单片机应用 学习情况1 模拟广告流水灯的制作与调试

yiher学习情况1模拟广告流水灯的制作与调试1.1发光LED灯任务描述使用单片机驱动发光二极管发光。要求：1.按照如图所示硬件电路，在单片机最小系统基础上焊接制作发光二极管电路。2.按要求输入程序并编译生成目标文件，下载到单片机是P1.0所接发光二极管亮。目标：1.学会使用KeilC51编写第一个C语言源程序，并编译声场目标文件。2.学会使用AVRfighter下载软件将目标文件下载到单片机中。3.学或使用程序控制单片机引脚的高、低电平。4.通过观察程序执行的结果，理解控制单片机引脚输出高、低电平对外围电路所起到的作用。yiher电路制作单片机驱动发光二极管发光硬件电路原理图yiher相关咨询一、任务分析：发光二极管具有单向导电性。单片机的P1.0接到发光二极管D1的阴极，发光二极管D1的阳极通过排阻接上电源。当单片机的P1.0输出低电平，发光二极管的阳极电位高于阴极电位，就会导通发亮；否则，当单片机的P1.0输出高电平，发光二极管就会截止，不亮。由于单片机P1口德8个引脚可以同时输出不同的电平，所以可以控制不同的发光二极管D1D8同时亮灭。yiher二、相关知识介绍1.库函数文件reg51.h可以帮助我们使用C51芯片内部资源。2.我们可以通过sbit定义位变量，表示单片机的一个位地址或者一个二进制的位变量，其值只能是0或者1，变量的标识符命令式可以使用字母、数字和下环线，对大小写的书写严格区分，不能与关键词同名，例如不能使用sbitP1ˆ0=P1.0。3.C程序由函数构成，其中main（）为程序的主函数，是每个程序执行的起始点。4.C语言程序的书写格式：一行可以写几个语句，一个语句也可以写在多行上；每条语句的最后必须有一个分号“；”表示语句的结束。5.使用注释可以提高程序可读性，是编程人员的良好习惯。例如使用/**/进行多行注释，或者使用//对当前行注释。6.在程序的书写上，我们多用TAB键将每一部分的语句对其，使编写的程序呈现锯齿形，这样可以帮助我们分清不同的程序体，便于调试。7.while（1）；为一个死循环，可以理解为程序将在此处进入空闲和等待状态。yiher编程调试yiher拓展训练1.编写程序使单片机P1.2所接发光二极管D3亮。提示：要使P1.2所接发光二极管亮，则P1.2输出_______电平？其他引脚输出_______电平？编写程序：2.编写程序使单片机P1所接所有发光二极管都亮。提示：要使P1所接发光二极管亮，则P1全都输出_______电平，如果要一次性赋值，用C语言程序如何实现?完成情况：（）3.编写程序使单片机P1所接发光二极管D1,D3,D5,D7一起亮。提示：要使P1所接发光二极管D1D3D5D7同时亮，则_____________输出低电平，P1的状态用二进制表示为：____________，用C语言程序如何实现?yiher总结与评价一、自我总结你在整个任务完成过程中出现了哪些问题？你是如何解决的？你还有什么问题不能解决？有什么体会？二、评价组长评价：日期：教师评价日期：yiher1.2闪烁LED灯任务描述使用单片机驱动发光二极管闪烁。要求：1.按要求输入程序并编译生成目标文件，下载到单片机使P1.0所接发光二极管D1闪烁发光，每一秒闪烁一次。2.完成拓展训练任务，使P1口指定发光二极管闪烁发光，并通过修改程序，提高或者降低发光二极管闪烁速度。目标：3.熟练使用KeilC51编写C语言源程序，并编译生成目标文件，学会使用KeilC51调试程序。4.数量掌握AVRfighter下载软件的使用及使用其自动更新功能提高效率。5.学会编写程序实现延时和进行延时长短控制。yiher电路制作单片机驱动发光二极管闪烁硬件电路原理图yiher相关咨询一、任务分析：单片机的指令的执行的时间是很短，数量一般都是us级。当我们要求发光二极管每一秒闪烁1次，也就是发光二极管亮0.5s，灭0.5s，不断循环。实际操作中我们一般采取软件延时的方法。