交通燈的控制幻燈片

1、1,單片機(jī)應(yīng)用技術(shù),主講：桂紹勇,項(xiàng)目一：交通燈控制系統(tǒng),知 識(shí) 要 點(diǎn),1.初步認(rèn)識(shí)單片機(jī)，了解AVR系列單片機(jī)內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)和工作原理； 2.理解ATmega16單片機(jī)內(nèi)部資源組成； 3.理解輸入檢測、輸出控制原理； 4.理解LCD顯示原理； 5.掌握LED顯示原理，SPI接口通訊原理。,技 能 目 標(biāo),1.能說出單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、作用及應(yīng)用場合； 2.能利用單片機(jī)檢測信號(hào)輸入和控制信號(hào)輸出； 3.能獨(dú)立使用軟、硬件開發(fā)工具設(shè)計(jì)單片機(jī)控制系統(tǒng)； 4.能進(jìn)行簡單項(xiàng)目應(yīng)用的需求分析、方案設(shè)計(jì)與實(shí)施、項(xiàng)目評(píng)估等工作。,1.1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)說明 1.2 子任務(wù)一：開關(guān)控制指示燈 1.3 子任務(wù)

2、二：交通燈控制 1.4 子任務(wù)三：LCD參數(shù)顯示 1.5 子任務(wù)四：參數(shù)設(shè)置 1.6 子任務(wù)五：LED數(shù)碼管顯示 1.7 項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 1.8 小結(jié),目 錄,1.1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)說明,1. 設(shè)計(jì)目的： 掌握人機(jī)界面的應(yīng)用方法。 2. 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 利用單片機(jī)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)公路十字路口交通燈的控制系統(tǒng)。,討論： 如何實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目？ 燈怎么點(diǎn)亮？ 怎么延時(shí)？ 怎么變燈？ ,CPU,1.1.1 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu),一、馮諾依曼體系結(jié)構(gòu) 也稱 普林斯頓 結(jié)構(gòu)。,1、馮諾依曼型計(jì)算機(jī)邏輯結(jié)構(gòu)的三層含義： 計(jì)算機(jī)包含：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5大基本部件； 計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制形式表示指令和數(shù)據(jù)； 事

3、先將編好的程序和數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)工作時(shí)能夠自動(dòng)高速地從存儲(chǔ)器中提取指令并執(zhí)行。,為何計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制？（1）二進(jìn)制的0和1兩個(gè)數(shù)碼，在電子電路中很容易用電壓的高低和脈沖的有無來表示實(shí)現(xiàn)；（2）二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)律簡單，易于電路實(shí)現(xiàn)；（3）邏輯判斷方便，0和1正好與邏輯“假”和“真”對(duì)應(yīng)， 為計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算和程序中邏輯判斷提供了便利條件。,2、運(yùn)算器 執(zhí)行部件。是進(jìn)行信息加工、算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的場所，核心是算術(shù)邏輯單元ALU（Arithmetic Logical Unit）。 3、控制器 是計(jì)算機(jī)的指揮控制中心?？刂坪蛥f(xié)調(diào)整機(jī)各部件有條不紊的自動(dòng)工作。 4、輸入設(shè)備 將人熟悉的信息

4、轉(zhuǎn)換成機(jī)器內(nèi)部能夠識(shí)別的二進(jìn)制信息。 5、輸出設(shè)備 將計(jì)算機(jī)處理信息的結(jié)果轉(zhuǎn)換成人或其它機(jī)器能夠識(shí)別的信息形式。,6、存儲(chǔ)器 是馮.諾依曼原理的核心，用于存放程序和數(shù)據(jù)的部件。,內(nèi)存儲(chǔ)器（主存）：少，快； 外存儲(chǔ)器（輔存）：多，慢； Cache（高速緩沖存儲(chǔ)器）：用于解決CPU與內(nèi)存之間的速度不匹配； 主存由若干各存儲(chǔ)單元組成，每個(gè)單元可存放若干二進(jìn)制信息（一般是字節(jié)的偶數(shù)倍）。全部存儲(chǔ)單元統(tǒng)一編號(hào)，稱為地址。（地址與存儲(chǔ)單元一一對(duì)應(yīng)，CPU按單元地址來訪問每一存儲(chǔ)單元。） 指令數(shù)碼化以后，就可以和數(shù)據(jù)一樣放入存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器的任何位置既可以存放數(shù)據(jù)也可以存放指令，不過一般將指令和數(shù)據(jù)分開存放。

