单片机基础项目（上）：如何学习单片机？

本文主要介绍关于单片机,c语言,proteus的知识点，对【单片机基础项目（上）】和【如何学习单片机？】有兴趣的朋友可以看下由【小罗のdiary】投稿的技术文章，希望该技术和经验能帮到你解决你所遇的【单片机原理】相关技术问题。

如何学习单片机？

掌握的一定的单片机理论基础之后，那么应该要实战练习一下，接下来，我会将自己所学到的知识记录下来，方便自己和他人的学习,若不会创建项目没装软件，请看一下往期教程

proteus7.6和keil4的安装_mxzzzr的博客-CSDN博客基于AT89系列单片机的第一个项目-点亮LED灯_mxzzzr的博客-CSDN博客

注:要资源的请点赞加关注，Thanks?(?ω?)?！

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目录

一、文章图解

二、流水灯制作

三、数码管原理

1.静态数码管部分

2.动态数码管部分

四、键盘，中断和定时器/计数器

?1.独立式键盘和中断部分

2.矩阵式键盘和定时器

五、定时器

六.lcd灯

1602lcd灯?（只能显示字符，不能显示汉字）

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一、文章图解

五、定时器

前面我们几乎都是用延时函数来对电子钟来进行定时，这就导致了我们的延时和真实的秒数有一定的差别，但我们也可以通过更改delay的值来减少这种差别。

delay和定时器的差别

????????1.delay和显示是在同一个cpu上运行的，也就是说，我们的delay和显示是连在一起的

????????2.定时器和显示是在不同的cpu上运行的，也就是说我们的定时器和显示是独立运行的

?类似于java的多线程机制。

下面的项目是毫秒级别的计时，精度很高，所以说delay函数来计时的话，误差太大，不适用，那就采用定时器吧！

定时器的使用步骤：

????????有2种运行方式

????????1.不进入中断函数,也叫软件清零方式（写入TF=0）跟delay差不多。

#include
   
     void main(){ TM0D = 0x01;//设置T0为方式1 TR0 = 1;//启动T0 while(1){ TH0=0xfc;//设置T0高8位初值 TL0=0x18;//设置T0低8位初值 while(!TF0){}//判断TF0是否为1,否则一直循环,这一段类似于delay; TF0 = 0;//输入清0代码（以软件的方式） } }
   

????????2.进入中断函数,也叫硬件清零方式，执行完之后TF自动清0。（多线程机制）

#include
   
     void main(){ EA = 1;//开启中断总开关 ET0 = 1;//运行T0中断 TMOD = 0x01;//设置T0工作方式为工作方式1 TH0=0xfc;//设置T0高8位初值 TL0=0x18;//设置T0低8位初值 TR0 = 1;//启动定时器 while(1); } void _T0_ interrupt 1{ //TR0 = 0;如果没让TR0置0，那么中断函数会不断被调用 TH0=0xfc;//设置T0高8位初值 TL0=0x18;//设置T0低8位初值 } 
   

1.仿真图0-99.9s

用到的元器件：

1.7SEG-MPX4-CC

2.74LS138

3.74LS245

4.BUTTON

5.RES

2.流程图

?3.代码

代码讲解：先在main开启定时器，分为2个过程,main中的while死循环一直更新数码管的值，

计数器，对value的值进行加1操作，这2个是不同的过程，多线程。

#include
  
    unsigned char code seg[]={0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f}; unsigned int val=0; unsigned int jl=0;//记录秒数 int value = 0;//当前的值0-999如果用unsigned char的话，会有一定的错误，因为unsigned char的范围为0-255 unsigned char temp; sbit A0=P2^0; sbit A1=P2^1; sbit A2=P2^2; void delay(unsigned int x){ unsigned int i,j; for(i = 0; i 

4.结果

计数器完整视频

六.lcd灯

lcd灯是常用的显示元件，它可以动态显示和静态显示，他比起数码管的显示更丰富，所以说，我们需要记忆的东西也相对来说很多。

我们必须先熟练记住他们的引脚所对应的功能，还有一些指令的命令字，才能得心应手的进行编程，控制。

1602lcd灯?（只能显示字符，不能显示汉字）

我们要对lcd灯进行编程，首先我们需要背下，或者拿起有关的书本来看，才能正确的执行命令。

1602字符的显示位置地址????????

