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1、单片机应用技术 典型项目教程,主编 贺洪 谢健庆,项目一 控制单个LED闪烁,任务一 使用Keil编写程序 任务二 使用Proteus设计仿真电路图 任务三 硬件电路制作 任务四 编写程序控制单个LED闪烁,项目一 控制单个LED闪烁,任务一：使用Keil编写程序 本任务主要熟悉Keil软件的使用方法 一、Keil软件概述 二、Keil软件的 使用 (1)启动Keil 双击桌面上的图标，即可启动Keil软件，启动主界面如图1-2所示。 (2)建立源文件 (3)建立工程文件 (4)工程参数设置 工程建立后，还需要对工程参数进行设置，以满足要求。 (5)编译、连接、调试 在设置好工程参数之后，即可
2、进行程序编译、调试以及工程的连接。,项目一 控制单个LED闪烁,任务二 使用Proteus设计仿真电路图 本任务主要熟悉Proteus软件的使用方法。 一、Proteus软件概述 二、Proteus软件的初步使用,项目一 控制单个LED闪烁,二、Proteus软件的初步使用 1)菜单栏：菜单栏共由12个部分组成，其功能大部分可以通过工具栏中的图标实现，编辑一般的原理图时，应用工具栏中的图标更快捷、方便。 2)原理图编辑区：原理图编辑区是用来编辑原理图的区域，启动主界面后，在该区域会出现蓝色方框，设计原理图时元件必须放到蓝色方框里面。 3)预览窗口：预览窗口主要用于单个元件和整个原理图的预览。
3、4)元件列表：此窗口用来显示用户所选择的元件，在需要编辑原理图时，用鼠标单击该窗口对应的元件，再单击原理图编辑区，就可以把元件添加到原理图中。,项目一 控制单个LED闪烁,5)模型工具栏： 模型工具栏，顾名思义，用来选择对应的模型、配件、图形等，下面列出工具栏中部分图标的功能。 6)工具栏：工具栏中给出了对编辑窗口中的图形进行操作的快捷方式。 7)仿真工具栏：原理图完成后，可以单击仿真工具栏进行仿真运行。,项目一 控制单个LED闪烁,图1-9 Proteus启动界面,项目一 控制单个LED闪烁,三、Proteus绘制电路图应用实例 (1)打开ISIS Professional的编辑界面 在桌面
4、上选择【开始】【程序】Proteus 7 Professional，单击蓝色图标ISIS Professional打开应用程序，如图1-10所示。 (2)拾取元件 ISIS Professional的元件拾取就是把元件从元件拾取对话框中拾取到图形编辑界面的对象选择器中，元件拾取共有两种办法，现在分别介绍。 (3)元件和电源放置 将元件从对象选择器中放置到图形编辑区中。,项目一 控制单个LED闪烁,(4)改变元件参数 左键双击原理图编辑区中的电容C1，弹出Edit Component(元件属性设置)对话框，如图1-17所示，把C1的Capacitance(电容量)1nF改为30pF。 (5)电路
5、连线 电路连线采用按格点捕捉和自动连线的形式，所以首先确定编辑窗口上方的自动连线图标和自动捕捉图标为按下状态。 任务三 硬件电路制作,项目一 控制单个LED闪烁,任务三 硬件电路制作 (1)打开ISIS Professional的编辑界面 在桌面上选择【开始】【程序】Proteus 7 Professional，单击蓝色图标ISIS Professional打开应用程序，如图1-10所示。,图1-10 Proteus 7 Professional打开菜单,项目一 控制单个LED闪烁,图1-11 ISIS Professional的编辑界面,项目一 控制单个LED闪烁,表1-1 单个LED闪烁元
6、件清单,(2)拾取元件 ISIS Professional的元件拾取就是把元件从元件拾取对话框中拾取到图形编辑界面的对象选择器中，元件拾取共有两种办法，现在分别介绍。,项目一 控制单个LED闪烁,图1-12 元件拾取对话框,项目一 控制单个LED闪烁,图1-13 分类拾取元件示意图,项目一 控制单个LED闪烁,图1-14 直接拾取元件示意图,项目一 控制单个LED闪烁,图1-15 元件拾取后的界面,项目一 控制单个LED闪烁,图1-16 元件布置 (注：由于软件限制，电阻单位在图中没有给出，凡是有“k”电阻，单位 是k，没有标注字母的，单位是。另电容单位中的“u”实际为“”。全书同),(3)元
