一、 IO口编程
IO编程,该开发板使用了573锁存器,通过P2口的5,6,7位连接3-8译码器,扩展出了8个口,其中4个口分别连接4个573锁存器,这里以LED的锁存器来举例: 原理图573: 分析代码: P2=((P2&0x1f)|0x80); 其中0x1f=0001 1111,P2与0x1f进行与运算,高三位清零,其余位保持原来状态,不改变,即把控制3-8译码器的高三位留出来: 接着再或上0x80;容易发现0x80=1000 0000;或运算,与1或结果为1,与0或结果不变,所以或上0x80只需看P2的高三位,则高三位为100,对应3-8译码器的话,P2^7=1;P2^6=0;P2^5=0; 所以输出Y4=0;Y4再经过与非运算,看下图示: 则输出Y4C=1;即LED对应的锁存器的片选信号被选中,锁存器打通,接下来就可以对P0口进行操作,操作完之后, P2=P2&0x1f;P2高三位直接清零,此时Y4C=0,则把锁存器锁上了。 类似的方法,数码管、蜂鸣器等都是如此操作, 选中锁存器代码: P2=((P2&0x1f)|(这里填对应锁存器的位移号))。 二、 数码管动态扫描和定时器 数码管显示分为段选和位选, 数码管定义和显示函数: code unsigned char tab[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
unsigned chardspbuf[]={10,10,10,10,10,10,10,10}; unsigned chardspcom=0; void display() { //段选,消隐 P2=((P2&0x1f)|0xe0); P0=0xff; P2=P2&0x1f; //位选 P2=((P2&0x1f)|0xc0); P0=(1<<dspcom); P2=P2&0x1f; //段码输入 P2=((P2&0x1f)|0xe0); P0=tab[dspbuf[dspcom]]; P2=P2&0x1f; if(++dspcom==8) dspcom=0; }注意:这里1左移dspcom位,刚开始dspcom=0,则1左移dspcom位依旧为1,接着dspcom每次自增1,1对应二进制00000001,即把1每次向左移,每次都比上一次多移一位,直至8位移完,对应8个数码管。 定时器配置: 这里只需记住定时器的配置,知道怎么使用就可以了。首先有两个定时器,T0和T1,(也有的单片机有T2),定时器有4种工作方式0,1,2,3;其中最常用的是方式1(16位),其次是方式2(8位自动重装,串口通讯中断会用到)。 定时器需要配置:TMOD |=0x01;配置成使用定时器0,工作方式为1;同理使用定时器1工作方式1:TMOD|=0x10;则同时使用两个定时器且工作方式为1,那么可以:TMOD|=0x11; 定时器1配置成工作方式2:TMOD |=0x20; 接着配置(以定时器0举例): TH0=(65535-2000)/256;//配置初值 TL0=(65535-2000)%6; ET0=1; TR0=1;//定时0中断 EA=1;//总中断 定时器1也是同理的,只不过0要改成1. 接着定时中断函数和优先级: 定时器0 void isr_timer_0(void) interrupt1 //默认中断优先级1 { TH0= (65536-2000)/256; TL0= (65536-2000)%6; //定时器重载 display(); } 定时器1: voidisr_timer_1(void) interrupt 3 //默认中断优先级3 { TH0= (65536-2000)/256; TL0= (65536-2000)%6; //定时器重载 display(); } 注意:定时器0优先级为1,定时器1为3,串口中断优先级为4,总共有5个中断源,后面还会介绍外部中断和串口中断。
数码管动态扫描,显示函数放在定时中断函数里面,2ms扫一次是最稳定的!!
