1、工作項目一：遙控指示器學生任務書課程名稱： 單片機 學習任務： 遙控指示器的制作與編程 主講教師： 學生姓名： 班級名稱： 2013-2014學年上學期2013-2014學年上學期目 錄任務一 單片機的硬件系統與開發環境3學習知識點1：單片機的硬件系統4學習知識點2：單片機的開發系統10學習知識點3：單片機燒錄13學習知識點4：開發軟件Keil C16任務二 指示燈的程序22任務三 多花樣廣告燈28任務四 搶答器35任務五 遙控指示器38任務一 單片機的硬件系統與開發環境Ø 學習目標通過本工作任務的學習，學生能夠：1 掌握單片機的概念，了解單片機的種類、用途；2 掌握單片機中使用的二

2、進制；3 掌握單片機最小系統；4 掌握單片機常用開發工具；5 掌握單片機開發系統；6 掌握仿真器、編程器和下載線；7 會使用單片機開發軟件Keil C。Ø 建議學時： 32課時學習知識點1：單片機的硬件系統§ CPU：由運算和控制邏輯組成，同時還包括中斷系統和部分外部特殊功能寄存器；§ RAM：用以存放可以讀寫的數據，如運算的中間結果、最終結果以及欲顯示的數據；§ ROM：用以存放程序、一些原始數據和表格；§ I/O口：四個8位并行I/O口，既可用作輸入，也可用作輸出；§ T/C：兩個定時/記數器，既可以工作在定時模式，也可以工作在記

3、數模式；P1P2S1振蕩周期時鐘周期機器周期機器周期指令周期XTAL2(OSC)S2S3S4S5S6S1S2S4S5S3S6P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2位尋址區的位地址映象表特殊功能寄存器（SFR）地址映象表注：帶括號的字節地址表示每位有位地址可位操作。8051單片機共有21個特殊功能寄存器SFR，可位尋址的SFR有11個。字節地址能被8整除的SFR可位尋址，此時SFR的字節地址是位地址的起始地址。Ø 請回答以下引導問題：引導問題1：人體的司令部是什么？又是誰保障著這個司令部的正常運行？單片機最小系統中，司令部是什么？又是誰

4、保障其正常運行？引導問題2：請查閱資料后回答：單片機是一個很“笨”的器件，它只能看懂（輸入）和回應（輸出）兩種電平：_高_電平和_低_電平。不過，單片機卻是一個很“勤奮”的器件，其每秒可以工作_次。引導問題3：由于單片機很“笨”，只能認識高/低兩種電平，所以，我們使用一種適合單片機的數制來控制它二進制。二進制包含兩種數字，“1”（代表高電平）和“0”（低電平）。請和同學討論，并補全下表：提示：十進制是“逢十進一”，顧名思義，二進制則是“_”。十進制二進制十進制二進制00811921010311412513614715引導問題4：二進制既簡單又直接，單片機很容易就懂了。但是，二進制對人來說確實是

5、困難請看看在5秒鐘內回答，下面的一串二進制數中有所少個“1”？1010110001110100101011111000001101010111000111001000111010001101010100011二進制的缺點是：單調，書寫時容易出錯。于是，人們發明了一個技能讓單片機看懂，人使用起來又不易犯錯的數制十六進制。請聽老師的講解，并填寫下表。十進制二進制十六進制十進制二進制十六進制00811921010311412513614715學習知識點2：單片機的開發系統C語言 標準的關鍵字序號關鍵字用 途說 明1auto存儲種類聲明用以聲明局部變量，缺省值為此2break程序語句退出最內層循環體3

6、case程序語句switch語句中的選擇項4char數據類型聲明單字節整型數或字符型數據5const存儲類型聲明在程序執行過程中不可修改的變量值6continue程序語句轉向下一次循環7defaut程序語句switch語句中的失敗選擇項8do程序語句構成dowhile循環結構9double數據類型聲明雙精度浮點數10else程序語句構成ifelse選擇結構11enum數據類型聲明枚舉12extern存儲種類聲明在其它程序模塊中聲明了的全局變量13float數據類型聲明單精度浮點數14for程序語句構成for循環結構15goto程序語句構成goto轉移結構16if程序語句構成ifelse選擇結構