5、,二、哈佛結(jié)構(gòu) 哈佛結(jié)構(gòu)是一種將程序指令存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分開的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。,三、指令系統(tǒng) 一臺(tái)計(jì)算機(jī)的全部機(jī)器指令的集合構(gòu)成了指令系統(tǒng)。 1、CISC（復(fù)雜指令集） 2、RISC（精簡指令集） Intel的Pentium系列和AMD的K6系列都經(jīng)過RISC改良，以RISC為核心，通過譯碼器轉(zhuǎn)換為對(duì)外CISC結(jié)構(gòu)。,1.1.2 單片機(jī)及其發(fā)展,一、單片機(jī) 將運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備以及輸出設(shè)備集成在一顆芯片（IC）上的半導(dǎo)體器件。,將許多原來分離的部件都集中在一顆芯片上。,二、單片機(jī)與單片機(jī)系統(tǒng),三、單片機(jī)的開發(fā)語言,C、C+、Basic,ASM、MASM,四、單片機(jī)的發(fā)展 1974年，美

6、國Fairchild公司研制出世界上第一臺(tái)單片機(jī)F8。 第一代第四代單片機(jī)。,1.1.3 單片機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用,一、單片機(jī)的特點(diǎn) 控制系統(tǒng)在線應(yīng)用 軟硬件結(jié)合 應(yīng)用現(xiàn)場環(huán)境惡劣 二、單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 自動(dòng)控制 （如汽車、數(shù)控裝置） 智能儀表 數(shù)據(jù)采集 （電表） 計(jì)算機(jī)外設(shè) （打印機(jī)、交換機(jī)） 民用電器 （MP3、洗衣機(jī)） 軍事裝置,課外作業(yè)一： 1.通過互聯(lián)網(wǎng)、書籍等手段，了解并列舉至少三家單片機(jī)廠家以及其最具代表性單片機(jī)型號(hào)； 2.通過互聯(lián)網(wǎng)、書籍等手段，了解至少三種單片機(jī)應(yīng)用的場合及應(yīng)用實(shí)例。,1.1.4 AVR系列單片機(jī),一、AVR系列單片機(jī)簡介 AVR單片機(jī)是美國Atmel公司1997年

7、推出的精簡指令集（RISC）單片機(jī)。AVR（Advance RISC）。 二、AVR系列的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),1.中央處理器（CPU） 運(yùn)算器 控制器,2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM（AVR中用的是SRAM）、EEPROM 二者的含義、作用、及之間的區(qū)別。 3、程序存儲(chǔ)器 Flash（可擦寫1000次以上） 4、定時(shí)/計(jì)數(shù)器 T/C0、T/C1、T/C2 5、并行I/O,6、串行I/O UART（異步串行）、SPI（主/從同步收/發(fā)） 7、中斷控制系統(tǒng) 內(nèi)部中斷和外部中斷 中斷系統(tǒng)的作用 8、時(shí)鐘系統(tǒng) 9、總線 數(shù)據(jù)總線（8bit）、指令總線(16bit),三、AVR系列單片機(jī)的選型,ATmega16是一款RI

8、SC低功耗CMOS的8位高性能單片機(jī)。接近1MIPS/MHz的性能。 CMOS （Complementary Metal Oxide Semiconductor 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體） 16位指令總線，8位數(shù)據(jù)總線 MIPS（每秒百萬條指令）,1.1.5 ATmega16芯片詳解,一、ATmega16芯片外觀,mil：千分之一寸,二、ATmega16內(nèi)部結(jié)構(gòu),三、ATmega16芯片封裝與引腳功能,ATmega16有44腳的TQFP封裝和40腳的PDIP封裝兩種。,教材P23頁。,未完待續(xù)。,1.2 子任務(wù)一 開關(guān)控制指示燈,任務(wù)要求： 利用ATmega16/32單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)開關(guān)對(duì)LED點(diǎn)亮與

