按键控制LED灯

按键控制LED灯 在单片机应用系统中，通常都要求单片机有人机对话功能。需要输入信息，实现对系统的控制，这时就需要键盘。单片机的端口除了做输出外也可用做输入。本任务通过制作一个使用按键控制LED灯，来学习单片机端口输入的使用方法，同时学习常用的输出设备：LED数码管。硬件知识1、硬件电路原理图、硬件电路原理图2、89S51单片机端口的输入方法单片机端口的输入方法n89S51单片机的外部端口均为双向端口，即：既单片机的外部端口均为双向端口，即：既可以用做输出，也可以用做输入。用做输入揣口可以用做输出，也可以用做输入。用做输入揣口时应当注意以下问题。时应当注意以下问题。n （1）端口用于输入前必须向端口写）端口用于输入前必须向端口写“1”n （2）P0口中无上拉电阻，用做开关输入时必口中无上拉电阻，用做开关输入时必须外加上拉电阻，而其他端口内部含有上拉电阻须外加上拉电阻，而其他端口内部含有上拉电阻阻，用做开关输入时可不必外接上拉电阻。阻，用做开关输入时可不必外接上拉电阻。3、开关输入的连接方法、开关输入的连接方法 n 当需要使用的开关数量较少时，一般直接使用独立式按键输入，每个开关占用一个端口，其优点是编程简单，缺点是占用端口资源多。当需要的开关数量较多，CPU端口不够用时，使用矩阵式输入，其优点是占用端口资源少，缺点是编程比较复杂。本任务中使用独立式按键输入方法。n图5-2所示为一个独立式按键输入的常用连接方法，当按键按下时CPU端口为“0”，当按键松开时CPU端口为“1”。通过程序读取端口状态就能知道开关的状态。图5-2 独立式按键输入端口在上拉电阻的作用下保持为高电平 按键按下端口为低电平状态，输入逻辑“0” 输入逻辑“1”n89S51单片机中各端口用做输入时除P0端口外，其他端口内部都具有上拉电阻，因此使用这些端口做开关输入时可不用外接上拉电阻。由于实验板上的按键使用了P3口的4根I/O口线，因此可以省略外接上拉电阻。4、LED数码管数码管nLED 数码显示器是一种由 LED 发光二极管组合显示字符的显示器件。它使用了 8 个LED 发光二极管，其中 7个发光二极管构成字形“8”的各个笔画（段）ag，另1 个用于显示小数点dp，故通常称之为 8 段发光二极管数码显示器。其内部结构如图 5-3(a)所示。LED 数码显示器有两种连接方法： n(1) 共阴极接法。把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极，使用时公共阴极接低电平。每个发光二极管的阳极通过电阻与输入端相连。如图 5-3(b)所示。当笔画（字段）接高电平时被点亮。n(2) 共阳极接法。把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极，使用时公共阳极接高电平，每个发光二极管的阴极通过电阻与输入端相连。如图 5-3(c)所示。当笔画（字段）接低电平时被点亮。 LED 数码显示器的结构与显示段码数码显示器的结构与显示段码 【软件知识】【软件知识】n1、用于输入的指令、用于输入的指令功 能指 令举 例指 令功 能读取一个端口的状态MOV C,bitMOV C，P3.2把P3.2端口的状态送到C读取一组端口的状态MOV A,directMOV A，P3把P3中8个端口的状态送到累加器A中根据端口状态进行转移操作JB bit,标号JB P0.1，L1如果P0.1为状态“1”，则转移至L1，如果P0.1为状态“0”，则顺序执行JNB bit,标号JNB P1.6，L2如果P1.6为状态“0”，则转移至L2，如果P1.6为状态“1”，则顺序执行2、其他指令、其他指令功 能指 令举 例指 令功 能把Cy的内容传送给指定位MOV bit ,CMOV C，P0.0把C的值传送到P0.0端口输出把指定位清0CLR bitCLR P0.0P0.0清0，输出低电平把指定位置1SETB bitSETB P0.1P0.1置1，输出高电平把立即数送内部存储单元MOV direct，#dataMOV P0，#0F9H把立即数0F9H送给P0端口输出3、位操作与字节操作、位操作与字节操作n从上表中可以看出：指令MOV C，P3.2与MOV A，P3有一个很大的不同就是操作的对象不同。