1、基础知识：51 单片机编程基础第一节：单数码管按键显示第二节：双数码管可调秒表第三节：十字路口交通灯第四节：数码管驱动第五节：键盘驱动第六节：低频频率计第七节：电子表第八节：串行口应用基础知识：51 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，外部只要接晶体至 X1（PIN18 ）
2、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 单片
3、机，头文件 AT89x52.h 给出了 SFR 特殊功能寄存器所有端口的定义。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 的高四位。 6. While( 1 ); 表示无限执行该语句，即死循环。
4、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）代码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 P1.3 2.void 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 3. 4. P1_3 = 1; /给 P1_3 赋值 1，引脚 P1.3 就能输出高电平 VCC 5. While( 1 ); /死循环，相当 LOOP: goto LOOP; 6. 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。在某引脚输出低电平的编程方法：
5、（比如 P2.7 引脚）代码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 P2.7 2.void 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 3. 4. P2_7 = 0; /给 P2_7 赋值 0，引脚 P2.7 就能输出低电平 GND 5. While( 1 ); /死循环，相当 LOOP: goto LOOP; 6. 在某引脚输出方波编程方法：（比如 P3.1 引脚）代码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 P3.1 2.void main( void ) /void 表
6、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 3. 4. While( 1 ) /非零表示真，如果为真则执行下面循环体的语句 5. 6.P3_1 = 1; /给 P3_1 赋值 1，引脚 P3.1 就能输出高电平 VCC 7. P3_1 = 0; /给 P3_1 赋值 0，引脚 P3.1 就能输出低电平 GND 8. /由于一直为真，所以不断输出高、低、高、低 ，从而形成方波 9. 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) ）代码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 P1.1 2.voi
7、d 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 3. 4. P1_1 = 1; /初始化。P1.1 作为输入，必须输出高电平 5.While( 1 ) /非零表示真，如果为真则执行下面循环体的语句 6. 7.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 8. P0_4 = 0; /给 P0_4 赋值 0，引脚 P0.4 就能输出低电平 GND 9. else /否则 P1.1 输入为低电平 GND 10. / P0_4 = 0; /给 P0_4 赋值 0，引脚 P0.4 就能
8、输出低电平 GND 11. P0_4 = 1; /给 P0_4 赋值 1，引脚 P0.4 就能输出高电平 VCC 12. /由于一直为真，所以不断根据 P1.1 的输入情况，改变 P0.4 的输出电平 13. 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 ) ）代码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 P2 和P3 2.void 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 3. 4. P3 = 0xff; /初始化。P3 作为输入，必须输出高
9、电平，同时给 P3 口的 8 个引脚输出高电平 5.While( 1 ) /非零表示真，如果为真则执行下面循环体的语句 6. /取反的方法是异或 1，而不取反的方法则是异或 0 7.P2 = P30x0f /读取 P3，就是认为 P3 为输入，低四位异或者 1，即取反，然后输出 8. /由于一直为真，所以不断将 P3 取反输出到 P2 9. 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
10、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。共 9 页: 上一页 1 2 3 4 5 6 7 8 9 下一页 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 0.1uF 2. 接晶体：X1（PIN18）、X2 （PIN19 ）。注意标出晶体频率（选用 12MHz），还有辅助电容30pF 3. 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。 发光二极的控制：单片机 I/O
11、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 LED 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
12、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。代码1.#include 2.#define LED P11 /用符号 LED 代替 P1_1 3.#define KEY_ON P16 /用符号 KEY_ON 代替 P1_6 4.#define KEY_OFF P17 /用符号 KEY_OFF 代替 P1_7 5.void 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 6. 7. KEY_ON = 1; /作为输入，首先输出高，接下 KEY_ON，
13、P1.6 则接地为 0，否则输入为1 8. KEY_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 1 9. While( 1 ) /永远为真，所以永远循环执行如下括号内所有语句 10. 11. if( KEY_ON=0 ) LED=1; /是 KEY_ON 接下，所示 P1.1 输出高，LED 亮 12. if( KEY_OFF=0 ) LED=0; /是 KEY_OFF 接下，所示 P1.1 输出低，LED 灭 13. /松开键后，都不给 LED 赋值，所以 LED 保持最后按键状态。 14./同时按下时，LED 不断亮灭，各占一半时间，
14、交替频率很快，由于人眼惯性，看上去为半亮态 15. 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(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
15、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