三、 矩阵键盘 矩阵键盘需要死记了!这里不再讲独立键盘。 第二种单片机键盘扫描代码(没有消抖): sfrP4^4=0xC0; //键盘定义 sbitr1=P3^0; //4行 sbit r2=P3^1; sbit r3=P3^2; sbit r4=P3^3; //4列 sbit c1=P4^4; sbit c2=P4^2; sbit c3=P3^5; sbit c4=P3^4; //读取矩阵键盘键值 unsigned charkey_scan() { unsigned char key_value; r1=0; r2=r3=r4=1; c1=c2=c3=c4=1; if(!c1) key_value=0; else if(!c2) key_value=1; else if(!c3) key_value=2; else if(!c4) key_value=3; r2=0; r1=r3=r4=1; c1=c2=c3=c4=1; if(!c1) key_value=4; else if(!c2) key_value=5; else if(!c3) key_value=6; else if(!c4) key_value=7; r3=0; r2=r1=r4=1; c1=c2=c3=c4=1; if(!c1) key_value=8; else if(!c2) key_value=9; else if(!c3) key_value=10; else if(!c4) key_value=11; r4=0; r2=r3=r1=1; c1=c2=c3=c4=1; if(!c1) key_value=12; else if(!c2) key_value=13; else if(!c3) key_value=14; else if(!c4) key_value=15; return key_value; } 四、 串口通讯和串口中断 串口中断配置只需记住几个寄存器就行了, 初始化: SCON =0x50; //串口配置成模式1 TMOD|=0x20;//定时器1,方式2,8位自动重装 TH1=256-(unsigbedchar)(SYSTEMCLOK/BAUDRATE/384+0.5);//定时初值 ES=1; //串口中断打开 TR1=1; //启动定时器1 EA=1; //总中断打开 这里必须使用定时器1,不能用定时器0. 下面是模块化的函数: void Uart_Init() { SCON = 0x50; TMOD |=0x20; TH1=256-(SYSREMCLOCK/BAUDRATE/384+0.5); ES=1; TR1=1; EA=1; } void UartSend(unsignedchar*pBuff,int length) { unsigned charc; int i=0; for(i=0;i { c=pBuff; SBUF=c; while(TI==0); TI=0; } } 接收数据可以这样写: 定义全局变量: unsigned charuart_buf[100];//串口缓冲区 unsignedint uart_Count=0;//串口数据长度 void uart_inte()interrupt 4 { unsigned char c; if(RI) { RI=0; c=SBUF; uart_buf[uart_Count]=c; uart_Count++; } } 如果可以指定的接收,可以这样写 //串口中断服务函数 void isr_uart(void)interrupt 4{ if(RI){ RI = 0; //清除接收标志位 rxbuf[rxcnt] = SBUF; if(rxbuf[rxcnt] == '\n'){ rxcnt = 0; rx_over = 1; ES = 0; //回车为接收结束标志,检测到回车符后,关闭串口中断 } else{ rxcnt++; } } } 当接收完一帧数据时关闭串口中断,设一个标志位,处理完之后再打开。 #include"reg51.h" #include"intrins.h" typedef unsigned charBYTE; typedef unsigned intWORD; BYTEcode_tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff}; char arry[10]="I CANPLAY"; unsigned charx; #define FOSC11059200//12000000L //系统频率 #define BAUD115200 //串口波特率 #defineNONE_PARITY 0 //无校验 #defineODD_PARITY 1 //奇校验 #defineEVEN_PARITY 2 //偶校验 #defineMARK_PARITY 3 //标记校验 #defineSPACE_PARITY 4 //空白校验 #define PARITYBITNONE_PARITY //定义校验位 sfrAUXR =0x8e; //辅助寄存器 sfrP_SW1 =0xA2; //外设功能切换寄存器1 #define S1_S00x40 //P_SW1.6 #define S1_S10x80 //P_SW1.7 sbit P22 =P2^2; bit busy; void