单片机实验（二）

前言

实验一：用AT89C51单片机控制LCD 1602，使其显示两行文字，分别显示自己的学号和姓名拼音。

实验二：设计一个中断嵌套程序。要求K1和K2都未按下时，单片机控制8只数码管，滚动输出完整的学号。当按一下K1时，产生一个低优先级的外部中断0请求（负跳变触发），进入外部中断0中断服务程序，数码管显示学号中的年份3秒以上。此时按一下K2时，产生一个高优先级的外部中断1请求（负跳变触发），进入外部中断1中断服务程序，是数码管显示学号的后三位持续3秒钟。当显示3秒之后，再从外部中断1返回继续执行外部中断0为低优先级，外部中断1外高优先级。

实验三：36层的电梯控制设计。

参考链接

LED数码管的静态显示与动态显示（Keil+Proteus）-CSDN博客

字符型液晶显示器LCD 1602的显示控制（Keil+Proteus）-CSDN博客

外中断的应用-CSDN博客

我用proteus仿真时，一运行很多元件的命名会自动修改.怎么回事_百度知道 (baidu.com)

keil编译错误KEY.c(44): error C141: syntax error near ‘unsigned’, expected ‘__asm’_syntax error near 'unsigned', expected '__asm_ONE_Day|的博客-CSDN博客

Proteus+51单片机模拟电梯运行（含源程序） - 知乎 (zhihu.com)

基于AT89C51单片机的简易电梯上下楼层间移动系统_柒月玖.的博客-CSDN博客

矩阵键盘独立接口设计（Keil+Proteus）-CSDN博客

Proteus设置网络标签_proteus怎么放置网络标号-CSDN博客

【精选】51单片机入门——数码管_单片机数码管_倾晨灬雨曦的博客-CSDN博客 

实验一

Keil

需要修改的地方就是将每行显示的字符进行替换即可，书上面有一个光标右移的命令，我这里进行了取消。

#include
#include	//包含_nop_()空函数指令的头文件
#define uchar unsigned char 
#define uint unsigned int
#define out P0
sbit RS=P2^0;//位变量
sbit RW=P2^1;//位变量
sbit E=P2^2;//位变量
//函数声明部分
void lcd_initial(void);//LCD初始化函数
void check_busy(void);//检查忙标志位函数
void write_command(uchar com);//写命令函数
void write_data(uchar dat);//写数据函数
void string(uchar ad,uchar *s);//显示字符串
void delay(uint);//延时
 
void main(void){
	lcd_initial();//对LCD初始化
	while(1){
		string(0x83,"202140200126");//显示第一行的字符
		string(0xC4,"Liu Jian");//显示第二行的字符
		delay(200);//延时
		write_command(0x01);//清屏
		delay(100);//延时
	}
}
 
//延时
void delay(uint j){
	uchar i=250;
	for(;j>0;j--){
		while(--i);
		i=249;
		while(--i);
		i=250;
	}
}
 
//检查忙标志
void check_busy(void){
	uchar dt;
	do{
		dt=0xff;//dt为变量单元，初值为0xff
		//RS=0,E=1时才可以读忙标志位
		E=0;
		RS=0;
		RW=1;
		E=1;
		dt=out;//out为P0口，P0口的状态送入dt中
	}while(dt&0x80);//如果忙标志位BF=1，继续循环检测，等待BF=0
	E=0;//BF=0,LCD 1602不忙，结束检测
}
 
//写命令
void write_command(uchar com){
	check_busy();
	//按规定RS和E同时为0时，才可以写命令
	E=0;
	RS=0;
	RW=0;
	out=com;//将命令com写入P0口
	E=1;//写命令时，E应为正脉冲，即正跳变，所以前面先置E=0
	_nop_();//空操作1个机器周期，等待硬件反应
	E=0;//E由高电平变为低电平，LCD 1602开始执行命令
	delay(1);//延时，等待硬件反应
}
 
//写数据
void write_data(uchar dat){
	check_busy();//检测忙标志位BF=1则等待，若BF=0，则可对LCD 1602写入命令
	E=0;//按规定写数据时，E应为正脉冲，所以先置E=0
	//按规定RS=1和RW=0时，才可以写入数据
	RS=1;
	RW=0;
	out=dat;//将数据”dat“从P0口输出，即写入LCD 1602
	E=1;//E产生正跳变
	_nop_();//空操作1个机器周期，等待硬件反应
	E=0;//E由高电平变为低电平，写数据操作结束
	delay(1);
}
 
//液晶显示器初始化函数
void lcd_initial(void){
	write_command(0x38);//8位两行显示，5*7点阵字符
	_nop_();//空操作1个机器周期，等待硬件反应
	write_command(0x0C);//开整体显示，光标关，无闪烁
	_nop_();//空操作1个机器周期，等待硬件反应
	//write_command(0x05);//光标右移
	_nop_();//空操作1个机器周期，等待硬件反应
	write_command(0x01);//清屏
	delay(1);
}
//输出显示字符串
void string(uchar ad,uchar *s){
	write_command(ad);
	while(*s>0){
		write_data(*s++);//输出字符串，且指针增1
		delay(100);
	}
}

