基于51單片機(jī)點(diǎn)亮一個(gè)LED燈(一）

不論學(xué)習(xí)什么單片機(jī)，最簡(jiǎn)單的外設(shè)莫過(guò)于IO口的高低電平控制。而對(duì)于一個(gè)IO口的高低電平控制入門(mén)階段將是從點(diǎn)亮一個(gè)LED開(kāi)始的。

本章將介紹在如何創(chuàng)建號(hào)的工程模板上，通過(guò)控制51單片機(jī)的GPIO口，點(diǎn)亮一個(gè)LED燈。

發(fā)光二極管

發(fā)光二極管（Light Emitting Diode）簡(jiǎn)稱LED，是一種會(huì)發(fā)光的半導(dǎo)體組件且具備二極管的電子特性，具有正向?qū)ǖ奶匦?/p>

發(fā)光二極管的參數(shù)

正向?qū)妷海?/p>

發(fā)光二極管通常的正向?qū)妷菏?.8V到2.2V之間

工作電流：

工作電流一般在1mA~20mA之間

其中，當(dāng)電流在1mA ~ 5mA之間變化時(shí)，隨之通過(guò)LED的電流越來(lái) 越大，肉眼可以感覺(jué)到這個(gè)小燈越來(lái)越亮，而當(dāng)電流從5mA~20mA之間變化時(shí)，肉眼看到發(fā)光二極管的亮度變化不是很明顯。當(dāng)電流超過(guò)20mA時(shí)，LED就會(huì)有燒壞的危險(xiǎn)。通常在led管腳上串聯(lián)一個(gè)電阻，目的是為了限制通過(guò)LED的電流不要太大，起到了限流的作用。

如何識(shí)別原理圖

拿到一塊開(kāi)發(fā)板的同時(shí)，我們還需要查閱它的原理圖，讀懂它的電路連接方式。

如下圖：

從上圖可以看出，圖中的P5.5表示兩處是連接在一起的。表示連接在單片機(jī)的第19引腳，對(duì)應(yīng)為STC15W的5.5串口。

在例如圖中的LED流水燈，LED控制管腳連接在單片機(jī)的IO口上。LED采用共陽(yáng)接法，及所有的LED陽(yáng)極（既正極，陰極為負(fù)極）管腳接在電源VCC，同時(shí)LED還串聯(lián)著一個(gè)電阻接到單片機(jī)的P2口上。根據(jù)電路常識(shí)，要LED發(fā)光，既對(duì)應(yīng)的單片機(jī)IO口需要的電平為低電平。反之，高電平則熄滅。

其他也是在原理圖上的都可以以此類推。

軟件設(shè)計(jì)

對(duì)單片機(jī)原理圖有所理解之后，接下來(lái)就是對(duì)單片機(jī)進(jìn)行程序的編寫(xiě)以及燒錄。

問(wèn)題一：如何點(diǎn)亮LED。

第一次要實(shí)現(xiàn)的功能就是點(diǎn)亮D1位置的LED，如圖所示，D1位置的發(fā)光二極管連接在單片機(jī)的P2.0 IO口，即讓P2.0輸出低電平

#include < reg51.h >//引入包51單片機(jī)的一個(gè)頭文件


sbit   LED_D1=P2^0;// 將單片機(jī)的P2.0IO口定義為L(zhǎng)ED_D1


int main()
{
  while(1)
  {
      LED_D1=0;  // “0”即為低電平，“1”即為高電平，

  }


}

當(dāng)編譯器編譯成功沒(méi)有報(bào)錯(cuò)的時(shí)候，在軟件界面下方會(huì)顯示以上的編譯結(jié)果信息，表示沒(méi)有任何問(wèn)題。

當(dāng)代碼編寫(xiě)沒(méi)有任何問(wèn)題的時(shí)候，接下里就需要對(duì)單片機(jī)進(jìn)行燒錄。

首先，在狀態(tài)欄點(diǎn)擊魔術(shù)棒-->Output-->打勾“Create HEX File”-->生成目標(biāo)文件 ”.hex“ 文件。

