2022年单片机C语言编程基础及实例 .pdf
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1、51 单片机 C 语言编程基础及实例时间:2008-01-08 来源 : 作者 : 点击: 80792 字体大小 :【大 中 小】基础知识: 51 单片机编程基础第一节:单数码管按键显示第二节:双数码管可调秒表第三节:十字路口交通灯第四节:数码管驱动第五节:键盘驱动第六节:低频频率计第七节:电子表第八节:串行口应用基础知识: 51 单片机编程基础单片机的外部结构:1.DIP40 双列直插;2.P0, P1,P2,P3 四个 8 位准双向I/O 引脚;(作为 I/O 输入时,要先输出高电平)3.电源 VCC(PIN40 )和地线GND(PIN20 ) ;4.高电平复位RESET(PIN9) ;
2、(10uF 电容接 VCC与 RESET,即可实现上电复位)5.内置振荡电路,外部只要接晶体至X1(PIN18 )和 X0(PIN19 ) ; (频率为主频的12倍)6.程序配置 EA( PIN31 )接高电平VCC; (运行单片机内部ROM 中的程序)7.P3 支持第二功能:RXD、TXD、INT0 、INT1 、T0、T1 单片机内部I/O 部件 :(所为学习单片机,实际上就是编程控制以下I/O 部件,完成指定任务) 1.四个 8 位通用 I/O 端口,对应引脚P0、P1、P2 和 P3;2.两个 16 位定时计数器; (TMOD,TCON,TL0,TH0,TL1,TH1)3.一个串行通信
3、接口; (SCON,SBUF)4.一个中断控制器; (IE,IP)针对 AT89C52 单片机,头文件AT89x52.h 给出了 SFR 特殊功能寄存器所有端口的定义。C 语言编程基础 :名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 29 页 - - - - - - - - - 1.十六进制表示字节0 x5a:二进制为01011010B ;0 x6E 为 01101110 。2.如果将一个16 位二进数赋给一个8 位的字节变量,则自动截断为低8 位,而丢掉高 8 位。3
4、.+var表示对变量var 先增一; var 表示对变量后减一。4.x |= 0 x0f;表示为x = x | 0 x0f; 5.TMOD = ( TMOD & 0 xf0 ) | 0 x05;表示给变量TMOD 的低四位赋值0 x5,而不改变TMOD 的高四位。6.While( 1 ); 表示无限执行该语句,即死循环。语句后的分号表示空循环体,也就是; 在某引脚输出高电平的编程方法: (比如 P1.3(PIN4)引脚)代码1.#include /该头文档中有单片机内部资源的符号化定义,其中包含P1.32.void main( void ) /void 表示没有输入参数,也没有函数返值,这入单
5、片机运行的复位入口3. 4. P1_3 = 1; / 给 P1_3 赋值 1,引脚 P1.3就能输出高电平VCC 5. While( 1 ); /死循环,相当 LOOP: goto LOOP; 6. 注意: P0 的每个引脚要输出高电平时,必须外接上拉电阻(如4K7)至 VCC 电源。在某引脚输出低电平的编程方法: (比如 P2.7 引脚)代码1.#include /该头文档中有单片机内部资源的符号化定义,其中包含P2.72.void main( void ) /void 表示没有输入参数,也没有函数返值,这入单片机运行的复位入口3. 4. P2_7 = 0; / 给 P2_7 赋值 0,引脚
6、 P2.7就能输出低电平GND 5. While( 1 ); /死循环,相当 LOOP: goto LOOP; 6. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 29 页 - - - - - - - - - 在某引脚输出方波编程方法: (比如 P3.1 引脚)代码1.#include /该头文档中有单片机内部资源的符号化定义,其中包含P3.12.void main( void ) /void 表示没有输入参数,也没有函数返值,这入单片机运行的复位入口3. 4. Whi
