到L1在閃爍了，如此輪流下去。 2電路原理圖 圖1 3程序設(shè)計(jì)方法 （1）設(shè)計(jì)思想由來(lái) 在我們生活中，我們很容易通過(guò)這個(gè)叫張三，那個(gè)叫李四，另外一個(gè)是王五；那是因?yàn)槊總€(gè)人有不同的名子，我們就很快認(rèn)出，同樣，對(duì)于要通過(guò)一個(gè)按鍵來(lái)識(shí)別每種不同的功能，我們給每個(gè)不同的功能模塊用不同的ID號(hào)標(biāo)識(shí)，這樣，每按下一次按鍵，ID的值是不相同的，所以單片機(jī)就很容易識(shí)別不同功能的身份了。 （2）設(shè)計(jì)方法 從上面的要求我們可以看出，L1到L4發(fā)光二極管在每個(gè)時(shí)刻的閃爍的時(shí)間是受開(kāi)關(guān)SP1來(lái)控制，我們給L1到L4閃爍的時(shí)段定義出不同的ID號(hào)，當(dāng)L1在閃爍時(shí)，ID0；當(dāng)L2在閃爍時(shí)，ID1；當(dāng)L3在閃爍時(shí)，ID2；當(dāng)L4在閃爍時(shí)，ID3；很顯然，只要每次按下開(kāi)關(guān)K1時(shí)，分別給出不同的ID號(hào)我們就能夠完成上面的任務(wù)了。下面給出有關(guān)程序設(shè)計(jì)的框圖。 4程序框圖 圖25 匯編源程序ID EQU 30HSP1 BIT P3.7L1 BIT P1.0L2 BIT P1.1L3 BIT P1.2L4 BIT P1.3ORG 0MOV ID,#00HSTART: JB K1,RELLCALL DELAY10MSJB K1,RELINC IDMOV A,IDCJNE A,#04,RELMOV ID,#00HREL: JNB K1,$MOV A,IDCJNE A,#00H,IS0CPL L1LCALL DELAYSJMP STARTIS0: CJNE A,#01H,IS1CPL L2LCALL DELAYSJMP STARTIS1: CJNE A,#02H,IS2CPL L3LCALL DELAYSJMP STARTIS2: CJNE A,#03H,IS3CPL L4LCALL DELAYSJMP STARTIS3: LJMP STARTDELAY10MS: MOV R6,#20LOOP1: MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,LOOP1RETDELAY: MOV R5,#20LOOP2: LCALL DELAY10MSDJNZ R5,LOOP2RETEND實(shí)驗(yàn)7 定時(shí)計(jì)數(shù)器T0作定時(shí)應(yīng)用技術(shù) 1 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 用AT89S51單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0產(chǎn)生一秒的定時(shí)時(shí)間，作為秒計(jì)數(shù)時(shí)間，當(dāng)一秒產(chǎn)生時(shí)，秒計(jì)數(shù)加1，秒計(jì)數(shù)到60時(shí)，自動(dòng)從0開(kāi)始。硬件電路如下圖所示 2 電路原理圖 3程序設(shè)計(jì)內(nèi)容 AT89S51單片機(jī)的內(nèi)部16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器是一個(gè)可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，它既可以工作在13位定時(shí)方式，也可以工作在16位定時(shí)方式和8位定時(shí)方式。只要通過(guò)設(shè)置特殊功能寄存器TMOD，即可完成。定時(shí)/計(jì)數(shù)器何時(shí)工作也是通過(guò)軟件來(lái)設(shè)定TCON特殊功能寄存器來(lái)完成的。 現(xiàn)在我們選擇16位定時(shí)工作方式，對(duì)于T0來(lái)說(shuō)，最大定時(shí)也只有65536us，即65.536ms，無(wú)法達(dá)到我們所需要的1秒的定時(shí)，因此，我們必須通過(guò)軟件來(lái)處理這個(gè)問(wèn)題，假設(shè)我們?nèi)0的最大定時(shí)為50ms，即要定時(shí)1秒需要經(jīng)過(guò)20次的50ms的定時(shí)。對(duì)于這20次我們就可以采用軟件的方法來(lái)統(tǒng)計(jì)了。 因此，我們?cè)O(shè)定TMOD00000001B，即TMOD01H 下面我們要給T0定時(shí)/計(jì)數(shù)器的TH0，TL0裝入預(yù)置初值，通過(guò)下面的公式可以計(jì)算出 TH0（21650000）/256 TL0（21650000）MOD256 當(dāng)T0在工作的時(shí)候，我們?nèi)绾蔚弥?0ms的定時(shí)時(shí)間已到，這回我們通過(guò)檢測(cè)TCON特殊功能寄存器中的TF0標(biāo)志位，如果TF01表示定時(shí)時(shí)間已到。 