单片机原理及应用项目化教程课件项目一 单片机介绍

单片机原理及应用项目化教程（C语言版）

项目结构项目一：单片机介绍项目二：输入/输出功能项目三：数码管基础与矩阵键盘扫描项目四：定时器与数码管动态显示项目五：外部中断与串行通信项目六：LCD1602显示原理及实现项目七：I2C总线与EEPROM项目八：DS18B20与蜂鸣器项目九：A/D与D/A转换项目十：实时时钟DS1302项目十一：红外通信与步进电机项目一：单片机介绍单片机最小系统单片机开发系统软件介绍Proteus仿真软件的使用单片机介绍1.1.1单片机的基本概念

单片微型计算机(Single-ChipMicrocomputer)，简称单片机，是将微处理器(CPU)、存储器(存放程序或数据的ROM和RAM)、总线、定时器/计数器、输入/输出接口(I/O口)和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计算机。由于单片机的重要应用领域为智能化电子产品，一般需要嵌入仪器设备内，故又称为嵌入式微控制器(EmbeddedMicrocontroller)。单片机介绍单片机的主要特点如下：（1）可靠性高；（2）便于扩展；（3）控制功能强；（4）低功耗、低电压；（5）易于嵌入、发展迅速、应用广泛单片机介绍1.1.2单片机的应用领域（1）工业控制与检测（2）智能仪器仪表（3）消费类电子产品（4）网络和通信（5）设备领域（6）武器装备（7）汽车电子

此外，单片机在工商、金融、科研、教育、电力、通信、物流和国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。单片机介绍1.1.3单片机有哪些系列

单片机种类繁多，一般常用的有以下几种：（1）8051单片机（2）MOTOROLA单片机（3）Microchip单片机（4）Atmel单片机（5）NEC单片机（6）东芝单片机单片机介绍（7）富士通单片机（8）LG公司生产的GMS90系列单片机（9）凌阳16位单片机（10）Scenix单片机（11）EPSON单片机（12）华邦单片机单片机介绍1.1.4单片机的选择

当今单片机琳琅满目，产品性能各异。如何选择好单片机是项目开发首要解决的问题。(1)单片机的基本参数及其内部资源，如：程序存储器容量，I/O引脚数量，AD或DA通道数量及转换样精度等；(2)单片机的增强功能，例如看门狗，RTC，EEPROM，扩展RAM，CAN总线接口，I2C接口，SPI接口等。(3)Flash和OTP(一次性可编程)相比较，最好是Flash。(4)封装，一般来说贴片的比直插的体积小，抗干扰性强，但是价格要贵一些。单片机介绍(5)工作温度范围，工业级还是商业级，如果设计户外产品，必须选用工业级。(6)工作电压范围，例如设计电视机遥控器，2节干电池供电，至少应该能在1.8－3.6V电压范围内工作。(7)功耗，能够满足设计要求的前提下功耗越低越好。(8)性价比高。(9)供货渠道畅通，尽量选用市场上容易购买到的单片机。(10)有服务商，像Microchip公司推PIC，周立功公司推Philips，双龙公司推AVR，都提供了很多有用的技术资料，起码烧写器有地方买。单片机介绍1.1.5MCS-51单片机识读1、MCS-51单片机内部结构 MCS-51单片机由中央处理器(CPU)、程序存储器（ROM/EPROM）、数据存储器（RAM）、定时/计数器、I/O接口、中断系统等组成。内部中断外部中断CPU振荡器基准时钟源4KBROM256BRAM总线控制扩展I/O串行口2个16位的TC控制并行I/O串行输入串行输出计数器8051的结构框图内部结构如下：运算器控制器CPU128字节的RAM，作用是存放运算的中间结果以及数据暂存。00H~7FH4K程序存储区，地址从0000H开始，用于存放程序代码和表格数据2个16位的定时计数器4个IO（P0,P1,P2,P3共32线)口与外界交换信息1.2MHz~12MHz一个全双工的串口UART5个中断源，三个内部，二个外部单片机介绍2、引脚功能说明

