学习笔记单片机的40个经典实验之3：多路开关状态指示

一．实验任务

如图 4.3.1 所示，AT89S51 单片机的 P1.0－P1.3 接四个发光二极管 L1－L4，P1.4－P1.7 接了四个开关 K1－K4，编程将开关的状态反映到发光二极管上。（开关闭合，对应的灯亮，开关断开，对应的灯灭）。

二．电路原理图

图 4.3.1

三．系统板上硬件连线

1．把“单片机系统”区域中的 P1.0－P1.3 用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的 L1－L4 端口上；

2．把“单片机系统”区域中的 P1.4－P1.7 用导线连接到“四路拨动开关”区域中的 K1－K4 端口上；

四．程序设计内容

1．开关状态检测

对于开关状态检测，相对单片机来说，是输入关系，我们可轮流检测每个开关状态，根据每个开关的状态让相应的发光二极管指示，可以采用 JB P1.X，REL或 JNB P1.X，REL 指令来完成；也可以一次性检测四路开关状态，然后让其指示，可以采用 MOV A，P1 指令一次把 P1 端口的状态全部读入，然后取高 4 位的状态来指示。

2．输出控制

根据开关的状态，由发光二极管 L1－L4 来指示，我们可以用 SETB P1.X 和 CLRP1.X 指令来完成，也可以采用 MOV P1，＃1111XXXXB 方法一次指示。

五．程序框图

读 P1 口数据到 ACC 中

ACC 内容右移 4 次

ACC 内容与 F0H 相或

ACC 内容送入 P1 口

<![endif]-->

图 4.3.2

六．方法一（汇编源程序）

ORG 00H

START: MOV A,P1

ANL A,#0F0H

RR A

ORl A,#0F0H

MOV P1,A

SJMP START

END

七．方法一（C 语言源程序）

#include <AT89X51.H>

unsigned char temp;

void main(void)

{

while(1)

{

temp=P1>>4;

temp=temp | 0xf0;

P1=temp;

}

八．方法二（汇编源程序）

ORG 00H

START: JB P1.4,NEXT1

CLR P1.0

SJMP NEX1

NEXT1: SETB P1.0

NEX1: JB P1.5,NEXT2

CLR P1.1

SJMP NEX2

NEXT2: SETB P1.1

NEX2: JB P1.6,NEXT3

CLR P1.2

SJMP NEX3

NEXT3: SETB P1.2

NEX3: JB P1.7,NEXT4

CLR P1.3

SJMP NEX4

NEXT4: SETB P1.3

NEX4: SJMP START

END

九．方法二（C 语言源程序）

if(P1_4==0)

{

P1_0=0;

}

else

{

P1_0=1;

}

if(P1_5==0)

{

P1_1=0;

P1_1=1;

}

if(P1_6==0)

{

P1_2=0;

P1_2=1;

}

if(P1_7==0)

{

P1_3=0;

P1_3=1;

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单片机常用电路3-按键检测、LED驱动电路

在单片机入门学习中，最简单、最常见的两种入门元器件大概就是按键和LED了，围绕按键和LED可以基本上把单片机的功能学很多，例如按键可以用来学习单片机的端口输入功能、端口外部中断功能、定时/计数器的计数功能等等；而LED可以用来学习单片机的端口输出功能，定时/计数器的定时功能、PWM功能，位操作功能，电压比较器功能，以及单片机多种操作控制、流程指示等功能。

现在我们就来简单了解一下按键检测和LED驱动电路。

1、按键检测电路

图1是按键检测电路。该电路图包含两种电路：

图1 按键检测电路

一种是连接按键的单片机端口在按键未按下时，处于低电平状态，当按键按下后，单片机端口变为高电平，也就是说，当单片机端口检测到端口电平由低电平变为高电平后，可以判断为按键按下。

另一种是连接按键的单片机端口在按键未按下时，处于高电平状态，当按键按下后，单片机端口变为低电平，也就是说，当单片机端口检测到端口电平由高电平变为低电平后，可以判断为按键按下。

这种按键检测电路的缺点是没有防抖动功能，所以要实现消抖功能，必须通过单片机软件编程实现。

另外，电路中的电阻的作用是为了保护端口，避免电源直接连到单片机端口导致的烧毁端口情况发生。

2、带消抖功能的按键检测电路

图2是带消抖功能的按键检测电路，同样的，带消抖功能的按键检测电路也分为按键平时处于高电平还是低电平两种。我们以按键未按下时处于高电平，按下后处于低电平为例来了解一下电路原理。

图2 硬件消抖电路

当按键断开时，电源电压通过电阻对电容充电，电容上的电压与电源电压相等，当按键按下时，由于按键内阻很小，电容通过按键迅速放电，按键两端电压迅速降到接近0V，单片机输入端为低电平，在按键按下时，由于抖动导致按键会短时断开，电源电压经电阻对电容充电，由于电阻的阻值较大，短时间内电容充电量很少，所以电容两端电压基本不变，单片机输入端的电平也基本保持不变，从而保证了按键抖动时仍可以使单片机输入端保持稳定的低电平信号。

这种硬件消抖电路需要根据实际情况选择R和C的值，具体请参考我在头条里的文章《基于proteus的51单片机开发实例（7）--按键的检测》。