9、熄滅的控制功能。,推薦電路：,1.2.1 并行接口概述,單片機(jī)控制外部設(shè)備時(shí)，常常向外部設(shè)備輸出控制命令（輸出），或檢測外部設(shè)備工作狀態(tài)（輸入）。此時(shí)，單片機(jī)的I/O端口起到重要的作用。 串行通訊：信息的各bit數(shù)據(jù)被逐位通過一條信道（引腳）按順序傳送的通訊方式。 并行通訊：各bit數(shù)據(jù)按照字長通過多條信道同時(shí)傳送的通訊方式。,一、并行輸入工作原理 并行輸入接口某一位的簡化電路如圖所示：,010111,通過RP控制數(shù)據(jù)的讀入： 1、RP0時(shí)，三態(tài)門為高阻態(tài)，數(shù)據(jù)總線無輸入； 2、RP1時(shí)，三態(tài)門輸出等于輸入，數(shù)據(jù)從引腳被讀入數(shù)據(jù)總線。,二、并行輸出工作原理 并行輸出接口某一位的簡化電路如圖4-

10、2所示：,通過WP控制數(shù)據(jù)的輸出： 1、WP0時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器Q不受D影響，輸出無效； 2、WP1時(shí)，輸出端Q等于輸入端D，數(shù)據(jù)輸出到引腳。,上拉管（電阻）的作用： 1、穩(wěn)定輸出； 2、增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力； 3、抗干擾； ,三、并行輸入/出接口工作原理 并行輸入/出某一位的簡化接口電路如圖所示：,圖3： I/O接口等效電路,三態(tài)門1,三態(tài)門2,緩沖驅(qū)動(dòng)器,方向鎖存器,引腳,上拉管,三態(tài)門3,緩沖器,數(shù)據(jù)總線,數(shù)據(jù)鎖存器,輸入電路 （等效于圖1),輸出電路 （等效于圖2),控制電路,Atmega16單片機(jī)有A、B、C、D四個(gè)8位并行I/O接口。 一、I/O控制寄存器（宏） 當(dāng)A、B、C、D接口用于數(shù)據(jù)I

11、/O口時(shí)，通過DDRx、PORTx和PINx三個(gè)宏控制接口的輸入與輸出（其中x為A、B、C或D）。,注：PINx為只讀。,其中： DDRx為接口數(shù)據(jù)方向寄存器，用來定義通訊方向（輸入/輸出）； PORTx為接口數(shù)據(jù)寄存器，用來輸出數(shù)據(jù)； PINx用來讀取接口數(shù)據(jù)（只讀）。,1.2.2 ATmega16并行I/O資源,1.DDRx 當(dāng)DDRx的某位為0時(shí)，送到方向鎖存器的輸出端為0，相應(yīng)位（引腳）只能作輸入； 當(dāng)DDRx的某位為1時(shí)，送到方向鎖存器的輸出端為1，相應(yīng)位（引腳）只能作輸出。 2.PORTx 端口作輸出時(shí)：PORTx的某位為0時(shí)，表示初始電平為低電平，反之為高電平； 端口作輸入時(shí)：P

12、ORTx的某位為0時(shí)，表示不啟用內(nèi)部上拉電阻，反之為啟用。 3.PINx 當(dāng)DDRx的某位為0時(shí)，表示輸入為低電平狀態(tài)，反之為高電平狀態(tài)。,如程序段： char a; a=0 x11; /00010001 DDRA=0 xFF; /PA口的8腳都作輸出 PORTA=a; /將a的值通過PA口輸出 又如： char a; DDRC=0 x0; /PC口作為輸入 PORTC=0 x0F; /低4位使用內(nèi)部上拉電阻，高4位不使用 a=PINC; /讀取C口的值到變量a,二、端口的控制,1.以端口為單位,如程序段： DDRA.0=0; /將PA口第0腳設(shè)置為輸入 DDRC.2=1; /將PC口第2腳都

