单片机系统的基本应用.ppt

步 骤 说 明 示 范 图 片 2．硬件焊接 电路板元件布局图 电路板背面 DIP底座 步 骤 说 明 示 范 图 片 3．程序烧入、运行并调试 2号抢答成功运行图 单击此处返回目录 任务5 简易数字秒表 1．了解秒表的工作过程。 2．掌握单片机控制LED数码管动态显示字符方法。 3．能够设计并制作简易数字秒表。 本任务利用软件延时计数法，通过四位一体数码管输出显示，实现简易秒表的计时功能，具体控制要求如下： 1．单片机的P0口控制四位一体LED共阴数码管的各码段端； 2．单片机的P2.0～P2.3引脚外接驱动电路控制数码管的四个位选端； 3．四位数码管分别用来显示一位分计时和两位秒计时，中间用“—”隔开。 动态显示是将所有数码管的8个段码端的同名端并联在一起，由一个8位的输出口控制，每位数码管的公共端（称位线）由各自独立的输出口线控制，如图所示。它解决了数码管静态显示时占用较多的I/O口资源的问题。 在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间一般要控制在1～2ms，这样由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，显示的效果和静态显示一样。但由于CPU需要不断扫描刷新数据，因此会占用CPU较多的时间。 采用动态显示方式时，为了保证数码管的亮度，一般需在数码管的段输出或位输出端加驱动电路。如使用三极管9012、74HC573或74LS07（74HC07）进行位信号驱动，码段上则可使用74LS245、 ULN2003或74LS373等来驱动。 在实际电路设计中，如果驱动数码管的位数不多，可选用市场上的高亮度数码管，这样就可以省去加驱动电路的麻烦。 74HC07逻辑图及其功能表如下： 输入 输出 L L H H 一、设计并绘制简易数字秒表电路原理图 二、程序设计 ［例］ 46÷10 = 4……6 //商4，余6 在单片机控制的LED数码管显示电路中，对于多位数码管的显示，通常采用动态显示方式，即软件上采用循环扫描的方式。本任务中要让四位数据从左到右在数码管上依次显示出来，扫描过程如下图所示： 本任务中由于秒变量中存放的两位数都要送出去显示，因此在显示之前要先分离，对于任意一个两位数，可以先将其与10相除，然后利用取余和取商的方法，分别得到这两位数的个位和十位，如下所示： 四位数码管动态扫描显示过程 数码管动态显示时对扫描的频率有一定的要求，频率太低，数码管将出现闪烁现象；频率过高，由于数码管点亮时间太短，数码管显示将无法看清。因此编写延时程序时，一位数码管的扫描时间一般取1～2ms为宜。 简易数字秒表软件设计流程图 本任务是利用软件延时的方法来实现秒表的计时功能，对于精度自然也就达不到理想控制要求，这一问题将在课题五中利用定时器中断的方法解决。 根据上述设计思路编写的完整程序为： 三、程序输入与仿真运行 四、制作硬件电路并调试 步 骤 说 明 示 范 图 片 1．焊接前材料准备 参照元器件清单表 步 骤 说 明 示 范 图 片 2．硬件焊接 电路板元件布局图 步 骤 说 明 示 范 图 片 3．程序烧入、运行并调试 简易秒表运行图 单击此处返回目录 二、程序设计 根据上述设计思路编写完整的程序： 三、程序输入与仿真调试 四、制作硬件电路并调试 步 骤 说 明 示 范 图 片 1．焊接前材料准备 参照元器件清单表 步 骤 说 明 示 范 图 片 2．硬件焊接 电路板元件布局图 电路板背面 步 骤 说 明 示 范 图 片 3．程序烧入、运行并调试 彩灯运行图 单击此处返回目录 任务3 键控彩灯 1．了解按键的特性及其与单片机端口的连接方法。 2．掌握独立式按键扫描及软件消抖的编程原理。 3．能够设计并制作键控彩灯控制系统。 本任务使用单片机P0口连接8只彩色LED，按照绿、黄、红顺序依次排开。使用两个独立按键，分别连接在单片机的P2.0和P2.1口，实现下表中所述的控制要求，完成键控彩灯控制系统的设计与制作。 按键编号 连接端口 按键功能说明 K1 P2.0 右移按键，彩灯右移一位点亮 K2 P2.1 左移按键，彩灯左移一位点亮 一、键盘及其接口 矩阵键 盘 独立键 盘 独立式键盘的各个按键之间相互独立，每个按键独立地与一根数据输入线（单片机并行I/O口或其他接口芯片的并行接口）相连。常见的接口电路如下图所示。 独立式键盘配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根接口线，在按键数量较多时，将占用较多接口线，因此，独立式按键常用于按键数量不多的场合。 二、按键的机械特性 为了保证每按下一次按键，单片机仅作一次键输入处理，就需要消除因按