SendData(BYTEdat); void SendString(char*s); void main() { ACC= P_SW1; ACC&= ~(S1_S0 |S1_S1); //S1_S0=0 S1_S1=0 P_SW1 =ACC; //(P3.0/RxD, P3.1/TxD) // ACC= P_SW1; // ACC&= ~(S1_S0 |S1_S1); //S1_S0=1 S1_S1=0 // ACC|=S1_S0; //(P3.6/RxD_2, P3.7/TxD_2) // P_SW1 = ACC; // // ACC= P_SW1; // ACC&= ~(S1_S0 |S1_S1); //S1_S0=0 S1_S1=1 // ACC|=S1_S1; //(P1.6/RxD_3, P1.7/TxD_3) // P_SW1 = ACC; //#if (PARITYBIT ==NONE_PARITY) SCON=0x50; //8位可变波特率 //#elif (PARITYBIT ==ODD_PARITY) || (PARITYBIT == EVEN_PARITY) || (PARITYBIT ==MARK_PARITY) // SCON =0xda; //9位可变波特率,校验位初始为1 //#elif (PARITYBIT ==SPACE_PARITY) // SCON =0xd2; //9位可变波特率,校验位初始为0 //#endif AUXR=0x40; //定时器1为1T模式 TMOD=0x20; //定时器1为模式2(8位自动重载) TL1= (256 - (FOSC/32/BAUD)); //设置波特率重装值 TH1= (256 - (FOSC/32/BAUD)); TR1=1; //定时器1开始工作 ES =1; //使能串口中断 EA =1; while(1) { // SendString(arry); SendString("I CAN PLAY~~\r\n");//上位机显示接收文本模式 // SendData(x); } } void Uart() interrupt 4using 1 { if(RI)//单片机接收数据,发送数字0~9,可在数码管上显示,发送hex模式 { RI =0; //清除RI位 // P0= SBUF; x=SBUF;//将缓存器的数据赋值给x P0=0xff; //消隐 P2|=0xe0; P2&=0x1f; P0=code_tab[x]; //段选 P2|=0xe0; P2&=0x1f; P0=0x01; //位选第一位 P2|=0xc0; P2&=0x3f; } if(TI) { TI =0; //清除TI位 busy =0; //清忙标志 } } void SendData(BYTEdat) { while(busy); //等待前面的数据发送完成 ACC=dat; //获取校验位P (PSW.0) if(P) //根据P来设置校验位 { #if (PARITYBIT ==ODD_PARITY) TB8 =0; //设置校验位为0 #elif (PARITYBIT ==EVEN_PARITY) TB8 =1; //设置校验位为1 #endif } else { #if (PARITYBIT ==ODD_PARITY) TB8 =1; //设置校验位为1 #elif (PARITYBIT ==EVEN_PARITY) TB8 =0; //设置校验位为0 #endif } busy= 1; SBUF=ACC; //写数据到UART数据寄存器 } void SendString(char*s) { while(*s) //检测字符串结束标志 { SendData(*s++); //发送当前字符 } } 记不住可以看手册!! #include"reg51.h" #include"intrins.h" typedef unsigned charBYTE; typedef unsignedint WORD; #define FOSC11059200L #define BAUD115200 sfrAUXR=0x8e; //辅助寄存器 sbit P22=P2^2; bit busy; void SendData(BYTEdat); void SendString(char*s); void main() { SCON=0x50; AUXR=0x40; //设置定时器T1为1T,即一个机器周期模式 TMOD=0x20; TL1=(256-(FOSC/32/BAUD)); TH1=(256-(FOSC/32/BAUD)); TR1=1; ES=1; EA=1; SendString("Hello"); while(1); } void Uart() interrupt 4using 1 { if(RI) { RI=0; P0=SBUF; } if(TI) { TI=0; busy=0; } } void SendData(BYTEdat) { while(busy); busy=1; SBUF=dat; } void SendString(char*s) { while(*s) { SendData(*s++); } } 五、 外部中断的使用 #include sbit L1=P0^0; int main(){ IT0=1;//IT0=1,下降沿触发外部中断0,IT0=0边沿触发 EX0=1;//使用外部中断0 EA=1; while(1){ } } void Ex_int0() interrupt 0 //外部中断优先级最高
