第10章单片机高级应用实例
第10章 单片机系统应用实例
+5V
20K 2.2u
60K
GND
+5V 220K
+5V 10K×6 P1.0 行程开关1 行程开关2
3.3K 10K 1M
1M
VC IB VDD 2OUT VSS RR2 RC2 BISS0001 102 330K 10n 330K P3.2/INT0
P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P3.0 P3.1 P3.4 光 电 隔 离 VCC LED
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以下是利用TLC0832型A/D转换器进行数据采集 的子程序。 TLC0832 引脚图及用法见从机系统 图 10-15 。该型号 A/D 转换器是 TI 公司近年推出 的新型两通道8位逐次逼近型转换器，允许差分 输入方式工作。利用单片机的I/O口线进行数据 的传输。 TLC0832型 A/D转换器数据采集参考程序清单 如下：
3.3
ADC 0809 EOC A/D转换
1
AT89C51
图10-5 红外线自动门控制系统原理图
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10.2.2 红外线传感器集成芯片介绍
红外线传感器集成芯片 BISS0001 特点（如图 10-6
、10-7所示）： （1）用CMOS工艺，功耗低。 （2）具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与多 种传感器匹配。 （3）双向鉴幅器可有效抑制干扰信号。 （4）内设延时和封锁定时器，性能稳定，调节范 围宽。 （5）内置参考电源。 （6）工作电压范围宽（3V～5V）。
2．通信设定 （1）从机站号 （2）通信速率 （3）通信再试次数 （4）校验方式
3．数据格式 l 主机到从机的通信数据格式 数据写入的格式有两种，数据写入指的是主单 片机对从单片机的发送指令。
单片机应用实例
(A) → P1
保护时序字节
延 时
恢复时序字节 KLCA(或RRCA) (A) → P1 保护时序字节 延 时 恢复时序字节 N 步数为0？ 恢复A 返 回 N
RLCA(或RRCA) 时序脉冲输出 步数为0？
返 回
（a） 程序延时方式 (b) 定时器延时方式 图11-8 三相三拍时序脉冲输出程序流程图
R4,#N ；设步长计数器 C ；转向标志为1转 C,D5H ROTE R0,#20H ；正转模型地址 PH R0,#27H ；反转模型地址 TMOD,#01H ；T0定时方式1 MOV TL0,#XL ；T0赋初值 TH0,#XH TR0 ；启动T0 ET0 ；允许T0中断 EA ；CPU开中断 A,R4 ；等待中断 LOOP EA ；CPU关中断 HERE ；结束
设步进电机所要走的步数放在R4中，转向标志存放在程序状态 寄存器用户标志位F1(D5H)中，当F1为零时，步进电机正转，当F1为 “1”时步进电机反转。正转模型01H、03H、02H、06H、04H、05H存放 在8051片内数据存储器20H～25H中，26H中存放结束标志00H。在27H 开始的存储区内存放反转控制模型01H、05H、04H、06H、02H、03H， 在2DH单元内存放结束标志00H。
设频率阶梯计数器
设置定时器
CPU开中断 N
频率阶梯为0？ Y CPU关中断
以下以三相六拍运转方式、定时器延时、直线升（降）频为例编写程序。 利用定时器延时，在升频段定时器的初值由小变大，在降频段定时器的初值由 大变小，恒速段初值不变。作以下约定： 1）定时器T0的初值写在EPROM存储区的同一页中，上半页为升频时TO的初值， 下半页是降频时T0的初值。 2）对8051单片机内部数据存储区的一些单元进行定义，如表11-4～表11-7所 示。
单片机原理及应用(课件)
输出接口
实现单片机向外部设备输出信号的功能。
输入输出接口的扩展
通过I/O口的扩展，可以实现更多设备的控 和信号的采集。
03 单片机编程语言与开发环 境
单片机编程语言概述
单片机编程语言分类
根据单片机的特性和应用需求，单片机编程语言可分为机器语言、汇 编语言和高级语言。
机器语言
机器语言是直接用二进制代码编写的语言，是单片机能够直接识别的 唯一语言。
物联网时代单片机的应用前景
1 2
智能感知
单片机作为物联网感知层的重要组件，能够实现 各种传感器数据的采集和处理，为上层应用提供 可靠的数据支持。
无线通信
单片机集成无线通信模块，可以实现远程数据传 输和控制，为物联网应用提供了便利的通信手段。
3
边缘计算
单片机具备强大的计算能力，可以实现边缘计算 功能，减轻云端负担，提高数据处理速度和实时 性。
汇编语言
汇编语言是一种低级语言，使用助记符表示指令，易于理解和记忆。
高级语言
高级语言是一种更接近自然语言的编程语言，如C、C等，具有更高 的编程效率和可移植性。
C语言在单片机开发中的应用
C语言的优势
C语言具有高效、可移植性强、易于维护等优点，适合用于单片 机开发。
C语言的移植性
由于C语言是一种高级语言，其代码可以在不同的单片机平台上 进行移植，提高了代码的可重用性。
按键输入是单片机应用中常 见的输入方式之一，通过按 键可以实现对单片机程序的
触发和控制。
具体实现方法：将按键的一 端连接到单片机的I/O端口，
另一端接地。当按键被按下 时，I/O端口会收到一个低电
平信号，单片机程序通过检 测这个信号的变化可以判断
单片机应用系统实例
走纸长度由拨盘设置； 转速的给定由模拟电压经ADC0809 转换后设置； 6位数码管分别用于显示转速 （前2位）和走纸长度（后4位）。
系统控制功能：
1、纸长的设定： （拨盘→8155→80C51）
设置8155的PA口和PB口为基本输入方式， PC口为基本输出方式， 则8155的控制字为11001100=0CCH； 计数器取分频系数为1000D=03E8H， 并输出方波信号， 则计数器初值应设置成0100 0011 1110 1000B =43E8H
延时子程序D10S（延时10S）： ORG 8030H MOV R3，#19H ；R3=25D LOOP3：MOV R1，#85H ；R1=133D LOOP1：MOV R2，#0FAH ；R2=250D LOOP2：DJNZ R2，LOOP2 DJNZ R1，LOOP1 DJNZ R3，LOOP3 RET
+ +6V +5V
电热丝
PC5
指示灯
1
～220V
1413（功放）
输出控制电 路 输出高电平：双向可控硅导通，电热丝通电； 输出低电平：双向可控硅截止，电热丝断电。 8155 I/O端口的负载能力不足以驱动光电耦合器的发光 二极管，用1413作为功放。 控制算法：对于温度控制系统，系统具有大热惯性，系统 采用脉冲宽度调制的控制方法。 也可用PID算法、Smith算法、Dalin算法等。
计算延时时间：（若fosc=6MHz，则T=2)+3×2μ S]×133+3×2μ S}×25+3×2μ S = 3345106 μ S
≈ 3.3 S （10S ???）
3 电热箱单片机温控系统
电热箱 电热丝
温度传感器
放 大
(课程2)51单片机高级应用实例,教程
当然也连续写数据的模式，具体的命令详解和写入模式的介绍请参考 TM1628.pdf，这里由于篇幅和重复就不再细说。那么，这些指令如何驱动 led 灯 和数码管呢？我们结合着我们的电路图来一起分析一下。
1.1.2 硬件连接原理
首先看小灯的部分原理图，如图 3.1- 5 所示：
1. #include <reg51.h> #include"TM1628.h"
加头文件，我们前面的章节讲解过加头文件的方法，前面是编译器自带的头 文件所以用<>，后面是我们自己编写的头文件，我们用””。
2. /*写入单字节函数*/ void TM_w_BYTE(unsigned char TM_w_data) {
#define TM_DIS_control 0x70 #define TM_ADD_command 0xc0 接下来是定义了几个命令，参见图 3.1- 6 可知，在 STB 下降沿后由 DIO 输入 的第一个字节作为一条指令。经过译码，取最高 B7、B6 两位比特位以区别不同 的指令，0x40，B7、B6 位是 01，是数据命令设置；0x80，B7、B6 位是 10，是 显示控制命令设置；0xc0，B7、B6 位是 11，是地址命令设置。 #define TM_SGM_LUM 0x8e 0x8e，是开显示命令，在设置好灯的位选段选之后，要开显示，即发送此命 令，详细指令的分析如图 3.1- 9 所示。此处的作用是设置显示开关并控制小灯的 亮暗程度，我们程序的设置是设置显示开，脉冲为 13/16，读者可自行设置脉冲 来观察小灯的亮暗程度。
2. sbit DIO =P3^4; sbit CLK =P3^3; sbit STB =P3^2;
十天学会单片机实例100
目录目录 (1)************************************************************函数的使用和熟悉***************************************************************/ (4)实例3：用单片机控制第一个灯亮 (4)实例4：用单片机控制一个灯闪烁：认识单片机的工作频率 (4)实例5：将P1口状态分别送入P0、P2、P3口：认识I/O口的引脚功能 (5)实例6：使用P3口流水点亮8位LED (5)实例7：通过对P3口地址的操作流水点亮8位LED (6)实例8：用不同数据类型控制灯闪烁时间 (7)实例9：用P0口、P1 口分别显示加法和减法运算结果 (8)实例10：用P0、P1口显示乘法运算结果 (9)实例11：用P1、P0口显示除法运算结果 (9)实例12：用自增运算控制P0口8位LED流水花样 (10)实例13：用P0口显示逻辑"与"运算结果 (10)实例14：用P0口显示条件运算结果 (11)实例15：用P0口显示按位"异或"运算结果 (11)实例16：用P0显示左移运算结果 (11)实例17："万能逻辑电路"实验 (11)实例18：用右移运算流水点亮P1口8位LED (12)实例19：用if语句控制P0口8位LED的流水方向 (13)实例20：用swtich语句的控制P0口8位LED的点亮状态 (13)实例21：用for语句控制蜂鸣器鸣笛次数 (14)实例22：用while语句控制LED (16)实例23：用do-while语句控制P0口8位LED流水点亮 (16)实例24：用字符型数组控制P0口8位LED流水点亮 (17)实例25：用P0口显示字符串常量 (18)实例26：用P0 口显示指针运算结果 (19)实例27：用指针数组控制P0口8位LED流水点亮 (19)实例28：用数组的指针控制P0 口8 位LED流水点亮 (20)实例29：用P0 、P1口显示整型函数返回值 (21)实例30：用有参函数控制P0口8位LED流水速度 (22)实例31：用数组作函数参数控制流水花样 (23)实例32：用指针作函数参数控制P0口8位LED流水点亮 (23)实例33：用函数型指针控制P1口灯花样 (25)实例34：用指针数组作为函数的参数显示多个字符串 (26)实例35：字符函数ctype.h应用举例 (27)实例36：内部函数intrins.h应用举例 (27)实例37：标准函数stdlib.h应用举例 (28)实例38：字符串函数string.h应用举例 (29)实例39：宏定义应用举例2 (29)实例40：宏定义应用举例2 (30)实例41：宏定义应用举例3 (30)*************************************************************** **中断、定时器********中断、定时器************ *********中断、定时器*********中断、定时器******** ************************************************************/ (31)实例42：用定时器T0查询方式P2口8位控制LED闪烁 (31)实例43：用定时器T1查询方式控制单片机发出1KHz音频 (31)实例44：将计数器T0计数的结果送P1口8位LED显示 (32)实例45：用定时器T0的中断控制1位LED闪烁 (33)实例46：用定时器T0的中断实现长时间定时 (34)实例47：用定时器T1中断控制两个LED以不同周期闪烁 (34)实例48：用计数器T1的中断控制蜂鸣器发出1KHz音频 (36)实例49：用定时器T0的中断实现"渴望"主题曲的播放 (36)实例50-1：输出50个矩形脉冲 (39)实例50-2：计数器T0统计外部脉冲数 (40)实例51-2：定时器T0的模式2测量正脉冲宽度 (40)实例52：用定时器T0控制输出高低宽度不同的矩形波 (41)实例53：用外中断0的中断方式进行数据采集 (42)实例54-1：输出负脉宽为200微秒的方波 (43)实例54-2：测量负脉冲宽度 (43)实例55：方式0控制流水灯循环点亮 (44)实例56-1：数据发送程序 (45)实例56-2：数据接收程序 (47)实例57-1：数据发送程序 (47)实例57-2：数据接收程序 (49)实例58：单片机向PC发送数据 (50)实例59：单片机接收PC发出的数据 (51)*****************************************************************数码管显示*****数码管显示******************** 数码管显示****************数码管显示***************************************************/ (52)实例60：用LED数码显示数字5 (52)实例61：用LED数码显示器循环显示数字0~9 (52)实例62：用数码管慢速动态扫描显示数字"1234" (53)实例63：用LED数码显示器伪静态显示数字1234 (54)实例64：用数码管显示动态检测结果 (54)实例65：数码秒表设计 (56)实例66：数码时钟设计 (58)实例67：用LED数码管显示计数器T0的计数值 (62)实例68：静态显示数字“59” (63)******************************************************************** **键盘控制*********键盘控制*************** ***************键盘控制**** *****键盘控制**** ***********************************************************/ (63)实例69：无软件消抖的独立式键盘输入实验 (64)实例70：软件消抖的独立式键盘输入实验 (64)实例71：CPU控制的独立式键盘扫描实验 (65)实例72：定时器中断控制的独立式键盘扫描实验 (68)实例73：独立式键盘控制的4级变速流水灯 (71)实例74：独立式键盘的按键功能扩展："以一当四" (73)实例75：独立式键盘调时的数码时钟实验 (75)实例76：独立式键盘控制步进电机实验 (79)实例77：矩阵式键盘按键值的数码管显示实验 (82)//实例78：矩阵式键盘按键音 (85)实例79：简易电子琴 (86)实例80：矩阵式键盘实现的电子密码锁 (92)********************************************************************* *** **液晶显示LCD*********液晶显示LCD *****液晶显示LCD ************* *******液晶显示LCD*********液晶显示LCD *****液晶显示LCD **** ****** ***********************************************************/ (95)实例81：用LCD显示字符'A' (96)实例82：用LCD循环右移显示"Welcome to China" (99)实例83：用LCD显示适时检测结果 (102)实例84：液晶时钟设计 (106)*******************************************************************一些芯片的使用*****24c02 ....... D S18B20 X5045 ADC0832 DAC0832 DS1302 红外遥控**********************************************/ . (112)实例85：将数据"0x0f"写入AT24C02再读出送P1口显示 (112)实例86：将按键次数写入AT24C02，再读出并用1602LCD显示 (117)实例87：对I2C总线上挂接多个AT24C02的读写操作 (124)实例88：基于AT24C02的多机通信读取程序 (129)实例88：基于AT24C02的多机通信写入程序 (133)实例90：DS18B20温度检测及其液晶显示 (144)实例91：将数据"0xaa"写入X5045再读出送P1口显示 (153)实例92：将流水灯控制码写入X5045并读出送P1口显示 (157)实例93：对SPI总线上挂接多个X5045的读写操作 (161)实例94：基于ADC0832的数字电压表 (165)实例95：用DAC0832产生锯齿波电压 (171)实例96：用P1口显示红外遥控器的按键值 (171)实例97：用红外遥控器控制继电器 (174)实例98：基于DS1302的日历时钟 (177)实例99：单片机数据发送程序 (185)实例100：电机转速表设计 (186)模拟霍尔脉冲 (192)/************************************************************函数的使用和熟悉***************************************************************///实例3：用单片机控制第一个灯亮#include<reg51.h> //包含51单片机寄存器定义的头文件void main(void){P1=0xfe; //P1=1111 1110B，即P1.0输出低电平}//实例4：用单片机控制一个灯闪烁：认识单片机的工作频率#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件/****************************************函数功能：延时一段时间*****************************************/void delay(void) //两个void意思分别为无需返回值，没有参数传递{unsigned int i; //定义无符号整数，最大取值范围65535for(i=0;i<20000;i++) //做20000次空循环; //什么也不做，等待一个机器周期}/*******************************************************函数功能：主函数（C语言规定必须有也只能有1个主函数）********************************************************/void main(void){while(1) //无限循环{P1=0xfe; //P1=1111 1110B，P1.0输出低电平delay(); //延时一段时间P1=0xff; //P1=1111 1111B，P1.0输出高电平delay(); //延时一段时间}}//实例5：将P1口状态分别送入P0、P2、P3口：认识I/O口的引脚功能#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件/*******************************************************函数功能：主函数（C语言规定必须有也只能有1个主函数）********************************************************/void main(void){while(1) //无限循环{P1=0xff; // P1=1111 1111B,熄灭LEDP0=P1; // 将P1口状态送入P0口P2=P1; // 将P1口状态送入P2口P3=P1; // 将P1口状态送入P3口}}//实例6：使用P3口流水点亮8位LED#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件/****************************************函数功能：延时一段时间*****************************************/void delay(void){unsigned char i,j;for(i=0;i<250;i++)for(j=0;j<250;j++);}/*******************************************************函数功能：主函数********************************************************/void main(void){while(1){P3=0xfe; //第一个灯亮delay(); //调用延时函数P3=0xfd; //第二个灯亮delay(); //调用延时函数P3=0xfb; //第三个灯亮delay(); //调用延时函数P3=0xf7; //第四个灯亮delay(); //调用延时函数P3=0xef; //第五个灯亮delay(); //调用延时函数P3=0xdf; //第六个灯亮delay(); //调用延时函数P3=0xbf; //第七个灯亮delay(); //调用延时函数P3=0x7f; //第八个灯亮delay(); //调用延时函数}}//实例7：通过对P3口地址的操作流水点亮8位LED#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件sfr x=0xb0; //P3口在存储器中的地址是b0H，通过sfr可定义8051内核单片机//的所有内部8位特殊功能寄存器,对地址x的操作也就是对P1口的操作/****************************************函数功能：延时一段时间*****************************************/void delay(void){unsigned char i,j;for(i=0;i<250;i++)for(j=0;j<250;j++); //利用循环等待若干机器周期，从而延时一段时间}/*****************************************函数功能：主函数******************************************/void main(void){while(1){x=0xfe; //第一个灯亮delay(); //调用延时函数x=0xfd; //第二个灯亮delay(); //调用延时函数x=0xfb; //第三个灯亮delay(); //调用延时函数x=0xf7; //第四个灯亮delay(); //调用延时函数x=0xef; //第五个灯亮delay(); //调用延时函数x=0xdf; //第六个灯亮delay(); //调用延时函数x=0xbf; //第七个灯亮delay(); //调用延时函数x=0x7f; //第八个灯亮delay(); //调用延时函数}}//实例8：用不同数据类型控制灯闪烁时间#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件/******************************************************函数功能：用整形数据延时一段时间******************************************************/void int_delay(void) //延时一段较长的时间{unsigned int m; //定义无符号整形变量，双字节数据，值域为0~65535 for(m=0;m<36000;m++); //空操作}/******************************************************函数功能：用字符型数据延时一段时间******************************************************/void char_delay(void) //延时一段较短的时间{unsigned char i,j; //定义无符号字符型变量，单字节数据，值域0~255 for(i=0;i<200;i++)for(j=0;j<180;j++); //空操作}/******************************************************函数功能：主函数******************************************************/void main(void){unsigned char