1、前言 .2基础知识：单片机编程基础 .2第一节：单数码管按键显示 .4第二节：双数码管可调秒表 .6第三节：十字路口交通灯 .6第四节：数码管驱动 .7第五节：键盘驱动 .8第六节：低频频率计 .14第七节：电子表 .17第八节：串行口应用 .17基础知识：单片机编程基础单片机的外部结构：1、DIP40 双列直插；2、P0，P1，P2，P3 四个 8 位准双向 I/O 引脚；（作为 I/O 输入时，要先输出高电平）3、电源 VCC（PIN40）和地线 GND（PIN20） ；4、高电平复位 RESET（PIN9） ；（10uF 电容接 VCC 与 RESET，即可实现上电复位）5、内置振荡电路
2、，外部只要接晶体至 X1（PIN18）和 X0（PIN19） ；（频率为主频的 12 倍）6、程序配置 EA（PIN31）接高电平 VCC；（运行单片机内部 ROM 中的程序）7、P3 支持第二功能：RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1单片机内部 I/O 部件：(所为学习单片机，实际上就是编程控制以下 I/O 部件，完成指定任务)1、四个 8 位通用 I/O 端口，对应引脚 P0、P1、P2 和 P3；2、两个 16 位定时计数器；（TMOD，TCON，TL0，TH0，TL1，TH1）3、一个串行通信接口；（SCON，SBUF）4、一个中断控制器；（IE，IP）针对 AT89C52
3、单片机，头文件 AT89x52.h 给出了 SFR 特殊功能寄存器所有端口的定义。教科书的 160 页给出了针对 MCS51 系列单片机的 C 语言扩展变量类型。C 语言编程基础：1、十六进制表示字节 0x5a：二进制为 01011010B；0x6E 为 01101110。2、如果将一个 16 位二进数赋给一个 8 位的字节变量，则自动截断为低 8 位，而丢掉高 8 位。3、+var 表示对变量 var 先增一；var表示对变量后减一。4、x |= 0x0f;表示为 x = x | 0x0f;5、TMOD = ( TMOD 表示给变量 TMOD 的低四位赋值 0x5，而不改变 TMOD 的高四
4、位。6、While( 1 ); 表示无限执行该语句，即死循环。语句后的分号表示空循环体，也就是;在某引脚输出高电平的编程方法：（比如 P1.3（PIN4）引脚）#include /该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含 P1.3void main( void ) /void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口P1_3 = 1; /给 P1_3 赋值 1，引脚 P1.3 就能输出高电平 VCCWhile( 1 ); /死循环，相当 LOOP: goto LOOP;注意 ： P0 的每个引脚要输出高电平时，必须外接上拉电阻（如 4K7）至 VCC 电源。在某引脚输
5、出低电平的编程方法：（比如 P2.7 引脚）#include /该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含 P2.7void main( void ) /void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口P2_7 = 0; /给 P2_7 赋值 0，引脚 P2.7 就能输出低电平 GNDWhile( 1 ); /死循环，相当 LOOP: goto LOOP;在某引脚输出方波编程方法：（比如 P3.1 引脚）#include /该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含 P3.1void main( void ) /void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单
6、片机运行的复位入口While( 1 ) /非零表示真，如果为真则执行下面循环体的语句P3_1 = 1; /给 P3_1 赋值 1，引脚 P3.1 就能输出高电平 VCCP3_1 = 0; /给 P3_1 赋值 0，引脚 P3.1 就能输出低电平 GND /由于一直为真，所以不断输出高、低、高、低，从而形成方波将某引脚的输入电平取反后，从另一个引脚输出：（ 比如 P0.4 = NOT( P1.1) ）#include /该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含 P0.4 和 P1.1void main( void ) /void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口
