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AutoLeaders控制组—51单片机学习笔记（一）
作者：不正经 | 2024-04-12 01:34:49
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AutoLeaders控制组—51单片机学习笔记（一）
第一节：51单片机的基本介绍
一、单片机简介
- 单片机，英文Micro Controller Unit，简称MCU。内部集成了CPU、RAM、ROM、定时器、中断系统、通讯接口等-系列电脑的常用硬件功能
- 单片机的任务是信息采集 (依靠传感器) 、处理 (依靠CPU) 和硬件设备(例如电机，LED等)的控制单片机
- 跟计算机相比，单片机算是一个袖珍版计算机，一个芯片就能构成完整的计算机系统。但在性能上，与计算机相差甚远，但单片机成本低、体积小、结构简单，在生活和工业控制领域大有所用。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择
二、命名规则与管脚图片
VCC代表电源正极，GND代表电源负极。
命名规则
单片机内部结构图
STC89C52系列单片机的内部结构框图如下图所示。
STC89C52单片机中包含中央处理器(CPU)、程序存储器(Flash)、数据存储器(SRAM)、定时/计数器、UART串口、VO接口、EEPROM、看门狗等模块。
开发版基本模块以及对应模块原理图
注：编号相同的地方代表它们之间有线相连
第二节：LED模块
一、点亮一个LED
1.LED介绍
2.LED原理图
1.电阻大小确认方式：最后一位为10的n次方 eg.2308 230*10^8
2.电阻作用：限流电阻，防止LED因电流过大而烧毁
3.电源正负极：**++不亮，+ - 亮。**因此 控制单片机引脚输出高低电频
TTL: 高电频 5V，低电频 0V，控制单片机的P2口输出高低电频
3、CPU通过配置寄存器控制硬件电路
4.二进制转换
5、点亮一个LED的代码
#include <REGX52.H>
void main()
{
P2=0x55;//1111 1110
while(1)
{
}
}
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然后再将代码保存，用软件stc-isp对接单片机，控制单片机点亮。
二、LED闪烁
1.利用ISP中的软件延时计算器
记得设定系统频率与定时长度，然后生成C代码，复制代码到keil中使用。
加头文件#include< INTRINS.H>;
2.LED闪烁代码
#include <REGX52.H> #include <INTRINS.H> void Delay500ms() //@11.0592MHz { unsigned char i, j, k; _nop_(); i = 4; j = 129; k = 119; do { do { while (--k); } while (--j); } while (--i); } void main() { while(1) { P2=0xFE; Delay500ms(); P2=0xFF; Delay500ms(); } }
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三、LED流水灯
LED流水灯代码
#include <REGX52.H> #include <INTRINS.H> void Delay500ms() //@11.0592MHz { unsigned char i, j, k; _nop_(); i = 4; j = 129; k = 119; do { do { while (--k); } while (--j); } while (--i); } void main() { while(1) { P2=0xFE;//1111 1110 Delay500ms(); P2=0xFD;//1111 1101 Delay500ms(); P2=0xFB;//1111 1011 Delay500ms(); P2=0xF7;//1111 0111 Delay500ms(); P2=0xEF;//1110 1111 Delay500ms(); P2=0xDF;//1101 1111 Delay500ms(); P2=0xBF;//1011 1111 Delay500ms(); P2=0x7F;//0111 1111 Delay500ms(); } }
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第三节、独立按键
原理图
1.独立按键介绍
2.按键的抖动
按键消抖方法：1.硬件消除 2.软件程序消抖 延时20ms 等抖动过去再开始执行程序。
3.一个独立按键按下LED亮，松开LED灭
#include <REGX52.H>
//长按独立按键，LED点亮
void main()
{
while(1)
{
if(P3_1==0){
P2_0=0;
}
else{
P2_0=1;
}
}
}
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4.独立按键按一次亮，再按一次灭
#include <REGX52.H> void Delay(unsigned int xms) //@11.0592MHz { unsigned char i, j; while(xms) { i = 2; j = 199; do { while (--j); } while (--i); xms--; } } void main() { while(1) { if(P3_1==0){ Delay(20); while(P3_1==0); Delay(20); P2_0=~P2_0; } } }
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5.独立按键控制LED二进制闪烁
#include <REGX52.H> void Delay(unsigned int xms) //@11.0592MHz { unsigned char i, j; while(xms--) { i = 2; j = 199; do { while (--j); } while (--i); } } void main() { unsigned char LEDNum=0; while(1) { if(P3_1==0){ Delay(20); while(P3_1==0); Delay(20); LEDNum++; P2=~LEDNum; } } }
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6.独立按键控制LED左右移位
#include <REGX52.H> void Delay(unsigned int xms); unsigned char LEDNum; void main() { P2=0x01; while(1) { if(P3_1==0) { Delay(20); while(P3_1==0); Delay(20); LEDNum++; if (LEDNum>=8) LEDNum=0; P2=~(0x01<<LEDNum); } if(P3_0==0) { Delay(20); while(P3_0==0); Delay(20); if (LEDNum==0) LEDNum=7; else LEDNum--; P2=~(0x01<<LEDNum); } } } void Delay(unsigned int xms) //@11.0592MHz { unsigned char i, j; while(xms--) { i = 2; j = 199; do { while (--j); } while (--i); } }