i;while(1){for(i=0;i<3;i++){P1=0xfe; //P1.0口的灯点亮int_delay(); //延时一段较长的时间P1=0xff; //熄灭int_delay(); //延时一段较长的时间}for(i=0;i<3;i++){P1=0xef; //P1.4口的灯点亮char_delay(); //延时一段较长的时间P1=0xff; //熄灭char_delay(); //延时一段较长的时间}}}//实例9：用P0口、P1 口分别显示加法和减法运算结果#include<reg51.h>void main(void){unsigned char m,n;m=43; //即十进制数2x16+11=43n=60; //即十进制数3x16+12=60P1=m+n; //P1=103=0110 0111B,结果P1.3、P1.4、P1.7 口的灯被点亮P0=n-m; //P0=17=0001 0001B,结果P0.0、P0.4的灯被熄灭}//实例10：用P0、P1口显示乘法运算结果#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件void main(void){unsigned char m,n;unsigned int s;m=64;n=71;s=m*n; //s=64*71=4544,需要16位二进制数表示，高8位送P1口，低8位送P0口//由于4544=17*256+192=H3*16*16*16+H2*16*16+H1*16+H0//两边同除以256，可得17+192/256=H3*16+H2+（H1*16+H0）/256//因此，高8位16进制数H3*16+H2必然等于17，即4544除以256的商//低8位16进制数H1*16+H0必然等于192，即4544除以256的余数P1=s/256; //高8位送P1口，P1=17=11H=0001 0001B, P1.0和P1.4口灭，其余亮P0=s%256; //低8位送P0口, P3=192=c0H=1100 0000B,P3.1,P3.6,P3.7口灭，其余亮}//实例11：用P1、P0口显示除法运算结果#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件void main(void){P1=36/5; //求整数P0=((36%5)*10)/5; //求小数while(1); //无限循环防止程序“跑飞”}//实例12：用自增运算控制P0口8位LED流水花样#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件/******************************************************函数功能：延时一段时间******************************************************/void delay(void){unsigned int i;for(i=0;i<20000;i++);}/******************************************************函数功能 ：主函数******************************************************/void main(void){unsigned char i;for(i=0;i<255;i++) //注意i的值不能超过255{P0=i; //将i的值送P0口delay(); //调用延时函数}}//实例13：用P0口显示逻辑"与"运算结果#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件void main(void){P0=(4>0)&&(9>0xab);//将逻辑运算结果送P0口while(1); //设置无限循环，防止程序“跑飞”}//实例14：用P0口显示条件运算结果#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件void main(void){P0=(8>4)?8:4;//将条件运算结果送P0口，P0=8=0000 1000Bwhile(1); //设置无限循环，防止程序“跑飞”}//实例15：用P0口显示按位"异或"运算结果#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件void main(void){P0=0xa2^0x3c;//将条件运算结果送P0口，P0=8=0000 1000B while(1); //设置无限循环，防止程序“跑飞”}//实例16：用P0显示左移运算结果#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件void main(void){P0=0x3b<<2;//将左移运算结果送P0口，P0=1110 1100B=0xec while(1); //无限循环，防止程序“跑飞”}//实例17："万能逻辑电路"实验#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件sbit F=P1^4; //将F位定义为P1.4sbit X=P1^5; //将X位定义为P1.5sbit Y=P1^6; //将Y位定义为P1.6sbit Z=P1^7; //将Z位定义为P1.7void main(void){while(1){F=((~X)&Y)|Z; //将逻辑运算结果赋给F;}}//实例18：用右移运算流水点亮P1口8位LED #include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件/*****************************函数功能：延时一段时间*****************************/void delay(void){unsigned int n;for(n=0;n<30000;n++);}/*****************************函数功能：主函数*****************************/void main(void){unsigned char i;while(1){P1=0xff;delay();for(i=0;i<8;i++)//设置循环次数为8{P1=P1>>1; //每次循环P1的各二进位右移1位，高位补0delay(); //调用延时函数}}}//实例19：用if语句控制P0口8位LED的流水方向#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件sbit S1=P1^4; //将S1位定义为P1.4sbit S2=P1^5; //将S2位定义为P1.5/*****************************函数功能：主函数*****************************/void main(void){while(1){if(S1==0) //如果按键S1按下P0=0x0f; //P0口高四位LED点亮if(S2==0) //如果按键S2按下P0=0xf0; //P0口低四位LED点亮}}//实例20：用swtich语句的控制P0口8位LED的点亮状态#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件sbit S1=P1^4; //将S1位定义为P1.4/*****************************函数功能：延时一段时间*****************************/void delay(void){unsigned int n;for(n=0;n<10000;n++);}/*****************************函数功能：主函数*****************************/void main(void){unsigned char i;i=0; //将i初始化为0while(1){if(S1==0) //如果S1键按下{delay(); //延时一段时间if(S1==0) //如果再次检测到S1键按下i++; //i自增1if(i==9) //如果i=9，重新将其置为1i=1;}switch(i) //使用多分支选择语句{case 1: P0=0xfe; //第一个LED亮break;case 2: P0=0xfd; //第二个LED亮break;case 3:P0=0xfb; //第三个LED亮break;case 4:P0=0xf7; //第四个LED亮break;case 5:P0=0xef; //第五个LED亮break;case 6:P0=0xdf; //第六个LED亮break;case 7:P0=0xbf; //第七个LED亮break;case 8:P0=0x7f; //第八个LED亮break;default: //缺省值，关闭所有LEDP0=0xff;}}}//实例21：用f or语句控制蜂鸣器鸣笛次数#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件sbit sound=P3^7; //将sound位定义为P3.7/****************************************函数功能：延时形成1600Hz音频****************************************/ void delay1600(void){unsigned char n;for(n=0;n<100;n++);}/**************************************** 函数功能：延时形成800Hz音频****************************************/ void delay800(void){unsigned char n;for(n=0;n<200;n++);}/**************************************** 函数功能：主函数****************************************/ void main(void){unsigned int i;while(1){for(i=0;i<830;i++){sound=0; //P3.7输出低电平delay1600();sound=1; //P3.7输出高电平delay1600();}for(i=0;i<200;i++){sound=0; //P3.7输出低电平delay800();sound=1; //P3.7输出高电平delay800();}}}//实例22：用while语句控制LED#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件/****************************************函数功能：延时约60ms (3*100*200=60000μs)****************************************/void delay60ms(void){unsigned char m,n;for(m=0;m<100;m++)for(n=0;n<200;n++);}/****************************************函数功能：主函数****************************************/void main(void){unsigned char i;while(1) //无限循环{i=0; //将i初始化为0while(i<0xff) //当i小于0xff（255)时执行循环体{P0=i; //将i送P0口显示delay60ms(); //延时i++; //i自增1}}}//实例23：用do-while语句控制P0口8位LED流水点亮#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件/****************************************函数功能：延时约60ms (3*100*200=60000μs)****************************************/void delay60ms(void){unsigned char m,n;for(m=0;m<100;m++)for(n=0;n<200;n++);}/****************************************函数功能：主函数****************************************/void