單片機課程實驗板（V3.27）

　　一、實驗目的

　　1、掌握單片機開發方法

　　2、掌握單片機I/O口的控制方法

　　3、掌握單片機最小系統的設計方法

　　4、掌握單片機常用外圍電路的設計方法

　　5、掌握單片機匯編語言及C語言的軟件設計方法

　　二、設計要求

　　利用單片機控制一個發光二極管，使此發光二極管間隔0.2秒亮、滅一次。

　　三、設計步驟

　　1、硬件電路設計

　?。?）原理圖設計

　　包括電源電路設計（如圖1.1所示）;電源指示燈電路設計（如圖1.1所示）;最小系統電路設計（單片機、晶振、復位）如圖1.2所示;發光二極管電路的設計（如圖1.3所示）

　　圖1.1包括電源、電源指示燈電路設計

　　圖1.2最小系統電路設計（單片機、晶振、復位）

　　2、軟件設計

　?。?）軟件設計流程圖

　　軟件設計流程圖如圖1.4所示。

　　圖1.4軟件設計流程圖

　　二、設計要求

　　設計一個獨立按鍵，每按一次，加1計數，利用單片機控制8個發光二極管，實現BCD碼計數顯示。

　　三、設計步驟

　　1、硬件電路設計

　?。?）原理圖設計

　　包括電源電路設計，如圖3.1所示;電源指示燈電路設計，如圖3.1所示;最小系統電路設計（單片機、晶振、復位）如圖3.2所示;8個發光二極管電路的設計，如圖3.3所示;獨立按鍵電路設計，如圖3.4。

　　圖3.1包括電源、電源指示燈電路設計

　　圖3.2最小系統電路設計（單片機、晶振、復位）

　　2、軟件設計

　?。?）軟件設計流程圖

　　軟件設計流程圖如圖3.5所示。

　　流程圖設計說明

　　將單片機的P0.0－P0.7端口通過硬件連接8個發光二極管，S18按鍵連接P3.7， 每按下一次按鍵開關S18，計數值加1，完成后，將計數值送出P0口，通過發光二極管以BCD碼的形式顯示（由于板子更換所以硬件電路改變，圖中P端口1應改為P0端口）。

　　（2）程序設計（參考）

　　A、按鍵識別原理

　?。?）作為一個按鍵，完整的過程是從沒有按下到按下再到釋放。也就是說，當按下一個按鍵時，某個命令只執行一次，然而在按鍵按下的過程中，不允許有干擾進來。因為，在按下的過程中，一旦有干擾過來，可能造成誤觸發過程，這不是所想要的。因此在按鍵按下的時候，就要把手動造成的干擾信號以及按鍵的機械接觸等干擾信號濾除掉。一般情況下，可以采用電容來濾除掉這些干擾信號，但實際上，這會增加硬件成本及硬件電路的體積，因此采用軟件濾波的方法去除這些干擾信號。一般情況下，一個按鍵按下的時候，總是在按下的時刻存在著一定的干擾信號，按下之后就基本上進入了穩定的狀態。具體的一個按鍵從按下到釋放的全過程的信號圖如下圖3.6所示：

　　從圖中可以看出，在程序設計時，從按鍵被識別按下之后，延時5ms以上，從而避開了干擾信號區域。再來檢測一次，看按鍵是否真得已經按下，若真得已經按下，這時肯定輸出為低電平。如果這時檢測到的是高電平，證明剛才是由干擾信號引起的誤觸發，CPU就認為是誤觸發信號而舍棄這次的按鍵識別過程。從而提高了系統的可靠性。

　　由于要求每按下一次，命令被執行一次，直到下一次再按下的時候，再執行一次命令，因此從按鍵被識別出來之后，就可以執行這次的命令。所以要有一個等待按鍵釋放的過程，顯然釋放的過程，就是使其恢復成高電平狀態，如圖3.7 按鍵識別流程圖。