通过程序使发光二极管亮，然后延时0.5s；再是发光二极管灭，再延时0.5s，然后不断循环这个过程。二、相关知识介绍1.使用字符P1可以直接调用单片机特殊功能寄存器（SFR）的P1端口物理地址，从而操作P1端口，对其赋值，就可以控制其每一个引脚输出的电平高低。2.KeilC51程序使由函数构成，任何函数必须先定义，再使用。3.我们可以使用unsignedcharint*定义一个无符号整型变量，表示一个16bit的二进制数，其数值范围为0~65535其命令遵循标识符命令原则。同理，使用unsignedchar定义一个无符号字符型变量，表示一个8bit的二进制数，其数值范围为0~225。变量如果定义在函数的外面，成为全局变量；变量如果定义在函数体内，则只能在函数内部使用。yiher4.while（表达式）{循环体}，表达当表达式的值为真（非0）时，就执行循环体，表达式为真就一直执行循环体，其特点使先判断，在确定是否执行。while(1){},表示程序将循环执行{}中的语句体。类似的语句体还有do{循环体}while（表达式），其特点使先执行循环体，在判断表达式是否为真，以确定是否继续执行循环体。5.for（表达式A;表达式B;表达式C;）{循环体}，该语句的执行过程为：（1）求解表达式A；（2）判断表达式B，其值为假时退出该语句；其值为真时执行循环体，然后继续执行第（3）步。（3）求解表达式C；（4）返回第（2）步6.延时程序可以用一下子函数来表示，可以是一个固定延时时间的函数，例如delay（）；或者是一个通过参数控制延时时间的函数，例如delay（unsignedintm）通常单片机使用的石英晶振振荡器频率为12MHz，其对应的机器周期为1us，for（;m0;m--）{语句}；这条语句将把{}内的语句循环执行m次。yiher编程调试点亮D1延时0.5s熄灭D1延时0.5s开始yiher拓展训练1.编写程序使P1口所接所有发光二极管每1秒闪烁2次。提示：要实现要求，则P1所接发光二极管每____________秒就要闪烁一次，即亮灭一次。则P1输出低电平_____________秒，再输出高电平___________秒，如此循环。这时候，P1输出的是一个_________波形，其频率是________Hz。2.编写程序使P1口所接所有发光二极管1357和2468，交替闪烁，每1秒闪烁4次。发光二极管D2D4D6D8同时亮，亮_________秒,编写程序。3.编写程序使用P1口所有发光二极管D1每1秒闪烁1次，同时D2每1秒闪烁2次。提示：根据要求混出D1和D2对应的P1口引脚输出的波形图，再转化为程序。4.使用本任务案例程序，P1.0输出1Hz的方波，其周期应该是________秒，我们用示波器观测实际波形，结果得到的实际周期是_________秒，通过调节程序中延时1ms语句中的n值，即语句（for（n=0;n124;n++）;），使P1.0输出相对更为精确的1Hz方波，这时候n的溢出值由124变为________，这是为什么？5.编写程序使P1口所接所有发光二极管一个一个轮流亮，每1秒亮一遍。提示：要实现功能，每一个发光二极管要亮__________秒，如此循环。yiher总结与评价一、自我总结你在整个任务完成过程中出现了哪些问题？你是如何解决的？你还有什么问题不能解决？有什么体会？二、评价组长评价：日期：教师评价日期：yiher1.3模拟广告流水灯任务描述使用单片机驱动8个发光二极管模拟广告流水灯效果。要求：1.编写程序使P1口德发光二极管实现单灯流水显示，每一个灯亮200ms。目标：1.使用循环移位函数实现流水灯效果。2.使用数组和查表方式实现各种广告彩灯效果。yiher电路制作单片机驱动8各发光二极管模拟广告流水灯硬件电路原理图yiher相关咨询一、任务分析：要是P1口的发光二极管实现单灯流水显示，可以采用P1口诵0xfe先亮第一个灯，延时200ms后，将P1口值循环左移1位再送P1口，使第2个灯亮，再延时200ms，一次类推，循环下去。