? ? ? ????????? 图1是1602的地址，图2是显示字符的ASSCLL码?以上2个图必须要记住或者收藏起来，不然无法在指定位置显示字符

1602引脚

LCD1602命令字?（字节操作）? ? ? ?

? ? ? ? ?命令1：清屏，光标回到地址00H位置(屏幕的左上角)

? ? ? ? ?命令2：光标返回到00H位置(屏幕的左上角)

? ? ? ? ?命令3：显示屏幕之后的设置

????????????????I/D=1，写完字符后地址右移,I/D=0,写完字符后地址左移

? ? ? ? ? ? ? ? S=1，写入字符后地址移动，S=0,写入字符后地址不移动

? ? ? ? 命令4：显示屏的开关和光标

? ? ? ? ? ? ? ? D=0,关显示,D=1,开显示

? ? ? ? ? ? ? ? C=0,无光标,C=1,有光标

? ? ? ? ? ? ? ? B=0,光标不闪烁,B=1,光标闪烁

? ? ? ? 命令5：光标和字符移动

? ? ? ? ? ? ? ? S/C=1,移动显示的字符,S/C=0,移动光标

? ? ? ? ? ? ? ? R/L=1,左移,R/L=0,右移

? ? ? ? 命令6：功能设置

? ? ? ? ? ? ? ? DL=1,8位数据接口,DL=0,4位数据接口

? ? ? ? ? ? ? ? N=0,单行显示,N=1,两行显示

? ? ? ? ? ? ? ? F=0,5*7点阵,F=1,5*10点阵

? ? ? ? 命令7：CGROM地址设置

? ? ? ? 命令8：显示RAM地址设置（屏幕的位置）

? ? ? ? 命令9：读忙标志或地址

? ? ? ? ? ? ? ? BF=1,不能读取指令或数据

? ? ? ? ? ? ? ? BF=0,能够读取指令或数据

? ? ? ? 命令10：写数据

? ? ? ? 命令11：读数据?

显示指令的步骤?

? ? ? ? ????????正脉冲：E=0,E=1,E=0,//正脉冲图像为凸状

????????读状态->写命令->写数据->自动显示。4个步骤，步骤1时加时不加

? ? ? ? ????????读状态代码：

void check(){
	unsigned char dt;
	do{
		dt = 0xff;//无执行命令初始值为0
		E = 0;
		RS = 0;
		RW = 1;
		E = 1;
		dt = P0;//读取P0状态
		}while(dt & 0x80);//检测BF的值命令9
		E = 0;
}

? ? ? ? ????????写命令代码：

????????????????

void command(uchar com){//写命令
	check();//检测显示屏是否忙命令9
    //对照读写操作规定表
	E = 0;
	RS = 0;
	RW = 0;
    //对照命令字表进行设值
	P0 = com;//将命令写入
	E = 1;
	_nop_();//延时1个机械周期
	E = 0;
	delay(1);//延时
}

????????????????写数据

void write(unsigned char dat){
	check();
	E = 0;
	RS = 1;
	RW = 0;
	P0 = dat;//将字符对应的ASSCLL码写入P0总线
	E = 1;
	_nop_();//延时一个机器周期
	E = 0;
	delay(1);//延时
}

一.1602静态显示?

1.仿真图

?2.流程图

用到的元器件：

1.74LS245

2.LM016L

3.AT89C51

3.代码

代码讲解：首先先写入最基本的几个LCD灯的操作函数，状态函数，命令函数，写入数据函数，写完之后，main先调用init函数，然后看我直接调用了string函数，显示屏就直接显示，下面就去看我的string函数代码段，注释很详细，