MOV C，P3.2一次操作一位，而MOV A，P3一次操作一个字节。类似的以位作为操作对象的指令一共有17条，称为位处理指令。例如JB P0.1，L1，就是一条位处理指令。n位处理指令操作的对象是可直接寻址位，其寻址范围是00H0FFH，共256位。其中低128位的地址是连续的，地址范围是00H7FH。地址在80H以上的位都是特殊功能寄存器里的可直接寻址位，这些特殊功能寄存器的共同特点是其地址（注意：是特殊功能寄存器自己的字节地址，不是位地址）能被8整除，这样的特殊功能寄存器有12个，共有93个可直接寻址位（有3个位IP.7、IP.6、IE.6没有定义）。因此80H以上的位地址并不连续。详见任务三的相关部分。下表中列出了P0P3口字节地址与位地址的关系。字节地址位地址PX.7PX.6PX.5PX.4PX.3PX.2PX.1PX.0P080H87H86H85H84H83H82H81H80HP190H97H96H95H94H93H92H91H90HP20A0H0A7H0A6H0A5H0A4H0A3H0A2H0A1H0A0HP30B0H0B7H0B6H0B5H0B4H0B3H0B2H0B1H0B0H【实训内容与步骤】【实训内容与步骤】按键控制对应按键控制对应LED灯点亮灯点亮参考程序如下：ORG 0000H；定位伪指令，指定下一条指令的地址， 第一条指令必须放在0000HL1：MOV A，P3；把P3口的状态读入累加器A中MOV P0，A ；把A中的数据送到P0口，控制P0口输出 电平，控制LED亮灭SJMP L1；返回L1，循环执行程序END；结束伪指令n把这段程序在WAV6000中编辑、汇编，用软件仿真运行、调试无误，把得到bin格式或者hex格式的目标文件，通过烧录器或者下载线，保存到单片机的程序存储器中。把单片机插入实验板插座里，上电运行，按下按键，观察LED灯的亮灭。n分析该程序，我们发现，当按下P3口外接的按键时，与之连接的引脚变成低电平，单片机执行MOV A,P3指令时，该引脚的状态输入到A中。在执行MOV P0,A时，输出到P0口，与之对应的P0口引脚为低电平，点亮相应的LED灯。P3.2、P3.3、P3.4、P3.5分别控制P0.2、P0.3、P0.4、P0.5引脚连接的LED灯。2、模拟开关灯、模拟开关灯n参考程序如下：nORG 0000HnL1： JB P3.2，L2；如果P3.2的状态为1（1号键未按），则跳转到L2nCLR P0.0；1号键按下，P0.0清0，输出低电平，LED 发光nSJMP L1nL2： JB P3.3，L1；如果P3.3的状态为1（2号键未按），则跳转到L1nSETB P0.0；2号键按下，P0.0置1，输出高电平，LED熄灭nSJMP L1nENDn按下1号键时，P3.2=0，程序从L1顺序执行，P0.0被清0，输出低电平，LED发光，1号键未按下，程序跳转到L2，检测2号键，即P3.3的状态，如果P3.3的状态为1（2号键未按），则跳转到L1，完成一个循环；如果P3.3的状态为0（2号键被按下），程序从L2顺序执行，P0.0置1，输出高电平，LED熄灭。最后执行 SJMP L1，回到开始处继续执行。3、按键控制任意、按键控制任意LED灯点亮灯点亮n参考程序如下：nORG 0000H；定位伪指令，指定下一条指令的地址，第一条指令必须放在0000HnL1： MOV A，P3；把P3口的状态读入累加器A中nRL A；A中的内容循环左移nRL AnMOV P0，A ；把A中的数据送到P0口，控制P0口输出电平，控制LED亮灭n SJMP L1；返回L1，循环执行程序nEND；结束伪指令n在以上的这段程序中，加了两条RL A指令，实现了两次左移，这样P3.2、P3.3、P3.4、P3.5分别控制P0.4、P0.5 、P0.6、P0.7引脚连接的LED灯。由于P0口的排列顺序问题，在实验板上看起来灯是右移了。4、用、用LED数码管显示数码管显示1、2、3、4数字dpgfedcba字段1111110010F9H2101001000A4H3101100000B0H41001100199H按下按键时，点亮正确的字段，就可以显示出数字，下表是实验板上使用的共阳极LED数码管显示1、2、3、4的字型代码。 【拓展训练】【拓展训练】n编写程序实现按键显示另外6个数字中的4个。