【ch02】 單片機(jī)并行IO端口應(yīng)用-機(jī)器人信息顯示

第2章單片機(jī)并行I/O端口應(yīng)用——機(jī)器人信息顯示1.簡(jiǎn)述電路設(shè)計(jì)和搭建過程。8個(gè)LED的正極直接與+5V電源連接，負(fù)極則分別接8個(gè)1kΩ電阻，然后連接到單片機(jī)P2的8個(gè)端口上。電路中的電阻有兩個(gè)作用:一是限流，二是接到LED的負(fù)極以增加單片機(jī)端口的輸出電流，提高負(fù)載能力。當(dāng)P2端口被拉低為低電平，即輸出為0時(shí)，8個(gè)LED同時(shí)發(fā)光;反之，當(dāng)P2端口被拉高為高電平，即輸出為“1”時(shí)，8個(gè)LED同時(shí)不亮。搭建時(shí)，將8個(gè)LED并排插在面包板上，搭建后的實(shí)物圖如圖2.2所示。將編譯好的程序下載到單片機(jī)，觀察執(zhí)行效果，可以通過改變延時(shí)函數(shù)的數(shù)據(jù)來改變亮滅間隔時(shí)間。十六進(jìn)制數(shù)0x00轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù)為0000000，P2-0x00表示將0000000的值賦給P2端口的8個(gè)連接LED的引腳，P2端口的8個(gè)引腳被清零，即為低電平，就點(diǎn)亮了8個(gè)LED。十六進(jìn)制數(shù)0xff轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù)為111111,P2=0xff表示將111111的值賦給P2端口，P2端口的8個(gè)引腳被置1，即為高電平，就熄滅了8個(gè)LED。2.簡(jiǎn)述LED數(shù)碼管。LED數(shù)碼管(LEDSegmentDisplays)是一-種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是LED。LED數(shù)碼管通過點(diǎn)亮內(nèi)部的LED來顯示數(shù)字或字符，所以LED數(shù)碼管顯示的清晰度與LED的亮度有著密切聯(lián)系。LED數(shù)碼管按段數(shù)可分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多1個(gè)小數(shù)點(diǎn)LED單元。本任務(wù)使用的數(shù)碼管是八段數(shù)碼管。八段數(shù)碼管實(shí)際上就是把8個(gè)LED封裝在-起組成“8”字和1個(gè)小數(shù)點(diǎn)。八段數(shù)碼管內(nèi)部引線已在內(nèi)部連接完成，共引出8個(gè)引腳和2個(gè)公共電極。３.簡(jiǎn)述根據(jù)公共端ｃｏｍ的性質(zhì)不同，LED的分類是怎么樣的。根據(jù)公共端com的性質(zhì)不同，又可將LED數(shù)碼管分為共陽數(shù)碼管和共陰數(shù)碼管兩種。共陽數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2.5所示。共陽數(shù)碼管把所有LED的陽極連接起來形成陽極公共端com。共陽數(shù)碼管在連接電路時(shí),陽極公共端com與+5V相連，a、b、c、d、e、f、gDp引腳先.分別與1kQ的電阻連接，再與AT89S52單片機(jī)的8個(gè)引腳相連。共陰數(shù)碼管把所有LED的陰極連接起來形成陰極公共端com,共陰數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2.6所示。共陰數(shù)碼管在連接電路時(shí)，陰極公共端com與GND端相連，a、b、c、d、e、f、g、Dp引腳先分別與AT89S52單片機(jī)的8個(gè)引腳相連，再分別接一個(gè)1kΩ的上拉電阻。４.怎樣區(qū)分LED數(shù)碼管是共陰數(shù)碼管還是共陽數(shù)碼管。利用萬用表可以區(qū)分LED數(shù)碼管是共陰數(shù)碼管還是共陽數(shù)碼管。找到LED數(shù)碼管的兩個(gè)公共端com,兩端的中間引腳就是LED數(shù)碼管的公共端。先將萬用表撥到通斷擋，再將黑表筆與公共端com相連，紅表筆與a、b、c、d、e、f、g、Dp引腳中的任一引腳相連，若發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管內(nèi)有-一個(gè)LED被點(diǎn)亮，則所測(cè)的數(shù)碼管是共陰數(shù)碼管。若發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管內(nèi)沒有LED被點(diǎn)亮，則改變檢測(cè)方式。