main(void){do{P0=0xfe; //第一个LED亮delay60ms();P0=0xfd; //第二个LED亮delay60ms();P0=0xfb; //第三个LED亮delay60ms();P0=0xf7; //第四个LED亮delay60ms();P0=0xef; //第五个LED亮delay60ms();P0=0xdf; //第六个LED亮delay60ms();delay60ms();P0=0xbf; //第七个LED亮delay60ms();P0=0x7f; //第八个LED亮delay60ms();}while(1); //无限循环，使8位LED循环流水点亮}//实例24：用字符型数组控制P0口8位LED流水点亮#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件/****************************************函数功能：延时约60ms (3*100*200=60000μs)****************************************/void delay60ms(void){unsigned char m,n;for(m=0;m<100;m++)for(n=0;n<200;n++);}/****************************************函数功能：主函数****************************************/void main(void){unsigned char i;unsigned char code Tab[ ]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //定义无符号字符型数组while(1){for(i=0;i<8;i++){P0=Tab[i];//依次引用数组元素，并将其送P0口显示delay60ms();//调用延时函数}}}//实例25：用P0口显示字符串常量#include<reg51.h> //包含单片机寄存器的头文件/*************************************************函数功能：延时约150ms (3*200*250=150 000μs=150ms*************************************************/void delay150ms(void){unsigned char m,n;for(m=0;m<200;m++)for(n=0;n<250;n++);}/*************************************************函数功能：主函数*************************************************/void main(void){unsigned char str[]={"Now,Temperature is :"}; //将字符串赋给字符型全部元素赋值unsigned char i;while(1){i=0; //将i初始化为0，从第一个元素开始显示while(str[i]!='\0') //只要没有显示到结束标志'\0'{P0=str[i]; //将第i个字符送到P0口显示delay150ms(); //调用150ms延时函数i++; //指向下一个待显字符}}}//实例26：用P0 口显示指针运算结果#include<reg51.h>void main(void){unsigned char *p1,*p2; //定义无符号字符型指针变量p1,p2 unsigned char i,j; //定义无符号字符型数据i=25; //给i赋初值25j=15;p1=&i; //使指针变量指向i ，对指针初始化p2=&j; //使指针变量指向j ，对指针初始化P0=*p1+*p2; //*p1+*p2相当于i+j,所以P0=25+15=40=0x28//则P0=0010 1000B，结果P0.3、P0.5引脚LED熄灭，其余点亮while(1); //无限循环，防止程序“跑飞”}//实例27：用指针数组控制P0口8位LED流水点亮#include<reg51.h>/*************************************************函数功能：延时约150ms (3*200*250=150 000μs=150ms*************************************************/void delay150ms(void){unsigned char m,n;for(m=0;m<200;m++)for(n=0;n<250;n++);}/*************************************************函数功能：主函数*************************************************/void main(void){unsigned char code Tab[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; unsigned char *p[ ]={&Tab[0],&Tab[1],&Tab[2],&Tab[3],&Tab[4],&Tab[5],&Tab[6],&Tab[7]};unsigned char i; //定义无符号字符型数据while(1){for(i=0;i<8;i++){P0=*p[i];delay150ms();}}}//实例28：用数组的指针控制P0 口8 位LED流水点亮#include<reg51.h>/*************************************************函数功能：延时约150ms (3*200*250=150 000μs=150ms*************************************************/void delay150ms(void){unsigned char m,n;for(m=0;m<200;m++)for(n=0;n<250;n++);}/*************************************************函数功能：主函数*************************************************/void main(void){unsigned char i;unsigned char Tab[ ]={0xFF,0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7,0xFB,0xFD,0xFE,0xFE,0xFC,0xFB,0xF0,0xE0,0xC0,0x80,0x00,0xE7,0xDB,0xBD,0x7E,0x3C,0x18,0x00,0x81,0xC3,0xE7,0x7E,0xBD,0xDB,0xE7,0xBD,0xDB};//流水灯控制码unsigned char *p; //定义无符号字符型指针p=Tab; //将数组首地址存入指针pwhile(1){for(i=0;i<32;i++) //共32个流水灯控制码{P0=*(p+i); //*（p+i)的值等于a[i]delay150ms(); //调用150ms延时函数}}}//实例29：用P0 、P1口显示整型函数返回值#include<reg51.h>/*************************************************函数功能：计算两个无符号整数的和*************************************************/unsigned int sum(int a,int b){unsigned int s;s=a+b;return (s);}/*************************************************函数功能：主函数*************************************************/void main(void){unsigned z;z=sum(2008,2009);P1=z/256; //取得z的高8位P0=z%256; //取得z的低8位while(1);}//实例30：用有参函数控制P0口8位LED流水速度#include<reg51.h>/*************************************************函数功能：延时一段时间*************************************************/void delay(unsigned char x){unsigned char m,n;for(m=0;m<x;m++)for(n=0;n<200;n++);}/*************************************************函数功能：主函数*************************************************/void main(void){unsigned char i;unsigned char code Tab[ ]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F};//流水灯控制码while(1){//快速流水点亮LEDfor(i=0;i<8;i++) //共8个流水灯控制码{P0=Tab[i];delay(100); //延时约60ms, (3*100*200=60 000μs）}//慢速流水点亮LEDfor(i=0;i<8;i++) //共8个流水灯控制码{P0=Tab[i];delay(250); //延时约150ms, (3*250*200=150 000μs）}}}//实例31：用数组作函数参数控制流水花样#include<reg51.h>/*************************************************函数功能：延时约150ms*************************************************/void delay(void){unsigned char m,n;for(m=0;m<200;m++)for(n=0;n<250;n++);}/*************************************************函数功能：流水点亮P0口8位LED*************************************************/void led_flow(unsigned char a[8]){unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){P0=a[i];delay();}}/*************************************************函数功能：主函数*************************************************/void main(void){unsigned char code Tab[ ]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F};//流水灯控制码led_flow(Tab);}//实例32：用指针作函数参数控制P0口8位LED流水点亮#include<reg51.h>/*************************************************函数功能：延时约150ms*************************************************/void delay(void){unsigned char m,n;for(m=0;m<200;m++)for(n=0;n<250;n++);}/*************************************************函数功能：流水点亮P0口8位LED*************************************************/void led_flow(unsigned char *p) //形参为无符号字符型指针{unsigned char i;while(1){i=0; //将i置为0，指向数组第一个元素while(*(p+i)!