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單片機流水燈實驗指導
一、知識準備 STC89C52RC單片機共有4個雙向的8位并行I/O端口，片內I/O端口作為輸出使用時，最常用的應用控制是相應的I/O引腳上的LED點亮與熄滅。 1.P1口1.1 位電路結構 由三部分組成： （1）1個數據輸出鎖存器，用于輸出數據位的鎖存； （2）2個三態的數據輸入緩沖器BUF1和BUF2，用于讀鎖存數據和讀引腳數據的輸入緩沖； （3）輸入驅動電路，由1個場效應管（FET）和1個片內上拉電阻組成。 P1口某一位的位電路結構如下圖所示：  圖1-1
1.2工作過程分析P1口只能作為通用的I/O口使用。 (1)P1口作為輸出口時，若CPU輸出1，Q=1，Q*=0，場效應管截止，P1口引腳的輸出為1；若CPU輸出0，Q=0，Q*= 1，場效應管導通，P1口引腳的輸出為0。 (2)P1口作為輸入口時，分為“讀鎖存器”和“讀引腳”兩種方式。“讀鎖存器”時，鎖存器的輸出端Q的狀態經輸入緩沖器BUF1進入內部總線；“讀引腳”時，先向鎖存器寫1，使場效應管截止，P1.x引腳上的電平經輸入緩沖器BUF2進入內部總線。 1.3 P1口特點P1口由于有內部上拉電阻，沒有高阻抗輸入狀態，故為準雙向口。作為輸出口時，不需要在片外接上拉電阻。 P1口“讀引腳”輸入時，必須先向鎖存器寫入1。 2.循環移位原理循環移位法是采用循環程序結構進行編程。我們在程序一開始就給 P1口送一個數，這個數本身就讓P1.0先低，其他位為高，然后延時一段時間，再讓這個數據向高位移動，然后再輸出至P1口，這樣就實現“流水”效果了。 3.接口芯片本項目選擇的擴展I/O芯片是74HC595。74HC595芯片是一種串入并出的芯片，有8位串行輸入/輸出或者并行輸出移位寄存器，具有高阻、關、斷三態。 下表說明了74HC595芯片的引腳功能。 
圖1-2 接口電路圖如下，可以看到U4中Q0-Q7接LED，U5Q0-Q7接矩陣。 
圖1-3 
圖 1-4 SDI為數據輸入引腳，與11、12引腳都接51單片機。SDO引腳為數據輸出。 二、實驗目的 掌握流水燈系統的基本組成以及工作原理。使設計出來的流水燈達到設計任務書的技術要求。 三、實驗內容 擴展I/O口，連接8個LED，編寫程序使其從右到左的流水方式點亮。 四、實驗設備 硬件設備：51單片機開發版、USB線一根，12v電源適配器一個。 
圖1-3 軟件工具：STC-ISP-15XX-V6.82，keil。 五、核心代碼- /**
- * @Global Varible Declare
- * @全局變量聲明
- */
- /*流水燈實驗對應的編碼led1 led2 led3 led4 led5 led6 led7 led8 */
- uchar LED_tabl[10] = {0xFD,0xFB,0xFE,0xF7,0xBF,0xEF,0x7F,0xDF};
- /**
- * @brief main
- * @details 主函數
- * @param a 無
- * @param b 無
- * @retval 無
- */
- void Main()
- {
- uchar i; /*定義一個循環變量*/
- init_595(); /*初始化IO擴展芯片74HC595*/
- while(1)
- {
- /*開發板上使用的是兩片595芯片級聯，構成一個16位的串入并出接口
- *板上8個LED燈連接在595的低八位數據線上，為了不影響其他電路，
- *需要把高八位置為高電平*/
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- WR_595(0xff); /*寫入16位數據的高八位*/
- WR_595(LED_tabl[i]); /*寫入16位數據的低八位,這里使用查表法，以此輸出對應每一個LED的值，實現流水燈操作*/
- OUT_595(); /*給595的RCK寫入時鐘信號，串行數據移位輸出*/
- delay_ms(500); /*延時500MS*/
六、實驗步驟 連接設備，將USB線一端接PC，一端接單片機開發板，開發板接12V電源，打開電源開關 
圖1-4 打開STC-ISP下載工具 
圖1-4 選擇好單片機型號STC89C52RC，掃描串口號，其他設置為默認；然后點擊打開程序文件，出現下圖 
圖1-5 進入目錄obj，選擇需要下載的hex文件打開；關閉電源→點擊下載/編輯→打開電源,程序開始下載，出現下圖則操作成功 
圖1-6 七、實驗驗證 將開發板電源關閉，然后再打開，查看板上8個LED是否按流水的方式依次從右到左點亮，如果來回循環點亮則說明實驗成功。 
（1）思考題1是否可以讓8個LED燈跳著點亮？ （2）思考題2從左到右依次點亮是否也可以做到，怎么編寫？
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2018-2-11 19:55 上傳
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