或者把每一种亮灯模式对应的P1口值存到一个表格中，每次都能调用一个值送P1口并延时，一直到表格结束在重新开始循环，这种方法适用性更广，能实现各种不同的彩灯效果，在实际工程中应用较多。二、相关知识介绍1.KeilC51提供了丰富的库函数，供我们调用和适用。专用寄存器reg51.h，包括了所有8051的SFR及其位定义，我们一般都必须在文件开头适用#includereg51.h包含开头文件。math.h，数学运算头文件。stdio.h，输入输出流函数头文件。yiher2.循环移位函数在头文件intrins.h中有循环移位函数，_crol_(a,b)表示将一个无符号字符型变量a循环左移b次，_cror_(a，b)表示将一个无符号字符型变量a循环右移b次，另外还有无符号的整型变量循环移位函数。3.数组一种具有固定数目和相同类型成分的有序集合，常用来表示一些固定表格、数据等。例如unsignedchartable[8]={0xfe.0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f},表示一个无符号正习惯数组，一共有8个元素，分别用table[0],table[1].·······table[7]来表示，我们可以适用table[i]来适用这个数组里的数，其中i=0~7。4.KeilC自带有一个位左移和位右移运算符（和），其功能是将一个数的二进制代码全部同时左移或者右移若干位，移出的数据丢失，空白的地方补“0”。位左移运算格式为a《n，表示把a的值左移n位，高位丢失n位，地位自动补上n个0；例如P1=（P1《2）；表示把P1的值左移2位，右边补上2个“0”，然后再赋给P1。yiher编程调试//使用循环移位函数实现单灯流水效果//使用循环移位函数实现单灯流水效果延时0.2sP1左移1位显示开始yiher//使用数组和查表方式实现各种广告彩灯效果//使用数组和查表方式实现各种广告彩灯效果延时0.2s开始i=i+1NYi=0i8取第i个亮灯模式yiher拓展训练1.编写程序使P1口所接所有发光二极管实现两个相邻的发光二极管双灯流水，每次亮0.5s。2.用KeilC自带有位左移和位右移运算符（和）能否实现单灯流水效果。3.编写程序使8个发光二极管演示单灯流水效果，同时其速度是变化的，逐渐加快，或者珠江减慢。提示：如果每次调用延时程序的参数是变化的，其延时时间不同，就会出现速度变化的效果。yiher总结与评价一、自我总结你在整个任务完成过程中出现了哪些问题？你是如何解决的？你还有什么问题不能解决？有什么体会？二、评价组长评价：日期：教师评价日期：yiher1.3可调亮度LED灯任务描述使用单片机控制发光二极管的亮度。要求：1.单片机驱动发光二极管发光。2.通过按键控制发光二极管的亮度。（辅助功能，关于按键使用后面章节详细介绍）目标：1.理解PWM调制的概念，了解其应用领域。2.掌握通过延时程序输出PWM波形的方法。yiher相关咨询一、任务分析：要改表发光二极管的亮度，即要改变流过发光二极管的平均电流。在直流电路中，我们可以通过改变限流电阻的阻值达到改变电流的目的。但在单片机控制发光二极管时，我们只能通过改变发光二极管导通（点亮）的时间，来达到改变平均电流和改变亮度。这时，一般采用输出PWM波形调光。二、相关知识介绍1.PWM(PulseWidthModulation)脉宽调制技术。通过对脉冲宽的调制，获得需要的波形（含形状和幅值）。PWM是单片机常用的模拟量输出方法，通过外接转换电路，可以将不同占空比的脉冲变成与之对应的电压（占空比是指正脉冲与整个周期的比值），用其进行调光、调功输出，或者控制直流电机的转速。假如需要一个1V0.6A的输出，而实际上只是一个1V1A的输出，那么只需要把1V1A的输出接通0.6秒，再断开0.4秒，然后继续接通0.6秒断开0.4秒，得到的效果和1V0.6A输出的效果