='\0') //只要没有指向数组的结束标志{P0=*(p+i);// 取的指针所指变量（数组元素）的值，送P0口delay(); //调用延时函数i++; //指向下一个数组元素}}}/*************************************************函数功能：主函数*************************************************/void main(void){unsigned char code Tab[ ]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7,0xFB,0xFD,0xFE, 0xFF,0xFE,0xFC,0xFB,0xF0,0xE0,0xC0,0x80,0x00,0xE7,0xDB,0xBD,0x7E,0xFF,0xFF,0x3C,0x18,0x0,0x81,0xC3,0xE7,0xFF, 0xFF,0x7E};//流水灯控制码unsigned char *pointer;pointer=Tab;led_flow(pointer);}//实例33：用函数型指针控制P1口灯花样#include<reg51.h> //包含51单片机寄存器定义的头文件unsigned char code Tab[]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F};//流水灯控制码，该数组被定义为全局变量/************************************************************** 函数功能：延时约150ms**************************************************************/ void delay(void){unsigned char m,n;for(m=0;m<200;m++)for(n=0;n<250;n++);}/************************************************************** 函数功能：流水灯左移**************************************************************/ void led_flow(void){unsigned char i;for(i=0;i<8;i++) //8位控制码{P0=Tab[i];delay();}}/************************************************************** 函数功能：主函数**************************************************************/ void main(void){void (*p)(void); //定义函数型指针，所指函数无参数，无返回值p=led_flow; //将函数的入口地址赋给函数型指针pwhile(1)(*p)(); //通过函数的指针p调用函数led_flow（）}//实例34：用指针数组作为函数的参数显示多个字符串#include<reg51.h> //包含51单片机寄存器定义的头文件unsigned char code str1[ ]="Temperature is tested by DS18B20";//C语言中，字符串是作为字符数组来处理的unsigned char code str2[ ]="Now temperature is:"; //所以，字符串的名字就是字符串的首地址unsigned char code str3[ ]="The Systerm is designed by Zhang San";unsigned char code str4[ ]="The date is 2008-9-30";unsigned char *p[ ]={str1,str2,str3,str4}; //定义p[4]为指向4个字符串的字符型指针数组/**************************************************************函数功能：延时约150ms**************************************************************/void delay(void){unsigned char m,n;for(m=0;m<200;m++)for(n=0;n<250;n++);}/**************************************************************函数功能：流水点亮P0口8位LED**************************************************************/void led_display(unsigned char *x[ ]) //形参必须为指针数组{unsigned char i,j;for(i=0;i<4;i++) //有4个字符串要显示{j=0; //指向待显字符串的第0号元素while(*(x[i]+j)!='\0') //只要第i个字符串的第j号元素不是结束标志{P0=*(x[i]+j); //取得该元素值送到P0口显示delay(); //调用延时函数j++; //指向下一个元素}}}/************************************************************** 函数功能：主函数**************************************************************/ void main(void){unsigned char i;while(1){for(i=0;i<4;i++)led_display(p); //将指针数组名作实际参数传递}}//实例35：字符函数ctype.h应用举例#include<reg51.h> //包含51单片机寄存器定义的头文件#include<ctype.h>void main(void){while(1){P3=isalpha('_')?0xf0:0x0f;//条件运算，若'_'是英文字母，P3=0xf0 }}//实例36：内部函数intrins.h应用举例#include<reg51.h> //包含51单片机寄存器定义的头文件#include<intrins.h> //包含函数isalpha（）声明的头文件/*************************************************函数功能：延时约150ms*************************************************/void delay(void){unsigned char m,n;for(m=0;m<200;m++)for(n=0;n<250;n++);}/*************************************************函数功能：主函数*************************************************/void main(void){P3=0xfe; //P3=1111 1110Bwhile(1){P3=_crol_(P3,1);// 将P3的二进制位循环左移1位后再赋给P3 delay(); //调用延时函数}}//实例37：标准函数stdlib.h应用举例#include<reg51.h> //包含51单片机寄存器定义的头文件#include<stdlib.h> //包含函数isalpha（）声明的头文件/*************************************************函数功能：延时约150ms*************************************************/void delay(void){unsigned char m,n;for(m=0;m<200;m++)for(n=0;n<250;n++);}/*************************************************函数功能：主函数*************************************************/void main(void){unsigned char i;while(1){for(i=0;i<10;i++) //产生10个随机数{P3=rand()/160; //将产生的随机数缩小160倍后送P3显示delay();}}//实例38：字符串函数string.h应用举例#include<reg51.h> //包含51单片机寄存器定义的头文件#include<string.h> //包含函数isalpha（）声明的头文件void main(void){unsigned char str1[ ]="Now, The temperature is :";unsigned char str2[ ]="Now, The temperature is 36 Centgrade:";unsigned char i;i=strcmp(str1,str2); //比较两个字符串，并将结果存入iif(i==0) //str1=str2P3=0x00;elseif(i<0) //str1<str2P3=0xf0;else //str1>str2P3=0x0f;while(1); //防止程序“跑飞”}//实例39：宏定义应用举例2#include<reg51.h> //包含51单片机寄存器定义的头文件# define F(a,b) (a)+(a)*(b)/256+(b) //带参数的宏定义，a和b为形参void main(void){unsigned char i,j,k;i=40;j=30;k=20;P3=F(i,j+k); //i和j+k分别为实参，宏展开时，实参将替代宏定义中的形参while(1);}//实例40：宏定义应用举例2 #include<AT89X51.h>#include<ctype.h>void main(void){P3_0=0; //将P3.0引脚置低电平，LED点亮P3_1=0; //将P3.0引脚置低电平，LED点亮P3_2=0; //将P3.0引脚置低电平，LED点亮P3_3=0; //将P3.0引脚置低电平，LED点亮P3_4=1; //将P3.4引脚置高电平，LED熄灭P3_5=1; //将P3.5引脚置高电平，LED熄灭P3_6=1; //将P3.7引脚置高电平，LED熄灭P3_7=1; //将P3.7引脚置高电平，LED熄灭while(1);}//实例41：宏定义应用举例3 #include<reg51.h> //包含51单片机寄存器定义的头文件#define MAX 100 //将MAX宏定义为字符串100void main(void){#if MAX>80 //如果字符串100大于80P3=0xf0; //P3口低四位LED点亮#elseP3=0x0f; //否则，P3口高四位LED点亮#endif //结束本次编译}/******************************************************** ******* **中断、定时器********中断、定时器************ *********中断、定时器*********中断、定时器******** **** ********************************************************///实例42：用定时器T0查询方式P2口8位控制LED闪烁#include<reg51.h> // 包含51单片机寄存器定义的头文件/**************************************************************函数功能：主函数**************************************************************/void main(void){// EA=1; //开总中断// ET0=1; //定时器T0中断允许TMOD=0x01; //使用定时器T0的模式1TH0=(65536-46083)/256; //定时器T0的高8位赋初值TL0=(65536-46083)%256; //定时器T0的高8位赋初值TR0=1; //启动定时器T0TF0=0;P2=0xff;while(1)//无限循环等待查询{while(TF0==0);TF0=0;P2=~P2;TH0=(65536-46083)/256; //定时器T0的高8位赋初值TL0=(65536-46083)%256; //定时器T0的高8位赋初值}}//实例43：用定时器T1查询方式控制单片机发出1KHz音频#include<reg51.h> // 包含51单片机寄存器定义的头文件sbit sound=P3^7; //将sound位定义为P3.7引脚。
单片机应用系统设计实例PPT课件
再延时一段时间
接下来是第三、第四个LED也一样。
5.2软件设计
1）定时中断服务程序 定时50ms，中断20次为1秒 每中断20次，计数1次。
2）显示程序 将显示数值分为：个位、十位、 百位、千位，分别查表显示。
.