7、件和电源放置 将元件从对象选择器中放置到图形编辑区中。,项目一 控制单个LED闪烁,图1-17 元件属性设置对话框,(4)改变元件参数 左键双击原理图编辑区中的电容C1，弹出Edit Component(元件属性设置)对话框，如图1-17所示，把C1的Capacitance(电容量)1nF改为30pF。,项目一 控制单个LED闪烁,图1-18 “TEXT”属性设置对话框,项目一 控制单个LED闪烁,图1-19 单个LED闪烁电路图,(5)电路连线 电路连线采用按格点捕捉和自动连线的形式，所以首先确定编辑窗口上方的自动连线图标和自动捕捉图标为按下状态。,任务三 硬件电路制作,项目一 控制单个LE
8、D闪烁,本任务制作一个单片机最小系统,一、电路元器件清单(见表1-2),表1-2 电路元器件清单,项目一 控制单个LED闪烁,表1-2 电路元器件清单,项目一 控制单个LED闪烁,二、电路制作,根据图1-20所示原理图进行元器件插装和焊接。过程中注意： 1)元器件在PCB插装的顺序是先低后高、先小后大，分布均匀，整齐美观； 2)有极性的元器件要严格按照要求来安装，不能错装，如电解电容、发光二极管等； 3)要求焊点的机械强度要足够，导电性能良好，且光滑、饱满、无虚焊、假焊。 4)为方便其他后续项目使用该最小系统，单片机的四组并行接口采用8Pin排线插针引出。制作完成的单片机最小系统如图1-21所
9、示。,项目一 控制单个LED闪烁,图1-20 单个LED闪烁硬件电路图,项目一 控制单个LED闪烁,图1-21 单片机最小系统,项目一 控制单个LED闪烁,任务四 编写程序控制单个LED闪烁 本任务在前面两个任务的基础，编程实现控制单个LED闪烁。,项目一 控制单个LED闪烁,一、仿真电路设计,表1-3 单个LED闪烁仿真元件清单,项目一 控制单个LED闪烁,二、程序设计,三、仿真与调试运行,1)返回到Proteus主界面，打开名为TEST的电路图。如图1-22. 2)单击运行按钮，进入仿真运行平台，可以看到运行效果：图1-23所示发光二极管闪烁。,项目一 控制单个LED闪烁,1)返回到Pro
10、teus主界面，打开名为TEST的电路图。,图1-22 编辑元件窗口,项目一 控制单个LED闪烁,2)单击运行按钮，进入仿真运行平台，可以看到运行效果：图1-23所示发光二极管闪烁。,图1-23 单只LED闪烁仿真效果,项目一 控制单个LED闪烁,相关知识 知识点一 初识单片机,图1-24 AT89S51单片机外形图,项目一 控制单个LED闪烁,知识点一 初识单片机,图1-25 单片机引脚示意图,项目一 控制单个LED闪烁,知识点一 初识单片机,表1-4 AT89S51主要引脚功能介绍,项目一 控制单个LED闪烁,知识点一 初识单片机,表1-4 AT89S51主要引脚功能介绍,项目一 控制单个
11、LED闪烁,知识点二 单片机的基本结构,(1)中央处理器(CPU) CPU是单片机的控制核心，MCS-51系列单片机中的CPU是8位数据宽度的处理器，能处理8位的二进制数据或代码，主要是进行运算和控制输入输出功能等操作。 (2)片内数据存储器(RAM)和特殊功能寄存器(SFR) RAM用于存放读写的数据、运算的中间结果或用户定义的字形表，共有128个8位的数据存储单元。 (3)片内程序存储器(ROM) ROM为存放用户程序、原始数据或表格的场所， AT89S51单片机有4KB的程序存储空间。 (4)定时/计数器T0、T1 T0、T1两个16位定时/计数器，可用作定时器，也可用以对外部脉冲进行计