{
P2=((P2&0x1f)|0x80); L1=~L1; P2=(P2&0x1f); }
其中,外部中断的引脚控制是P3^2,P3^3,即对应独立按键的S5,S4。
六、 实时时钟DS1302的使用 蓝桥杯提供函数,解释为: 里面的命令和写入的数据可以看芯片手册: 左侧的READ、WRITE分别是读写的命令,BIT7-BIT0是要写入的数据,根据需要进行配置。DS1302只需记住这两个函数即可:Write_Ds1302( , )与Read_Ds1302(x),配置看手册。 重点:芯片表说明:第一行:秒->因为秒的范围是0-59,所以6,5,4位表示秒的十位,3,2,1,0表示个位,十位最大是5,所以三位即可。 第二行:跟上面一样; 第三行:7位:1为12小时制,0为24小时制;5位:12小时制时为0表示上午,1表示下午,24小时制时,和4位一起表示小时的十位; 其余的时间一样的表示。 倒数第二行:只看7位:为1时禁止写数据,所以开始写数据时必须置0; 读数时: !!需要加“写操作这一行代码”。 读的话直接按照命令读即可。 DS1302进阶(BCD码转换):解决之前60秒不能进位的问题。 1)写入初始值时,要把10十进制数转换为BCD码, 例:写入时间->17:58:50 Ds1302_Single_Byte_Write(0x8e,0x00);//写操作 Ds1302_Single_Byte_Write(0x85, ((17/10)<<4 |(17)));//写时 Ds1302_Single_Byte_Write(0x83, ((58/10)<<4 |(58)));//写分 Ds1302_Single_Byte_Write(0x81, ((50/10)<<4 |(50)));//写秒 Ds1302_Single_Byte_Write(0x8e,0x80);//写保护 即转换的公式是:((Value/10)<<4 | (Value)),可以写一个settime()函数。 2 )读数:读回来的数要进行转换成十进制数 ((ReadValue&0x70)>>4)*10 +(ReadValue&0x0F); 八进制转十进制-> ReadValue=Ds1302_Single_Byte_Read(0x85); hour=((ReadValue&0x70)>>4)*10 +(ReadValue&0x0F); !!(这句一定不要省) Ds1302_Single_Byte_Write(0x00, 0x00);//写操作 ReadValue=Ds1302_Single_Byte_Read(0x83); minute=((ReadValue&0x70)>>4)*10 +(ReadValue&0x0F); Ds1302_Single_Byte_Write(0x00, 0x00);//写操作 ReadValue=Ds1302_Single_Byte_Read(0x81); sec=((ReadValue&0x70)>>4)*10 +(ReadValue&0x0F); Ds1302_Single_Byte_Write(0x00, 0x00);//写操作 显示: dspbuf[0]=hour/10; dspbuf[1]=hour; dspbuf[2]=minute/10; dspbuf[3]=minute; dspbuf[4]=sec/10; dspbuf[5]=sec; 七、 PCF8591与IIC总线的使用 (1) IIC总线的使用: 比赛提供了IIC的两个库文件,IIC.h;IIC.c,其中需要注意的函数是: 其中,该函数是初始化的,当使用AD转换的时候需要在main函数开始时调用,该函数内部只需看这句代码即可:i2c_sendbyte(0x03);//ADC通道3,板上有4个模拟输入口,分别为0,1,2,3;设置哪一个模拟输入口就是根据这句代码,0x03表示通道3,这是根据芯片手册配置的,如图: 8位前6位不用管,都为0,最后两位就是配置选择哪一个通道的。 第二个函数: 读取AD转换后的数值,这个函数直接调用就可以了,函数内部如何实现不用管,但是需要注意的是:该函数扫描调用最好是100ms。 第三个函数,上面的都是AD转换,即模拟信号转数字信号,下面这个函数是DA转换,数字信号转换成模拟信号,就是单片机输出数字信号,用万能表去量单片机引出的引脚,量一下电压大小,这个估计比赛不会考,不过预防万一: 该函数和上面两个函数分离开来的,一、二函数是要在一起使用,初始化后之后才能调用,第三个加入头文件,直接调用即可,比较简单!! 上面说法有误,A/D转换的初始化函数和读取转换后的数值都需要自己写。 