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1、项目二 单片机输出控制电路的制作,项目二 单片机输出控制电路的制作,项目学习目标,任务一 广告灯电路的制作,任务要求,单片机的I/O口作输出口，接8个LED发光二极管，通过编程实现发光二极管的点亮、闪烁和流水灯效果。,项目基本技能,1硬件电路制作,（1）电路原理图,（2）制作要点及元器件清单,通电之前，先用万用表检查各种电源线与地线之间是否有短路现象。 然后给硬件系统加电，检查所有插座或器件的电源端是否有符合要求的电压值、接地端电压是否为0V。 在不插上单片机时，模拟单片机输出低电平，检查相应的外部电路是否正常。方法是：用一根导线将低电平（接地端）分别引到P1.0到P1.7相对应的集成电路插座
2、的管脚上，观察相应的发光二极管是否正常发光。,（3）电路的调试,2程序编写,（1）发光二极管的点亮,欲点亮某只二极管，只需使与之相连的口线输出低电平即可。点亮从高位到低位的第1、3、5、7只二极管，实现的方法有字节操作和位操作两种。 方法一（字节操作）： ORG 0000H ;复位入口地址 LJMP MAIN ;转移到主程序MAIN MAIN: MOV P1,#55H ;将立即数55H（即二进制数01010101B）送到P1口 LJMP MAIN ;循环执行主程序,（2）发光二极管的闪烁 欲使某位二极管闪烁，可先点亮该位，再熄灭，然后循环。 方法二（位操作）： ORG 0000H ;复位入口地
3、址 LJMP MAIN ;转移到主程序MAIN MAIN: CPL P1.7 ;P1.7取反 LCALL DELAY ;调延时子程序 LJMP MAIN ;循环执行主程序 DELAY:MOV R0,#0FFH ;延时子程序 LOOP2:MOV R1,#0FFH LOOP1:DJNZ R1,LOOP1 DJNZ R0,LOOP2 RET,（3）流水灯效果 ORG 0000H ;复位入口地址 LJMP START ;转移到程序初始化部分START START:MOV A,#7FH ;初始化A值，使最高位为“0” MAIN: MOV P1,A ;A值送P1口 LCALL DELAY ;调延时子程序
4、RR A ;循环右移 LJMP MAIN ;循环执行主程序 DELAY:MOV R0,#0FFH ;延时子程序 LOOP2:MOV R1,#0FFH LOOP1:DJNZ R1,LOOP1 DJNZ R0,LOOP2 RET,任务二 音频控制电路的制作,任务要求,单片机的P1.0驱动扬声器发出不同频率、不同长短的声音。,项目基本技能,1硬件电路制作,（1）电路原理图,（2）制作要点及元器件清单,通电之前先用万用表检查各种电源线与地线之间是否有短路现象。 给硬件系统加电，检查所有插座或器件的电源端是否有符合要求的电压值，接地端电压是否为0V。不插入单片机，用一根导线，导线的一端接+5V电源，另一
5、端碰触IC插座的1脚，听扬声器是否发出“咔咔”声。,（3）电路的调试,2程序编写,（1）单频率声音 ORG 0000H ;复位入口地址 LJMP MAIN ;转移到主程序MAIN MAIN: CPL P1.0 ;P1.0取反 LCALL DELAY ;调延时子程序 LJMP MAIN ;循环执行主程序 DELAY:MOV R0,#07H ;延时子程序 LOOP2:MOV R1,#1FH LOOP1:DJNZ R1,LOOP1 DJNZ R0,LOOP2 RET 请读者修改延时时间，听音调的变化。,2）双音报警声（本程序可模拟出非常急促的双音报警声。 ）,ORG 0000H LJMP MAIN