13、作輸出 PORTC.2=0; /PC口第2腳輸出低電平 PORTA.0=1; /PA口第0腳使用內(nèi)部上拉電阻 又如： bit a=1, b=0; DDRB.4=b; /PC口的第4腳作為輸入 PORTC.2=b; /從PC口第2腳輸出變量b的值 b=PINA.0; /讀取PA口第0腳的值到變量b,2.以引腳為單位,bit：CodeVisionAVR C中專用的位變量,三、位運(yùn)算（補(bǔ)充） 位運(yùn)算符有： DDRA=0 x0F;,問題： 如果按圖中那樣設(shè)置，則會(huì)自動(dòng)生成（初始化）語句是什么？,3.代碼自動(dòng)生成 在上述CodeWizardAVR代碼生成器對(duì)話框中，將各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置完畢后，可以選擇File

14、|Generate,Save and Exit菜單項(xiàng)，自動(dòng)生成源程序文件和工程了。 在生成過程中，文件保存對(duì)話框會(huì)提示你輸入3個(gè)將要被保存的文件的文件名，分別為C源程序文件名、工程文件名、代碼向?qū)募?，它們的擴(kuò)展名對(duì)應(yīng)分別為：*.C、*.prj、*.cwp。,小竅門！,要通過工程得到單片機(jī)可以運(yùn)行的可執(zhí)行文件，需要經(jīng)歷以下步驟： 一、編譯 可以選擇Project|Compile菜單命令，或F9鍵或點(diǎn)擊工具欄中的 按鈕，編譯器會(huì)馬上對(duì)程序進(jìn)行編譯。 二、可執(zhí)行文件的生成 可以選擇Project|Make菜單命令，或ShiftF9鍵或點(diǎn)擊工具欄中的 按鈕，生成項(xiàng)目的可執(zhí)行文件（*.hex）。,1

15、.2.6 項(xiàng)目的編譯與生成,用CodeVisionAVR C生成了可執(zhí)行文件*.hex后，必須將程序?qū)懭耄ü袒┰趩纹瑱C(jī)中才能運(yùn)行。 一、下載工具 典型下載工具是廣州雙龍公司的“SLISP”。,1.2.7 程序下載與運(yùn)行,二、程序的下載 選擇好PC端下載接口、下載速度、目標(biāo)芯片型號(hào)后，可以點(diǎn)擊“Flash存儲(chǔ)器”欄的“文件打開”按鈕選擇欲寫入的HEX文件；之后又將彈出如圖“空閑存儲(chǔ)器填充”對(duì)話框： 選擇“填充FF”，確定。 最后，在保證PC機(jī)的相應(yīng)端口與目標(biāo)系統(tǒng)連線完好，且目標(biāo)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)的前提下，點(diǎn)擊“編程”按鈕，即可將可執(zhí)行文件下載（固化）到芯片中。 有關(guān)“編程選項(xiàng)”、“配置熔絲”等設(shè)

16、置將在后續(xù)章節(jié)中祥述。,1.2.8 Proteus仿真平臺(tái),Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。,一、軟件界面,菜單欄,工具欄,預(yù)覽窗,原理圖編輯區(qū),模型選擇工具欄,仿真調(diào)試,當(dāng)前元件列表,二、編輯原理圖,1.放置元件 2.連線 3.編輯元件屬性,仿真程序文件,時(shí)鐘頻率,三、仿真,運(yùn)行,單步運(yùn)行,暫停,停止,一、在Proteus中繪制原理圖,二、利用CodeVisionAVR C編寫程序,#include bit k; main()

17、 DDRC.3=0; PORTC.3=1; DDRD.3=1; /*無限循環(huán)檢測與輸出*/ while(1) k=PINC.3; PORTD.3=k; /將k變量的內(nèi)容取反后，送給PD3口 ,問題： 1.第一行是什么？ 2.main函數(shù)中前三句是什么意思？ 3.為什么要進(jìn)行無限循環(huán)？,包含單片機(jī)對(duì)應(yīng)的頭文件,三、下載程序，觀察、分析運(yùn)行結(jié)果,四、拓展,1.實(shí)現(xiàn)正邏輯的開關(guān)控制功能； 2.將開關(guān)接到PB6，指示燈接到PA3，實(shí)現(xiàn)功能。,五、填寫教學(xué)檢查表,1.3 子任務(wù)二 交通燈控制,任務(wù)要求： 用LED模擬實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈控制系統(tǒng)。控制方式： （1）東西方向：紅燈65秒，綠燈40秒，黃燈5秒