#include
  
    #include
   
     //包含——nop()空函数指令的头文件 unsigned int i;//string函数里面用于写入数据 sbit RS = P1^0; sbit RW = P1^1; sbit E = P1^2; //屏幕初始化函数 void init(); //命令函数 void command(unsigned char com); //写入数据函数 void write(unsigned char dat); //检查屏幕是否忙函数 void check(); //显示输入字符串函数 void string(unsigned char ad,unsigned char s[]); //延时函数 void delay(unsigned int j); void main(void){ init(); while(1){ string(0x85,"Hello"); string(0xc2,"Stefanie Sun"); } } void init(){ command(0x38);//命令6；2行显示，5*7点阵，8位数据接口 command(0x0c);//命令4；开2行显示，光标关，无闪烁 //command(0x06);//命令3：写入1个字符整屏显示右移 //command(0x01);//命令1：清屏 //write_command(0x08);//滚动指令 delay(1); } void command(unsigned char com){//写命令 check();//检测显示屏是否忙命令9 //对照读写操作规定表 E = 0; RS = 0; RW = 0; //对照命令字表进行设值 P0 = com;//将命令写入 E = 1; _nop_();//延时1个机械周期 E = 0; delay(1);//延时 } void write(unsigned char dat){ check(); E = 0; RS = 1; RW = 0; P0 = dat;//将字符对应的ASSCLL码写入P0总线 E = 1; _nop_();//延时一个机器周期 E = 0; delay(1);//延时 } void check(){ unsigned char dt; do{ dt = 0xff;//无执行命令初始值为0 E = 0; RS = 0; RW = 1; E = 1; dt = P0;//读取P0状态 }while(dt & 0x80);//检测BF的值命令9 E = 0; } void string(unsigned char ad,unsigned char s[]){ command(ad);//命令8，写入显示的位置 for(i = 0; s[i]!='\0';i++){//遍历字符数组利用for循环一个一个写入字符（字符自动转换为ASSCLL码） write(s[i]);//写入数据 } } void delay(unsigned int x){ unsigned int i,j; for(i = 0; i 
  

4.结果

STC89Cx开发板LCD模块

?二.1602动态显示（电子钟）

1.仿真图

用到的元器件：

1.74LS245

2.LM016L

3.AT89C51

2.流程图

?3.代码

代码讲解：写入状态函数，命令函数，数据函数，string函数，动态显示函数ddisplay（下面代码段有解释），mian中陆续调用init,string，并且启动了T0定时器，是为了更新时分秒的值，在while死循环中一直调用ddisplay以达到更新lcd显示屏的目的。注意：main函数和定时器是2个线程

#include
  
    #include
   
     //包含——nop()空函数指令的头文件 unsigned int i;//string函数里面用于写入数据 sbit RS = P2^6; sbit RW = P2^5; sbit E = P2^7; unsigned char hour = 0;//小时 unsigned char min = 0;//分钟 unsigned char secOnd= 0;//秒 unsigned char temp;//替换常量 unsigned char cishu = 20;//50ms*20=1s //屏幕初始化函数 void init(); //命令函数 void command(unsigned char com); //写入数据函数 void write(unsigned char dat); //检查屏幕是否忙函数 void check(); //显示输入字符串函数 void string(unsigned char ad,unsigned char s[]); //延时函数 void delay(unsigned int j); //动态显示函数 void ddisplay(unsigned char ad, unsigned char value); void main(void){ init(); //给显示屏设置初值 string(0x81,"Day 2022-4-22");//13 string(0xc1,"Time 00:00:00");//13 EA = 1;//开启中断总开关 ET0 = 1;//运行T0中断 TMOD = 0x01;//设置T0工作方式为工作方式1 //50ms TH0 = (65536 - 50000) / 256;//设置T0高8位初值 TL0 = (65536 - 50000) % 256;//设置T0低8位初值 TR0 = 1;//启动定时器 while(1){ ddisplay(0xc6, hour);//小时 ddisplay(0xc9, min);//分钟 ddisplay(0xcc, second);//秒 } } void NowTime() interrupt 1{ //5ms TH0 = 15536 / 256; TL0 = 15536 % 256; cishu--; if(cishu == 0){ second++; cishu = 20;}//50ms*20=1000ms=1s if(secOnd== 60){ secOnd= 0; min++; } if(min == 60){ min = 0; hour++; } if(hour == 24){ hour = 0; } } void init(){ command(0x38);//命令6；2行显示，5*7点阵，8位数据接口 command(0x0c);//命令4；开2行显示，光标关，无闪烁 //command(0x06);//命令3：写入1个字符整屏显示右移 //command(0x01);//命令1：清屏 //write_command(0x08);//滚动指令 delay(1); } void command(unsigned char com){//写命令 check();//检测显示屏是否忙命令9 //对照读写操作规定表 E = 0; RS = 0; RW = 0; //对照命令字表进行设值 P0 = com;//将命令写入 E = 1; _nop_();//延时1个机械周期 E = 0; delay(1);//延时 } void write(unsigned char dat){ check(); E = 0; RS = 1; RW = 0; P0 = dat;//将字符对应的ASSCLL码写入P0总线 E = 1; _nop_();//延时一个机器周期 E = 0; delay(1);//延时 } void check(){ unsigned char dt; do{ dt = 0xff;//无执行命令初始值为0 E = 0; RS = 0; RW = 1; E = 1; dt = P0;//读取P0状态 }while(dt & 0x80);//检测BF的值命令9 E = 0; } void string(unsigned char ad,unsigned char s[]){ command(ad); for(i = 0; s[i]!='\0';i++){ write(s[i]); } } void ddisplay(unsigned char ad, unsigned char value){ command(ad); temp = value / 10 + '0';//十位数转换成ASSCLL码 write(temp);//十位数写入显示屏 temp = value % 10 + '0';//个位数转换成ASSCLL码 write(temp);//个位数写入显示屏 } void delay(unsigned int x){ unsigned int i,j; for(i = 0; i 
  