7、17int數據類型聲明基本整型數18long數據類型聲明長整型數19register存儲種類聲明使用CPU內部寄存器的變量20return程序語句函數返回21short數據類型聲明短整型數22signed數據類型聲明有符號數,二進制數據的最高位為符號位23sizeof運算符計算表達式或數據類型的字節數24static存儲種類聲明靜態變量25struct數據類型聲明結構類型數據26switch程序語句構成switch選擇結構27typedef數據類型聲明重新進行數據類型定義28union數據類型聲明聯合類型數據29unsigned數據類型聲明無符號數據30void數據類型聲明無類型數據31vol

8、atile數據類型聲明說明該變量在程序執行中可被隱含地改變32while程序語句構成while和dowhile循環結構C51編譯器的擴展關鍵字序號關鍵字用 途說 明1_at_地址定位為變量進行存儲器絕對空間地址定位2alien函數特性聲明用以聲明與PL/M51兼容的函數3bdata存儲器類型聲明可位尋址的8051內部數據存儲器4bit位標量聲明聲明一個位標量或位類型的函數5code存儲器類型聲明8051程序存儲器空間6compact存儲器模式指定使用8051外部分頁尋址數據存儲器空間7data存儲器類型說明直接尋址的8051內部數據存儲器8idata存儲器類型聲明間接尋址的8051內部數據存儲

9、器9interrupt中斷函數聲明定義一個中斷服務函數10large存儲器模式指定使用8051外部數據存儲器空間11pdata存儲器類型聲明“分頁”尋址的8051內部數據存儲器12_priority_多任務優先聲明規定RTX51或RTX51 Tiny的任務優先級13reentrant再入函數聲明定義一個再入函數14sbit位變量聲明聲明一個可位尋址變量15sfr特殊功能寄存器聲明聲明一個8位的特殊功能寄存器16Sfr16特殊功能寄存器聲明聲明一個16位的特殊功能寄存器17small存儲器模式指定使用8051內部數據存儲器空間18_task_任務聲明定義實時多任務函數19using寄存器組定義定

10、義8051的工作寄存器組20xdata存儲器類型聲明8051外部數據存儲器C51支持的數據類型表第 48頁/ 共 48頁學習知識點3：單片機燒錄一：STC單片機下載程序過程詳細圖解:步驟一： 將控制板接通電源；步驟二： 用串口線將控制板串口與計算機串口相連；步驟三：從我公司網站首頁下載STC單片機下載軟件：（或者點擊下載此處：STC ISP下載軟件 ）下載后，找到并雙擊 圖標，打開STC單片機下載軟件；  步驟四：單擊下拉菜單，選擇待燒寫的芯片型號： 步驟五：單擊Open File按鈕選擇要下載的文件：步驟六：選擇下載端口和下載速度：步驟七：選擇下載后芯片選項：&

11、#160;步驟八：先  點擊Download/下載，然后  按下載板上的 “POWER ON”按鈕：  步驟九：斷開控制板總電源，使芯片徹底失電； 步驟十：接通控制板總電源，使芯片重新上電，軟件繼續下載，并提示下載完成 學習知識點4：開發軟件Keil C KEIL軟件概述：單片機開發中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變為 CPU 可以執行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用手工 匯編的方法了。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變為機器碼， Keil 軟件是目前最流行開發 M

12、CS-51 系列單片 機的軟件。掌握這一軟件的使用對于使用 51 系列單片機的愛好者來說是十分必要的，不管你使用C語言還是匯編語言，其方便易用的集成環境、強大的軟件仿真調試工具都會令你事半功倍。接下來，我們將通過一些實例來學習 Keil 軟件的使用，在這一部份我們將學習如何輸入源程序， 建立工程、對工程進行詳細的設置，以及如何將源程序變為目標代碼。一、Keil 工程的建立    首先啟動 Keil 軟件的集成開發環境，這里假設讀者已正確安裝了該軟件，可以從桌面上直接雙擊 uVision 的圖標以啟動該軟件。UVison 啟動后，程序窗口的左邊有一個工程管理窗口，該