18、； （2）南北方向：紅燈45秒，綠燈60秒，黃燈5秒。,討論： 子任務(wù)一的方法能借鑒嗎？ 怎么延時(shí)？ 怎么控制變燈？ ,一、Proteus原理圖,1.3.1 開關(guān)組控制發(fā)光管組,共陽極,二、編寫程序,#include void main() DDRC=0 x00; /定義PC口為輸入口 PORTC=0 x00; /不使用內(nèi)部上拉電阻 DDRD=0 xff; /定義PD口為輸出口 While(1) PORTD=PINC; /無限循環(huán)，把輸入送到輸出 ,問題： 這段程序的關(guān)鍵在哪里？怎么解釋？,三、仿真調(diào)試,一、Proteus原理圖,1.3.2 延時(shí)控制發(fā)光管,二、延時(shí)功能的實(shí)現(xiàn),CodeVisi

19、onAVR C中，通過兩個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)延時(shí)功能： 1. void delay_ms(unsigned int n); 2. void delay_us(unsigned int n);,注意： 在程序開始的位置，必須包含： #include ,問題： 誰來說說這段程序的含義？,三、編寫程序?qū)崿F(xiàn)功能,#include #include void main() DDRC.0=1; While(1) PORTC.0=PORTC.0; delay_ms(1000); ,一、在Proteus中繪制原理圖,控制邏輯：,二、利用CodeVisionAVR C編寫程序,#include #include main

20、() DDRC=0XFF; /定義PC口為輸出口 while(1) PORTC=0XEE; /東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮 delay_ms(60000); /延時(shí)60秒 PORTC=0XDE; /東西方向紅燈亮，南北方向黃燈亮 delay_ms(5000); /延時(shí)5秒 PORTC=0XF5; /東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮 delay_ms(40000); /延時(shí)40秒 PORTC=0XF3; ; /東西方向黃燈亮，南北方向紅燈亮 delay_ms(5000); /延時(shí)5秒 ,三、下載程序，觀察、分析運(yùn)行結(jié)果,四、拓展,1.改變延時(shí)時(shí)間實(shí)現(xiàn)功能（比如最長延時(shí)90秒）； 2.彩燈循環(huán)控制

21、。,五、填寫教學(xué)檢查表,1.4 子任務(wù)三 LCD參數(shù)顯示,任務(wù)要求： 在單色LCD液晶顯示器上顯示文字。,討論： LCD是什么？ LCD有哪些種類？ 怎么顯示？ ,一、LCD種類,1.4.1 LCD介紹,按顏色：單色、彩色 按成像模式：字符、點(diǎn)陣 按分辨率：VGA、SVGA、XGA、WXGA、WUXGA,二、字符型LCD的應(yīng)用,可以有8位和4位兩種數(shù)據(jù)操作模式。 采用4位模式時(shí)，只需用到模塊的D4D7引腳。,1.4.2 字符型LCD應(yīng)用,一、Proteus仿真環(huán)境下的1602液晶模塊,2.CodeVisionAVR C的應(yīng)用,（1）lcd_init初始化函數(shù),作用： 初始化液晶模塊。函數(shù)形參是

22、需設(shè)定的最大顯示列數(shù)。,（2）lcd_clear清屏函數(shù),作用：清除液晶屏顯示。,（3）lcd_gotoxy光標(biāo)定位函數(shù),作用：將光標(biāo)定位到形參（x,y）指定的位置。 調(diào)用lcd_init或lcd_clear函數(shù)后，默認(rèn)光標(biāo)位置為(0,0)。,（4）lcd_putchar顯示字符函數(shù),作用：在當(dāng)前光標(biāo)定位顯示形參指定的字符(ASCII)。,調(diào)用此函數(shù)后，光標(biāo)自動(dòng)向后移動(dòng)一個(gè)字符位置。,（5）lcd_puts字符串顯示函數(shù),作用：在當(dāng)前光標(biāo)定位顯示形參指定的字符串（RAM）。 調(diào)用此函數(shù)后，光標(biāo)自動(dòng)向后移動(dòng)字符串長度個(gè)位置。,（6）lcd_putsf字符串顯示函數(shù),作用：在當(dāng)前光標(biāo)定位顯示形參指