36
4位一体共阴极LED数码管管脚分布如图所示：
.
37
5.1硬件设计
.
38
如果每个LED上要显示的数字不同， 那么它在同一时刻是不能同时显示 的。
用这种数码管都是动态显示的。 （可以到网上去看下动态显示）
比如4个LED上要显示"1234"（假 设是共阴极连接）
.
39
4个LED上显示"1234"（假设共阴极连接）
.
2
1、用1个LED发光二极管，设计一 个循环闪烁的指示灯。
如何设计硬件和软件？
.
3
1.1硬件设计
注意：在接下来的仿真中，省略时钟及复位电路。
.
4
1.2软件设计
1）初始化
51头文件、宏定义
2）主程序，即main（）程序
灯的亮灭控制
3）延时功能
延时子程序设计
.
5
#include <at89X52.h> #define uint unsigned int #define uchar unsigned char
{
TH0=0x3C;
TL0=0xB0;
m++;
if(m==19)
{m=0;
n++;
10.3单片机开发系统应用实例
；延时1 ms
SETB P3.3
INC
R0
MOV A，R0
MOVC A，@A+DPTR
；取出故障信息段码高位
第10章 单片机系统的开发与应用
MOV SBUF，A
JNB
TI，$
CLR
P3.4
；输出故障信息段码高位 ；显示故障信息段码高位
CLR
TI
LCALL YS1
；延时1 ms
SETB P3.4
JNB
INC INC JB INC
INC
R0
；改变故障码偏移地址
R0
P1.1，DLC1
R0
R0
JB P1.6，DLC1 INC R0 INC R0
第10章 单片机系统的开发与应用
DLC1： MOV A，R0 SETB P3.5
；取出故障码偏移地址 ；关闭高两位数码管
SETB P3.6
MOV TH0，#27H ；定时器T0定时20 ms
第10章 单片机系统的开发与应用
AT89C51
P1.0
VCC 5 V
P0.0
ADC0809
D0
IN0
… …
… …… ……
P1.7 ≥1
D3
IN3
8路 输 入 开关量
≥1
&
INT0 P0.7
1
D7
IN7
12
ALE 14024 CLK
通道号
a b c d
百位 十位
a
a
b
b
c
c
d
d
5V
个 位 510×7
TI
YS1
P3.4
A，6AH
；取百位显示数据显示
单片机技术的使用方法及实例解析
单片机技术的使用方法及实例解析在现代科技的发展中，单片机技术的应用越来越广泛。
单片机是一种集成电路，具有微处理器核心、存储器和外围设备接口等功能，可以实现各种复杂的控制任务。
本文将介绍单片机技术的使用方法，并通过实例解析来展示其在实际应用中的作用。
一、单片机的基本原理单片机是一种集成电路，内部包含了微处理器、存储器和外围设备接口等功能。
它的工作原理是通过微处理器核心来执行程序，控制外围设备的工作。
单片机的核心是一个小型的计算机，具有运算、逻辑判断和控制等功能。
它通过存储器来存储程序和数据，通过外围设备接口与外界进行通信。
二、单片机的使用方法1. 硬件设计：在使用单片机之前，首先需要进行硬件设计。
这包括选择适当的单片机型号、设计电路图、选择外围设备等。
硬件设计的关键是根据实际需求选择合适的单片机型号，并设计出稳定可靠的电路。
2. 软件编程：单片机的软件编程是控制单片机工作的关键。
在编程过程中，需要使用特定的开发工具和编程语言。
常用的开发工具有Keil、IAR等，编程语言主要有汇编语言和C语言。
通过编程，可以实现对单片机的控制和操作。
3. 调试和测试：在完成硬件设计和软件编程之后，需要对单片机进行调试和测试。
这包括连接电源、下载程序、运行测试等。
通过调试和测试，可以检查单片机的工作状态是否正常，以及是否满足设计要求。
三、单片机技术的实例解析为了更好地理解单片机技术的应用，下面以智能家居控制系统为例进行解析。
智能家居控制系统是一种基于单片机技术的智能化控制系统，可以实现对家庭设备的远程控制和智能化管理。
该系统由单片机、传感器、执行器和通信模块等组成。
通过单片机的编程，可以实现对家庭设备的控制和监测。
在智能家居控制系统中，单片机负责接收传感器的信号，并根据预设的逻辑进行判断和控制。
例如，当温度传感器检测到室内温度过高时，单片机会发送指令给空调执行器，控制空调开启降温。
同时，单片机还可以通过通信模块与用户的手机进行远程连接，实现对家庭设备的远程控制。
单片机原理及应用教程
10.3.2 开发系统简介 1. DICE系列仿真开发器 系列仿真开发器 DICE系列单片微机仿真开发器是一种高性能的单片机开 发装置。 DICE-5928型是属高档通用型单片微机仿真开发器。本机 采用三CPU一体式结构。这样，一机即为可开发Intel MCS-51系列、MCS-96系列以及PHILIPS-80C51系列单片 微机的多用型在线仿真、开发器。不同CPU的仿真、开发， 只需切换一只开关，而不需更换CPU。 2. DAIS系列仿真开发器 系列仿真开发器 DAIS系列仿真开发器是北京启东达爱思电子有限公司开 发生产的系列产品。 10.4 单片微机系统应用开发举例 10.4.1 系统简介 本项目中的实验、教学综合楼是这样设定的：建筑楼层共
/* T0工作方式2计数，T1工作方式1定 /* T0计数初始值 */ /* T1定时125ms的初始值 */ /* 启动定时器T0 */ /* 启动定时器T1 */
while(1) { for( n=4; n>0; n-- ) /* 0.5s到否？ */ { while( TF1==0 ); /* 125ms到否？ */ TF1=0; TH1 = 0x0B; /* T1重新设置125ms定时初始 值 */ TL1 = 0xDC; } TR0=0; /* 关闭定时器T0 */ nPulseCount = TL0; /* 读出当前计数值 */ TR0=1; /* 开启定时器T0 */ P1=~nPulseCount; /* 取反、显示当前计数值*/ } }
6层，每层分成试验室区和多媒体投影教室区。实验室区中 的实验室涉及仓库、办公区，化工类实验室，电子类实验室， 嵌入式计算机类实验室和软件实验室等。多媒体教室的设备 配置大体相同，具有投影、音响等基本教学设备等。我们欲 通过本系统的应用实现在完全保证教学活动的前提下，使整 个建筑成为一个节能、安全、高效、科学的教学单位。其各 个教室即可独立控制，又可以在总控室的统一控制下协调运 作。同时本楼的控制系统本身又可以作为高年级电子类学生 的实验实习、科技创新校内基地的一部分。 10.4.2 总体设计与模块功能分配 1. 需求分析与总体设计 由于本系统针对的建筑物各楼层之间甚至同一层之内的教学 科研功能各不相同，因此总体结构上已采用三层结构：总控 室，楼层控制器，教学单元控制器。根据现代化智能教学楼 的节能、舒适、安全、有序的要求，其中每个教室或实验室 具有一个功能可剪裁的“单元控制器”使教室/试验室可以 独立运转。实现对教学单位内的温度、湿度、光照度、空间 使用状态、设备使用状态、风机/空调器运行与否等等信息 进
《微机原理及单片机应用技术》课件第10章 定时器原理及应用
10.2 基本定时器
基本定时器TIM6和TIM7只具备最基本的定时功能，就是累加的时钟脉数超过预定值 时，能触发中断或触发DMA请求。由于在芯片内部与DAC外设相连，可通过触发输出 驱动DAC，也可以作为其他通用定时器的时钟基准。基本定时器框图见图
这两个基本定时器使用的时 钟 源 都 是 TIMxCLK ， 时 钟 源 经 过PSC预分频器输入至脉冲计数 器TIMx_CNT，基本定时器只能 工作在向上计数模式，在重载寄 存器TIMx_ARR中保存的是定时 器的溢出值。
第10章 定时器原理及应用
本章主要内容