7、P1_1 = 1; /初始化。P1.1 作为输入，必须输出高电平While( 1 ) /非零表示真，如果为真则执行下面循环体的语句if( P1_1 = 1 ) /读取 P1.1，就是认为 P1.1 为输入，如果P1.1 输入高电平 VCC P0_4 = 0; /给 P0_4 赋值 0，引脚 P0.4 就能输出低电平GNDelse /否则 P1.1 输入为低电平 GND/P0_4 = 0; /给 P0_4 赋值 0，引脚 P0.4 就能输出低电平GND P0_4 = 1; /给 P0_4 赋值 1，引脚 P0.4 就能输出高电平VCC /由于一直为真，所以不断根据 P1.1 的输入情况，改变 P
8、0.4的输出电平将某端口 8 个引脚输入电平，低四位取反后，从另一个端口 8 个引脚输出：（ 比如 P2 = NOT( P3 ) ）#include /该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含 P2 和 P3void main( void ) /void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口P3 = 0xff; /初始化。P3 作为输入，必须输出高电平，同时给 P3 口的8 个引脚输出高电平While( 1 ) /非零表示真，如果为真则执行下面循环体的语句 /取反的方法是异或 1，而不取反的方法则是异或 0P2 = P30x0f /读取 P3，就是认为 P3 为输
9、入，低四位异或者 1，即取反，然后输出 /由于一直为真，所以不断将 P3 取反输出到 P2注意 ：一个字节的 8 位 D7、 D6 至 D0，分别输出到 P3.7、 P3.6 至 P3.0，比如P3=0x0f，则 P3.7、 P3.6、 P3.5、 P3.4 四个引脚都输出低电平，而P3.3、 P3.2、 P3.1、 P3.0 四个引脚都输出高电平。同样，输入一个端口 P2，即是将 P2.7、 P2.6 至 P2.0，读入到一个字节的 8 位 D7、 D6 至 D0。第一节：单数码管按键显示单片机最小系统的硬件原理接线图：1、接电源：VCC（PIN40） 、GND（PIN20） 。加接退耦电容
10、 0.1uF2、接晶体：X1（PIN18） 、X2（PIN19） 。注意标出晶体频率（选用 12MHz） ，还有辅助电容 30pF3、接复位：RES（PIN9） 。接上电复位电路，以及手动复位电路，分析复位工作原理4、接配置：EA（PIN31） 。说明原因。发光二极的控控制：单片机 I/O 输出将一发光二极管 LED 的正极（阳极）接 P1.1，LED 的负极（阴极）接地 GND。只要 P1.1 输出高电平 VCC，LED 就正向导通（导通时 LED 上的压降大于 1V） ，有电流流过 LED，至发 LED 发亮。实际上由于 P1.1 高电平输出电阻为 10K，起到输出限流的作用，所以流过 L
11、ED 的电流小于（5V-1V）/10K = 0.4mA。只要P1.1 输出低电平 GND，实际小于 0.3V，LED 就不能导通，结果 LED 不亮。开关双键的输入：输入先输出高一个按键 KEY_ON 接在 P1.6 与 GND 之间，另一个按键 KEY_OFF 接 P1.7 与 GND 之间，按 KEY_ON 后 LED 亮，按 KEY_OFF 后 LED 灭。同时按下 LED 半亮，LED 保持后松开键的状态，即 ON 亮 OFF 灭。#include #define LED P11 /用符号 LED 代替 P1_1#define KEY_ON P16 /用符号 KEY_ON 代替 P1_
12、6#define KEY_OFF P17 /用符号 KEY_OFF 代替 P1_7void main( void ) /单片机复位后的执行入口，void 表示空，无输入参数，无返回值KEY_ON = 1; /作为输入，首先输出高，接下 KEY_ON，P1.6 则接地为 0，否则输入为 1KEY_OFF = 1; /作为输入，首先输出高，接下 KEY_OFF，P1.7 则接地为 0，否则输入为 1While( 1 ) /永远为真，所以永远循环执行如下括号内所有语句if( KEY_ON=0 ) LED=1; /是 KEY_ON 接下，所示 P1.1 输出高，LED亮if( KEY_OFF=0 )