23、定的字符串（flash）。 調(diào)用此函數(shù)后，光標(biāo)自動(dòng)向后移動(dòng)字符串長度個(gè)位置。,此兩函數(shù)區(qū)別： 1.實(shí)參存儲(chǔ)位置不同； 2.常量作實(shí)參時(shí)，只能用lcd_putsf。,一、在Proteus中繪制原理圖,二、利用CodeVisionAVR C編寫程序,#include #include /定義變量_lcd_port 為PC口，因PORTC的口地址是0X15 #asm .equ _lcd_port=0 x15 #endasm char *sss=” AVR”; /定義RAM中的字符串變量 char flash *aaa=” 16”;/定義flash中的字符串變量 void main(void) lcd

24、_init(16);/初始化LCD為16列2行 lcd_gotoxy(2,0);/定位在0行2列 lcd_putsf(“Hello ”);/顯示字符串 lcd_puts(sss);/顯示RAM中的字符串變量 lcd_putsf(aaa);/顯示flash中的字符串變量 while (1); ,一、在Proteus中繪制原理圖,二、利用CodeVisionAVR C編寫程序,#include #include /定義LCD連接到PC口 /LCD可連到任何一個(gè)口，PA口為0X1B，PB口為0X18，PC口為0X15，PD口為0X12 #asm .equ _lcd_port=0 x15 #endas

25、m void XianShi_uint (unsigned int shu) char j,lcd5; /申請(qǐng)一個(gè)有6個(gè)元素的字符型數(shù)組和兩個(gè)字符型循環(huán)變量 lcd0=shu/10000+0 x30; /將數(shù)的萬位轉(zhuǎn)變?yōu)锳SCII碼存放在lcd0 lcd1=shu/1000%10+0 x30; /將數(shù)的千位轉(zhuǎn)變?yōu)锳SCII碼存放在lcd1 lcd2=shu/100%10+0 x30; /將數(shù)的百位轉(zhuǎn)變?yōu)锳SCII碼存放在lcd2 lcd3=shu/10%10+0 x30; /將數(shù)的十位轉(zhuǎn)變?yōu)锳SCII碼存放在lcd3 lcd4=shu%10+0 x30;/將數(shù)的個(gè)位轉(zhuǎn)變?yōu)锳SCII碼存放在lc

26、d4 for(j=0;j5;j+) /從第一個(gè)數(shù)開始送顯示 lcd_putchar(lcdj); main() lcd_init(16); xianshi_uint(123); while(1); ,由向?qū)?三、下載程序，觀察、分析運(yùn)行結(jié)果,四、拓展,1.改變成PD端口驅(qū)動(dòng)顯示LCD； 2.編寫一個(gè)通用的，在LCD上顯示數(shù)據(jù)的函數(shù)。,五、填寫教學(xué)檢查表,1.5 子任務(wù)四 參數(shù)設(shè)置技術(shù),任務(wù)要求： 通過鍵盤輸入某個(gè)參數(shù)，并將其保存在單片機(jī)的EEPROM中。,討論： “鍵盤”是什么？ 怎么讀取按鍵值？ 怎么存儲(chǔ)EEPROM？ ,一、單鍵處理,1.5.1 按鍵處理,抖動(dòng)時(shí)間一般為510毫秒。如果

27、每間隔20毫秒檢測一次按鍵的狀態(tài)，即可消除抖動(dòng)影響。,char j; DDRD=0 xFF;/定義PD口為輸出口 DDRB=2;/00000010 PORTB=1;/00000001 j=PINB;/j存放PB口上次的值 while(1) if( (PINB.0=0) /延時(shí)20毫秒 ,在Proteus仿真環(huán)境和實(shí)驗(yàn)裝置上實(shí)現(xiàn)。,問題： 這是對(duì)按鍵動(dòng)作的哪一個(gè)階段進(jìn)行判斷？,二、矩陣鍵盤,行,列,此時(shí)如果無鍵按下，PINB將為0 xF0,逐列進(jìn)行判斷： if(PINB.4=0) else if(PINB.5=0) else if(PINB.6=0) else if(PINB.7=0),PORT