用紅表筆與公共端com相連，黑表筆與a、b、c、d、e、f、g、Dp引腳中的任一引腳相連，若發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管內(nèi)有一個(gè)LED被點(diǎn)亮，則所測(cè)數(shù)碼管是共陽數(shù)碼管。若兩種測(cè)試方式都沒有點(diǎn)亮LED，則說明該數(shù)碼管已不可用。５.簡(jiǎn)述字符型LCD1602模塊在智能電子產(chǎn)品中，LED數(shù)碼管只能用來顯示數(shù)字或者少量的字母，當(dāng)需要顯示全部英文字母、圖像或漢字時(shí)，必須選擇使用LCD。字符型LCD模塊是用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型LCD模塊，目前常用的有16字x1行、16字x2行、20字x2行和40字2行等字符模組。每個(gè)顯示的字符由5x7或5x11點(diǎn)陣組成，點(diǎn)陣字符位之間有一個(gè)空格，點(diǎn)陣的間隔起到字符間距和行距的作用。字符型點(diǎn)陣式LCD模塊(LiquidCrystalDisplayModule),簡(jiǎn)稱LCM.LCM雖然顯示的字?jǐn)?shù)各不相同，但是都具有相同的輸入、輸出界面，其在現(xiàn)實(shí)生活中無處不在，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。LCD1602模塊是顯示16x2字符模組的字符型LCD模塊，即可以顯示兩行，每行有16個(gè)字符或數(shù)字。LCD1602模塊共16個(gè)引腳，有8個(gè)數(shù)據(jù)引腳(D0~D7)和3個(gè)控制引腳。8個(gè)數(shù)據(jù)引腳與AT89S52相連，用于接收指令和數(shù)據(jù)。AT89S52主要通過RS(數(shù)據(jù)命令選擇端)、RW(讀/寫選擇端)和E(使能信號(hào)端)這3個(gè)控制引|腳對(duì)LCD模塊進(jìn)行初始化、寫命令、寫數(shù)據(jù)、從而控制LCD模塊。以下是這3個(gè)控制引腳的功能描述。①RS用于寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時(shí)選擇指令寄存器。②R/W用于讀/寫選擇，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。③E為使能信號(hào)端，實(shí)現(xiàn)LCD模塊與AT89S52的數(shù)據(jù)交互。D0~D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。LCD模塊的基本操作功能與控制引腳設(shè)置如下。①讀狀態(tài)。LCD模塊輸入:RS=0,R/W=1，E=1;LCD模塊輸出:D0~D7=狀態(tài)字。②寫指令。LCD模塊輸入:RS=0，R/W=0，E=0，D0~D7=指令碼;LCD模塊輸出:無。③讀數(shù)據(jù)。LCD模塊輸入:RS=1，R/W=1，E=1;LCD模塊輸出:D0~D7=數(shù)據(jù)。④寫數(shù)據(jù)。LCD模塊輸入:RS=1,R/W=0，E=0,D0~D7=數(shù)據(jù);LCD模塊輸出:無。６.簡(jiǎn)述LCD1602模塊的躬|腳功能1引腳:VSS為地電源。2引腳:VDD接5V正電源。3引腳:V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，當(dāng)接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，當(dāng)接地電源時(shí)對(duì)比度最強(qiáng)。當(dāng)對(duì)比度過強(qiáng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，在使用時(shí)可以通過-個(gè)10kQ2的電位器來調(diào)整對(duì)比度。4引腳:RS為寄存器選擇，當(dāng)高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器，當(dāng)?shù)碗娖綍r(shí)選擇指令寄存器。5引腳:R/W為讀寫信號(hào)線，當(dāng)高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，當(dāng)?shù)碗娖綍r(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W同為低電平時(shí)，可以寫入指