13、窗口有 3 個標簽，分別是Files、Regs、和 Books，這三個標簽頁分別顯示當前項目的文件結構、CPU 的寄存器及部份特殊 功能寄存器的值（調試時才出現）和所選 CPU 的附加說明文件，如果是第一次啟動 Keil， 那么這三個標簽頁全是空的。   1、建立工程文件    在項目開發中，并不是僅有一個源程序就行了，還要為這個項目選擇 CPU，為管理和使用方便，Keil 使用工程（Project） 這一概念，將這些參數設置和所需的所有文件都加在一個工程中，只能對工程而不能對單一的源程序進行編譯（匯編）和連接等操作，下面我們就一步一步地來建立工程。圖

14、1 選擇目標 CPU點擊“Project->New Project ”菜單，出現一個對話框，要求給將要建立的工程起一個 名字，你可以在編緝框中輸入一個名字 （設為 exam1），不需要擴展名。點擊“保 存”按鈕，出現第二個對話框，如圖 1所示，這個對話框要求選擇目標 CPU（即 你所用芯片的型號），Keil 支持的 CPU 很多，我們選擇 Atmel 公司的 89C51 芯 片。點擊 ATMEL 前面的“+”號，展開該層，點擊其中的 89C51，然后再點擊“確定”按鈕，回到主界面，此時，在 工程窗口的文件頁中，出現了“Target1”，前面有“+”號，點擊“+”號展開，可以看到下一層的“

15、 Source Group1”。 2、源文件的建立使用菜單“File->New ”或者點擊工具欄的新建文件按 鈕，即可在項目窗口的右側打開一個新的文本編緝窗口， 在該窗口中輸入以下匯編語言源程序， ORG 0000H MOV P1,#01H END保存該文件，注意必須加上擴展名（匯編語言源程序一般用 asm 或 a51 為擴展名），這里假定將文件保存為 exam1.asm。    需要說明的是，源文件就是一般的文本文件，不一定使用 Keil 軟件編寫，可以使用任意 文本編緝器編寫，而且，Keil 的編緝器對漢字的支持不好，建議使用 UltraEdit 之類的

16、編緝 軟件進行源程序的輸入。 3、將源文件添加到工程中這時的工程還是一個空的工程，里面什么文件也沒有，需要手動把剛才編寫好的源程序加入，點擊“Source Group1”使 其反白顯示，然后，點擊鼠標右鍵，出現一個下 拉菜單，如圖 2 所示。選中其中的“Add file to Group”Source Group1”，出現一個對話框，要求 尋找源文件，注意，該對話框下面的“文件類型” 默認為 C source file(*.c)，也就是以 C 為擴展名 的文件，而我們的文件是以 asm 為擴展名的， 所以在列表框中找不到 exam1.asm，要將文件類 型改掉，點擊對話框中“文件類型”后的下拉

17、列 表，找到并選中“Asm Source File(*.a51,*.asm)， 這樣，在列表框中就可以找到 exam1.asm 文件了。    雙擊 exam1.asm 文件，將文件加入項目，注意，在文件加入項目后，該對話框并不消失，等待繼續加入其它文件，但初學時常 會誤認為操作沒有成功而再次雙擊同一文件，這時會出現如圖3所示的對話框，提示你所選文件已在列表中，此時應點擊“確定”，返回前一對話框，然后點擊“Close” 即可返回主界面，返回后，點擊“Source Group 1”前的加號，會發現 exam1.asm 文 件已在其中。雙擊文件名，即打開該源程序。圖

18、2 加入文件圖 3 重復加入文件的錯誤二、工程的詳細設置工程建立好以后，還要對工程進行進一步的設置，以滿足要求。首先點擊左邊 Project 窗口的 Target 1，然后使用菜單“Project->Option for target target1” 即出現對工程設置的對話框，這個對話框可謂非常復雜，共有 8 個頁面，要全部搞清可不容 易，好在絕大部份設置項取默認值就行了。圖 4 對目標進行設置     設置對話框中的 Target 頁面，如圖 4 所示，Xtal 后面的數值是晶振頻 率值，默認值是所選目標 CPU 的最高可用頻率值，對于我們所選的 AT8