28、B=0 xFD;,DDRB=0 x0F; PORTB=0 xF0;,PORTB=0 xFE;,再進(jìn)行逐列判斷： if(PINB.4=0) else if(PINB.5=0) else if(PINB.6=0) else if(PINB.7=0),unsigned char JianZhi() unsigned char k; DDRB = 0 x0F; /設(shè)置PB口低4位為輸出，高4位為輸入 PORTB = 0 xF0; /PB口高4位接內(nèi)部上拉電阻，低4位輸出0 delay_us(10);/等待接口變化穩(wěn)定 if(PINB=0 xF0) return 0 xFF; /如果高4位輸入為全高，表

29、示無鍵按下，返回0 xFF for(k=0;k4;k+) PORTB= (1k); /將1左移k位后取反，使PB口的K行輸出0 delay_us(10); if(PINB.4=0) return(k*4+0); /檢查k行0列的鍵 else if(PINB.5=0) return(k*4+1); /檢查k行1列的鍵 else if(PINB.6=0) return(k*4+2); /檢查k行2列的鍵 else if(PINB.7=0) return(k*4+3);/檢查k行3列的鍵 ,#define uchar unsigned char #define uint unsigned int,一

30、、無符號(hào)整型參數(shù)設(shè)置,1.5.2 參數(shù)設(shè)置,int x=0;,按數(shù)字鍵：x=x*10+鍵值,按退格鍵：x=x/10,按確定鍵：返回x的值,int SheZhi(uint z) uchar j,jian; / j作循環(huán)控制變量，jian存放上次鍵值 uint x; /x用來存放修改參數(shù)的絕對(duì)值，y用來存放修改的參數(shù) lcd_clear(); XianShi_uint(z); delay_ms(1000); x=0; j=1; jian=0 xff; /假定檢查鍵之前，無鍵按下 while(j)/j=1時(shí)循環(huán)，j=0時(shí)退出循環(huán) delay_ms(20);/去鍵抖動(dòng) if(jian=0 xff) /

31、數(shù)字鍵處理,else if(JianZhi()=12) x=x/10; /刪除鍵處理 else if(JianZhi()=14)j=0;/直接退出鍵處理,返回z變量 else if(JianZhi()=15)j=0;z=x;/確定鍵處理，將修改值y返回 jian=JianZhi();/保存當(dāng)前的鍵值，以便下次比較 lcd_clear(); /清除屏幕顯示 Lcd_uint(x);/顯示修改過的參數(shù) /設(shè)置結(jié)束 return z; ,一、在Proteus中繪制原理圖,二、利用CodeVisionAVR C編寫程序,三、下載程序，觀察、分析運(yùn)行結(jié)果,eeprom uint dong=10, nan

32、=12;,四、填寫教學(xué)檢查表,1.6 子任務(wù)五 LED數(shù)碼管顯示技術(shù),任務(wù)要求： 通過7219控制七段數(shù)碼管顯示東、南方向的時(shí)間。,討論： 7219是什么？ 什么是7段數(shù)碼管？ 怎么顯示？ ,字型表，P37頁。,a,b,c,d,e,f,g,dp,共陰極,數(shù)據(jù)端,公共端,0,1,0,0,1,1,1,1,思考：共陽極呢？,1.6.1 認(rèn)識(shí)七段數(shù)碼管,4位數(shù)碼管,#include #include void main(void) DDRD=0XFF; DDRC=0XFF; while (1) PORTD=0Xff;/關(guān)顯示 PORTC=0Xff; /送8.的字型碼 PORTD=0XfE;/第一位顯示