16、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。代码1.#include 2.#define SLED P1 3.#define KEY_0 P20 4.#define KEY_1 P21 5.#define KEY_2 P22 6.#define KEY_3 P23 7.#define KEY_4 P24 8.#define KEY_5 P25 9.#define KEY_6 P26 10.#define KEY_7 P27 11.#define K
17、EY_8 P30 12.#define KEY_9 P31 13.#define KEY_A P32 14.#define KEY_B P33 15.#define KEY_C P34 16.#define KEY_D P35 17.#define KEY_E P36 18.#define KEY_F P37 19.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 20./ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A bC d E F 21.0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0
18、x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71; 22.void main( void ) 23. 24. unsigned char i=0; /作为数组下标 25.P2 = 0xff; /P2 作为输入，初始化输出高 26. P3 = 0xff; /P3 作为输入，初始化输出高 27. While( 1 ) 28. 29. if( KEY_0 = 0 ) i=0; if( KEY_1 = 0 ) i=1; 30. if( KEY_2 = 0 ) i=2; if( KEY_3 = 0 ) i=3; 31. if( KEY_4 = 0 )
19、 i=4; if( KEY_5 = 0 ) i=5; 32. if( KEY_6 = 0 ) i=6; if( KEY_7 = 0 ) i=7; 33. if( KEY_8 = 0 ) i=8; if( KEY_9 = 0 ) i=9; 34. if( KEY_A = 0 ) i=0xA; if( KEY_B = 0 ) i=0xB; 35. if( KEY_C = 0 ) i=0xC; if( KEY_D = 0 ) i=0xD; 36. if( KEY_E = 0 ) i=0xE; if( KEY_F = 0 ) i=0xF; 37. SLED = Seg7Code i ; /开始时显示
20、0，根据 i 取应七段编码 38. 39. 共 9 页: 上一页 1 2 3 4 5 6 7 8 9 下一页第二节：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
21、计算秒十位和秒个位。编得如下程序：代码1.#include 2.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 3./ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F 4.0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71; 5.void main( void ) 6. 7. unsigned int us250 = 0; 8. unsigned char s10 = 0;
22、 9. unsigned char s1 = 0; 10. unsigned char key10 = 0; /记忆按键状态，为 1 按下 11. unsigned char key1 = 0; /记忆按键状态，为 1 按下 12. /初始化定时器 Timer0 13. TMOD = (TMOD 14. TH1 = -250; /对于 8 位二进数来说， -250=6，也就是加 250 次 1 时为 256，即为 0 15. TR1 = 1; 16. while(1) /-循环 1 17. P1 = Seg7Code s10 ; /显示秒十位 18. P2 = Seg7Code s1 ; /显
23、示秒个位 19. while( 1 ) /-循环 2 20. /计时处理 21.if( TF0 = 1 ) 22. TF0 = 0; 23. if( +us250 = 4000 ) 24. us250 = 0; 25. if( +s1 = 10 ) 26. s1 = 0; 27. if( +s10 = 6 ) s10 = 0; 28. 29. break; /结束“循环 2”，修改显示 30. 31. 32. /按十位键处理 33. P3.2 = 1; /P3.2 作为输入，先要输出高电平 34. if( key10 = 1 ) /等松键 35. if( P3.2 = 1 ) key10=0;
24、 36. 37.else /未按键 38. if( P3.2 = 0 ) 39. key10 = 1; 40. if( +s10 = 6 ) s10 = 0; 41. break; /结束“循环 2”，修改显示 42. 43. 44. /按个位键处理 45. P3.3 = 1; /P3.3 作为输入，先要输出高电平 46. if( key1 = 1 ) /等松键 47. if( P3.3 = 1 ) key1=0; 48. else /未按键 49. if( P3.3 = 0 ) key1 = 1; 50. if( +s1 = 10 ) s1 = 0; 51. break; /结束“循环 2”
25、，修改显示 52. 53. 54. /循环 2end 55. /循环 1end 56./mainend 共 9 页: 上一页 1 2 3 4 5 6 7 8 9 下一页 第三节：十字路口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。代码1.#include 2./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 3.sbit SNRed
26、 =P10; /南北方向红灯 4.sbit SNYellow =P11; /南北方向黄灯 5.sbit SNGreen =P12; /南北方向绿灯 6.sbit EWRed =P13; /东西方向红灯 7.sbit EWYellow =P14; /东西方向黄灯 8.sbit EWGreen =P15; /东西方向绿灯 9./* 用软件产生延时一个单位时间 */ 10.void Delay1Unit( void ) 11. 12. unsigned int i, j; 13. for( i=0; i1000; i+ ) 14. for( j0; j1000; j+ ); /通过实测，调整 j 循
27、环次数,产生 1ms 延时 15./还可以通过生成汇编程序来计算指令周期数，结合晶体频率来调整 j 循环次数，接近 1ms 16. 17./* 延时 n 个单位时间 */ 18.void Delay( unsigned int n ) for( ; n!=0; n- ) Delay1Unit(); 19.void main( void ) 20. 21. while( 1 ) 22. 23. SNRed=0; SNYellow=0; SNGreen=1; EWRed=1; EWYellow=0; EWGreen=0; Delay( 60 ); 24. SNRed=0; SNYellow=1; SNGreen=0; EWRed=1; EWYellow=0; EWGreen=0; Delay( 10 ); 25. SNRed=1; SNYellow=0; SNGreen=0; EWRed=0; EWYellow=0; EWGreen=1; Delay( 60 );
