51单片机-控制LED灯

1.硬件设计

通过原理图分析，LED 采用共阳接法，即所有 LED 阳极管脚接电源 VCC（5V），阴极管脚通过一个限流电阻接到 P2 口上；要让 LED 发光即对应的阴极管脚应该为低电平，若为高电平则熄灭；所以如何配置P2口的高低电平（P2寄存器），就是怎么去控制这8颗LED灯。

2.软件设计

2.1.点亮一颗LED灯

功能需求：点亮D1这一颗LED灯

程序设计：根据原理图去配置对应的寄存器（P2口），去控制LED灯的亮灭状态，如：D1亮，其他灯不亮，即P20输入低电平，其他管脚输入高电平；

#include

void main()

{

P2=0XFE;//1111 1110 D1灯亮，其他灯不亮

}

进阶1：除了main函数，增加循环语句while，while（1）表示当括号里边的逻辑表达式为真的时候；就执行大括号里边的内容

#include

void main()

{

while(1)

{

    P2=0XFE;//1111 1110

}

}

进阶2：利用头文件中已经定义好的位寄存器，去单独控制我们想要控制的管脚，如：P2=0XFE-相当于P2_0=0

#include

void main()

{

while(1)

{

P2_0=0;//P2=0XFE;

}

}

2.2.LED闪烁

功能需求：要让D1这颗LED灯，按固定延时呈闪烁现象

程序设计：闪烁无非就是将LED点亮，再熄灭，然后重复这个动作，但如果只是如下的程序方案，我们无法看到闪烁现象，因单片机的工作频率是以MHz为单位，亮灭之间，停留的时间太短，所以看到的现象就是个LED常亮的现象

#include

void main()

{

while(1)

{

P2=0XFE;//1111 1110 点亮第一颗灯

P2=0XFF;//1111 1111 熄灭第一颗灯

}

}

所以想要肉眼能看到LED的闪烁现象，需在亮灭之间，增加延时函数，如下：在亮灭各自的状态下，增加500毫秒延时；

#include

#include

void Delay500ms() //@12.000MHz

{

unsigned char i, j, k;

_nop_();

i = 4;

j = 205;

k = 187;

do

{

do

{

while (--k);

} while (--j);

} while (--i);

}

void main()

{

while(1)

{

P2=0XFE;//1111 1110

Delay500ms();//延时500毫秒

P2=0XFF;//1111 1111

Delay500ms();//延时500毫秒

}

}

延时函数，对初学者来说，不需要自己去编写，甚至其原理都可以不需要懂，可通过STC等工具自动生成，如：

2.3.LED流水灯

功能需求：LED流水灯的原理是让这8颗LED灯依次点亮，呈流水灯效果

软件设计：考虑LED灯依次点亮，考虑固定延时，如下：从第1-8颗灯依次点亮，且在每颗灯之间加入固定500ms的延时

#include

#include

void Delay500ms() //@12.000MHz

{

unsigned char i, j, k;

_nop_();

i = 4;

j = 205;

k = 187;

do

{

do

{

while (--k);

} while (--j);

} while (--i);

}

void main()

{

while(1)

{

P2=0XFE;//1111 1110

Delay500ms();

P2=0XFD;//1111 1101

Delay500ms();

P2=0XFB;//1111 1011

Delay500ms();

P2=0XF7;//1111 0111

Delay500ms();

P2=0XEF;//1110 1111

Delay500ms();

P2=0XDF;//1101 1111

Delay500ms();

P2=0XBF;//1011 1111

Delay500ms();

P2=0X7F;//0111 1111

Delay500ms();

}

}

        以上流水灯方案的的缺点是：延时固定，且不可调，除非重新修改延时函数；那怎么让流水灯的延时变得可调呢，如下：

进阶1：首先通过STC的延时计算器，生成1个固定的基本延时函数，然后增加无符号整形变量xms，然后通过改变delay函数括号里边的行参，即可调整每颗LED灯的延时参数；

#include

#include

void Delay1ms(unsigned int xms) //@12.000MHz；设置无符号整形变量Xms

{

unsigned char i, j;

while(xms)// 当xms非0，即循环后面的延时函数

{

i = 2;

j = 239;

do

{

while (--j);

} while (--i);

xms--;

}

}

void main()

{

while(1)

{

P2=0XFE;//1111 1110

Delay1ms(100);//延时100ms 执行括号里边的参数（行参）

P2=0XFD;//1111 1101

Delay1ms(500);//延时500ms

P2=0XFB;//1111 1011

Delay1ms(100);

P2=0XF7;//1111 0111

Delay1ms(100);

P2=0XEF;//1110 1111

Delay1ms(100);

P2=0XDF;//1101 1111

Delay1ms(300);//延时300ms

P2=0XBF;//1011 1111

Delay1ms(100);

P2=0X7F;//0111 1111

Delay1ms(100);

}

}

3.知识点

3.1.while函数的应用

/*------------------------------------------------

如果逻辑表达式成立

    执行循环体

执行后再次判断

若还成立则继续执行直到表达式不成立

------------------------------------------------*/

while(逻辑表达式)

{

循环体;

}

3.2.常用数据类型

3.3.延时函数的自动生成

通过STC生成想要的延时函数，需要注意的是系统频率要选择单片机对应的频率，确定需要延时的长度，选择适用单片机型号的指令集；