在程序目錄下可以查看目標(biāo)文件——“.hex”文件。

也可以通過(guò)點(diǎn)擊下圖所示位置，更改文件位置或者查看文件目錄。

打開(kāi)燒錄軟件

第一步：選擇對(duì)應(yīng)的單片機(jī)芯片

第二部：查看COM口（也就是單片機(jī)連接電腦，所查的USB口）

第三步：打開(kāi)程序文件，也就是剛剛上一步所生成的目標(biāo)文件——.hex文件。

第四步：在下圖“4”位置會(huì)顯示經(jīng)過(guò)解碼的程序文件。

第五步：點(diǎn)擊“下載/編程”按鈕

第六步：在下圖，位置“6”會(huì)顯示操作成功的文字。既燒錄成功。

注意：在每一次燒錄時(shí)，應(yīng)該對(duì)單片機(jī)進(jìn)行一次斷電上電，該步驟稱為單片機(jī)的冷啟動(dòng)，才能繼續(xù)燒錄程序。

此時(shí)單片機(jī)上的LED燈為發(fā)光。

問(wèn)題二：如果要點(diǎn)亮所有的LED，需要怎么做呢？

源碼復(fù)制

#include < reg51.h >//引入包51單片機(jī)的一個(gè)頭文件


sbit   LED_D1=P2^0;// 將單片機(jī)的P2.0IO口定義為L(zhǎng)ED_D1
sbit   LED_D2=P2^1;// 將單片機(jī)的P2.0IO口定義為L(zhǎng)ED_D2
sbit   LED_D3=P2^2;// 將單片機(jī)的P2.0IO口定義為L(zhǎng)ED_D3
sbit   LED_D4=P2^3;// 將單片機(jī)的P2.0IO口定義為L(zhǎng)ED_D4
sbit   LED_D5=P2^4;// 將單片機(jī)的P2.0IO口定義為L(zhǎng)ED_D5
sbit   LED_D6=P2^5;// 將單片機(jī)的P2.0IO口定義為L(zhǎng)ED_D6
sbit   LED_D7=P2^6;// 將單片機(jī)的P2.0IO口定義為L(zhǎng)ED_D7
sbit   LED_D8=P2^7;// 將單片機(jī)的P2.0IO口定義為L(zhǎng)ED_D8、


int main()
{
  while(1)
  {
      LED_D1=0;  // “0”即為低電平，“1”即為高電平，
      LED_D2=0;
      LED_D3=0;
      LED_D4=0;
      LED_D5=0;
      LED_D6=0;
      LED_D7=0;
      LED_D8=0;
  }  
}

進(jìn)行同樣的燒錄下載后，效果如下

經(jīng)手機(jī)調(diào)整曝光度后的效果。

問(wèn)題三：如何簡(jiǎn)化程序。

顯然這種寫(xiě)法會(huì)顯得很累贅，假如有100個(gè)LED燈，那么不就是需要寫(xiě)100次的“sbit LED_D1=P2^0”，顯然是不可能的。這種叫位操作。在某一些方面這一寫(xiě)法很方便，但是在如上面的情況就顯得很麻煩。

源碼復(fù)制

#include < reg51.h >int main(){  while (1)  {    P2=0;//或者P2=0X00  }}

其中“P2”就等同于

而“P2=0；”則等同于

或者可以將程序中的“P2=0;”寫(xiě)成“P2=0x00;”,“0x”表示的是16進(jìn)制，轉(zhuǎn)成二進(jìn)制則為“0000 0000”，現(xiàn)在的手機(jī)計(jì)算機(jī)都可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。

那如果用以上的寫(xiě)法，單獨(dú)的控制某一個(gè)LED的亮滅需要怎么做呢？則需要我們需要點(diǎn)亮（熄滅）的LED，在對(duì)位的位置置“0”（“1”）。

例如：我們要D4LED熄滅，采用以上寫(xiě)法，則值需要在D4 LED置“1”即可，轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制則為“0x10”。

注意：進(jìn)制的轉(zhuǎn)換，應(yīng)從最低位開(kāi)始算起。

程序編寫(xiě)以及燒錄結(jié)果

源碼復(fù)制

#include < reg51.h >
int main()
{
  while (1)
  {
    P2=0x08;
  }
}

其他的以此類推。

問(wèn)題四：如何讓LED閃爍起來(lái)。

程序編寫(xiě)以及燒錄結(jié)果。

源碼復(fù)制

#include < reg51.h >//引入包51單片機(jī)的一個(gè)頭文件
sbit LED_D1=P2^0;
int main()
{
  int i;
  while(1)
  {
    i=10000;
     LED_D1=0;
    while(i--);
     LED_D1=1;
    while(i--);

  }
}

LED_D1=0;
    while(i--);
    //兩句代碼的含義為 LED_D1保持低電平一段時(shí)間，該時(shí)間為 while(i--);