7、le( 1 ) / 非零表示真,如果为真则执行下面循环体的语句5. 6.P3_1 = 1; / 给 P3_1 赋值 1,引脚 P3.1就能输出高电平VCC 7. P3_1 = 0; / 给 P3_1 赋值 0,引脚 P3.1就能输出低电平GND 8. / 由于一直为真,所以不断输出高、低、高、低 ,从而形成方波9. 将某引脚的输入电平取反后,从另一个引脚输出: ( 比如P0.4 = NOT( P1.1) )代码1.#include /该头文档中有单片机内部资源的符号化定义,其中包含 P0.4和 P1.1 2.void main( void ) /void 表示没有输入参数,也没有函数返值,这入
8、单片机运行的复位入口3. 4. P1_1 = 1; / 初始化。 P1.1作为输入,必须输出高电平5.While( 1 ) / 非零表示真,如果为真则执行下面循环体的语句6. 7.if( P1_1 = 1 ) / 读取 P1.1 ,就是认为P1.1为输入,如果P1.1输入高电平VCC 8. P0_4 = 0; / 给 P0_4 赋值 0,引脚 P0.4就能输出低电平GND 9.else/ 否则 P1.1输入为低电平GND 10./ P0_4 = 0; /给 P0_4 赋值 0,引脚 P0.4就能输出低电平GND 11. P0_4 = 1; / 给 P0_4 赋值 1,引脚 P0.4就能输出高电
9、平VCC 12. / 由于一直为真,所以不断根据P1.1的输入情况,改变P0.4 的输出电平13. 将某端口8 个引脚输入电平,低四位取反后,从另一个端口8 个引脚输出 : ( 比如P2 = NOT( P3 ) )名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 29 页 - - - - - - - - - 代码1.#include /该头文档中有单片机内部资源的符号化定义,其中包含P2 和 P32.void main( void ) /void 表示没有输入参数,也没有函
10、数返值,这入单片机运行的复位入口3. 4. P3 = 0 xff; / 初始化。 P3 作为输入,必须输出高电平,同时给P3 口的 8 个引脚输出高电平5.While( 1 ) / 非零表示真,如果为真则执行下面循环体的语句6. / 取反的方法是异或1,而不取反的方法则是异或0 7.P2 = P30 x0f / 读取 P3,就是认为P3 为输入,低四位异或者1,即取反,然后输出8. / 由于一直为真,所以不断将P3 取反输出到P2 9. 注意 :一个字节的8 位 D7、D6 至 D0,分别输出到P3.7、P3.6 至 P3.0 ,比如 P3=0 x0f ,则P3.7、P3.6、P3.5、P3.
11、4 四个引脚都输出低电平,而P3.3、P3.2、P3.1、P3.0 四个引脚都输出高电平。同样,输入一个端口P2,即是将P2.7、P2.6 至 P2.0,读入到一个字节的8位 D7、D6 至 D0。第一节:单数码管按键显示单片机最小系统的硬件原理接线图:1.接电源: VCC(PIN40 ) 、GND( PIN20 ) 。加接退耦电容0.1uF 2.接晶体: X1( PIN18 ) 、X2(PIN19 ) 。注意标出晶体频率(选用12MHz) ,还有辅助电容 30pF 3.接复位: RES(PIN9) 。接上电复位电路,以及手动复位电路,分析复位工作原理4.接配置: EA(PIN31 ) 。说明
12、原因。发光二极的控制:单片机 I/O 输出将一发光二极管LED 的正极(阳极)接P1.1,LED 的负极(阴极)接地GND。只要 P1.1输出高电平VCC, LED 就正向导通(导通时LED 上的压降大于1V) ,有电流流过LED,至发 LED 发亮。实际上由于P1.1 高电平输出电阻为10K, 起到输出限流的作用,所以流过LED的电流小于( 5V-1V)/10K = 0.4mA。只要 P1.1 输出低电平GND,实际小于0.3V,LED 就不能导通,结果LED 不亮。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理
13、 - - - - - - - 第 4 页,共 29 页 - - - - - - - - - 开关双键的输入:输入先输出高一个按键 KEY_ON 接在 P1.6 与 GND 之间,另一个按键KEY_OFF 接 P1.7 与 GND 之间,按KEY_ON 后 LED 亮,按 KEY_OFF 后 LED 灭。同时按下LED 半亮, LED 保持后松开键的状态,即 ON 亮 OFF 灭。代码1.#include 2.#define LED P11 /用符号 LED 代替 P1_1 3.#define KEY_ON P16 /用符号 KEY_ON代替 P1_6 4.#define KEY_OFF P17
