單片機應(yīng)用技術(shù)匯編+C51項目教程課件

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單片機應(yīng)用技術(shù)——匯編+C51ISBN：978-7-111-50040-7出版社：機械工業(yè)出版社本書配有電子課件項目3可以調(diào)控的走馬燈設(shè)計與制作

走在大街上，看到五彩斑斕的走馬燈，你是不是也想自己一試伸手，親自做一個出來？本項目就將設(shè)計一個帶按鍵控制的非常漂亮的走馬燈效果。本項目涉及到的知識點有鍵盤接口、中斷系統(tǒng)、定時器定時、C51編程。

任務(wù)3.1學習鍵盤接口技術(shù)任務(wù)3.2可以調(diào)控的走馬燈的設(shè)計與仿真下一頁任務(wù)3.1學習鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口是單片機系統(tǒng)的一個非常常見、實用的接口。用于實現(xiàn)人機交互中指令的輸入。常見的鍵盤接口有獨立式按鍵和行列式（也叫矩陣式）鍵盤。3.1.1獨立式鍵盤應(yīng)用3.1.2按鍵的消抖處理3.1.3矩陣式鍵盤應(yīng)用

上一頁下一頁返回獨立式按鍵的結(jié)構(gòu)特點：每個按鍵單獨占有一根I/O口線，按鍵的兩個端子一端接地，另外一端接到一個單獨的I/O口線，同時通過上拉電阻接到+5v電源端。每個按鍵的工作不會影響其它I/O口線的狀態(tài)。在此電路中，按鍵輸入為低電平有效，上拉電阻保證了按鍵斷開時，I/O口線有確定的高電平。當I/O口線內(nèi)部有上拉電阻時，外電路可以不配置上拉電阻。上一頁下一頁返回二、獨立式按鍵的軟件設(shè)計按上圖的電路，設(shè)計出獨立式鍵盤程序如下，此程序中Keyfun1~Keyfun8分別為每個按鍵對應(yīng)的功能子程序標號（可根據(jù)實際需要編寫），按鍵去除抖動采用軟件延時，按鍵的接口選用P1端口。匯編源程序清單如下：START:MOVA，P1;讀入鍵盤狀態(tài)

MOV30H，A;保存鍵盤狀態(tài)值

LCALLDL10ms;延時10ms消抖

MOVA，P1;再讀鍵盤狀態(tài)

CJNEA，30H,RETURN;再次結(jié)果不同。說明是抖動引起,返回

CJNEA，#0FFH,KEY-1;確認是否有鍵按下

LJMPRETURN上一頁下一頁返回KEY-1:CJNEA,#0FEH,KEY-2;K1鍵未按下,轉(zhuǎn)KEY-2LJMPKeyfun1;是Kl鍵按下,轉(zhuǎn)KEY1對應(yīng)的功能子程序KEY-2:CJNEA,＃0FDH,KEY-3;K2鍵未按下,轉(zhuǎn)KEY-3LJMPKeyfun2;K2鍵按下,轉(zhuǎn)Keyfun2處理KEY-3:CJNEA,#0FBH,KEY-4;K3鍵未按下,轉(zhuǎn)KEY-4LJMPKeyfun3;K3鍵按下,轉(zhuǎn)Keyfun3處理KEY-4:CJNEA,#0F7H,KEY-5LJMPKeyfun4KEY-5:CJNEA,#0EFH,KEY-6LJMPKeyfun5KEY-6:CJNEA,#0DFH,KEY-7LJMPKeyfun6KEY-7:CJNEA,＃0BFH,KEY-8LJMPKeyfun7KEY-8:CJNEA,＃7FH,RETURN;K8未按下,返回

LJMPKeyfun8;K8鍵按下,轉(zhuǎn)Keyfun8處理RETURN:RET;重鍵或無鍵按下,不處理返回DL10ms:MOVR7,#12H;三循環(huán)延時程序，大約10ms。