Proteus

 这个实验的原理图，在书上以及前面的博客都有提到，不需要进行修改。

实验需要的元器件

运行结果 

实验二

Keil

在试验一的基础上增加中断服务函数的代码，一个是显示学号中的年份，一个是显示学号的后三位，我这里是直接用到了一个数组来实现，外部中断0的服务函数是把年份在前面四个数码管显示，外部中断1的服务函数是将学号后面三位在前面三个数码管来显示，然后需要设置中断的优先级。

这里要注意的是：

在某些C编译器支持的C标准中，而keil支持的是ANSI C标准，该标准规定声明变量的位置应当在所有可执行语句之前。不然会导致变量没有定义而报错。

还有一个就是这个时间的问题，他需要保持三秒之后回去，这个我不知道怎么计算，所以还是自己调试超过三秒钟就没有管了。

#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
	
uchar code dis_code[]={0xA4,0xC0,0xA4,0xF9,0x99,0xC0,0xA4,0xC0,0xC0,0xF9,0xA4,0x82};//202140200126(共阳极段码表)
uchar code wei_code[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};//对应输出的位置
 
//延时
void Delay(uint i){
	uint j;
	for(;i>0;i--)//晶体振荡器为12MHz，j的选择与晶体振荡器的频率有关
	for(j=0;j<333;j++){;}
}
 
void main(){
	uchar i,j=0x80;
	while(1){
		EA=1;//总中断允许
		EX0=1;//允许外部中断0
		EX1=1;//允许外部中断1
		IT0=1;//选择外部中断0为下降沿触发
		IT1=1;//选择外部中断1为下降沿触发
		PX0=0;//设置中断0为低优先级
		PX1=1;//设置中断1为高优先级
 
		for(i=0;i<12;i++){
			j=_crol_(j,1);//循环左移一位
			P0=dis_code[i];//P0口输出段码
			P2=j;//P2口输出位控码
			Delay(200);//延时
		}
	}
}
 
 
//外部中断0，显示学号中的年份3秒以上
void int0() interrupt 0{
	uchar i,j=0;
	EX0=0;//禁止外部中断0
	while(1){
	for(i=0;i<4;i++){
			P0=dis_code[i];//P0口输出段码
			P2=wei_code[i];//P2口输出位控码
			Delay(200);//延时
		}
	j++;
	if(j==3)
		break;
	}
	EX0=1;//打开外部中断0
}
 
//外部中断1，显示学号中的后三位3秒以上
void int1() interrupt 2{
	uchar i,j=0;
	EX1=0;//禁止外部中断1
	while(1){
	for(i=0;i<3;i++){
			P0=dis_code[i+9];//P0口输出段码
			P2=wei_code[i];//P2口输出位控码
			Delay(200);//延时
		}
		j++;
	if(j==4)
		break;
	}
	EX1=1;//打开外部中断1
}

Proteus

实验需要的元器件：元器件都是之前用到过的。

这个就是出现一个 元器件的参考值在仿真的时候自己发生改变，人为进行修改之后他又自己回去了，而且就是一直报错，说你器件的名称重复了。

解决：查阅网上信息说是因为电脑的用户名称是中文的导致的，然后没说解决办法，我是直接删除元件的参考，就可以仿真了。

原理图就是在实验一的基础上面添加两个中断要用的按钮即可，连接就参考中断的部分。

实验三

Keil

这个不知道题目的意思，目前就实现了楼层的移动，就是从第一层到第十六层不是直接从1显示16，而是从1到16中间的数字也需要 一起显示。

这样就是把前面矩阵键盘的程序修改一下就行了。

#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
	
sbit L1=P1^0;//定义列
sbit L2=P1^1;
sbit L3=P1^2;
sbit L4=P1^3;
 
uchar code digit[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};//共阳极字型码0~9
 
uchar future_keyval=1;//保存电梯将要取到的楼层
uchar previous_keyval=1;//保存之前电梯处在的楼层
 
void Delay(uint i);//延时函数
void key_scan(void);//矩阵键盘扫描函数
void display(uchar i);//显示当前楼层函数
 
 
void main(){
	while(1){
		key_scan();
		//电梯处在的楼层和将要去的楼层不一致，需要电梯变化
		if(future_keyval!=previous_keyval){
			//将去到的楼层比现在高，表示需要上楼
			while(future_keyval>previous_keyval){
				//逐层显示
				previous_keyval++;
				display(previous_keyval);
			}
			//将去到的楼层比现在低，表示需要下楼
			while(future_keyval
				//逐层显示
				previous_keyval--;
				display(previous_keyval);
			}
		}else{
			//一致表示不需要移动
			display(future_keyval);
		}
	}
}
 
//延时
void Delay(uint i){
	uint j;
	for(;i>0;i--)//晶体振荡器为12MHz，j的选择与晶体振荡器的频率有关
	for(j=0;j<333;j++){;}
}
 