4.结果

三.电子钟(有功能键)

1.仿真图

用到的元器件

1.74LS245

2.AT89C51

3.BUTTON

4.LM016L

5.NPN

6.RES

7.BUZZER

?2.流程图

?3.代码

代码分析：main函数中调用init，string函数,开启外部中断0和启动计时器T0,进入while死循环，用ddispaly实时更新。进入闹钟设置的关键代码写到main中，因为，如果写到中断里面，那么T0会被阻断，时分秒不再更新。而设置当前时间的关键代码写到外部中断0里面去，因为当你在设置时间，时分秒是不会更新的

#include
  
    #include
   
     sbit RS = P2^0; sbit RW = P2^1; sbit E = P2^2; sbit k2 = P1^0;//进入设置现在的时间中断 sbit k3 = P1^1;//进入设置现在的时间中断小时加1操作 sbit k4 = P1^2;//进入设置现在的时间中断分钟加1操作 sbit secOndadd= P1^3;//进入设置闹钟按下按钮秒数加1 sbit minadd = P1^4;//进入设置闹钟按下按钮分钟加1 sbit houradd = P1^5;//进入设置闹钟按下按钮小时加1 sbit re = P1^6;//退出闹钟设置 sbit buzz = P1^7;//到点了闹钟响 sbit clock = P2^7;//设置闹钟（main里面） unsigned char clocksecOnd= 0;//记录闹钟的秒 unsigned char clockmin = 1;//记录闹钟的分钟 unsigned char clockhour = 0;//记录闹钟的小时 unsigned char secOnd= 0;//记录当前的秒 unsigned char min = 0;//记录当前的分钟 unsigned char hour = 0;//记录当前的小时 unsigned char temp;//中间变量 unsigned char count = 5;//喇叭响的次数 unsigned char cishu = 20;//50ms*20=1s unsigned int i;//string函数里面用于写入数据 //命令函数 void command(char com); //写入数据函数 void write(char dat); //初始化函数 void init(); //显示当前设置的闹钟时间函数 void clockdisplay(); //检查显示屏是否忙 void check(); //显示输入字符串函数 void string(unsigned char ad,unsigned char s[]); //延时函数 void delay(unsigned int x); //动态显示函数 void ddisplay(unsigned char ad, unsigned char value); void main(){ init(); //初始化显示屏 string(0x81,"Day 2022-4-22");//13 string(0xc1,"Time 00:00:00");//13 //T0用来计时，外部中断0用来设置当前的时间 //打开中断总开关 EA = 1; //允许外部中断0中断 EX0 = 1; //中断方式为下降沿方式 IT0 = 1; //允许定时器T0中断 ET0 = 1; //T0的工作方式为工作方式1 TMOD = 0x01; //初始化喇叭 buzz = 0; //初始化定时器初值 TH0 = 15536 / 256;//0.05s TL0 = 15536 % 256;//0.05s TR0 = 1;//T0开始定时 while(1){ ddisplay(0xc6, hour);//小时 ddisplay(0xc9, min);//分钟 ddisplay(0xcc, second);//秒; //到点闹钟响 if(clocksecOnd== second && clockmin == min && clockhour == hour){ while(count--){ ddisplay(0xc6, clockhour);//小时 ddisplay(0xc9, clockmin);//分钟 ddisplay(0xcc, clocksecond);//秒; buzz = 1; delay(500); ddisplay(0xc6, clockhour);//小时 ddisplay(0xc9, clockmin);//分钟 ddisplay(0xcc, clocksecond);//秒; buzz = 0; delay(500); } count = 5; } if(clock == 0){//进入闹钟设置不阻断T0进入当前时间设置阻断T0 while(re != 0){ ddisplay(0xc6, clockhour);//小时 ddisplay(0xc9, clockmin);//分钟 ddisplay(0xcc, clocksecond);//秒; if(secOndadd== 0){ delay(300);//去抖 clocksecond++; if(clocksecOnd== 60) clocksecOnd= 0; } if(minadd == 0){ delay(300); clockmin++; if(clockmin == 60) clockmin = 0; } if(houradd == 0){ delay(300); clockhour++; if(clockhour == 60) clockhour = 0; } } } } } void delay(unsigned int x){ unsigned int i, j; for(i = 0; i 
  

