基本操作闪烁灯流水灯

1、实验一：硬件，软件介绍以及闪烁灯和流水灯一. 实验目的1认识单片机以及外围硬件。2掌握KEIL软件的基本操作。3掌握单片机编程的一般流程。二. 实验容1认识单片机开发板上的硬件，串口以及usb转串口线。2使用keil软件建立工程并编写闪烁灯程序，下载到开发板上进行验证。3改写闪烁灯程序，进一步熟悉操作。3编写流水灯程序并下载到开发板上进行验证。三实验设备电脑，单片机开发板，串口线，usb转串口线。四硬件介绍1.51单片机介绍申口漣仁壮 片hlAX】心申皿口Lh't 屯"仲示幻*ni44和枚悴糧斥口psi； rH*.Jim TV-KMHMi ”仙何,埔电器WUHiT-塔屯iSI

2、ffn.图1-1开发板的硬件资源图1-1为本实验中用到的单片机开发板，该开发板包含了较多的硬件资源。这里主要介绍一下主芯片stc89c52，其它大部分硬件在以后相应的实验中再做介绍。上图中间最大的那个黑色长方块就是单片机，使用单片机就可以控制开发板上其他的硬件，此单片机全名为 STC89C52RC,其中STC代表生产该单片机的厂家，8代表单片机是8051 核，9代表部有EEPROM存储器，C表示该器件是 CMOS产品，5是固定不变的数字，2 表示单片机部含有 8KB的程序存储空间（如果是1表示4KB，如果是3表示12KB，以此类推。），RC表示部的随机存储器 RAM大小为512B。除了这些文字

3、还有标明单片机的最大 接入频率，产品级别，封装形式，生产日期，以及生产工艺的文字，这里就不一一说明。2串口线以及usb转串口线的介绍图1-2串口线串口线如图1-2所示，串口线主要用来给单片机下载程序以及串口通讯时使用，其结构以及通讯方式将在串口通讯实验时介绍，开始只拿串口下载程序使用。一般的台式机都会有串口，将串口线一段插在台式机上一段插在单片机上，接上电源就可以给单片机下载程序。 但是很多时候使用的是笔记本，笔记本上很少有串口，所以就需要使用usb转串口线，如图1-3所示。图1-3 usb转串口线usb转串口线将usb接口通过芯片和程序虚拟出一个串口来进行电脑与单片机的通讯， 所以使用时还需

4、给笔记本安装驱动，芯片一般为PL2303或者HL340 ,根据usb转串口使用的芯片不同安装不同的驱动。3ed灯的硬件电路图1-4 led灯的电路如图所示，8个led灯的阳极通过排阻接到了电源上， 阴极接到了 74hc573锁存器的输 出口，输入口与单片机的 P1 口连接，锁存器的锁存口 L与单片机的P2.5连接。锁存器的 功能如图1-5所示。INPUTSOUTPUT QELDLHHHLHLLLLXQ0HXXz图1-5锁存器功能表如上图，E为使能端口，低电平有效。L为锁存口，当锁存口 L为高时，输入和输出口的状态一致，当L为低时锁存上一个 L为高时的状态。4建立第一个工程首先，在桌面新建一个文

5、件夹，然后打开keil软件，显示如图1-6。图 1-6 打开 keil 然后， 单击菜单栏的 project ，在弹出的子菜单中点击 new uvision project ，在弹出的对 话框中给工程命名（这里命名为闪烁灯或者其他）并将工程保存在刚才新建的文件夹之中。 如图 1-7 。图 1-7 点击保存，会弹出选择单片机的对话框，选择 STC89C52RC ，单击 OK ，如图 1-8 。然 后会弹出一个对话框问你是否添加启动代码，单击是（ Y）。图1-8F来，单击菜单栏的file在子菜单中单击new，此时会生成一个文本输入框textl，然后单击file save，将该文件保存为闪烁灯.c,

6、如图1-9.图1-9在软件左侧project窗口中打开文件夹 target，在子文件夹中右键单击source group 1 ,在弹出的菜单中单击 add files to groupsource group 1 '在弹出的对话框中选择刚才保存好的流水灯.c点击add，然后点击close关闭对话框。如图1-10,1-11所示。图 1-10图 1-11这样，一个工程就建立好了，如图1-12，接下来就是在闪烁灯.c中编写程序了。图1-12建立工程完毕5闪烁灯程序的编写要想使led灯产生一明一暗的闪烁效果，根据电路图1-4，可以将锁存器的锁存端 L置高电平，然后通过编程使片机的P1 口每隔一

7、段时间为高电平一段时间为低电平，而led灯的阳极接电源所以当 P1 口为低电平时led灯亮，P1为高电平时led灯灭。如图1-13.rn池厂图1-13 P1 口的状态在闪烁灯.c中输入程序如图1-14,（II以及后面的文字是注释，用来解释程序可以不输）日审 |dit 刘"Propel 耳泸sbjg Prlpri?rsiE rods 鈕wre-o 申(p；m谋.送町 七 r巨巨丛佻ia去声也；空旦辿 !兰，m护丄，命豪洋存 p x团 ma«nrc英Id- 11027 STAKTUP.呵03c芒淒用到旳瓦虹程行宅.己F 百 naiiL i04.z尹 hU&-fJI(1R