5 程序框圖 圖2 6 匯編源程序（查詢(xún)法）SECOND EQU 30HTCOUNT EQU 31HORG 00HSTART: MOV SECOND,#00HMOV TCOUNT,#00HMOV TMOD,#01HMOV TH0,#(65536-50000) / 256MOV TL0,#(65536-50000) MOD 256SETB TR0DISP: MOV A,SECONDMOV B,#10DIV ABMOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRMOV P0,AMOV A,BMOVC A,A+DPTRMOV P2,AWAIT: JNB TF0,WAITCLR TF0MOV TH0,#(65536-50000) / 256MOV TL0,#(65536-50000) MOD 256INC TCOUNTMOV A,TCOUNTCJNE A,#20,NEXTMOV TCOUNT,#00HINC SECONDMOV A,SECONDCJNE A,#60,NEXMOV SECOND,#00HNEX: LJMP DISPNEXT: LJMP WAITTABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHEND實(shí)驗(yàn)8定時(shí)計(jì)數(shù)器T0作定時(shí)應(yīng)用技術(shù) 1 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 用AT89S51的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0產(chǎn)生2秒鐘的定時(shí)，每當(dāng)2秒定時(shí)到來(lái)時(shí)，更換指示燈閃爍，每個(gè)指示閃爍的頻率為0.2秒，也就是說(shuō)，開(kāi)始L1指示燈以0.2秒的速率閃爍，當(dāng)2秒定時(shí)到來(lái)之后，L2開(kāi)始以0.2秒的速率閃爍，如此循環(huán)下去。0.2秒的閃爍速率也由定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0來(lái)完成。 2 電路原理圖 3.程序設(shè)計(jì)內(nèi)容 （1）由于采用中斷方式來(lái)完成，因此，對(duì)于中斷源必須它的中斷入口地址，對(duì)于定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0來(lái)說(shuō)，中斷入口地址為000BH，因此在中斷入口地方加入長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)指令來(lái)執(zhí)行中斷服務(wù)程序。書(shū)寫(xiě)匯編源程序格式如下所示：ORG00HLJMPSTARTORG0BH  ;定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0中斷入口地址LJMP INT_T0START: NOP  ;主程序開(kāi)始.INT_T0: PUSH ACC  ;定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0中斷服務(wù)程序PUSH PSWPOP PSWPOP ACCRETI  ;中斷服務(wù)程序返回END （2）定時(shí)2秒，采用16位定時(shí)50ms，共定時(shí)40次才可達(dá)到2秒，每50ms產(chǎn)生一中斷，定時(shí)的40次數(shù)在中斷服務(wù)程序中完成，同樣0.2秒的定時(shí)，需要4次才可達(dá)到0.2秒。對(duì)于中斷程序，在主程序中要對(duì)中斷開(kāi)中斷。 （3）由于每次2秒定時(shí)到時(shí)，L1L4要交替閃爍。采用ID來(lái)號(hào)來(lái)識(shí)別。當(dāng)ID0時(shí)，L1在閃爍，當(dāng)ID1時(shí)，L2在閃爍；當(dāng)ID2時(shí)，L3在閃爍；當(dāng)ID3時(shí)，L4在閃爍 5 程序框圖 T0中斷服務(wù)程序框圖 主程序框圖 6.匯編源程序TCOUNT2S EQU 30HTCNT02S EQU 31HID EQU 32HORG 00HLJMP STARTORG 0BHLJMP INT_T0START: MOV TCOUNT2S,#00HMOV TCNT02S,#00HMOV ID,#00HMOV TMOD,#01HMOV TH0,#(65536-50000) / 256MOV TL0,#(65536-50000) MOD 256SETB TR0SETB ET0SETB EASJMP $INT_T0: MOV TH0,#(65536-50000) / 256MOV TL0,#(65536-50000) MOD 256INC TCOUNT2SMOV A,TCOUNT2SCJNE A,#40,NEXTMOV TCOUNT2S,#00HINC IDMOV A,IDCJNE A,#04H,NEXTMOV ID,#00HNEXT: INC TCNT02SMOV A,TCNT02SCJNE A,#4,DONEMOV TCNT02S,#00HMOV A,IDCJNE A,#00H,SID1CPL P1.0SJMP DONESID1: CJNE A,#01H,SID2CPL P1.1SJMP DONESID2: CJNE A,#02H,SID3CPL P1.2SJMP DONESID3: CJNE A,#03H,SID4CPL P1.3SID4: SJMP DONEDONE: RETIEND實(shí)驗(yàn)9 “嘀、嘀、”報(bào)警聲 1 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 用AT89S51單片機(jī)產(chǎn)生“嘀、嘀、”報(bào)警聲從P1.0端口輸出，產(chǎn)生頻率為1KHz，根據(jù)上面圖可知：1KHZ方波從P1.0輸出0.2秒，接著0.2秒從P1.0輸出電平信號(hào)，如此循環(huán)下去，就形成我們所需的報(bào)警聲了。 