4.结果

AT89CX开发板外部中断0是K3按钮

用开发板实现的话，和仿真差别有点大

1.按键不够，必须用到矩阵式键盘（上面的使用方法，可看函数）

2.喇叭无法使用，因为喇叭和矩阵式键盘的P口都是一样都是P1服了

解决方案

自己买材料按照仿真图焊接一个

下面是模块图（我的开发板喇叭是P1.5，外部中断0是P32->K3

#include
  
    #include
   
     //矩阵键盘的列 sbit S1 = P1^3; sbit S2 = P1^2; sbit S3 = P1^1; sbit S4 = P1^0; sbit buzz = P1^5;//蜂鸣器和按键的P0一样写不了响的功能 //一共四行起到扫描行的作用 int line; unsigned char flag; sbit RS = P2^6; sbit RW = P2^5; sbit E = P2^7; sbit clock = P3^0;//clock是独立式键盘按钮K3->P3.0 unsigned char clocksecOnd= 0;//记录闹钟的秒 unsigned char clockmin = 1;//记录闹钟的分钟 unsigned char clockhour = 0;//记录闹钟的小时 unsigned char secOnd= 0;//记录当前的秒 unsigned char min = 0;//记录当前的分钟 unsigned char hour = 0;//记录当前的小时 unsigned char temp;//中间变量 unsigned char count = 5;//喇叭响的次数 unsigned char cishu = 20;//50ms*20=1s unsigned int i;//string函数里面用于写入数据 //命令函数 void command(char com); //写入数据函数 void write(char dat); //初始化函数 void init(); //显示当前设置的闹钟时间函数 void clockdisplay(); //检查显示屏是否忙 void check(); //显示输入字符串函数 void string(unsigned char ad,unsigned char s[]); //延时函数 void delay(unsigned int x); //动态显示函数 void ddisplay(unsigned char ad, unsigned char value); //扫描函数 void saomiao(); void main(){ init(); //初始化显示屏 string(0x81,"Day 2022-4-22");//13 string(0xc1,"Time 00:00:00");//13 //T0用来计时，外部中断0用来设置当前的时间 //打开中断总开关 EA = 1; //允许外部中断0中断 EX0 = 1; //中断方式为下降沿方式 IT0 = 1; //允许定时器T0中断 ET0 = 1; //T0的工作方式为工作方式1 TMOD = 0x01; //初始化喇叭 buzz = 0; //初始化定时器初值 TH0 = 15536 / 256;//0.05s TL0 = 15536 % 256;//0.05s TR0 = 1;//T0开始定时 while(1){ ddisplay(0xc6, hour);//小时 ddisplay(0xc9, min);//分钟 ddisplay(0xcc, second);//秒; //到点闹钟响 if(clocksecOnd== second && clockmin == min && clockhour == hour){ while(count--){ ddisplay(0xc6, clockhour);//小时 ddisplay(0xc9, clockmin);//分钟 ddisplay(0xcc, clocksecond);//秒; buzz = 1; delay(500); ddisplay(0xc6, clockhour);//小时 ddisplay(0xc9, clockmin);//分钟 ddisplay(0xcc, clocksecond);//秒; buzz = 0; delay(500); } count = 5; } if(clock == 0){//进入闹钟设置不阻断T0进入当前时间设置阻断T0 flag = 1;//如果flag=0跳出闹钟 while(flag){ ddisplay(0xc6, clockhour);//小时 ddisplay(0xc9, clockmin);//分钟 