D0:MOVR5,#10HD1:MOVR4,#10HD2:DJNZR4,$D3:DJNZR5,D1

DJNZR7,D0RET上一頁下一頁返回3.1.2按鍵的消抖處理在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中所用的鍵盤按鍵是一種機械開關(guān)，其機械觸點在閉合或斷開瞬間，會出現(xiàn)電壓抖動現(xiàn)象，如圖所示。為了保證按鍵識別的準確性，可采用硬件消抖和軟件消抖兩種方式進行消抖處理。硬件方法可采用RS觸發(fā)器等消抖電路。軟件方法則是采用時間延遲，由于鍵的前沿抖動時間大約為10ms左右，因此可在延時10ms后待按鍵穩(wěn)定閉合時再判別鍵盤的狀態(tài)，若仍有按鍵閉合，則確認有鍵按下，否則認為是按鍵的抖動。上一頁下一頁返回例3-1：如圖所示，實現(xiàn)如下功能，按下某個鍵，在單個數(shù)碼管上顯示出鍵號。

上一頁下一頁返回本題中，按鍵全部為獨立式按鍵，讀取P1口的狀態(tài)即可判斷按下的是哪個鍵，讀取相應(yīng)的鍵的編碼送入P1口即可。C51源程序如下：#include<AT89X51.H>unsignedcharled[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8};voiddelay(){unsignedinti;for(i=0;i<2000;i++);}voidmain(){unsignedcharkey;while(1){key=P2;if(key!=0xFF)delay();上一頁下一頁返回3.1.3行列式鍵盤應(yīng)用