10.1 定时器概述 10.2 基本定时器 10.3 通用定时器 10.4 高级定时器 10.5 STM32F10x定时器相关库函数 10.6 STM32F103定时器开发实例
10.1 定时器的概述
本章讲述微控制器另一个基本的片上外设--定时器。定时器是微控制器必备的片上外 设。微控制器中的定时器实际上是一个计数器，可以对内部脉冲/外部输入进行计数， 不仅具有基本的计数/延时功能，还具有输入捕获、输出比较和PWM输出等高级功能。 定时器的资源十分丰富，包括高级控制定时器、通用定时器和基本定时器。
在低容量和中容量的STM32F103XX系列产品中，以及互连型产品STM32F105XX系 列和STM32F107XX系列中，只有一个高级控制定时器TIM1。而在高容量和超大容量的 STM32F103XX系列产品中，有两个高级控制定时器TIM1和TIM8。 在所有的STM32F10XXX系列产品中，都有通用定时器TIM2~TIM5
10.3.2 时基单元
STM32的通用定时器的时基单元包含计数器（TIMx_CNT）、预分频器（TIMx_PSC）、 和自动装置寄存器（TIMx_ARR）等，如图所示。计数器、自动装载寄存器和预分频 器可以由软件进行读/写操作，在计数器运行时仍可读/写。
单片机技术使用方法及案例分析
单片机技术使用方法及案例分析随着科技的不断发展，单片机技术在各个领域得到广泛应用。
单片机是一种集成电路芯片，具有微处理器内核、存储器和各种外设接口。
它可以实现各种功能，如控制、计算、通信等。
本文将介绍单片机技术的使用方法，并通过一些案例分析来展示其应用。
一、单片机技术的使用方法1. 硬件设计：单片机技术的应用首先需要进行硬件设计。
根据具体需求，选择合适的单片机型号，并设计电路板。
硬件设计包括电源电路设计、时钟电路设计、外设接口设计等。
在设计过程中，需要考虑电路的稳定性、可靠性和兼容性。
2. 软件开发：单片机技术的应用离不开软件开发。
通过编写程序，实现对单片机的控制和操作。
软件开发可以使用汇编语言、C语言等。
在软件开发过程中，需要了解单片机的指令集和寄存器的功能，以及各种外设的驱动程序。
3. 调试测试：在完成硬件设计和软件开发后，需要进行调试测试。
通过连接单片机和计算机，可以使用调试工具对程序进行调试。
调试测试的目的是检查程序的正确性和稳定性，确保单片机能够按照预期的方式工作。
二、单片机技术的应用案例分析1. 家庭自动化系统：家庭自动化系统是一种将各种家电设备通过单片机进行控制的系统。
通过编写程序，可以实现对灯光、空调、电视等设备的远程控制。
例如，可以使用手机APP控制家中的灯光，实现定时开关和亮度调节。
这种应用不仅提高了生活的便利性，还能节省能源。
2. 智能交通系统：智能交通系统是一种通过单片机技术实现对交通流量、信号灯等进行控制的系统。
通过传感器和单片机的配合，可以实时监测道路上的车辆数量和行驶速度，并根据情况调整信号灯的时间。
这种应用可以有效地缓解交通拥堵，提高交通效率。
3. 工业自动化控制：工业自动化控制是一种通过单片机技术实现对工业设备的控制和监测的系统。
通过编写程序，可以实现对生产线的自动化控制，提高生产效率和质量。
例如，可以使用单片机控制机器人进行装配操作，减少人工劳动，提高生产效率。
单片机应用实例
//开关闭合 //灯亮
//灯灭
广告灯左移右移
做单一灯的左移右 移，硬件电路如图 所示，八个发光二 极管L1－L8分别接 在单片机的P1.0－ P1.7接口上，输出 “0”时，发光二极 管亮，开始时 P1.0→P1.1→P1.2 →P1.3→┅→P1.7 →P1.6→┅→P1.0 亮，重复循环。
广告灯左移右移
模拟开关灯
开关K1（接在P3.0端口上），用发光二极管L1 （接在单片机P1.0端口上）显示开关状态，如果 开关合上，L1亮，开关打开，L1熄灭。
模拟开关灯
#include <AT89X51.H> sbit K1=P3^0; sbit L1=P1^0; void main(void) { while(1) { if(K1==0) { L1=0; } else { L1=1; } } }
delay(); #include <AT89X51.H> for(i=1;i<8;i++) unsigned char i; { unsigned char temp; a=temp<<i; unsigned char a,b; b=temp>>(8-i); void delay(void) P1=a|b; { delay(); unsigned char } m,n,s; for(i=1;i<8;i++) { for(m=20;m>0;m--) a=temp>>i; for(n=20;n>0;n--) b=temp<<(8-i); for(s=248;s>0;s--); P1=a|b; } delay(); void main(void) } { } while(1) } { temp=0xfe; P1=temp;
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CAN节点软件设计
CAN总线上的报文发送和报文接收
10 单片机高级应用实例
报文发送就是将标识符和数据送入发送缓冲区，按
CAN协议封装成一完整CAN信息帧，然后置位命令寄 存器CMR中的发送请求位TR，通过收发器发往总线。 SJAI000的发送缓冲区写入数据时，一定要检查发送缓 冲区是否处于锁定状态，如锁定，这时的数据将丢失。
CAN总线直接通信距离最远可达5kbps/l0Km，通信速
率最高可达1Mbps/40m。
CAN采用短帧结构，数据传输时间短，受干扰概率低，
重新发送的时间短。
CAN节点在严重错误的情况下具有自动关闭总线的功
能，切断它与总线的联系，以使总线上的其它操作不受 影响。
北京航空航天大学出版社 10.1 CAN总线节点的设计
根据以上关于SJA1000的介绍，可以总结出以下几点注
在设计微处理器与SJA1000的接口电路时，首先要根据
微处理器选择SJA1000的接口模式，其次要注意 SJA1000的片选地址应与其它的外部存储器无冲突，还 应注意SJA1000 的复位电路应为低电平有效。
微处理器对SJ1000的控制访问是以外部存储器的方式来
对象层的功能是报文滤波以及状态和报文的处理。
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10.1 CAN总线节点的设计 11
报文传输
10 单片机高级应用实例
报文传输由以下4种不同类型的帧所表示和控制
数据帧：数据帧携带数据从发送节点传送至接收节点。
远程帧：总线单元发出远程帧，请求发送具有同一识
别符的数据帧。
82C250与CAN总线的接口部分也采用了一定的安全和
抗干扰措施。
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10.1 CAN总线节点的设计 21
CAN节点软件设计
点初始化、报文发送和报文接收。
CAN总线的初始化
10 单片机高级应用实例
CAN总线节点的软件设计主要包括三大部分：CAN节
• 程序的开始首先要通过控制寄存器进入复位工作状 态，SJA1000的初始化只有在复位模式下才可以进 行。 • 初始化主要包括工作方式的设置、接收滤波方式的 设置、接收屏蔽寄存器AMR和接收代码寄存器 ACR的设置、总线定时寄存器BTR设置和中断允许 寄存器IER的设置。 • 在完成初始化设置以后，SJA1000就可以回到工作 状态进行正常的通信任务。
接收的识别码的内容相比较，以决定是否接收信息。在 纯粹的接收测试中，所有的信息都保存在RXFIFO中。
位流处理器（BSP） ：位流处理器是一个在发送缓冲
器、RXFIFO和CAN总线之间控制数据流的程序装置， 它还在CAN 总线上执行错误检测、仲裁、填充和错误 处理。