ddisplay(0xcc, clocksecond);//秒; P1=0xef;//按行扫描键盘初始化 for(line=0;line<4;line++){ if(S1 == 0 && line == 2) { delay(300); clockhour++; if(clockhour == 60) clockhour = 0;}//按到S5代表闹钟小时设置 if(S2 == 0 && line == 2) { delay(300); clockmin++; if(clockmin == 60) clockmin = 0;}//按到S6代表闹钟分钟设置 if(S3 == 0 && line == 2) { delay(300); clocksecond++; if(clocksecOnd== 60) clocksecOnd= 0;}//按到S7代表闹钟秒设置 if(S4 == 0 && line == 2) { delay(300); flag=0;}//按到S8代表退出闹钟设置 //P1进行左移操作为什么要与运算呢？若P1=10111011，temp=~p->左移后01110111这样行扫描会出现低电平 temp=~(P1|0x0f);//注意：与数码管部分的左右移代码不同，原因是由于我们按钮按下导致P1口前4个口有低电平（代表按下）->显示对面的字符 temp=temp<<1;//数码管项目有解释说明 P1=~temp; } } } } } void delay(unsigned int x){ unsigned int i, j; for(i = 0; i 左移后01110111这样行扫描会出现低电平 temp=~(P1|0x0f);//注意：与数码管部分的左右移代码不同，原因是由于我们按钮按下导致P1口前4个口有低电平（代表按下）->显示对面的字符 temp=temp<<1;//数码管项目有解释说明 P1=~temp; } } } void ddisplay(unsigned char ad, unsigned char value){ command(ad); temp = value / 10 + '0';//十位数转换成ASSCLL码 write(temp);//十位数写入显示屏 temp = value % 10 + '0';//个位数转换成ASSCLL码 write(temp);//个位数写入显示屏 } //下面是扫描函数的逻辑 /* void saomiao(){ P1=0xef;//按行扫描键盘初始化 for(line=0;line<4;line++){ if(S1 == 0 && line == 3) { delay(300);delay(300);hour++; if(hour == 24) hour = 0; }//按到S1代表当前时间小时设置 if(S2 == 0 && line == 3) { delay(300); min++; if(min == 60) min = 0;}//按到S2代表当前时间分钟设置 if(S3 == 0 && line == 3) { delay(300); string(0xce," "); break;}//按到S3代表当前时间结束设置 if(S1 == 0 && line == 2) { delay(300); clockhour++; if(clockhour == 60) clockhour = 0;}//按到S5代表闹钟小时设置 if(S2 == 0 && line == 2) { delay(300); clockmin++; if(clockmin == 60) clockmin = 0;}//按到S6代表闹钟分钟设置 if(S3 == 0 && line == 2) { delay(300); clocksecond++; if(clocksecOnd== 60) clocksecOnd= 0;}//按到S7代表闹钟秒设置 if(S4 == 0 && line == 2) { delay(300); break;}//按到S8代表退出闹钟设置 //P1进行左移操作为什么要与运算呢？若P1=10111011，temp=~p->左移后01110111这样行扫描会出现低电平 temp=~(P1|0x0f);//注意：与数码管部分的左右移代码不同，原因是由于我们按钮按下导致P1口前4个口有低电平（代表按下）->显示对面的字符 temp=temp<<1;//数码管项目有解释说明 P1=~temp; } } */ 
   
  

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