DIP引脚图逻辑符号

单片机介绍电源引脚(2根)

VCC(40脚)：电源端，接+5V电源。

VSS(20脚)：接地端。I/O引脚(4×8=32根)控制引脚(6根)

时钟电路引脚XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）XTAL1：接外部晶振和微调电容的一端，在片内它是振荡器倒相放大器的输入，若使用外部TTL时钟时，该引脚必须接地。XTAL2：接外部晶振和微调电容的另一端，在片内它是振荡器倒相放大器的输出，若使用外部TTL时钟时，该引脚为外部时钟的输入端。单片机介绍ALE/PROG(30脚)：地址锁存允许信号输出当CPU访问片外存储器时，ALE输出信号控制锁存P0口输出的低8位地址，从而实现P0口数据与低位地址的分时复用。EA/VPP(31脚)：外部程序存储器地址允许输入端。当为高电平时，CPU执行片内程序存储器指令，但当PC中的值超过0FFFH时，将自动转向执行片外程序存储器指令。当为低电平时，CPU只执行片外程序存储器指令。PSEN（32脚）：外部程序存储器读选通信号。是读外部程序存储器的选通信号，低电平有效。RST（9脚）：复位信号输入端。该信号高电平有效，在输入端保持两个机器周期的高电平后，就可以完成复位操作。单片机介绍1.1.6单片机最小系统的组成

所谓单片机最小系统，是指用最少的元件能使单片机工作起来的一个最基本的组成电路。对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括：电源、晶振电路、复位电路等。同时单片机要正常运行，还必须具备电源正常、时钟正常、复位正常三个基本条件。单片机介绍（1）电源

电源是单片机工作的动力源泉。我们所选用的STC89C52，它需要5V的供电系统，我们的开发板是使用USB口输出的5V直流直接供电的。供电电路在40脚和20脚的位置上，40脚接的是+5V，通常也称为VCC或VDD，代表的是电源正极，20脚接的是GND，代表的是电源的负极。（2）时钟电路

时钟电路为单片机产生时序脉冲，单片机所有运算与控制过程都是在统一的时序脉冲的驱动下进行的。STC89C52单片机的18脚和19脚是晶振引脚，我们接一个11.0592MHz的晶振(它每秒振荡11059200次)，外加两个20pF的电容，电容的作用是帮助晶振起振，并维持振荡信号的稳定。单片机介绍（3）复位电路

在复位引脚（9脚）脚持续出现24个振荡器脉冲周期（即2个机器周期）的高电平信号将使单片机复位，此时，一些专用寄存器的状态值将恢复为初始值。单片机复位一般是3种情况：上电复位、手动复位、程序自动复位。（a）上电复位电路

（b）按键复位电路单片机介绍复位后各特殊功能寄存器初始状态寄存器状态寄存器状态PC0000HTCON00HACC00HTL000HPSW00HTH000HSP07HTL100HDPTR0000HTH100HP0--P3FFHSCON00HIPxxx00000HSBUF不确定IE0xx00000HPCON0xxx0000HTMOD00H