13、LED=0; /是 KEY_OFF 接下，所示 P1.1 输出低，LED 灭 /松开键后，都不给 LED 赋值，所以 LED 保持最后按键状态。/同时按下时，LED 不断亮灭，各占一半时间，交替频率很快，由于人眼惯性，看上去为半亮态数码管的接法和驱动原理一支七段数码管实际由 8 个发光二极管构成，其中 7 个组形构成数字 8 的七段笔画，所以称为七段数码管，而余下的 1 个发光二极管作为小数点。作为习惯，分别给 8 个发光二极管标上记号：a,b,c,d,e,f,g,h。对应 8 的顶上一画，按顺时针方向排，中间一画为 g，小数点为 h。我们通常又将各二极与一个字节的 8 位对应，a(D0),b
14、(D1),c(D2),d(D3),e(D4),f(D5),g(D6),h(D7)，相应 8 个发光二极管正好与单片机一个端口 Pn 的8 个引脚连接，这样单片机就可以通过引脚输出高低电平控制 8 个发光二极的亮与灭，从而显示各种数字和符号；对应字节，引脚接法为：a(Pn.0)，b(Pn.1)，c(Pn.2)，d(Pn.3)，e(Pn.4)，f(Pn.5)，g(Pn.6)，h(Pn.7)。如果将 8 个发光二极管的负极（阴极）内接在一起，作为数码管的一个引脚，这种数码管则被称为共阴数码管，共同的引脚则称为共阴极，8 个正极则为段极。否则，如果是将正极（阳极）内接在一起引出的，则称为共阳数码管，共
15、同的引脚则称为共阳极，8 个负极则为段极。以单支共阴数码管为例，可将段极接到某端口 Pn，共阴极接 GND，则可编写出对应十六进制码的七段码表字节数据如右图：16 键码显示的程序我们在 P1 端口接一支共阴数码管 SLED，在 P2、P3 端口接 16 个按键，分别编号为 KEY_0、KEY_1 到 KEY_F，操作时只能按一个键，按键后 SLED 显示对应键编号。#include #define SLED P1#define KEY_0 P20#define KEY_1 P21#define KEY_2 P22#define KEY_3 P23#define KEY_4 P24#define
16、 KEY_5 P25#define KEY_6 P26#define KEY_7 P27#define KEY_8 P30#define KEY_9 P31#define KEY_A P32#define KEY_B P33#define KEY_C P34#define KEY_D P35#define KEY_E P36#define KEY_F P37Code unsigned char Seg7Code16= /用十六进数作为数组下标，可直接取得对应的七段编码字节/ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66,
17、 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71;void main( void )unsigned char i=0; /作为数组下标P2 = 0xff;/P2 作为输入，初始化输出高P3 = 0xff;/P3 作为输入，初始化输出高While( 1 )if( KEY_0 = 0 ) i=0; if( KEY_1 = 0 ) i=1;if( KEY_2 = 0 ) i=2; if( KEY_3 = 0 ) i=3;if( KEY_4 = 0 ) i=4; if( KEY_5 = 0 ) i=5;if( KEY_
18、6 = 0 ) i=6; if( KEY_7 = 0 ) i=7;if( KEY_8 = 0 ) i=8; if( KEY_9 = 0 ) i=9;if( KEY_A = 0 ) i=0xA; if( KEY_B = 0 ) i=0xB;if( KEY_C = 0 ) i=0xC; if( KEY_D = 0 ) i=0xD;if( KEY_E = 0 ) i=0xE; if( KEY_F = 0 ) i=0xF;SLED = Seg7Code i ; /开始时显示 0，根据 i 取应七段编码第二节：双数码管可调秒表解：只要满足题目要求，方法越简单越好。由于单片机 I/O 资源足够，所以双数码
19、管可接成静态显示方式，两个共阴数码管分别接在 P1（秒十位）和 P2（秒个位）口，它们的共阴极都接地，安排两个按键接在 P3.2（十位数调整）和P3.3（个位数调整）上，为了方便计时，选用 12MHz 的晶体。为了达到精确计时，选用定时器方式 2，每计数 250 重载一次，即 250us，定义一整数变量计数重载次数，这样计数 4000 次即为一秒。定义两个字节变量 S10 和 S1 分别计算秒十位和秒个位。编得如下程序：#include Code unsigned char Seg7Code16= /用十六进数作为数组下标，可直接取得对应的七段编码字节/ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