//矩阵键盘扫描函数
void key_scan(void){
	uchar i,temp;
	P1=0xEF;//行扫描初值1110 1111(扫描P1^4)
		for(i=0;i<4;i++){//逐行为低，按行扫描，一共4行
			if(L1==0)future_keyval=i*4+1;//判断第一列有无键被按下
			if(L2==0)future_keyval=i*4+2;//判断第二列有无键被按下
			if(L3==0)future_keyval=i*4+3;//判断第三列有无键被按下
			if(L4==0)future_keyval=i*4+4;//判断第四列有无键被按下
			Delay(10);//延时
			temp=P1;//读入P1口的状态
			temp=temp|0x0F;//将P1^3~P1^0为1
			temp=temp<<1;//左移，准备扫描下一行
			temp=temp|0x0F;
			P1=temp;//为扫描下一行做准备
		}
}
 
//自己定义楼层显示函数
void display(uchar i){
	switch(i){
		case 1:P0=digit[0];P2=digit[1];break;
		case 2:P0=digit[0];P2=digit[2];break;
		case 3:P0=digit[0];P2=digit[3];break;
		case 4:P0=digit[0];P2=digit[4];break;
		case 5:P0=digit[0];P2=digit[5];break;
		case 6:P0=digit[0];P2=digit[6];break;
		case 7:P0=digit[0];P2=digit[7];break;
		case 8:P0=digit[0];P2=digit[8];break;
		case 9:P0=digit[0];P2=digit[9];break;
		case 10:P0=digit[1];P2=digit[0];break;
		case 11:P0=digit[1];P2=digit[1];break;
		case 12:P0=digit[1];P2=digit[2];break;
		case 13:P0=digit[1];P2=digit[3];break;
		case 14:P0=digit[1];P2=digit[4];break;
		case 15:P0=digit[1];P2=digit[5];break;
		case 16:P0=digit[1];P2=digit[6];break;
	}
	Delay(150);//延时
}

Proteus

所需要的器件

拓展

老师没回我信息，我也不知道他是什么意思，然后就写着好玩对数字的移动进行了拓展。

#include
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
	
sbit L1=P1^0;//定义列
sbit L2=P1^1;
sbit L3=P1^2;
sbit L4=P1^3;
sbit L5=P1^4;
sbit L6=P1^5;
sbit L7=P1^6;
sbit L8=P1^7;
 
uchar code digit[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};//共阳极字型码0~9
 
uchar future_keyval=1;//保存电梯将要取到的楼层
uchar previous_keyval=1;//保存之前电梯处在的楼层
 
void Delay(uint i);//延时函数
void key_scan(void);//矩阵键盘扫描函数
void display(uchar i);//显示当前楼层函数
 
 
void main(){
	while(1){
		key_scan();
		//电梯处在的楼层和将要去的楼层不一致，需要电梯变化
		if(future_keyval!=previous_keyval){
			//将去到的楼层比现在高，表示需要上楼
			while(future_keyval>previous_keyval){
				//逐层显示
				previous_keyval++;
				display(previous_keyval);
			}
			//将去到的楼层比现在低，表示需要下楼
			while(future_keyval
				//逐层显示
				previous_keyval--;
				display(previous_keyval);
			}
		}else{
			//一致表示不需要移动
			display(future_keyval);
		}
	}
}
 
//延时
void Delay(uint i){
	uint j;
	for(;i>0;i--)//晶体振荡器为12MHz，j的选择与晶体振荡器的频率有关
	for(j=0;j<333;j++){;}
}
 
//矩阵键盘扫描函数
void key_scan(void){
	uchar i,temp;
	P1=0xFF;//列都置为1
	P3=0xFE;//逐行扫描
	for(i=0;i<8;i++){//逐行为低，按行扫描，一共4行
		if(L1==0)future_keyval=i*8+1;//判断第一列有无键被按下
		if(L2==0)future_keyval=i*8+2;//判断第二列有无键被按下
		if(L3==0)future_keyval=i*8+3;//判断第三列有无键被按下
		if(L4==0)future_keyval=i*8+4;//判断第四列有无键被按下
		if(L5==0)future_keyval=i*8+5;//判断第五列有无键被按下
		if(L6==0)future_keyval=i*8+6;//判断第六列有无键被按下
		if(L7==0)future_keyval=i*8+7;//判断第七列有无键被按下
		if(L8==0)future_keyval=i*8+8;//判断第八列有无键被按下
		Delay(10);//延时
		temp=P3;//读入P3口的状态
		P1=0xFF;
		P3=_crol_(temp,1);//需要采用循环左移，扫描下一行(不然会导致出现很多个0，低位补0)
	}
}
 
//自己定义楼层显示函数
void display(uchar i){
	P0=digit[i/10];
	P2=digit[i%10];
	Delay(150);//延时
}

 

总结

这次的实验比上次明显难很多，上次把程序稍微修改一下就行了，现在的话还需要对原理图进行添加器件。