51单片机C语言编程基础及实例

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）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&0xf0)|0x05;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。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.#includeAT89x52.h//该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含P1.32.voidmain(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VCC5.While(1);//死循环，相当LOOP:gotoLOOP;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：（比如P2.7引脚）代码1.#includeAT89x52.h//该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含P2.72.voidmain(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GND5.While(1);//死循环，相当LOOP:gotoLOOP;6.}在某引脚输出方波编程方法：（比如P3.1引脚）代码1.#includeAT89x52.h//该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含P3.12.voidmain(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.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VCC7.P3_1=0;//给P3_1赋值0，引脚P3.1就能输出低电平GND8.}//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.#includeAT89x52.h//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P1.12.voidmain(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VCC8.{P0_4=0;}//给P0_4赋值0，引脚P0.4就能输出低电平GND9.else//否则P1.1输入为低电平GND10.//{P0_4=0;}//给P0_4赋值0，引脚P0.4就能输出低电平GND11.{P0_4=1;}//给P0_4赋值1，引脚P0.4就能输出高电平VCC12.}//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.#includeAT89x52.h//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P32.voidmain(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07.P2=P3^0x0f//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P29.}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0.1uF2.接晶体：X1（PIN18）、X2（PIN19）。注意标出晶体频率（选用12MHz），还有辅助电容30pF3.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.#includeat89x52.h2.#defineLEDP1^1//用符号LED代替P1_13.#defineKEY_ONP1^6//用符号KEY_ON代替P1_64.#defineKEY_OFFP1^7//用符号KEY_OFF代替P1_75.voidmain(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，P1.6则接地为0，否则输入为18.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19.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，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.#includeat89x52.h2.#defineSLEDP13.#defineKEY_0P2^04.#defineKEY_1P2^15.#defineKEY_2P2^26.#defineKEY_3P2^37.#defineKEY_4P2^48.#defineKEY_5P2^59.#defineKEY_6P2^610.#defineKEY_7P2^711.#defineKEY_8P3^012.#defineKEY_9P3^113.#defineKEY_AP3^214.#defineKEY_BP3^315.#defineKEY_CP3^416.#defineKEY_DP3^517.#defineKEY_EP3^618.#defineKEY_FP3^719.CodeunsignedcharSeg7Code[16]=//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.//0123456789AbCdEF21.{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};22.voidmain(void)23.{24.unsignedchari=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)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