8、tat07fQT(K-o0 My* ； 71一一>打鬲莹£口占8环用来洗行51时08forL ：阳j11)11TOid min 仃"主用总1?r1?EElola= 1;M将锁存互置拘妄宅平14曾启1/7wni_Lw芜擔环茂程呼一直在里面运疔151 11&Pl-0 Jiff;口全麵直吕电平17dclaiij叱一段时KJiePl-0-"将F：飾!亍暮口全融置低电甲19a*lay 11;门廷眶一啓时叵曲2-JhlJ±rSnulniw图 1-14首先介绍头文件，reg52.h文件定义了 stc89c52单片机部的寄存器，为了使用方便将 16进制地址

9、的寄存器定义成了各种名称，例如P1，P2等。sbit diola=P2A5; sbit是位定义，意思是说之后的diola对应于单片机的 P2.5脚，要注意的是，这里的 P2A5中间的A是异或的意思，是一个运算，不能直接使用。所以当使用单 片机的一个引脚必须要对其重新定义。下来是延时函数，延时函数主要是为了是单片机的引脚保持一种状态一段时间，执行一次for循环大概使用1us，这里的两重for循环大概为0.5s。值得说明的是，每当单片机开始运行程序的时候是直接从主函数里运行的。diola=1;是将锁存器设置为非锁存状态，这样输入输出就会保持一致。下来进入while（ 1 ）死循环，进入死循环的好处

10、是防止重复运行不必要的程序（ diola=1这句话执行一遍就够了）。接下来就是让led灯产生明暗变化，首先给 P1赋值Oxff,使得P1的8个引脚都为高 电平，此时灯是灭的状态，保持0.5s左右，给P1赋值0，这样8个引脚都变成了低电平，此时，led灯导通发光，延时保持一段时间后再运行P仁Oxff;让led灯熄灭，就这样一直运行下去，是8个led灯产生了闪烁灯的效果。6编译程序，并将程序下载到单片机开发板上运行程序编写完后，点击编译按钮如图1-15中被圈起的按钮。iif Efit w；、 Ern-T 円詩i jsojoPftrt軻祁取方-丄昏丄M AJ.一叢1kjerf u st園 maim-

11、1-tJ REG5ZM匚匕1101 iiEclnj d=<xc g 3 2 ,dSgurc Giejp t疋ijjSTMlTIT. A5E- 生 UTiai TL c04 void12) r*g52 h05:如果程序没有错误，那么会在窗口下方的build output窗口显示如图1-16.图 1-16如果出现错误，检查并修改程序，重新编译，编译成功后就要输出hex文件，hex文件是直接下载到单片机中的程序文件， 它是由keil软件根据刚才编好的程序生成的单片机可以 识别的16进制文件。点击target options如图1-17中被圈起的图标。图 1-17再打开的对话框中选择output

12、选项卡，将 creat hex file 前勾起，如图 1-18。图 1-18点击0K，然后再次点击编译按钮，重新编译程序，显示编译成功后，就会在工程所在 的文件夹中生成一个闪烁灯.hex的文件。接下来就是下载程序到单片机，首先用串口线将电脑与开发板连接，然后用usb线把电脑与开发板连接（usb线主要是提供电源）。按下开关电源指示灯亮说明没有问题，再次 按下开关关掉电源。打开stc-isp软件（），在mcu type中选择STC89C52RC，然后点击打开程序文件按钮，找到刚才生成的闪烁灯.hex文件，选择合适的串口( comx不同的电脑串口不一样)然后点击download/下载，如图1-19

13、.图 1-19如图1-19，当出现握手连接时，打开单片机开发板的电源，程序就会下载到单片机 里面，下载完后程序就会自动运行，观察程序运行状态。7修改程序，让闪烁灯产生不同的闪烁效果，这里列举两例。(1)改变延时时间将程序中delay函数中的时间减小，将500改成200,如图1-20.重新编译程序， 的频率变快了。生成hex文件，重复刚才的操作将程序下载到单片机当中,会发现闪烁(2)改变闪烁灯样式将程序中对P1的赋值改变，如图1-21.重复编译，下载步骤，发现8.流水灯的产生流水灯的原理与闪烁灯类似, 输入以下程序，如图1-22.图 1-218个led灯前四个与后四个交替闪烁。只不过是让8个le

14、d灯顺序的点亮。将闪烁灯的程序删掉,01. h>02 L03 void)040<05 :int06for(x-500;x07for;08 | !09 -vcid inaiE(w - <11Pl=OxGl;"给F2. 口赅初道12 ;wliile1314delay():"延时15"将P主口的数第左移16if (F工=0)"当M的值为。时翼新賦值171；ie19- 图 1-22这个程序的原理是，先给P1 口赋值0x01，这样就会使第一个灯灭，剩下七个灯亮，接下来进入while ( 1)死循环，先延时一段时间，然后对 P1的数据左移，最后一位

15、补零，这 样P1的数据变成了 0x02，然后判断P1是否为零，条件不满足，重新执行延时函数，再左 移，P1等于0x04，当P1左移变成0x00时，灯全亮，if条件满足，执行 P仁0x01,然后再 延时，左移，就这样就产生了流水灯。编译下载程序，观察实际状态。9.使用循环移动产生流水灯上面的流水灯比较容易理解，但是一个灯灭其他灯亮，不太好看，这里使用循环移动产生流水灯，程序更简单。这个程序需要用到库函数intrins.h中的函数_crol_(a,n)，它表示将a的二进制值左移 n位。程序如图1-23.01丄ud亡 vr皀1,h>02include <inrrins*h>0304void delev()05 '1.06intt;07for(fin=0 2:OS