2 電路原理圖 圖1 3 程序設(shè)計(jì)方法 （1）生活中我們常常到各種各樣的報(bào)警聲，例如“嘀、嘀、”就是常見(jiàn)的一種聲音報(bào)警聲，但對(duì)于這種報(bào)警聲，嘀0.2秒鐘，然后斷0.2秒鐘，如此循環(huán)下去，假設(shè)嘀聲的頻率為1KHz，則報(bào)警聲時(shí)序圖如下圖所示： 上述波形信號(hào)如何用單片機(jī)來(lái)產(chǎn)生呢？ （2） 由于要產(chǎn)生上面的信號(hào)，我們把上面的信號(hào)分成兩部分，一部分為1KHZ方波，占用時(shí)間為0.2秒；另一部分為電平，也是占用0.2秒；因此，我們利用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0作為定時(shí)，可以定時(shí)0.2秒；同時(shí)，也要用單片機(jī)產(chǎn)生1KHZ的方波，對(duì)于1KHZ的方波信號(hào)周期為1ms，高電平占用0.5ms，低電平占用0.5ms，因此也采用定時(shí)器T0來(lái)完成0.5ms的定時(shí)；最后，可以選定定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0的定時(shí)時(shí)間為0.5ms，而要定時(shí)0.2秒則是0.5ms的400倍，也就是說(shuō)以0.5ms定時(shí)400次就達(dá)到0.2秒的定時(shí)時(shí)間了。 5 程序框圖 主程序框圖 中斷服務(wù)程序框圖 圖26 匯編源程序T02SA EQU 30HT02SB EQU 31HFLAG BIT 00HORG 00HLJMP STARTORG 0BHLJMP INT_T0START: MOV T02SA,#00HMOV T02SB,#00HCLR FLAGMOV TMOD,#01HMOV TH0,#(65536-500) / 256MOV TL0,#(65536-500) MOD 256SETB TR0SETB ET0SETB EASJMP $INT_T0:MOV TH0,#(65536-500) / 256MOV TL0,#(65536-500) MOD 256INC T02SAMOV A,T02SACJNE A,#100,NEXTINC T02SBMOV A,T02SBCJNE A,#04H,NEXTMOV T02SA,#00HMOV T02SB,#00HCPL FLAGNEXT: JB FLAG,DONECPL P1.0DONE: RETIEND實(shí)驗(yàn)10 8X8 LED點(diǎn)陣顯示技術(shù) 1 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 在8X8LED點(diǎn)陣上顯示柱形，讓其先從左到右平滑移動(dòng)三次，其次從右到左平滑移動(dòng)三次，再次從上到下平滑移動(dòng)三次，最后從下到上平滑移動(dòng)三次，如此循環(huán)下去。 2 電路原理圖 3 程序設(shè)計(jì)內(nèi)容 (1) 8X8點(diǎn)陣LED工作原理說(shuō)明 8X8點(diǎn)陣LED結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖2從圖2中可以看出，8X8點(diǎn)陣共需要64個(gè)發(fā)光二極管組成，且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線(xiàn)和列線(xiàn)的交叉點(diǎn)上，當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一列置1電平，某一行置0電平，則相應(yīng)的二極管就亮；因此要實(shí)現(xiàn)一根柱形的亮法，如圖49所示，對(duì)應(yīng)的一列為一根豎柱，或者對(duì)應(yīng)的一行為一根橫柱，因此實(shí)現(xiàn)柱的亮的方法如下所述： 一根豎柱：對(duì)應(yīng)的列置1，而行則采用掃描的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。 一根橫柱：對(duì)應(yīng)的行置0，而列則采用掃描的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。 5匯編源程序ORG 00HSTART: NOPMOV R3,#3LOP2: MOV R4,#8MOV R2,#0LOP1: MOV P1,#0FFHMOV DPTR,#TABAMOV A,R2MOVC A,A+DPTRMOV P3,AINC R2LCALL DELAYDJNZ R4,LOP1DJNZ R3,LOP2MOV R3,#3LOP4: MOV R4,#8MOV R2,#7LOP3: MOV P1,#0FFHMOV DPTR,#TABAMOV A,R2MOVC A,A+DPTRMOV P3,ADEC R2LCALL DELAYDJNZ R4,LOP3DJNZ R3,LOP4MOV R3,#3LOP6: MOV R4,#8MOV R2,#0LOP5: MOV P3,#00HMOV DPTR,#TABBMOV A,R2MOVC A,A+DPTRMOV P1,AINC R2LCALL DELAYDJNZ R4,LOP5DJNZ R3,LOP6MOV R3,#3LOP8: MOV R4,#8MOV R2,#7LOP7: MOV P3,#00HMOV DPTR,#TABBMOV A,R2MOVC A,A+DPTRMOV P1,ADEC R2LCALL DELAYDJNZ R4,LOP7DJNZ R3,LOP8LJMP STARTDELAY: MOV R5,#10D2: MOV R6,#20D1: MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D1DJNZ R5,D2RETTABA: DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FHTABB: DB 01H,02H,04H,08H,10H,20H,40H,80HEND實(shí)驗(yàn)11電子琴 1 實(shí)驗(yàn)任務(wù) （1）由4X4組成16個(gè)按鈕矩陣，設(shè)計(jì)成16個(gè)音。 （2）可隨意彈奏想要表達(dá)的音樂(lè)。 2 電路原理圖 圖1 3 相關(guān)程序內(nèi)容 （1）4X4行列式鍵盤(pán)識(shí)別； （2）音樂(lè)產(chǎn)生的方法； 一首音樂(lè)是許多不同的音階組成的，而每個(gè)音階對(duì)應(yīng)著不同的頻率，這樣我們就可以利用不同的頻率的組合，即可構(gòu)成我們所想要的音樂(lè)了，當(dāng)然對(duì)于單片機(jī)來(lái)產(chǎn)生不同的頻率非常方便，我們可以利用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0來(lái)產(chǎn)生這樣方波頻率信號(hào)，因此，我們只要把一首歌曲的音階對(duì)應(yīng)頻率關(guān)系弄正確即可?，F(xiàn)在以單片機(jī)12MHZ晶振為例，例出高中低音符與單片機(jī)計(jì)數(shù)T0相關(guān)的計(jì)數(shù)值如下表所示 音符頻率（HZ）簡(jiǎn)譜碼（T值）音符頻率（HZ）簡(jiǎn)譜碼（T值）低1DO26263628# 4 FA#74064860#1DO#27763731中 5 SO78464898低2RE29463835# 5 SO#83164934#2 RE#31163928中 6 LA88064968低 3 M33064021# 693264994低 4 FA34964103中 7 SI98865030# 4 FA#37064185高 1 DO104665058低 5 SO39264260# 1 DO#110965085# 5 SO#41564331高 2 RE117565110低 6 LA44064400# 2 RE#124565134# 646664463高 3 M131865157低 7 SI49464524高 4 FA139765178中 1 DO52364580# 4 FA#148065198# 1 DO#55464633高 5 SO156865217中 2 RE58764684# 5 SO#166165235# 2 RE#62264732高 6 LA176065252中 3 M65964777# 6186565268中 4 FA69864820高 7 SI196765283下面我們要為這個(gè)音符建立一個(gè)表格，有助于單片機(jī)通過(guò)查表的方式來(lái)獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)低音019之間，中音在2039之間，高音在4059之間 TABLE: DW 0,63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0 DW 0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0 DW 0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0 DW 0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0 DW 0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0 DW 0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0 DW 0 2、音樂(lè)的音拍，一個(gè)節(jié)拍為單位（C調(diào)） 曲調(diào)值DELAY曲調(diào)值DELAY調(diào)4/4125ms調(diào)4/462ms調(diào)3/4187ms調(diào)3/494ms調(diào)2/4250ms調(diào)2/4125ms對(duì)于不同的曲調(diào)我們也可以用單片機(jī)的另外一個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器來(lái)完成。 下面就用AT89S51單片機(jī)產(chǎn)生一首“生日快樂(lè)”歌曲來(lái)說(shuō)明單片機(jī)如何產(chǎn)生的。 在這個(gè)程序中用到了兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器來(lái)完成的。其中T0用來(lái)產(chǎn)生音符頻率，T1用來(lái)產(chǎn)生音拍。 5 程序框圖 6 匯編源程序KEYBUF EQU 30HSTH0 EQU 31HSTL0 EQU 32HTEMP EQU 33HORG 00HLJMP STARTORG 0BHLJMP INT_T0START: MOV TMOD,#01HSETB ET0SETB EAWAIT:MOV P3,#0FFHCLR P3.4MOV A,P3ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY1LCALL DELY10MSMOV A,P3ANL A,#0FHXRL A,#0FHJZ NOKEY1MOV A,P3ANL A,#0FHCJNE A,#0EH,NK1MOV KEYBUF,#0LJMP DK1NK1: CJNE 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