单片机介绍整套课件完整版电子教案最全ppt整本书课件全套教学教程（必威体育精装版）.ppt

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2021-07-14 发布于辽宁
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3.3LED流水灯效果的控制本节通过单片机控制LED发光二极管形成流水式的闪亮效果的实现，进一步介绍单片机端口电路与软件之间的关系。一、实验组织要求 1.实验目的 .学习单片机控制指令; .了解流水灯的形成及编程原理。 2.使用器材下一页返回 3.3LED流水灯效果的控制下一页上一页返回 3.3LED流水灯效果的控制二、实验内容 1.硬件部分 (1)LED流水灯电路简介本电路仍然选用P1口作为LED控制的输出端口，具体电路如图3一11所示。由图3一11可见，P1口的8个端线分别连接8个LED发光二极管，并通过限流电阻与电源正极相连。其中VD1已经在前面所讲知识中使用过，因此，在这里只需要增加7只LED发光二极管和7只电阻器即可。 (2)LED流水灯形成原理LED形成流水灯的效果的实质是按顺序以间歇的方式逐一点亮发光二极管，其发光过程如表3一9所示。下一页上一页返回 3.3LED流水灯效果的控制 (3)LED流水灯硬件的制作根据图3-11所示的电路原理图，将所选用的元器件焊接在万用电路板上，焊装过程如表3一10所示。 LED发光二极管焊接完成之后，用万用表的电阻挡测量电源与地之间是否有短路现象，正常晴况下，刚刚接触时指针猛然摆动一下，随后指针指示的电固以雇防立接近无穷大，表明电路无短路。为确保单片机硬件电路可以在正常的情况下运行程序，应尽量在没有插入单片机芯片的情况下，调试和验证LED发光二极管电路的正确性，具体步骤如表3一11所示。通过上述检测，基本上可以确定硬件电路是否能正常工作。由于单片机电路属于脉冲数字电路，因此，只要连接无误，硬件电路一般无须调试即可正常工作。下一页上一页返回 3.3LED流水灯效果的控制 2.软件部分 (1)程序流程图硬件电路完成后，就要利用单片机的指令来编制程序。程序的编制应从整体出发，首先要根据总体方案和意图，确定大致的功能模块和技术要求，为了快速地勾画出编程者的程序思路或逻辑顺序，一般使用一种方框图来描述程序的大致流程情况，这个方框图称为程序流程图。为统一规范和使用方便，要对方框图的功能作出一定的规定。一般情况下，方框图内标明有该块内要完成的任务或执行步骤，以便于分析和阅读程序;方框图还有一个程序入口和至少一个程序出口。详细说明如表3 -12所示。下一页上一页返回 3.3LED流水灯效果的控制 (2)LED流水灯程序方框图根据LED点亮从而形成预期的循环效果，可以采用单分支结构程序来规划设计本程序。 LED流水灯程序流程图如图3一12所示。图3一12(a)为程序设计者初步构思所形成的流程图，根据本模块的要求，首先将P1. 0端口变为低电平，其他口保持高电平，因此便只有一个LED被点亮，随后程序进行P1口字节数据平移，延时后又返回相应的地址，准备下一次水平移动。若没有经过分析，这样的设计思路应该是合情合理的，然而，51系列单片机的数据水平位移指令仅仅对累加器A是有效的，因此必须经过图3一12(b)所示的流程，通过累加器A进行数据中转，以实现位数据水平移动，最后再传给P1端口输出。下一页上一页返回 3.3LED流水灯效果的控制 (3)LED流水灯程序的编制由于本模块的电路图及欲控制的LED形成流水式的点亮效果较为简单，所以可以采用简单的基本结构来编制程序，即顺序结构程序。具体的程序和说明如表3一13所示。将表中的程序通过软件输入并烧录到单片机的芯片中，接通电源后即可见到LED的流水式点亮效果，如图3一13所示。电路板上的LED的亮度与限流电阻(R2-R9)有关，电阻值越小，通过LED的电流就越大，LED发出的光也就越强。一般情况下，该电阻值不能小于100Ω。下一页上一页返回 3.3LED流水灯效果的控制 (4)指令学习在本节中共使用了10条指令，其中汇编使用的伪指令有2条，数据传送指令有6条，减1指令2条，转移指令1条及位移动指令—单字节位平移指令。在51系列单片机的指令中，单字节操作数的逻辑运算指令均是针对累加器A中的内容进行操作的，其共有6条指令，具体如表3一14所示。 (5)延时程序的分析到目前为止，已经两次使用指令进行了延时处理，下面将着重介绍本模块中延时程序的工作原理及主要相关参数。第一条指令和第二条指令是为了给工作寄存器预置数据: MOV R3 , #05 H Z2:MOV R4,#00H 下一页上一页返回 3.3LED流水灯效果的控制这两条指令的含义是将立即数送给工作寄存器中，每条指令的运行时间为1个机器周期，由于一个机器周期为12/晶体频率，因此，运行此指令所需要的时间为: t=12/4=3 μs(微秒) 第三条和第四条指令为减1指令: Z3:DJNZ R4