33、 delay_ms(1); PORTD=0Xff;/關(guān)顯示 PORTC=0X06; /送1的字型碼 PORTD=0Xfd; /第二位顯示 delay_ms(1); PORTD=0Xff; /關(guān)顯示 PORTC=0X5B; /送2的字型碼 PORTD=0Xfb; /第三位顯示 delay_ms(1); PORTD=0Xff; /關(guān)顯示 PORTC=0X4f; /送3的字型碼 PORTD=0Xf7; /第四位顯示 delay_ms(1); ,在Proteus仿真環(huán)境和實(shí)驗(yàn)裝置上實(shí)現(xiàn)。,拓展： 1.加長間隔延時(shí)會(huì)怎樣？ 2.顯示12.34。,弊端： 1.軟件動(dòng)態(tài)掃描； 2.浪費(fèi)資源。,1.6.2 認(rèn)

34、識(shí)MAX7219,MAX7219,教材：P39頁。,特點(diǎn)： 1.硬件動(dòng)態(tài)掃描； 2.可控制8位數(shù)碼管； 3.SPI(Serial Peripheral Interface-串行外設(shè)接口)通訊接口。,MAX7219的SPI控制協(xié)議：,（1）位顯示命令（命令字：0 x010 x08） 如：,（2）譯碼方式命令（命令字：0 x09） 如：,小數(shù)點(diǎn)不參與譯碼。,結(jié)合命令字0 x010 x08： 1.當(dāng)命令值的D7位為1時(shí)，小數(shù)點(diǎn)(DP)點(diǎn)亮； 2.當(dāng)命令值的D7位為0時(shí)，小數(shù)點(diǎn)(DP)不亮。,如：,（3）亮度調(diào)節(jié)命令（命令字：0 x0A） 如：,命令值的取值范圍為：0 x000 x0F。0最暗，0 x

35、0F最亮。,（4）動(dòng)態(tài)掃描位數(shù)命令（命令字：0 x0B） 如：,命令值的取值范圍為：0 x000 x07，對(duì)應(yīng)設(shè)定18位。,（5）停機(jī)/工作命令（命令字：0 x0C）,命令值的D0位為0表示MAX7219停機(jī)，D0=1時(shí)表示正常工作。,如：,（6）顯示測試命令（命令字：0 x0F）,命令值的D0位為0表示按設(shè)定模式正常工作，D0=1時(shí)MAX7219將按最大亮度接通顯示。,1.6.3 單片機(jī)的SPI應(yīng)用,一、SPI通訊原理,01011101 00111101,SPI Bus Master Input/Slave Output SPI總線主機(jī)輸入/ 從機(jī)輸出,ATmega16中： MISO - P

36、B6 MOSI - PB5 SCK - PB7 - PB4,Max7219中： MISO - DIN MOSI SCK - CLK - LOAD,二、ATmega16與Max7219的SPI通訊應(yīng)用,三、ATmega16中的SPI控制寄存器,SPE,DORD,MSTR,CPOL,CPHA,SPR1,SPR0,SPIE,SPCR,SPIE：SPI中斷使能,1、SPCRSPI控制寄存器,SPE：SPI功能使能,DORD：數(shù)據(jù)次序 1：低位優(yōu)先 0：高位優(yōu)先,MSTR：主/從選擇 1：主SPI 0：從SPI,CPOL：同步信號(hào)（SCK）極性,CPHA：數(shù)據(jù)采樣相位（時(shí)刻） 1：SCK結(jié)束沿采樣 0：SCK起始沿采樣,SPR1、SPR0：SCK速率選擇 P43頁，表117 Fosc系統(tǒng)時(shí)鐘頻率。,WCOL,-,-,-,-,-,SPI2X,SPIF,SPSR,SPIF：SPI中斷標(biāo)志 串行發(fā)送結(jié)束后，SPIF 將被置位（1）。,2、SPSRSPI狀態(tài)寄存器,WCOL：寫沖突標(biāo)志位,SPI2X：SPI倍率,LSB,MSB,3、SPDRSPI數(shù)據(jù)寄存器,SPI通訊的數(shù)據(jù)將從SPDR中讀/寫。,SPDR,四、自定義控制函數(shù),#define uchar unsigned char void spi_xie(uchar i,uchar j) /PB.7(SCK)、PB.5(MO