流水灯实验指导书

SKIPIF1<0《单片机原理技术》实验二《单片机原理技术》实验二SKIPIF1<0页实验二单片机流水灯实验一、知识准备STC89C52RC单片机共有4个双向的8位并行I/O端口，片内I/O端口作为输出使用时，最常用的应用控制是相应的I/O引脚上的LED点亮与熄灭。1.P1口1.1位电路结构由三部分组成：（1）1个数据输出锁存器，用于输出数据位的锁存；（2）2个三态的数据输入缓冲器BUF1和BUF2，用于读锁存数据和读引脚数据的输入缓冲；（3）输入驱动电路，由1个场效应管（FET）和1个片内上拉电阻组成。P1口某一位的位电路结构如下图所示：图1-11.2工作过程分析P1口只能作为通用的I/O口使用。(1)P1口作为输出口时，若CPU输出1，Q=1，Q*=0，场效应管截止，P1口引脚的输出为1；若CPU输出0，Q=0，Q*=1，场效应管导通，P1口引脚的输出为0。(2)P1口作为输入口时，分为“读锁存器”和“读引脚”两种方式。“读锁存器”时，锁存器的输出端Q的状态经输入缓冲器BUF1进入内部总线；“读引脚”时，先向锁存器写1，使场效应管截止，P1.x引脚上的电平经输入缓冲器BUF2进入内部总线。1.3P1口特点P1口由于有内部上拉电阻，没有高阻抗输入状态，故为准双向口。作为输出口时，不需要在片外接上拉电阻。P1口“读引脚”输入时，必须先向锁存器写入1。2.循环移位原理循环移位法是采用循环程序结构进行编程。我们在程序一开始就给P1口送一个数，这个数本身就让P1.0先低，其他位为高，然后延时一段时间，再让这个数据向高位移动，然后再输出至P1口，这样就实现“流水”效果了。3.接口芯片本项目选择的扩展I/O芯片是74HC595。74HC595芯片是一种串入并出的芯片，有8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻、关、断三态。下表说明了74HC595芯片的引脚功能。图1-2接口电路图如下，可以看到U4中Q0-Q7接LED，U5Q0-Q7接矩阵。图1-3图1-4SDI为数据输入引脚，与11、12引脚都接51单片机。SDO引脚为数据输出。二、实验目的掌握流水灯系统的基本组成以及工作原理。使设计出来的流水灯达到设计任务书的技术要求。三、实验内容扩展I/O口，连接8个LED，编写程序使其从右到左的流水方式点亮。四、实验设备硬件设备：51单片机开发版、USB线一根，12v电源适配器一个。图1-3软件工具：STC-ISP-15XX-V6.82，keil。五、核心代码/***@GlobalVaribleDeclare*@全局变量声明*//*流水灯实验对应的编码led1led2led3led4led5led6led7led8*/ucharLED_tabl[10]={0xFD,0xFB,0xFE,0xF7,0xBF,0xEF,0x7F,0xDF};/***@brief main*@details 主函数*@parama 无*@paramb 无*@retval 无*/voidMain(){ uchari;/*定义一个循环变量*/ init_595(); /*初始化IO扩展芯片74HC595*/ while(1) { /*开发板上使用的是两片595芯片级联，构成一个16位的串入并出接口 *板上8个LED灯连接在595的低八位数据线上，为了不影响其他电路， *需要把高八位置为高电平*/ for(i=0;i<8;i++) { WR_595(0xff); /*写入16位数据的高八位*/ WR_595(LED_tabl[i]);/*写入16位数据的低八位,这里使用查表法，以此输出对应每一个LED的值，实现流水灯操作*/ OUT_595(); /*给595的RCK写入时钟信号，串行数据移位输出*/ delay_ms(500); /*延时500MS*/ 六、实验步骤连接设备，将USB线一端接PC，一端接单片机开发板，开发板接12V电源，打开电源开关图1-4打开STC-ISP下载工具图1-4选择好单片机型号STC89C52RC，扫描串口号，其他设置为默认；然后点击打开程序文件，出现下图图1-5进入目录obj，选择需要下载的hex文件打开；关闭电源→点击下载/编辑→打开电源,程序开始下载，出现下图则操作成功图1-6七、实