19、9C51 而言24M，該數值與最終產生的目標代碼無關，僅用于軟件模擬調試時顯示程序執行時間。正確設置該數值可使顯示時間與實際所用時間一致，一般將其設置成與你的硬件所用晶振頻率相同，如果沒必要了解程序執行的時間，也可以不設，這里設置為 12。其他參數不重新選擇，按默認值設置。    設置對話框中的 OutPut 頁面，如圖 5 所示，這里面也有多個選擇項，其中 Creat Hex file 用于生成可執行代碼文件（可以用編程器寫入單片機芯片的 HEX 格式文件，文件的擴展名 為.HEX），默認情況下該項未被選中，如果要寫片做硬件實驗，就必須選中該項，這一點是初學者易

20、疏忽的，在此特別提醒注意。選中 Debug information 將會產生調試信息，這些信息用于調試，如果需要對程序進行調試，應當選中該項。Browse information 是產生瀏覽信息，該信息可以用菜單 view->Browse 來查看，這里取默認值。按鈕 Select Folder for objects ”是用來選擇最終的目標文件所在的文件夾，默認是與工程文件在同一 個文件夾中。Name of Executable 用于指定最終生成的目標文件的名字，默認與工程的名字相同，這兩項一般不需要更改。    工程設置對話框中的其它各頁面與 C51 編譯

21、選項、A51 的匯編選 項、BL51 連接器的連接選項等用法有關，這里均取默認值，不作任何修改。以下僅對一些有關頁面中常用的選項作一個簡單介紹。圖 5 對輸出進行控制在設置好工程后，即可進行編譯、連接。選擇菜單 Project->Build target，對當前工程進行連接，如果當前文件已修改，軟件會先對該文件進行編譯，然后再連接以產生目標代碼；也可以通過工具欄按鈕直接進行。    編譯過程中的信息將出現在輸出窗口中的 Build 頁中，如果源程序中有語法錯誤，會有錯誤報告出現，雙擊該行，可以定位到出錯的位置，對源程序反復修改之后， 最終會得到如圖 6 所示

22、的結果，提示獲得了名為 exam1.hex 的文件，該文件即可被編程器讀入并寫到芯片中，同時還產生了一些其它相關的文件，可被用于 Keil 的仿真與調試，這時 可以進入下一步調試的工作。圖6 結果一、總結出keil軟件使用的步驟 。二、使用KEIL軟件編譯一個程序，學會程序的存儲、調試等功能。 。三、在調試過程中遇到的問題以及解決辦法1、 。2、 。3、 。4、 。5、 。 一、展示各小組派代表上臺展示解說任務的實施過程和遇到的困難和解決的辦法。二、自我評價1、你們能否熟練使用KEIL軟件？ 能 不能 2、你覺得自己在小組中發揮的作用是 主導作用 配合作用 旁觀者作用3、你對自己和小組的表現滿

23、意嗎？ 很滿意 滿意 還行 不滿意 三、小組評價1、小組分工是否合理？有否出現糾紛？配合是否良好？ 評價： 2、總結這次任務是否達到學習目標？ 評價： 3、有哪些地方需要在今后的學習任務中改良 ？ 評價： 小組成員簽名： 四、教師評價教師總體評價： 教師簽名： 日期： 年 月 日任務二 指示燈的程序Ø 學習目標通過本工作任務的學習，學生能夠：1 掌握單片機的概念，了解單片機的種類、用途；2 掌握單片機中使用的二進制；3 掌握單片機最小系統；4 掌握單片機常用開發工具；5 掌握單片機開發系統；6 掌握仿真器、編程器和下載線；7 會使用單片機開發軟件Keil C。Ø 建議學時：

24、 32課時1.學習任務如圖4.1.1所示：在P1.0端口上接一個發光二極管L1，使L1在不停地一亮一滅，一亮一滅的時間間隔為0.2秒。2.電路原理圖圖4.1.13.系統板上硬件連線把“單片機系統”區域中的P1.0端口用導線連接到“八路發光二極管指示模塊”區域中的L1端口上。4.程序設計內容（1） 延時程序的設計方法作為單片機的指令的執行的時間是很短，數量大微秒級，因此，我們要求的閃爍時間間隔為0.2秒，相對于微秒來說，相差太大，所以我們在執行某一指令時，插入延時程序，來達到我們的要求，但這樣的延時程序是如何設計呢？下面具體介紹其原理：498*20+2*20+2=10002如圖4.1.1所示的石