12、数产生中断。,项目一 控制单个LED闪烁,(5)并行接口 MCS-51系列单片机有四组8位并行I/O接口(P0、P1、P2和P3)，用于与外部设备间的数据传输。 (6)串行接口 MCS-51系列单片机的全双工串行通信口，用于与其他设备间的串行数据通信，该串行接口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。 (7)中断控制系统 51系列单片机有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断。 (8)内部时钟电路 内部时钟电路用于产生单片机运行的脉冲时序。,项目一 控制单个LED闪烁,单片机内部结构示意图,图1-26 单片机内部结构示意图,项目一 控制单个LED闪烁,知识点三 单片机最小系统
13、,(1)时钟电路 单片机时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，保证各部件协调一致地进行工作。包括内部震荡和外部震荡。 1)内部振荡方式：接法如图1-27所示，引脚XTAL2和XTAL1间接一只晶体振荡器及两只电容，便构成一个稳定的自激振荡器。 2)外部振荡方式：外部振荡方式就是利用外部已有的时钟信号接入单片机内，接法如图1-28所示。 (2)电源电路 (3)复位电路 使单片机内部各寄存器的值变为确定的初始状态的操作称为复位，复位后单片机从程序的第一条指令开始执行。,项目一 控制单个LED闪烁,图1-27 内部振荡方式,项目一 控制单个LED闪烁,图1-28 外部振荡方式,项目一 控制单个
14、LED闪烁,图1-29 MCS-51系列单片机各种周期间的相互关系,项目一 控制单个LED闪烁,图1-30 上电复位电路,项目一 控制单个LED闪烁,图1-31 手动按键复位电路,项目一 控制单个LED闪烁,知识点四 认识LED,(1)LED的基本信息，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种把电转化为光的固态半导体器件，具有单向导通性，外形如图1-32所示。 (2)LED工作条件 LED采用直流驱动，工作电压是1.53.6V，工作电流是1030mA，电光功率转换接近100%，功耗相当低，应用非常广泛。,项目一 控制单个LED闪烁,图1-32 发光二极管实物图,项目
15、一 控制单个LED闪烁,知识点五 相关指令介绍,(1)伪指令ORG 伪指令不是单片机本身的操作指令，不会命令单片机进行任何操作，从而不影响程序的执行，仅仅是用来帮助进行汇编。 (2)SETB置位指令 SETB指令有两种形式： 1)SETB C。 2)SETB bit。 (3)CLR清零指令 1)CLR C。 2)CLR A。 3)CLR bit。,项目一 控制单个LED闪烁,1)任务一：硬件电路制作； 2)任务二：广告灯的花样显示； 3)任务三：广告灯的花样显示(查表法)。,项目二 设计与制作广告灯,图2-1 广告灯效果图,项目二 设计与制作广告灯,任务一 硬件电路制作 根据模块化的思想，本项
16、目使用项目一完成的单片机最小系统，在最小系统的基础上增加7个LED. 一、电路元器件清单 广告灯电路元器件清单见表2-1.,表2-1 电路元器件清单,项目二 设计与制作广告灯,二、电路板制作,根据图2-2所示原理图，进行制作，过程中，注意几点： 1)元件在PCB插装的顺序是先低后高、先小后大，分布均匀，整齐美观； 2)有极性的元件要严格按照要求来安装，不能错装，如电解电容、发光二极管等； 3)焊点的机械强度要足够、导电性能良好，焊点光滑、饱满，无虚焊、假焊。,项目二 设计与制作广告灯,图2-2 广告灯硬件电路图,项目二 设计与制作广告灯,图2-3 广告灯实训板,项目二 设计与制作广告灯,三、电路板检查,项目二 设计与制作广告灯,任务二 广告灯的花样显示,任务描述： 1)8个LED每隔1s全亮及全灭一次，循环5次； 2)5次循环结束后，8个LED依次点亮，循环6次。,项目二 设计与制作广告灯,一、仿真电路设计,表2-2 仿真元器件清单,项目二 设计与制作广告灯,二、程序设计,三、仿真与调试运行,1)打开Keil Vision4，新建新