14、 /用符号 KEY_OFF 代替 P1_7 5.void main( void ) / 单片机复位后的执行入口,void表示空, 无输入参数, 无返回值6. 7. KEY_ON = 1; /作为输入,首先输出高, 接下 KEY_ON, P1.6 则接地为0, 否则输入为1 8. KEY_OFF = 1; / 作为输入,首先输出高,接下KEY_OFF,P1.7则接地为 0,否则输入为1 9. While( 1 ) / 永远为真,所以永远循环执行如下括号内所有语句10. 11.if( KEY_ON=0 ) LED=1; / 是 KEY_ON 接下,所示P1.1输出高, LED 亮12.if( KE
15、Y_OFF=0 ) LED=0; / 是 KEY_OFF 接下,所示P1.1输出低, LED 灭13. / 松开键后,都不给LED 赋值,所以LED 保持最后按键状态。14./ 同时按下时, LED 不断亮灭,各占一半时间,交替频率很快,由于人眼惯性,看上去为半亮态15. 数码管的接法和驱动原理一支七段数码管实际由8 个发光二极管构成,其中7 个组形构成数字8 的七段笔画,所以称为七段数码管,而余下的1 个发光二极管作为小数点。作为习惯,分别给8 个发光二极管标上记号:a,b,c,d,e,f,g,h。对应 8 的顶上一画,按顺时针方向排,中间一画为g,小数点为 h。我们通常又将各二极与一个字节
16、的8位对应,a(D0),b(D1),c(D2),d(D3),e(D4),f(D5),g(D6),h(D7),相应8 个发光二极管正好与单片机一个端口 Pn 的 8 个引脚连接, 这样单片机就可以通过引脚输出高低电平控制8 个发光二极的亮与灭,从而显示各种数字和符号;对应字节,引脚接法为:a(Pn.0) ,b(Pn.1) ,c(Pn.2) ,d(Pn.3) ,e(Pn.4) ,f(Pn.5) ,g(Pn.6) , h(Pn.7) 。如果将 8 个发光二极管的负极(阴极)内接在一起,作为数码管的一个引脚,这种数码名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - -
17、- - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 29 页 - - - - - - - - - 管则被称为共阴数码管,共同的引脚则称为共阴极,8 个正极则为段极。否则,如果是将正极(阳极)内接在一起引出的,则称为共阳数码管,共同的引脚则称为共阳极,8 个负极则为段极。以单支共阴数码管为例,可将段极接到某端口Pn,共阴极接GND,则可编写出对应十六进制码的七段码表字节数据如右图:16 键码显示的程序我们在 P1 端口接一支共阴数码管SLED,在 P2、P3 端口接 16 个按键, 分别编号为KEY_0、KEY_1 到 KEY_F,操作时只能按一个键,按键后SL
18、ED 显示对应键编号。代码1.#include 2.#define SLED P1 3.#define KEY_0 P20 4.#define KEY_1 P21 5.#define KEY_2 P22 6.#define KEY_3 P23 7.#define KEY_4 P24 8.#define KEY_5 P25 9.#define KEY_6 P26 10.#define KEY_7 P27 11.#define KEY_8 P30 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -
19、- 第 6 页,共 29 页 - - - - - - - - - 12.#define KEY_9 P31 13.#define KEY_A P32 14.#define KEY_B P33 15.#define KEY_C P34 16.#define KEY_D P35 17.#define KEY_E P36 18.#define KEY_F P37 19.Code unsigned char Seg7Code16= / 用十六进数作为数组下标,可直接取得对应的七段编码字节20./ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F 21.0 x3f, 0 x06, 0 x5