一、行列式鍵盤結(jié)構(gòu)上一頁下一頁返回二、行列式鍵盤按鍵識別如上圖所示AT89S51與4×4鍵盤的接口電路，按鍵識別時通過P1.0～P1.3(X0～X3)分別輸出低電平，檢測P1.4～P1.7(Y0～Y3)的狀態(tài)是否為低電平來確定是否有鍵按下，通常把X3～X0稱為行掃描輸出線，Y0～Y3稱為列檢測輸入線。具體識別過程如下：①判別鍵盤上有無鍵閉合。其方法為掃描口X0～X3輸出全“0”，讀Y0～Y3的狀態(tài)，若為全“1”(鍵盤上列線全為高電平)則鍵盤上沒有閉合鍵，若Y0～Y3不為全“1”則有鍵處于閉合狀態(tài)。②去除鍵的機械抖動。其方法為判別到鍵盤上有鍵閉合后，可采用軟件延遲一段時間(一般為10ms)再判別鍵盤的狀態(tài)，若仍為有鍵閉合狀態(tài)，則認為鍵盤上有一個確定的鍵被按下，否則認為是鍵的抖動。上一頁下一頁返回③判別閉合鍵的鍵號。方法為對X0～X3每位依次分別輸出低電平，其它三位為高電平，對鍵盤的列線進行檢測。即相應(yīng)的順次讀Y0～Y3的狀態(tài)，若Y0～Y3為全“1”，則行線為0的這一行上沒有鍵閉合，否則這一行上有鍵閉合。閉合鍵的鍵號等于為低電平的列號加上為低電平行的首鍵號。例如：X0～X3輸出為1101時，讀出Y0～Y3為1101，則第2行與第2列相交的鍵處于閉合狀態(tài)，第2行的首鍵號為8，列號為2，閉合鍵的鍵號為：N=為低電平的行首鍵號＋為低電平的列號＝8＋2＝10④使CPU對鍵的一次閉合僅作一次處理。閉合鍵一次僅進行一次鍵功能操作，采用的方法為等待閉合鍵釋放以后再把鍵值送入A中，然后執(zhí)行鍵功能操作。上一頁下一頁返回定時器中斷掃描方式是利用單片機內(nèi)部定時器產(chǎn)生定時中斷(例如100ms)，CPU響應(yīng)中斷請求時，對鍵盤進行掃描和鍵值識別。定時中斷掃描方式的鍵盤接口電路與程序掃描法的接口電路相同。定時器中斷鍵盤掃描程序，實際上作為定時器中斷服務(wù)程序。這種方式雖然可以改善程序結(jié)構(gòu)，但是多數(shù)掃描仍然可能為“空掃描”，CPU效率提高不大。另外一種中斷掃描方式是鍵盤按鍵中斷掃描方式。下圖是按鍵中斷掃描方式的AT89S51與鍵盤的接口電路任務(wù)3.2可以調(diào)控的走馬燈的設(shè)計與仿真3.2.1硬件電路設(shè)計3.2.2程序編制3.2.3綜合仿真調(diào)試上一頁下一頁返回3.2.1硬件電路設(shè)計本項目在P2和P0口連接16個共陽極的發(fā)光二極管，在P1口在第0、1、2設(shè)置3個獨立式按鍵，在P3口連接一只公陽極的7段數(shù)碼管。要實現(xiàn)的功能如下：模式鍵K1設(shè)置走馬燈的模式，共有8種模式可設(shè)置，每種模式對應(yīng)的16只二極管的走動模式。選擇某種模式后可在數(shù)碼管上顯示出模式號。加速鍵K2用來實現(xiàn)走馬燈的速度加速。減速鍵則用來實現(xiàn)走馬燈的速度減速。上一頁下一頁返回3.2.2程序編制本項目對應(yīng)的C51源程序如下：#include<AT89X51.h>#defineu8unsignedchar#defineu16unsignedintu8ModeNo;//模式編號u8MovingBit=0;//移動位數(shù)u8Tdx;//速度索引u8TCounter=0;//延時計數(shù)器u16Speed;//二極管移動速度bitDirection=1;//滾動方向u8codeModeDisplay[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8};u16code上一頁下一頁返回SpeedCommon[]={0,2,4,6,8,10,15,30,45,80,120,160,200,240,280};//速度常數(shù)//延時函數(shù)voidDelay(u16x){u8i;while(x--)for(i=0;i<120;i++);}//三按鍵識別函數(shù)u8GetKey(){u8K;if(P1==0xFF)return0;//如果沒有鍵按下，則返回0。Delay(10);switch(P1)//確認有鍵按下，判斷是哪個鍵。{上一頁下一頁返回case0xFE:K=1;break;case0xFD:K=2;break;case0xFB:K=3;break;default:K=0;}while(P1!=0xFF);//等待按鍵釋放再返回鍵值。returnK;}//按鍵處理voidKeyProcess(u8Key){switch(Key){case1:Direction=1;MovingBit=0;ModeNo=(ModeNo+1)%8;P3=ModeDisplay[ModeNo];break;case2:if(Tdx>1)Speed=SpeedCommon[--Tdx];break;case3:if(Tdx<14)Speed=SpeedCommon[++Tdx];上一頁下一頁返回switch(ModeNo){case0:LedLight(0x0001<<MovingBit);break;case1:LedLight(0x8000>>MovingBit);break;case2:if(Direction)LedLight(0x0001<<MovingBit);elseLedLight(0x8000>>MovingBit);if(MovingBit==15)Direction=!Direction;break;case3:if(Direction)LedLight(~(0x0001<<MovingBit));elseLedLight(~(0x8000>>MovingBit));if(MovingBit==15)Direction=!Direction;break;case4:if(Direction)LedLight(0x000F<<MovingBit);elseLedLight(0xF000>>MovingBit);if(MovingBit==15)Direction=!Direction;break;case5:if(Direction)LedLight(~(0x000F<<MovingBit));elseLedLight(~(0xF000>>MovingBit));if(MovingBit==15)Direction=!Direction;break;上一頁下一頁返回case6:if(Direction)LedLight(0xFFFE<<MovingBit);elseLedLight(~(0x7FFF>>MovingBit));if(MovingBit==15)