北京航空航天大学出版社 10.1 CAN总线节点的设计 17
CAN总线可以点对点、一点对多点及全局广播几种方
式传送和接收数据。
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10.1 CAN总线节点的设计
CAN总线概述
CAN总线具有以下技术特性
10 单片机高级应用实例
CAN总线采用非破坏性总线仲裁技术，当两个节点同
时向网络传送信息时，优先级低的节点主动停止发送数 据，而优先级高的节点可不受影响的继续传送数据，有 效避免了总线冲突。
CAN总线概述
10 单片机高级应用实例
CAN （Controller Area Network）总线又称控制器局
域网，是Bosch公司在现代汽车技术中领先推出的一种 多主机局域网，由于其卓越的性能、极高的可靠性、独 特灵活的设计和低廉的价格，已被公认是几种最有前途 的现场总线之一。
最初CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信，在
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10.1 CAN总线节点的设计 19
CAN节点硬件设计
10 单片机高级应用实例
北京航空航天大学出版社
10.1 CAN总线节点的设计 20
CAN节点硬件设计
10 单片机高级应用实例
为了增强CAN总线节点的抗干扰能力，SJA1000的TX0
和RX0并不是直接与82C250的TXD和RXD相连，而是 通过高速光耦6N137后与82C250相连，这样就很好的实 现了总线上各 CAN节点间的电气隔离。
发送缓冲器（TXB） ：发送缓冲器是CPU和BSP（位
流处理器）之间的接口，能够存储发送到CAN网络上 的完整信息，缓冲器长13个字节，由CPU写入，BSP读 出。
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10.1 CAN总线节点的设计 16
CAN节点硬件设计
10 单片机高级应用实例
接收缓冲器（RXB，RXFIFO） ：接收缓冲器是验收
CAN节点硬件设计
10 单片机高级应用实例
位时序逻辑（BTL） ：位时序逻辑监视串口的CAN 总
线和处理与总线有关的位时序。它在信息开头“弱势支配”的总线传输时同步CAN总线位流（硬同步）， 接收信息时再次同步下一次传送（软同步）。BTL 还 提供了可编程的时间段来补偿传播延迟时间、相位转换 （例如，由于振荡漂移）和定义采样点和一位时间内的 采样次数。
CAN总线分层协议
10 单片机高级应用实例
物理层定义实际信号的传输方法，物理层是网络中最低
层，涉及通信系统的驱动电路、接收电路与通信介质之 间的接口问题；数字信号在通信介质上的编码方式；确 定与链路控制有关的硬件功能。
传输层是CAN协议的核心。它把接收到的报文提供给
对象层，以及接收来自对象层的报文。传输层负责位定 时及同步、报文分帧、仲裁、应答、错误检测和标定、 故障界定。
节点的设计 Mifare射频卡读写器的设计
10 单片机高级应用实例
基于GPRS的远程监测系统的设计
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10.1 CAN总线节点的设计
CAN总线概述 CAN总线分层协议
报文传输
CAN节点硬件设计 CAN节点软件设计
外部存储器的方式来访问SJA1000，在设计SJA1000的 片选地址时应与其它片选地址在逻辑上无冲突。
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10.1 CAN总线节点的设计 13
CAN节点硬件设计
SJA1000提供2种封装：DIP-28和SO-28
10 单片机高级应用实例
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10.1 CAN总线节点的设计 14
车载各电子控制装置之间交换信息，形成汽车电子控制 网络。
它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网
络，由于其卓越性能现已广泛应用于工业自动化、多种 控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等 众多部门。
北京航空航天大学出版社 10.1 CAN总线节点的设计
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CAN总线概述
CAN总线具有以下技术特性
滤波器和CPU 之间的接口，用来储存从CAN 总线上接 收和接收的信息。接收缓冲器（RXB，13 个字节）作 为接收FIFO（RXFIFO，长64 字节）的一个窗口，可 被CPU 访问。 CPU 在此FIFO 的支持下，可以在处理 信息的时候接收其它信息。
验收滤波器（ACF） ：验收滤波器把它其中的数据和
工作模式和复位模式。对SJA1000的初始化只能在 SJA1000的复位模式下进行。初始化包括：设置验收滤 波器、总线定时器、输出控制、时钟分频中的特定控制 等。设置复位请求后，一定要校验，以确保设置成功。
10 单片机高级应用实例
CAN以多主方式工作，网络上任意一个节点均可以在
任意时刻，主动的向网络上任意一个节点发送信息，而 不分主从，通信方式灵活。
CAN废除了传统的站地址编码，传输的报文并非根据
报文发送器/接收器的节点地址识别（几乎其它的总线 都是如此），而是根据报文的内容识别，同时用于识别 报文的标识符也规定了优先级，可以满足不同的实时要 求。
器件对总线提供差动发送能力，对CAN控制器提供差 动接收能力。
CAN节点硬件设计
CAN总线系统智能节点硬件电路主要由四部分构成：
微控制器 89C52, CAN控制器SJA1000, CAN总线收发器 82C250和高速光电耦合器6N137。AT89C52通过控制 SJA1000实现SJA1000的初始化、数据的接收和发送等 通信任务 。
错误管理逻辑（EML） ：EML负责传送层模块的错误
管制。它接收BSP 的出错报告，通知BSP和IML进行错 误统计。
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10.1 CAN总线节点的设计 18
CAN节点硬件设计
CAN总线收发器PCA82C250简介
10 单片机高级应用实例
PCA82C250是CAN协议控制器和物理总线的接口。此
北京航空航天大学出版社
10.1 CAN总线节点的设计
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CAN总线分层协议
应用层 对象层 报文滤波 报文和状态的处理 传输层 故障界定 错误检测和标定 报文校验 应答 仲裁 报文分帧 传输速率和定时 物理层 信号电平和位表示 传输媒体
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10 单片机高级应用实例
10.1 CAN总线节点的设计 10
访问SJA1000的内部寄存器，所以应该正确定义微处理 器访问SJA1000时SJA1000内部寄存器的访问地址。
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10.1 CAN总线节点的设计 24
CAN节点软件设计
10 单片机高级应用实例
微处理器可以通过中断或轮询的方式来访问SJA1000。 微处理器访问SJA1000时，SJA1000有两种不同的模式：
错误帧：任何单元检测到一总线错误就发出错误帧。 过载帧：过载帧用以在先行的和后续的数据帧（或远
程帧）之间提供一附加的延时。