这里了解一下PCF8591只需根据时序格式发送地址字节和控制字节:,这是地址字节,其中A2,A1,A0硬件已经接地,故都为0,最低位表示的是你要从IIC总线上读数还是写数据,1表示读,0表示写,即读数据发的地址是:0x91;写数据发的地址是0x90; 控制字节: 由芯片资料知,控制字节有8位,有两位固定是0,除了第0、1位需要自己设置,其他的我们都设为0,那些位都是一些具体的功能,我们暂时用不着,不用管先,第0、1位是模拟通道选择,PCF8591上提供了4路模拟通道,根据需求进行选择,如选择通道3即发送控制字节:0x03; 地址字节和控制字节都明白了,接下来根据时序要求进行配置,A/D转换需要一个初始化函数:Init_ADpcf8591();和一个获得AD转换后的数值的函数:adc_pcf8591(); 其中初始化函数的作用是发送AD转换的控制字节;adc_pcf8591()发送读取得地址并读回数据,先写指令才能读;格式如下: 这个是初始化的协议:分别是startIIC、(地址写)发送0x90、等待应答、发送控制字节(AD这里是选择通道的指令,如选择通道3,0x03)0x03、等待应答、(达到目的,没有后续的操作,直接停止总线)StopIIC. 初始化的函数就是如此写; adc_pcf8591的协议: 依次是:startIIc、发送读地址0x91、等待应答、读回AD转换后的数值、读回后发送应答给PCF8591,表示收到,并且不需要再返回应答,要传参数1,如图红圈示,即函数Ack(1);、最后stopIIC总线。 D/A转换(其实挺麻烦,先前太自信了,哈): 所谓D/A转换其实就是把数字信号转换成模拟信号输出,用单片机发数字通过D/A转换成电压输出,检测的方法可以用电压表测量。 配置的方法跟A/D类似,先发地址字节,再发控制字节,然后把数字发出去(AD这里是接收模拟信号,是相反的机制)。 控制字节: 如图示,控制字节的第6位是1的话是模拟输出模式,其余位全为0,发送格式跟AD一样: 代码如一开始图示。
(2) EEPROM的使用,AT24C02,可以掉电依旧保存上一次操作的数据,下次上电后接着运行。 需要注意两个函数,一个是写进EEPROM里面保存,再次上电再从里面读回来: 其中写函数需要指定AT24C02的地址以及需要写入的数据,读函数要想取回写进的数据,需要从相同的地址里面读: 其中AT24C02的存储地址是0x00,可以是其他地址,如0x02,但是读和写的地址必须一致。 写与读的协议与AD或DA相同, 由芯片资料及原理图知EEPROM(AT24C02)的写地址为0xa0;读地址为0xa1;注意:读数的时候读出一个数之后发送一个应答信号,若ACK(0)表示还想继续读下一个字节,若ACK(1);则不想再读数,让EEPROM停止发送。 八、 DS18B20时钟芯片的使用 比赛有提供代码,只需记住这个函数: 读取温度值,整数(其中,提示EA总中断要打开、关闭,也可以不用)。 浮点数的表示。 注意,只有提供函数,没有提供读取温度的函数,即上面的那个,只有下面:这几个函数。 编写读取温度的函数需要记住DS13B20的三条指令,0xCC,跳过ROM检测;然后启动温度转换:0x44;转换需要时间,这里精确延时Delay_OneWire(200);然后再次初始化,再次执行跳过,然后读取温度指令:0xBE.;注意读出的温度是低字节先,然后才是高字节,分别用两个变量保存还要通过公式转换成我们需要的整数或浮点数。完整代码如上图示。 九、 超声波传感器的使用 #include"reg52.h" //定义51单片机特殊功能寄存器 #include "intrins.h" #include "absacc.h" //12M用这个 //11.0592用这个 #define somenop{_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();} sbit TX =P1^0; //发射引脚 sbit RX =P1^1; //接收引脚 code unsigned char tab[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,\ 0xff}; unsigned char dspbuf[8] ={10,10,10,10,10,10,10,10}; //显示缓冲区 unsigned char dspcom =0; unsigned int intr =0; bit s_flag; unsigned int t = 0; voidsend_wave(void); void display(void); void main(void) { unsigned int distance; TMOD|= 0x11; //配置定时器工作模式 TH0= (65536-2000)/256; TL0= (65536-2000)%6; TH1= 0; TL1= 0; EA =1; ET0= 1; //打开定时器0中断 TR0= 1; //启动定时器 while(1){ if(s_flag) { s_flag = 0; t = TH1; t <<= 8; t |= TL1; distance = (unsigned int)(t*0.017); //计算距离 } TH1 = 0; TL1 = 0; } dspbuf[5] = distance/100; dspbuf[6] = distance0/10; dspbuf[7] =distance; } } //定时器0中断服务函数 voidisr_timer_0(void) interrupt 1 //默认中断优先级 1 { TH0= (65536-2000)/256; TL0= (65536-2000)%6; //定时器重载 display(); //2ms执行一次 if(++intr == 200){ s_flag = 1; intr = 0; } } //显示函数 void