6、MAIN: MOV R0,#0FFH LOOP1:CPL P1.0 LCALL DELAY1 DJNZ R0,LOOP1 MOV R0,#0FFH LOOP2:CPL P1.0 LCALL DELAY2 DJNZ R0,LOOP2 LJMP MAIN DELAY1:MOV R6,#07H D1: MOV R7,#20H DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 RET DELAY2:MOV R4,#07H D2: MOV R5,#50H DJNZ R5,$ DJNZ R4,D2 RET,任务三 继电器控制电路的制作,任务要求,单片机的P1.0使继电器吸合和释放。,项目基本技能,1硬件电路制作,
7、（1）电路原理图,（2）制作要点及元器件清单,通电之前先用万用表检查各种电源线与地线之间是否有短路现象。 然后给硬件系统加电，检查所有插座或器件的电源端是否有符合要求的电压值，接地端电压是否为0V。不插入单片机，用一根导线，导线的一端接+5V电源，另一端碰触IC插座的1脚，听继电器是否有吸合声。,（3）电路的调试,2程序编写,实现继电器周期性的吸合和释放的程序 ORG 0000H ;复位入口地址 LJMP MAIN ;转移到主程序MAIN MAIN: CPL P1.0 ;P1.0取反，继电器交替吸合和释放 LCALL DELAY ;调延时子程序 LJMP MAIN ;循环执行主程序 DELAY
8、:MOV R0,#0FFH ;延时子程序 LOOP2:MOV R1,#0FFH LOOP1:DJNZ R1,LOOP1 DJNZ R0,LOOP2 RET,知识点一 MCS-51单片机I/O口简介,项目基本知识,知识点二 MCS-51单片机常用输出接口电路,1LED接口电路 LED发光二极管是几乎所有的单片机系统都要用到的，最常见的LED发光二极管,主要有红色、绿色、蓝色等单色发光二极管，另外还有一种能发红色和绿色光的双色二极管，如图2-9所示。 图2-9 单色和双色LED发光二极管,驱动LED，可分为低电平点亮和高电平点亮两种。,2继电器接口电路 继电器通常用于驱动大功率电器并起到隔离作用，
9、由于继电器所需的驱动电流较大，一般都要由三极管驱动电路驱动。,图2-11 继电器驱动电路,3光电耦合器接口电路 光电耦合器接口在单片机驱动强电系统的大功率电器时，能有效起到电气隔离、提高抗干扰能力、保障电器和人身安全的作用.,图2-12 光电耦合器接口电路,4音频接口电路 在单片机系统中经常使用蜂鸣器或扬声器作为声音提示、报警及音乐输出等。,图2-13 音频接口电路,知识点三 MCS-51单片机内部硬件资源,片内数据存储器（内部RAM）和片内程序存储器（内部ROM）是供用户使用的重要单片机硬件资源。 1片内数据存储器 片内数据存储器即所谓的内部RAM，主要用于数据缓冲和中间结果的暂存。其特点是
10、掉电后数据即丢失。,图2-14 内部RAM低128单元结构图,（1）寄存器区 地址为00H1FH的空间为寄存器区，共32个单元，分成4个组，每个组8个单元，符号为R0R7，通过RS1和RS0的状态选定当前寄存器组，如图2-14中表格所示。任一时刻，CPU只能使用其中的一组寄存器。 （2）位寻址区 地址为20H2FH的16个单元空间称为位寻址区，这个区的单元既可以进行字节操作，也可以对每1位单独操作（置“1”或清零），所以每一位都有自己的位地址。,（3）用户RAM区 地址为30H7FH的80个单元空间是供用户使用的一般RAM区，对于该区，只能以单元的形式来使用（即字节操作）。 （4）特殊功能寄存
11、器区 内部数据存储器的高128单元的地址为80HFFH，在这128个单元中离散地分布着若干个特殊功能寄存器（简称SFR），也就是说，其中有很多地址是无效地址，空间是无效空间。, 累加器Acc。 累加器Acc简称A，常用于存放参加算术或逻辑运算的两个操作数中的一个，运算结果最终都存在A中，许多功能也只有通过A才能实现。 B寄存器。 B寄存器也是CPU内特有的一个寄存器，主要用于乘法和除法运算。也可以作为一般寄存器使用 程序状态字寄存器PSW。 程序状态字寄存器有时也称为“标志寄存器”，由一些标志位组成，用于存放指令运行的状态。,表2-7MCS-51中PSW寄存器各位功能,CY：进位标志。在进行加
12、法运算且当最高位（第7位）有进位时，或执行减法运算且最高位有借位时，CY为1；反之为0。 AC：辅助进位标志。在进行加法运算且当第3位有进位，或执行减法运算且第3位有借位时，AC为1；反之为0。,F0：用户标志位，可通过位操作指令将该位置1或清零。 RS1、RS0：工作寄存器组选择位，前面已介绍过。 PSW的第1位B1：保留位。 OV：溢出标志。在计算机内，带符号数一律用补码表示。在8位二进制中，补码所能表示的范围是128+127，而当运算结果超出这一范围时，OV 标志为1，即溢出；反之，为0。 P：奇偶标志。该标志位始终体现累加器Acc中“1”的个数的奇偶性。, 数据指针DPTR。 数据指针
13、DPTR是单片机中唯一一个用户可操作的16位寄存器，由DPH（数据指针高8位）和DPL（数据指针低8位）组成，既可以按16位寄存器使用，也可以将两个8位寄存器分开使用。 I/O端口寄存器。 P0、P1、P2、P3口寄存器实际上就是P0口P3口对应的I/O端口锁存器， 用于锁存通过端口输出的数据。,2片内程序存储器,程序存储器主要用来存放程序，但有时也会在其中存放数据表（如数码管段码表等）。,地址为0003H002AH的40个单元被均匀地分为5段，每段8个单元，分别作为5个中断源的中断地址区。具体划分如下： 0003H000AH 外部中断0中断地址区，0003H为其入口地址 000BH0012H
14、 定时器/计数器0中断地址区，000BH为其入口地址 0013H001AH 外部中断1中断地址区，0013H为其入口地址 001BH0022H 定时器/计数器1中断地址区，001BH为其入口地址 0023H000AH 串行中断地址区，0023H为其入口地址,知识点四 程序编写及相关指令,1程序编写 （1）指令的基本格式 MCS-51单片机指令主要由标号、操作码、操作数和注释4个部分组成，其中方括号括起来的是可选部分，可有可无，视需要而定。 START: MOV A,#7FH ;将立即数送累加器A 标号 操作数 注释,（2）汇编程序的基本结构为了使程序结构清晰明了，方便修改、维护，一般可按下面结
15、构书写程序。,ORG 0000H ;复位入口地址 LJMP START ;转移到程序初始化部分START ORG 0003H ;外部中断0入口地址 LJMP WAIBU0 ;转移到外部中断0的服务程序WAIBU0 ORG 000BH RETI START:MOV A,#7FH ;初始化程序部分 MAIN: MOV P1,A ;主程序部分 LJMP MAIN ;循环执行主程序 DELAY:MOV R0,#0FFH ;子程序 RET WAIBU0：PUSH A ;中断服务程序 RETI,2相关指令,本项目相关指令主要有：MOV、RR、RL、SETB、CLR、 CPL、LJMP、DJNZ、LCALL
16、、RET、ORG。 （1）数据传送指令：MOV 通用格式：MOV , 举例：MOV A，#30H ;将立即数30H送入累加器A MOV P1,#0FH ;将立即数0FH送到P1口 （2）移位指令：RR、RL 循环右移：RR A ;将A中的各位循环右移一位 循环左移：RL A ;将A中的各位循环左移一位,图2-15 循环移位指令示意图,（3）置位、清零、取反指令：SETB、CLR、CPL 举例：SETB C ;将进位标志C置“1” SETB P1.0 ;将端口P1.0置“1” CLR C ;将进位标志C清零 CLR P1.0 ;将端口P1.0清零 CPL C ;位标志C取反 CPL P1.0 ;端口P1.0取反 （4）无条件转移指令：LJMP 通用格式：LJMP 举例：LJMP MAIN ;转移到标号为“MAIN”处执行 其他无条件转移指令请参看相
