烟雾弹：给初学单片机的40个实验

一. 闪烁灯

1. 实验任务

如图4.1.1 所示：在P1.0 端口上接一个发光二极管L1，使L1 在不停地一亮一灭，一亮一灭的时间间隔为0.2 秒。

2. 电路原理图

图4.1.1

3. 系统板上硬件连线

把“单片机系统”区域中的P1.0 端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1 端口上。

4. 程序设计内容

(1). 延时程序的设计方法

作为单片机的指令的执行的时间是很短，数量大微秒级，因此，我们要求的闪烁时间间隔为0.2 秒，相对于微秒来说，相差太大，所以我们在执行某一指令时，插入延时程序，来达到我们的要求，但这样的延时程序是如何设计呢?下面具体介绍其原理：

如图4.1.1 所示的石英晶体为12MHz，因此，1 个机器周期为1微秒

机器周期微秒

  MOV R6,#20 2 个机器周期2

D1: MOV R7,#248 2 个机器周期2            2+2×248=498

  DJNZ R7,$ 2 个机器周期2×248            498

  DJNZ R6,D1 2 个机器周期2×20=40    10002

  因此，上面的延时程序时间为10.002ms。

   由以上可知，当R6=10、R7=248 时，延时5ms，R6=20、R7=248 时，延时10ms,以此为基本的计时单位。如本实验要求0.2 秒=200ms，10ms×R5=200ms，则R5=20，延时子程序如下：

DELAY: MOV R5,#20

D1: MOV R6,#20

D2: MOV R7,#248

DJNZ R7,$

DJNZ R6,D2

DJNZ R5,D1

RET

(2). 输出控制

如图1 所示，当P1.0 端口输出高电平，即P1.0=1 时，根据发光二极管的单向导电性可知，这时发光二极管L1 熄灭;当P1.0 端口输出低电平，即P1.0=0 时，发光二极管L1 亮;我们可以使用SETB P1.0 指令使P1.0端口输出高电平，使用CLR P1.0 指令使P1.0 端口输出低电平。

5. 程序框图

如图4.1.2 所示

图4.1.2

7. C 语言源程序

#include

sbit L1=P1^0;

void delay02s(void) //延时0.2 秒子程序

{

unsigned char i,j,k;

for(i=20;i>0;i--)

for(j=20;j>0;j--)

for(k=248;k>0;k--);

}

void main(void)

{

while(1)

{

L1=0;

delay02s();

L1=1;

delay02s();

}

}

二. 模拟开关灯

1. 实验任务

如图4.2.1 所示，监视开关K1(接在P3.0 端口上)，用发光二极管L1(接在单片机P1.0 端口上)显示开关状态，如果开关合上，L1 亮，开关打开，L1 熄灭。

2. 电路原理图

图4.2.1

3. 系统板上硬件连线

(1). 把“单片机系统”区域中的P1.0 端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1 端口上;

(2). 把“单片机系统”区域中的P3.0 端口用导线连接到“四路拨动开关”区域中的K1 端口上;

4. 程序设计内容

(1). 开关状态的检测过程

单片机对开关状态的检测相对于单片机来说，是从单片机的P3.0 端口输入信号，而输入的信号只有高电平和低电平两种，当拨开开关K1 拨上去，即输入高电平，相当开关断开，当拨动开关K1 拨下去，即输入低电平，相当开关闭合。单片机可以采用JB BIT，REL 或者是JNB BIT，REL 指令来完成对开关状态的检测即

可。

(2). 输出控制

如图3 所示，当P1.0 端口输出高电平，即P1.0=1 时，根据发光二极管的单向

导电性可知，这时发光二极管L1 熄灭;当P1.0 端口输出低电平，即P1.0=0

时，发光二极管L1 亮;我们可以使用SETB P1.0 指令使P1.0 端口输出高电平，

使用CLR P1.0 指令使P1.0 端口输出低电平。

5. 程序框图

7. C 语言源程序

#include

sbit K1=P3^0;

sbit L1=P1^0;

void main(void)