display(void){ XBYTE[0xE000] = 0xff; //去除鬼影 XBYTE[0xC000] = (1<<dspcom); XBYTE[0xE000] = tab[dspbuf[dspcom]]; if(++dspcom == 8){ dspcom = 0; } } //TX引脚发送40KHz方波信号驱动超声波发送探头 void send_wave(void) { unsigned char i =8; //发送8个脉冲 do { TX = 1; somenop; TX = 0; somenop; } while(i--); } 必要时还可以加个看门狗: WDT_CONTR=0x34; 十、 步进电机与直流电机的使用 参考代码如下: #include sbit A1=P1^4;//定义步进电机连接端口 sbit B1=P1^3; sbit C1=P1^2; sbit D1=P1^1; void qudong1(); #define Dy_A1{A1=1;B1=0;C1=0;D1=0;}//A相通电,其他相断电 #define Dy_B1{A1=0;B1=1;C1=0;D1=0;}//B相通电,其他相断电 #define Dy_C1{A1=0;B1=0;C1=1;D1=0;}//C相通电,其他相断电 #define Dy_D1{A1=0;B1=0;C1=0;D1=1;}//D相通电,其他相断电 //采用1相励磁 #define Dy_OFF{A1=0;B1=0;C1=0;D1=0;}//全部断电 unsigned charSpeed,Speed1; void DelayUs2x(unsigned chart) { while(--t); } void DelayMs(unsigned chart) { while(t--) { //大致延时1mS DelayUs2x(245); DelayUs2x(245); } } main() { Dy_OFF; for(;;) { qudong1(); } } void qudong1() { unsigned inti=470;//旋转一周时间 Speed=5; while(i--) //正向 { Dy_A1 //遇到Coil_A1 用{A1=1;B1=0;C1=0;D1=0;}代替 DelayMs(Speed); //改变这个参数可以调整电机转速, //数字越小,转速越大,力矩越小 Dy_B1 //顺序从A1--D1相通电如果为正转,那么顺序从D1--A1相通电则为反转 DelayMs(Speed); Dy_C1 DelayMs(Speed); Dy_D1 DelayMs(Speed); } Dy_OFF i=512; while(i--)//反向 { Dy_D1 //遇到Coil_A1 用{A1=1;B1=0;C1=0;D1=0;}代替 DelayMs(Speed); //改变这个参数可以调整电机转速, //数字越小,转速越大,力矩越小 Dy_C1 DelayMs(Speed); Dy_B1 DelayMs(Speed); Dy_A1 DelayMs(Speed); } } 直流电机: #include #define uint unsigned int voiddrive(); voiddelay(uint); sbitdj1=P1^0; //电机,1引脚 uintset; //set为电机转角标志位 unsigned charangle,angle1; //angle为电机PWM变化打角 voidTime0_Init() //中断初始化 { TMOD=0X01; IE=0X82; TH0=(65536-58)/256; TL0=(65536-58)%6; TR0=1; } voidmain() //主函数 { set=0; angle=62; // 改变angle的值可以改变电机的占空比 Time0_Init(); for(;;) { } } voidT0_time()interrupt 1 { TH0=(65536-58)/256; TL0=(65536-58)%6; if(set dj1=1; else dj1=0; set++; if(set>165)set=0; //电机占空比 } 十一、 扩展:宏定义编程方法(推荐) 常用的可以宏定义,省时,下面以数码管为例: #define rst573P2&=0x1f #define Y6CP2= ((P2&0x1f)|0xc0) #define Y7CP2= ((P2&0x1f)|0xe0) code unsigned char tab[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; unsigned char dspbuf[8] ={10,10,10,10,10,10,10,10}; //显示缓冲区 unsigned chardspcom; unsigned char flag; void display() { Y7C; P0=0xff; rst573; Y6C; P0=1<<dspcom; rst573; Y7C; P0=tab[dspbuf[dspcom]]; rst573; if(++dspcom==8) dspcom=0; }
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