25、英晶體為12MHz，因此，1個機器周期為1微秒（2） 輸出控制如圖1所示，當P1.0端口輸出高電平，即P1.01時，根據發光二極管的單向導電性可知，這時發光二極管L1熄滅；當P1.0端口輸出低電平，即P1.00時，發光二極管L1亮；我們可以使用SETBP1.0指令使P1.0端口輸出高電平，使用CLRP1.0指令使P1.0端口輸出低電平。5.程序框圖 圖4.1.26.C語言源程序#include <AT89X51.H>sbit L1=P10;void delay02s(void)/延時0.2秒子程序 unsigned char i,j,k; for(i=20;i>0;i-) f

26、or(j=20;j>0;j-) for(k=248;k>0;k-);void main(void) while(1) L1=0; delay02s(); L1=1; delay02s(); 7.主程序與子程序的結構圖：8.延時程序的編寫void delay(uint xms)/延時函數名，xms接收主調函數送來的數據12MHz uchar i; /定義無符號字符型變量i，單字節數據，值域0255while (xms-)； /循環xms次函數體for (i=0;i<125;i+);/循環125次空指令（循環一次8us X 125 =1ms） 一、調用子程序的指令是什么？有什么區

27、別？ 二、子程序返回指令是什么？它有什么作用？ 三、返回主程序以后，主程序從什么地方開始繼續執行？為什么？ 四、制定閃爍燈系統設計的計劃1、 。2、 。3、 。4、 。五、在調試過程中遇到的問題以及解決辦法1、 。2、 。3、 。4、 。5、 。6、 。 一、展示各小組派代表上臺展示解說任務的實施過程和成果。二、自我評價1、你們能否用設計出閃爍燈系統？ 能 不能 2、你覺得自己在小組中發揮的作用是 主導作用 配合作用 旁觀者作用3、你對自己和小組的表現滿意嗎？ 很滿意 滿意 還行 不滿意 三、小組評價1、小組分工是否合理？有否出現糾紛？配合是否良好？ 評價： 2、總結這次任務是否達到學習目標？

28、 評價： 3、有哪些地方需要在今后的學習任務中改良 ？ 評價： 小組成員簽名： 四、教師評價教師總體評價： 教師簽名： 日期： 年 月 日 任務三 多花樣廣告燈1.學習任務做單一燈的左移右移，硬件電路如圖7所示，八個發光二極管L1L8分別接在單片機的P1.0P1.7接口上，輸出“0”時，發光二極管亮，開始時P1.0P1.1P1.2P1.3P1.7P1.6P1.0亮，重復循環。2.電路原理圖圖73.系統板上硬件連線把“單片機系統”區域中的P1.0P1.7用8芯排線連接到“八路發光二極管指示模塊”區域中的L1L8端口上，要求：P1.0對應著L1，P1.1對應著L2，P1.7對應著L8。4.程序設計

29、內容我們可以運用輸出端口指令MOVP1，A或MOVP1，DATA，只要給累加器值或常數值，然后執行上述的指令，即可達到輸出控制的動作。每次送出的數據是不同，具體的數據如下表1所示P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0說明L8L7L6L5L4L3L2L111111110L1亮11111101L2亮11111011L3亮11110111L4亮11101111L5亮11011111L6亮10111111L7亮01111111L8亮表15.程序框圖圖86.C語言源程序#include <AT89X51.H>unsigned char i;unsigned char

30、 temp;unsigned char a,b;void delay(void) unsigned char m,n,s; for(m=20;m>0;m-) for(n=20;n>0;n-) for(s=248;s>0;s-);void main(void) while(1) temp=0xfe; P1=temp; delay(); for(i=1;i<8;i+) a=temp<<i; b=temp>>(8-i); P1=a|b; delay(); for(i=1;i<8;i+) a=temp>>i; b=temp<<