20、b, 0 x4f, 0 x66, 0 x6d, 0 x7d, 0 x07, 0 x7f, 0 x6f, 0 x77, 0 x7c, 0 x39, 0 x5e, 0 x79, 0 x71; 22.void main( void ) 23. 24. unsigned char i=0; / 作为数组下标25.P2 = 0 xff; /P2作为输入,初始化输出高26. P3 = 0 xff; /P3作为输入,初始化输出高27. While( 1 ) 28. 29.if( KEY_0 = 0 ) i=0; if( KEY_1 = 0 ) i=1; 30.if( KEY_2 = 0 ) i=2; if(
21、 KEY_3 = 0 ) i=3; 31.if( KEY_4 = 0 ) i=4; if( KEY_5 = 0 ) i=5; 32.if( KEY_6 = 0 ) i=6; if( KEY_7 = 0 ) i=7; 33.if( KEY_8 = 0 ) i=8; if( KEY_9 = 0 ) i=9; 34.if( KEY_A = 0 ) i=0 xA; if( KEY_B = 0 ) i=0 xB; 35.if( KEY_C = 0 ) i=0 xC; if( KEY_D = 0 ) i=0 xD; 36.if( KEY_E = 0 ) i=0 xE; if( KEY_F = 0 ) i=
22、0 xF; 37. SLED = Seg7Code i ; /开始时显示0,根据 i 取应七段编码38. 39. 第二节:双数码管可调秒表解:只要满足题目要求,方法越简单越好。由于单片机I/O 资源足够,所以双数码管可接成静态显示方式, 两个共阴数码管分别接在P1 (秒十位)和 P2 (秒个位)口,它们的共阴极都接地, 安排两个按键接在P3.2(十位数调整) 和 P3.3名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 29 页 - - - - - - - - - (个位数
23、调整)上,为了方便计时,选用12MHz 的晶体。为了达到精确计时,选用定时器方式 2,每计数 250 重载一次,即 250us,定义一整数变量计数重载次数,这样计数4000 次即为一秒。定义两个字节变量S10 和 S1 分别计算秒十位和秒个位。编得如下程序:代码1.#include 2.Code unsigned char Seg7Code16= / 用十六进数作为数组下标,可直接取得对应的七段编码字节3./ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F 4.0 x3f, 0 x06, 0 x5b, 0 x4f, 0 x66, 0 x6d, 0 x7d, 0 x07, 0 x
24、7f, 0 x6f, 0 x77, 0 x7c, 0 x39, 0 x5e, 0 x79, 0 x71; 5.void main( void ) 6. 7. unsigned int us250 = 0; 8. unsigned char s10 = 0; 9. unsigned char s1 = 0; 10. unsigned char key10 = 0; / 记忆按键状态,为1 按下11. unsigned char key1 = 0; / 记忆按键状态,为1 按下12./ 初始化定时器 Timer0 13. TMOD = (TMOD & 0 xF0) | 0 x02; 14. TH1
25、 = -250; / 对于 8 位二进数来说, -250=6 ,也就是加250 次 1 时为 256 ,即为 0 15. TR1 = 1; 16.while(1) /-循环 1 17. P1 = Seg7Code s10 ; /显示秒十位18. P2 = Seg7Code s1 ; / 显示秒个位19.while( 1 ) /-循环 2 20./ 计时处理21.if( TF0 = 1 ) 22. TF0 = 0; 23.if( +us250 = 4000 ) 24. us250 = 0; 25.if( +s1 = 10 ) 26. s1 = 0; 27.if( +s10 = 6 ) s10 =
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