51单片机第二节点亮LED

本笔记默认学习者已拥有：
1.Keil5和stc烧写工具等各种软件、驱动、环境；
2.有一个属于自己的 51单片机开发板及相关零件；
3.认识C语言的语法；
本人使用的51开发板为 郭天祥C51 TX-1C增强版开发板 ；
本笔记根据B站up主：江科大自化协的教学视频整理得到ヾ(•ω•)
虽然上来就是原理图，但千里之行始于足下，望能怀沉稳之心看到最后。

2-1 点亮一个LED

原理分析

上图为TX-1C的LED模板的原理图，其 IO口均为 P1口，视频中为P2，以下P2在TX-1C中均对P1！！！

LED模板原理图

1.VCC 可视为电源的正极，GND为接地线（可视为电源的负极），P20、P21 等均为单片机的P2口引脚；

TX-1C 是用排阻和 LED 相连的；

2.电阻的作用为限流，因为 VCC 的电压为5V，直接接VCC 可能使 LED 烧毁；
3.单片机通过从引脚输出高、低电平（高为5V，低为0V，为TTL电平，可分别视为正、负极）:

\[(一种电平规范)TTL \begin{cases} 5V,视为正极+，等价逻辑"1"\\ 0V,视为负极-，等价逻辑"0" \end{cases}\]

4.让LED亮灭的问题转化为单片机引脚给高低电平的问题
（引脚给高电平，两端都是高电平，LED不亮；引脚给低电平，形成电平差，LED亮）

4.单片机(MCU)内有CPU，而MCU中有很多寄存器（一种存储器），寄存器以8个为一组，每个寄存器通过导线，经过驱动器增大电流，然后连接到 IO口端口上；
5.CPU可以通过直接访问寄存器（在寄存器中写值）；
6.寄存器以8个为一组，P2口也是以8个为一组；

7.给高低电平的问题转化为配置P2口寄存器问题
CPU通过控制寄存器来控制硬件电路，硬件电路来执行我们想要完成的功能

实践代码

1.给P20口赋值 0（给低电平），其他口赋值 1（给高电平），这样就只有D1 一个LED亮，剩下的都不亮；
2.赋值是由 P2寄存器确定的，要给P2寄存器赋值 1111 1110 这一数字；

注意这里寄存器和 LED 顺序关系，
\(P20 \to D1 \to P2寄存器最后一位\)
\(P27 \to D8 \to P2寄存器第一位\)

点亮一个LED.c

#include<reg51.h>
//#include<REGX52.H>与其在某些 表达 上有所不同，但功能基本相似
void main(){
	P1=0xFE;//1111 1110
	//原视频为 P2=0xFE，而我的开发板对应端口为P1 
	while(1);
	/*
	单片机 会 优先执行 主函数main， 
	主函数执行结束后，会从头执行主函数，不断执行
	这显然是会损坏单片机的， 使用while(1)语句可以避免这种情况
	使程序停止 
	*/ 
}

运行结果如下：

点亮一个LED

使LED间隔点亮.c

#include<reg51.h>
void main(){
	P1=0x55;//0101 0101
	while(1);
}

运行结果如下：

点亮LED2

2-2 LED闪烁

1.让LED闪烁，写下了如下的代码：

#include<reg51.h>
void main(){
	while(1){
		P1=0xFE;//1111 1110
		P1=0xFF;//1111 1111
	}
}

2.发现LED并没有闪烁，但亮度比点亮LED时暗淡不少
（图左为当前代码的运行结果，图右为 点亮一个LED.c 的运行结果）

LED闪烁1

3.亮度变暗，是单片机速度的问题，单片机的速度是MHZ的等级，1MHZ就是每秒运行一百万次，
所以LED是由于闪的特别快，所以才显得暗；
4.所以要想看到闪烁效果，要让其以一秒为周期闪烁；

LED2

5.stc烧录工具中的软件延时计算器可以自动生成延迟函数，但同时要注意8051指令集项不要选错

LED闪烁.c

#include<reg51.h>
#include<intrins.h>//_nop_();需要 该头文件 
void Delay500ms()		//@11.0592MHz，我的晶振规模和视频中不同
{
	unsigned char i, j, k;

	_nop_();//_nop_();为空语句函数，什么也不会执行 
	i = 4;
	j = 129;
	k = 119;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}
/*
void Delay500ms(){
	uint unsigned int i,j;
	for(i=500;i>0;i--) 
		for(j=110;j>0;--j);
}
此为一种可视为等价的 函数写法 
*/
void main(){
	while(1){
		P1=0xFE;//1111 1110
		Delay500ms();
		P1=0xFF;//1111 1111
		Delay500ms();
		//以1秒为一个周期，即每隔500ms闪烁一次 
		//1s=1000ms
	}
}

运行结果如下：

2-3 LED流水灯

这里考虑到读者，直接使用了位运算

LED流水灯.c

#include<reg51.h>
#include<intrins.h>
#define uint unsigned int 
//这里 定义了一个 x ms 的函数 
void Delayms(uint x)		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j;
	while(x--){
		i = 2;
		j = 199;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
	}
}
void main(){
	P1=0xFE;
	while(1){
		Delayms(500);
		P1<<=1; P1+=1;
		//使用位运算将指令位移，并且补1 保证流水灯效果 
		if(P1==0xFF) P1=0xFE;
		//当P1变为 1111 1111 时，需要进行 类似复位的操作，体现循环流水效果 
	}
}

运行结果如下：

51单片机 第二节 点亮LED

2-1 点亮一个LED

原理分析

实践代码

点亮一个LED.c

使LED间隔点亮.c

2-2 LED闪烁

LED闪烁.c

2-3 LED流水灯

LED流水灯.c

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