31、;(8-i); P1=a|b; delay(); 7.程序流程圖的設計1）簡介程序流程圖是程序分析中最基本、最重要的分析技術，它是進行流程程序分析過程中最基本的工具。 2）作用程序流程圖是人們對解決問題的方法、思路或算法的一種描述。 1.流程圖的優點： （a）采用簡單規范的符號，畫法簡單； （b）結構清晰，邏輯性強； （c）便于描述，容易理解。 2.流程圖采用的符號一、位指令是針對什么存儲單元進行操作的，可以對工作寄存器進行移位操作嗎？為什么？ 。二、判跳指令中JNB和JB的區別是什么？ 。三、簡單的畫一個八盞LED燈從右到左依次亮1S的程序流程圖四、制定該系統設計的計劃1、 。2、 。3、

32、。4、 。5、 。五、畫出該系統的程序流程圖六、在調試過程中遇到的問題以及解決辦法1、 。2、 。3、 。4、 。5、 。 一、展示各小組派代表上臺展示解說任務的實施過程和成果。二、自我評價1、你們能否用設計出廣告燈系統？ 能 不能 2、你覺得自己在小組中發揮的作用是 主導作用 配合作用 旁觀者作用3、你對自己和小組的表現滿意嗎？ 很滿意 滿意 還行 不滿意 三、小組評價1、小組分工是否合理？有否出現糾紛？配合是否良好？ 評價： 2、總結這次任務是否達到學習目標？ 評價： 3、有哪些地方需要在今后的學習任務中改良 ？ 評價： 小組成員簽名： 四、教師評價教師總體評價： 教師簽名： 日期： 年

33、月 日 任務四 搶答器1 學習任務如圖9所示，STC12C2052單片機的P1.0P1.3接四個發光二極管LED1LED4，P3.2P3.5接了四個開關KEY1KEY4，KEY5為開始鍵，LED10為開始指示燈，編程將開關的狀態反映到發光二極管上。（開關閉合，對應的燈亮，開關斷開，對應的燈滅）。2 電路原理圖圖93 程序設計內容（1 開關狀態檢測對于開關狀態檢測，相對單片機來說，是輸入關系，我們可輪流檢測每個開關狀態，根據每個開關的狀態讓相應的發光二極管指示，可以采用if判斷指令來完成；也可以一次性檢測四路開關狀態，然后讓其指示，可以采用賦值指令一次把P1端口的狀態全部讀入，然后取高4位的狀態

34、來指示。（2 輸出控制根據開關的狀態，由發光二極管LED1LED4來指示，我們可以單個IO口進行賦值來完成，也可以對整個P1口賦值來完成。4 程序框圖開始讀P1口數據到ACC中ACC內容右移4次ACC內容與F0H相或ACC內容送入P1口圖105 方法一（C語言源程序）#include <AT89X51.H>unsigned char temp;void main(void) while(1) temp=P1>>4; temp=temp | 0xf0; P1=temp; 6 方法二（C語言源程序）#include <AT89X51.H>void main(vo

35、id) while(1) if(P1_4=0) P1_0=0; else P1_0=1; if(P1_5=0) P1_1=0; else P1_1=1; if(P1_6=0) P1_2=0; else P1_2=1; if(P1_7=0) P1_3=0; else P1_3=1; 任務五 遙控指示器1.學習任務如圖所示，AT89S51單片機的P1.0P1.7接八個發光二極管LED1LED8，P3.2P3.7接了四個開關KEY1KEY5，編程將開關的狀態反映到發光二極管上。P3.1接了一個紅外發光管，用來控制其他有紅外接收電子產品。2.電路原理圖圖 113.系統板上硬件連線（1 把“單片機系統”區域中的P1.0P1.7用導線連接到“八路發光二極管指示模塊”區域中的LED1LED8端口上；（2 把“單片機系統”區域中的P3.2P3.7用導線連接到“八路撥動開關”區域中的KEY1KEY5端口上；（3 把“單片機系統”區域中的P3.1用導線連接到紅外發射二極管上的HR端口上； 4.C語言源程序#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsign