单片机原理与应用(第二版） 第6章 MCS-51单片机接口应用实例

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1、第6章MCS-51单片机接口应用实例学习目标能够对本章的应用实例提出改进建议，完善电路和程序设计掌握MCS-51单片机中内部各功能单元的工作特性和应用掌握MCS-51单片机I/O接口的应用特性学习重点MCS-51串行接口的应用实例MCS-51定时/计数器和中断系统的应用实例MCS-51I/O接口的应用实例主要内容6.1I/O接口应用●任务2：BCD编码拨码盘输入电路的设计●任务1：动态显示控制LED时钟的设计●任务3：十字路口交通信号灯的设计●任务4：水塔水位控制系统的设计主要内容6.2定时器/计数器及中断功能应用●任

2、务1：音乐门铃的设计●任务2：简易方波发生器的设计●任务3：时钟程序的设计●任务4：无人职守航标灯的设计主要内容6.3串行接口应用●任务1：串行口扩展LED显示器的设计6.1I/O接口应用6.1.1动态显示控制LED时钟的设计当采用MCS-51单片机中8751构成最小系统且控制程序小于4KB时，一般情况下无须再扩展外部程序和数据存储器，P0～P3口均可以作为通用I/O口使用了。下面以使用I/O接口直接控制4位LED时钟显示器举例说明。1．硬件电路电路连接如图6-1所示。2．工作原理所谓动态显示控制，就是采用扫描的方法把

3、多位LED显示器逐个点亮，对于某位一个显示器来说，每隔一段时间点亮一次，利用人眼的视觉暂留效应可以看到动态的整个显示。但必须保证要有足够快的扫描速度，才能使字符不闪烁；显示器的亮度既与各发光二极管的导通电流有关，也与点亮的持续时间和间隔时间的比值有关。合理地选择发光二极管的导通电流和扫描时间参数，可以得到亮度较高且较稳定的显示效果。在本实例中使用P1.7～P1.0作为显示时钟年字形码的输出接口，使用P3.3～P3.0作为字位码的输出接口，循环点亮4位LED。6.1I/O接口应用6.1.1动态显示控制LED时钟的设计图6

4、-14位LED时钟显示器电路图6.1I/O接口应用6.1.1动态显示控制LED时钟的设计3．程序设计从片内RAM4AH～4DH单元中分别读取当前年份四位的7段字形码值（如2010），通过LED0～LED3显示。其控制子程序段如下：LP0：MOVA，＃0FFHMOVP3，A；4位个LED均不亮（为共阴极电路）LP1：MOVR0，＃4AHMOVA，@R0MOVP1，A；读取年最高位"2"的七段字形码输出CLRP3.0；点亮LED0ACALLDELAY10ms；延时10msSETBP3.0；熄灭LED0INCR06.1I/O

5、接口应用6.1.1动态显示控制LED时钟的设计MOVA，@R0MOVP1，A；读取年次高位"0"的七段字形码输出CLRP3.1；点亮LED1ACALLDELAY10ms；延时10msSETBP3.1；熄灭LED1INCR0MOVA，@R0MOVP1，A；读取年次低位"0"的七段字形码输出CLRP3.2；点亮LED2ACALLDELAY10ms；延时10msSETBP3.2；熄灭LED26.1I/O接口应用6.1.1BCD编码拨码盘输入电路的设计INCR0MOVA，@R0MOVP1，A；读取年最低位"9"的七段字形码输出

6、CLRP3.3；点亮LED32ACALLDELAY10ms；延时10msSETBP3.3；熄灭LED3LJMPLP1；重复循环RET6.1I/O接口应用6.1.2BCD编码拨码盘输入电路的设计在过程实时控制或智能仪器中，通常需要给计算机预置一些参数，此时可用BCD编码拨码盘来预置参数。1．硬件电路BCD编码拨码盘的产品外观如图6-2（a）所示，结构原理如图6-2（b）所示。BCD编码拨码盘与单片机的接口如图6-3所示。（a）3位BCD拨码盘产品外观（b）1位BCD拨码盘结构原理图6-34位BCD编码拨码盘与MCS-51

7、接口电路图6-2BCD码拨码盘结构6.1I/O接口应用6.1.2BCD编码拨码盘输入电路的设计2．工作原理当要置入0～9的数时，对应的BCD位开关与公共控制端A接通，8421引脚将输出相应的电平。例如，现将BCD拨码盘拨为3时，内部电路使得2和1引脚与公共控制端A接通，输出相应的电平；BCD拨码盘拨为6时，内部电路使得4和2引脚与公共控制端A接通，输出相应的电平。在图6-3中用P1.4～P1.7控制1＃～4＃BCD拨码盘控制端A，当P1.4～P1.7某位为低电平时相应的BCD码拨码盘被选中；P1.3～P1.0为数据输入

8、端。3．程序设计编程读入1＃～4＃BCD拨码盘置入的数据，并将读入的数据存入片内RAM的40H～43H单元中。其控制子程序如下：RDIN：MOVR7，＃04H；读入次数计数MOVR0，＃40H；片内RAM的首址送R0MOVA，＃0EFH；选通1＃拨码盘6.1I/O接口应用6.1.2BCD编码拨码盘输入电路的设计RDIN1：MOVR