单片机开发系统软件介绍

单片机开发，首要的两个软件一个是编程软件，一个是下载软件。编程软件我们用KeiluVision的51版本，也叫KeilC51，KeilC51集编辑，编译，仿真于一体，支持汇编、PLM语言和C语言的程序设计，界面友好，易学易用。在51系列单片机的学习与开发过程中，keilC51软件的使用为程序设计开发提供了一个高效率的平台。单片机开发系统软件介绍单片机开发系统软件介绍用keilC51软件编辑编译一段C程序，实现打印的KeilC51欢迎界面：“HelloIamKEIL，Iwillbeyourfriend.”。根据任务编写的C源程序如下：#include<reg52.h>//包含头文件#include<stdio.h>voidmain(void)//主函数{SCON=0x52;TMOD=0x20;TH1=0xf3;TR1=1;//PRINTF函数所必须printf(“HelloIamKEIL.\n”);printf(“Iwillbeyourfriend.\n”);while(1);}单片机开发系统软件介绍(1)建立一个新的工程项目单片机开发系统软件介绍(2)保存工程项目单片机开发系统软件介绍(3)为工程项目选择单片机型号单片机开发系统软件介绍(4)新建源程序文件单片机开发系统软件介绍(5)保存源程序文件单片机开发系统软件介绍(6)为工程项目添加源程序文件单片机开发系统软件介绍(7)输入源程序文件单片机开发系统软件介绍(8)编译源程序单片机开发系统软件介绍(9)调试源程序单片机开发系统软件介绍(10)查看分析结果单片机开发系统软件介绍（11）生成Hex代码文件

Protues仿真软件的使用 ProteusISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路。在51系列单片机的学习与开发过程中，keilC51软件是程序设计开发的平台，不能直接的进行单片机的硬件仿真。如果将keilC51软件和Proteus软件有机结合起来，那么51系列单片机的设计与开发将在软硬件仿真上得到完美的结合。主页ISISARES3D浏览Proteus8.0Professional的主页界面元件清单关于Proteus8.0帮助信息简介PCB设计模拟入门指导新版本等打开设计图/新建设计图…最近的设计图主页文件(F)编辑(E)浏览(V)工具(T)设计(D)绘图(G)除错(D)库(L)模板(T)系统(S)帮助(H)Proteus中ISIS的主窗口示意图ISIS通用工具菜单专用工具菜单电路编辑窗口坐标原点浏览窗口器件工具列表窗口ARES电气规则检查主菜单交互仿真按键元件清单←点击鼠标:点击此键可取消左键的放置功能，但可编辑对象。←选择元器件:在元件表选中器件,在编辑窗中移动鼠标,点击左键放置←标注联接点:当两条连线交叉时,放个接点表示连通。←标志网络线标号:电路联线可用网络标号代替,相同标号的线是相同的。←放置文本说明:是对电路的说明,与电路仿真无关!←放置总线:当多线并行简化联线,用总线标示。←放置器件引脚:有普通.反相.正时钟.反时钟.短引脚.总线。←放置图纸内部终端:有普通.输入.输出.双向.电源.接地.总线。←放置子电路:可将部分电路以子电路形式画在另一图纸上。编辑工具←放置分析图:有模拟.数字.混合.频率特性.传输特

性.噪声分析等。←放置录放音设置:

←放置电源.信号源:有直流电源,正弦信号源,脉冲

信号源等。←放置电压电流探针:显示网络线上的电压或串联

在指定的网络线上显示电流值。←放置虚拟仪器:有示波器.计数器.RS232终端.SPI调

试器.I2C调试器.信号发生器.图形发生器.直流

电压表.直流电流表,交流电压表.交流电流表。调试工具←放置各种线:有器件.引脚.端口.图形线.总线等。←放置矩形框:移动鼠标到框的一角,按下左键拖动,释放后完成。←放置圆形框:移动鼠标到圆心,按左键拖动,释放后完成。←放置圆弧线:鼠标移到起点,按下左键拖动,释放后调整弧长,点击鼠

标完成。←画闭合多边形:鼠标移到起点,点击产生折点,闭合后完成。←放置文字标签:在编辑框放置说明文本标签。←放置特殊图形:可在库中选择各种图形。←放置特殊节点:可有原点.节点.标签引脚名.引脚号。←图形正/反旋转。←图形垂直/水平翻转。图形工具

Protues仿真软件的使用用Proteus仿真软件，实现单片机最小系统的简单应用。要求：P1口控制8个发光二极管LED循环点亮。电路原理图如下图所示。

Protues仿真软件的使用（1）建立一个新的设计项目

Protues仿真软件的使用（2）保存设