20、 A b C d E F0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71;void main( void )unsigned int us250 = 0;unsigned char s10 = 0;unsigned char s1 = 0;unsigned char key10 = 0;/记忆按键状态，为 1 按下unsigned char key1 = 0; /记忆按键状态，为 1 按下/初始化定时器 Timer0TMOD = (TMOD TH1 = -
21、250; /对于 8 位二进数来说，-250=6，也就是加 250 次 1 时为256，即为 0TR1 = 1;while(1) /-循环 1P1 = Seg7Code s10 ; /显示秒十位P2 = Seg7Code s1 ; /显示秒个位while( 1 ) /-循环 2/计时处理if( TF0 = 1 )TF0 = 0;if( +us250 = 4000 )us250 = 0;if( +s1 = 10 )s1 = 0;if( +s10 = 6 ) s10 = 0;break; /结束“循环 2”，修改显示/按十位键处理P3.2 = 1; /P3.2 作为输入，先要输出高电平if( ke
22、y10 = 1 )/等松键if( P3.2 = 1 ) key10=0;else /未按键if( P3.2 = 0 )key10 = 1;if( +s10 = 6 ) s10 = 0;break; /结束“循环 2”，修改显示/按个位键处理P3.3 = 1; /P3.3 作为输入，先要输出高电平if( key1 = 1 ) /等松键 if( P3.3 = 1 ) key1=0; else /未按键if( P3.3 = 0 ) key1 = 1;if( +s1 = 10 ) s1 = 0;break; /结束“循环 2”，修改显示 /循环 2end/循环 1end/mainend第三节：十字路口
23、交通灯如果一个单位时间为 1 秒，这里设定的十字路口交通灯按如下方式四个步骤循环工作： 60 个单位时间，南北红，东西绿； 10 个单位时间，南北红，东西黄； 60 个单位时间，南北绿，东西红； 10 个单位时间，南北黄，东西红；解：用 P1 端口的 6 个引脚控制交通灯，高电平灯亮，低电平灯灭。#include /sbit 用来定义一个符号位地址，方便编程，提高可读性，和可移植性sbit SNRed=P10; /南北方向红灯sbit SNYellow =P11; /南北方向黄灯sbit SNGreen =P12; /南北方向绿灯sbit EWRed=P13; /东西方向红灯sbit EWYe
24、llow =P14; /东西方向黄灯sbit EWGreen =P15; /东西方向绿灯/* 用软件产生延时一个单位时间 */void Delay1Unit( void )unsigned int i, j;for( i=0; iunsigned char DisBuf8; /全局显示缓冲区，DisBuf0对应右SLED，DisBuf7对应左 SLED，void DisplayBrush( void ) code unsigned char cathode8=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f; /阴极控制码Code unsigned char Se
25、g7Code16= /用十六进数作为数组下标，可直接取得对应的七段编码字节0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;static unsigned char i=0; / （0i7） 循环刷新显示，由于是静态变量，此赋值只做一次。P2 = 0xff; /显示消隐，以免下一段码值显示在前一支 SLEDP1 = Seg7Code DisBufi ; /从显示缓冲区取出原始数据，查表变为七段码后送出显示P2 = cathode i ; /将对应阴极置低，显示if( +i = 8 ) i=0; /指向下一个数码管和相应数据void Timer0IntRoute( void ) interrupt 1TL0 = -1000; /由于 TL0 只有 8bits，所以将（-1000）低 8 位赋给TL0TH0 = (-1000)8;/取（-1000）的高 8 位赋给 TH0，重新定时 1msDisplayBrush();void Timer0Init( void ) TMOD=(TMOD /初始化，定时器 T0，工作方式 1TL0 = -1000； /定时 1msTH0 = (-1000)8;TR0 = 1; /允许 T0 开始计数