{

while(1)

{

if(K1==0)

{

L1=0; //灯亮

}

else

{

L1=1; //灯灭

}

}

}

三. 多路开关状态指示

1. 实验任务

如图4.3.1 所示，AT89S51 单片机的P1.0-P1.3 接四个发光二极管L1-L4，P1.4-P1.7 接了四个开关K1-K4，编程将开关的状态反映到发光二极管上。(开关闭合，对应的灯亮，开关断开，对应的灯灭)。

2. 电路原理图

图4.3.1

3. 系统板上硬件连线

(1. 把“单片机系统”区域中的P1.0-P1.3 用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1-L4 端口上;

(2. 把“单片机系统”区域中的P1.4-P1.7 用导线连接到“四路拨动开关”区域中的K1-K4 端口上;

4. 程序设计内容

(1. 开关状态检测

对于开关状态检测，相对单片机来说，是输入关系，我们可轮流检测每个开关状态，根据每个开关的状态让相应的发光二极管指示，可以采用JB P1.X，REL或JNB P1.X，REL 指令来完成;也可以一次性检测四路开关状态，然后让其指示，可以采用MOV A，P1 指令一次把P1 端口的状态全部读入，然后取高4 位的状态来指示。

(2. 输出控制

根据开关的状态，由发光二极管L1-L4 来指示，我们可以用SETB P1.X 和CLR P1.X 指令来完成，也可以采用MOV P1，#1111XXXXB 方法一次指示。

5. 程序框图

读P1 口数据到ACC 中

ACC 内容右移4 次

ACC 内容与F0H 相或

ACC 内容送入P1 口

<![endif]-->

7. 方法一(C 语言源程序)

#include

unsigned char temp;

void main(void)

{

while(1)

{

temp=P1>>4;

temp=temp | 0xf0; //高位赋1;

P1=temp;

}

}

9. 方法二(C 语言源程序)

#include

void main(void)

{

while(1)

{

if(P1_4==0)

{

P1_0=0;

}

else

{

P1_0=1;

}

if(P1_5==0)

{

P1_1=0;

}

else

{

P1_1=1;

}

if(P1_6==0)

{

P1_2=0;

}

else

{

P1_2=1;

}

if(P1_7==0)

{

P1_3=0;

}

else

{

P1_3=1;

}

}

}

四. 广告灯的左移右移

1. 实验任务

做单一灯的左移右移，硬件电路如图4.4.1 所示，八个发光二极管L1-L8分别接在单片机的P1.0-P1.7 接口上，输出“0”时，发光二极管亮，开始时P1.0→P1.1→P1.2→P1.3→┅→P1.7→P1.6→┅→P1.0 亮，重复循环。

2. 电路原理图

图4.4.1

3. 系统板上硬件连线

把“单片机系统”区域中的P1.0-P1.7 用8 芯排线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1-L8 端口上，要求：P1.0 对应着L1，P1.1 对应着L2，……，P1.7 对应着L8。

4. 程序设计内容

我们可以运用输出端口指令MOV P1，A 或MOV P1，#DATA，只要给累加器

值或常数值，然后执行上述的指令，即可达到输出控制的动作。

每次送出的数据是不同，具体的数据如下表1 所示：

表1

5. 程序框图

图4.4.2

7. C 语言源程序

#include

unsigned char i;

unsigned char temp;

unsigned char a,b;

void delay(void)

{

unsigned char m,n,s;

for(m=20;m>0;m--)

for(n=20;n>0;n--)

for(s=248;s>0;s--);

}

void main(void)

{

while(1)

{

temp=0xfe;

P1=temp;

delay();

for(i=1;i<8;i++)

{

a=temp<

b=temp>>(8-i);

P1=a|b;

delay();

}

for(i=1;i<8;i++)

{

a=temp>>i;

b=temp<<(8-i);

P1=a|b;

delay();

}

}

}

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