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第四节、LED数码管
原理图
COM共阴极，GRN共阳极。
1.LED数码管介绍
2.数码管引脚定义
一、一位数码管：
左图： 由八个LED组成（ABCDEFG DP 段)，对应一个字节八位，上面一个图是共阴极连接，下面是共阳极连接。
右图：十个引脚，3，8号为共级引脚，就近引出。
控制数码管显示数字：
例：显示数字6：需要将ACDEFG点亮，其余熄灭。
共阴极：公共端 （负极）接地 位选端 0，ACDEFG高电平，其余低电平。
共阳极：公共端接VCC，ACDEFG低电平，其余高电平。
二、四位一体数码管：（开发板）
1.引脚序号12个，上面图为共阴极连接，下面图为共阳极连接。
2 .四位数码管分为四个单元，公共端单独引出，所有相同字母的LED连在同一个引脚 8+4=12。
静态一位数字显示
例：第三位显示数字1：共阴极
公共端第三个单元给0（正负极相接短路，单元永远不会亮），其余公共端给1；BC段引脚给1，其余给0。
缺点：同一时刻只能有一个数码管被点亮，即使有多个被点亮，显示的数据也是相同的。
优点：引脚数较少，操作方便。
动态数码管显示
想要点亮多个不同数字，利用人眼暂留，数码管显示余辉效应，
很块地在不同单元出现数字，循环，就可以显示。
3.138译码器介绍
作用：将8条线转化为3条线（数码管上8个公共端8条线，利用进制转化为ABC上的三条线）
CBA ----- Y
0 0 0 ---- Y0
二进制—十进制 （000 到 111 ，0~7）
静态数码管显示代码1
#include <REGX52.H>
//在LED6上输出一个数字6
void main()
{
P2_4=1;
P2_3=0;
P2_2=1;
P0=0x7D;
while(1)
{
}
}
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静态数码管显示代码2（利用子程序简化输入）
#include <REGX52.H> unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}; void NixieTube(unsigned char Location,number) { switch(Location) { case 1:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=1;break; case 2:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=0;break; case 3:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=1;break; case 4:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=0;break; case 5:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=1;break; case 6:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=0;break; case 7:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=1;break; case 8:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=0;break; } P0=NixieTable[number]; } void main() { NixieTube(7,2); while(1) { } }
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动态数码管
1.改变主函数
循环在123位上分别显示123，利用人眼余辉效应看起来像静态123
while(1)
{
NixieTube(1,1);
NixieTube(2,2);
NixieTube(3,3);
}
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2.消影：
位选 段选 位选 段选（段选与位选之间时间过短，导致数字串位，需要段选后先清零）用Delay函数。
P0=NixieTable[number];
Delay(1);
P0=0x00;
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3.动态数码管代码（在123位上分别显示123）
注意Delay函数的频率为11.059
#include <REGX52.H> unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}; void Delay(unsigned int xms) { unsigned char i, j; while(xms--) { i = 11; j = 190; do { while (--j); } while (--i); } } void NixieTube(unsigned char Location,number) { switch(Location) { case 1:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=1;break; case 2:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=0;break; case 3:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=1;break; case 4:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=0;break; case 5:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=1;break; case 6:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=0;break; case 7:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=1;break; case 8:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=0;break; } P0=NixieTable[number]; Delay(1); P0=0x00; } void main() { while(1) { NixieTube(1,1); NixieTube(2,2); NixieTube(3,3); } }
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4.补充段码表与其他（LED八小段共阴极）
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