51单片机__LED相关

51单片机__LED相关

单片机介绍

单片机，英文Micro Controller Unit，简称MCU
内部集成了CPU、RAM、ROM、定时器、中断系统、通讯接口等一系列电脑的常用硬件功能
单片机的任务是信息采集（依靠传感器）、处理（依靠CPU）和硬件设备（例如电机，LED等）的控制
单片机跟计算机相比，单片机算是一个袖珍版计算机，一个芯片就能构成完整的计算机系统。但在性能上，与计算机相差甚远，但单片机成本低、体积小、结构简单，在生活和工业控制领域大有所用
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择

单片机应用

单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。

STC89C52单片机

开发板原理图和复位单路

创建工程并实现LED控制

1）点亮LED灯

观察原理图，LED灯低电平点亮，下面开始编写代码：

#include <REGX52.H>

void main()
{
	P2 = 0;
}

// 现象:所有LED灯均被点亮

2）实现LED_1灯闪烁

延时方法与实现：

通过单片机驱动外围显示电路，为了能够让人眼识别到所显示内容的变化，需要保证所显示的内容有所停留。在单片机中，实现这一效果有两种方式，一种是通过C语言编写一段延时效果的程序或者子程序，实现该目的。另一种是调用单片机自带的定式/计数器，这里暂时使用第一种方式。

使用单片机烧录软件AiCube-ISP-v6.96A，生成一段500ms的延时函数。

// 延时500ms
void Delay500ms(void)	//@11.0592MHz
{
	unsigned char data i, j, k;

	_nop_();
	i = 4;
	j = 129;
	k = 119;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>  // 解决 _nop_ 报错

// 延时500ms
void Delay500ms(void)	//@11.0592MHz
{
	unsigned char data i, j, k;

	_nop_();
	i = 4;
	j = 129;
	k = 119;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void main()
{
	while(1)
	{	
		P2 = 0xFE;     // 1111 1110
		Delay500ms();  // 延时0.5s
		P2 = 0xFF;     // 1111 1111
		Delay500ms();  // 延时0.5s
	}
}

// 现象: LED_1 闪烁，其他LED灯不亮

3）实现LED流水灯

第一种方式：使用数组实现流水灯效果

#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>  // 解决 _nop_ 报错


// 延时500ms
void Delay500ms(void)	//@11.0592MHz
{
	unsigned char data i, j, k;

	_nop_();
	i = 4;
	j = 129;
	k = 119;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

// 定义流水灯数组
unsigned char LedCode[] = {0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0Xef,0xDF,0xBF,0x7F};

void main()
{
	unsigned char i;
	while(1)
	{	
		for(i = 0;i < 8;i ++)
		{
			P2 = LedCode[i];
			Delay500ms();
		}
	}
}

// 现象：LED灯从低到高依次点亮

//附加内容：
//0xFE  1111 1110
//0xFD  1111 1101
//0xFB  1111 1011
//0xF7  1111 0111
//0Xef  1110 1111
//0xDF  1101 1111
//0xBF  1011 1111
//0x7F  0111 1111

第二种方式：左右移运算符实现

#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>  // 解决 _nop_ 报错


// 延时500ms
void Delay500ms(void)	//@11.0592MHz
{
	unsigned char data i, j, k;

	_nop_();
	i = 4;
	j = 129;
	k = 119;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}


void main() {
    unsigned char Led = 0x01; // 0000 0001
    
    while(1) {
        P2 = ~Led;      // 取反，输出到P2端口
        Delay500ms();   // 延时500ms
        
        // 使用左移运算符
        Led = Led << 1;
        
        // 如果移到最右边，重新从最左边开始
        if(Led == 0x00) {
            Led = 0x01;
        }
    }
}

// 现象：LED灯从低到高依次点亮

第三种方式：循环左右移函数的调用

1. cror() - 循环右移函数

头文件： #include <intrins.h>
原型： unsigned char _cror_(unsigned char val, unsigned char n);

功能： 将 8 位数据循环右移 n 位，移出的位从左边补入

示例：

unsigned char data = 0x81;  // 二进制：10000001
data = _cror_(data, 1);     // 结果：0xC0 (11000000)
// 原：10000001 → 右移1位 → 11000000

2. crol() - 循环左移函数

头文件： #include <intrins.h>
原型： unsigned char _crol_(unsigned char val, unsigned char n);

功能： 将 8 位数据循环左移 n 位，移出的位从右边补入

示例：

unsigned char data = 0x81;  // 二进制：10000001
data = _crol_(data, 1);     // 结果：0x03 (00000011)
// 原：10000001 → 左移1位 → 00000011

流水灯应用示例：

#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>  // 解决 _nop_ 报错


// 延时500ms
void Delay500ms(void)	//@11.0592MHz
{
	unsigned char data i, j, k;

	_nop_();
	i = 4;
	j = 129;
	k = 119;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}


void main() 
	{
		unsigned char aa;
		aa = 0xFE;  // 1111 1110
		
		while(1)
		{
			P2 = aa;
			Delay500ms();
			aa = _crol_(aa,1);  // 循环左移函数
		}

	}

// 现象：LED灯从低到高依次点亮

注意： 这两个函数是 C51 编译器特有，仅适用于 51 单片机开发。

综合练习：双向流水灯

#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>  // 包含移位函数头文件

// 延时500ms
void Delay500ms(void)	//@11.0592MHz
{
	unsigned char data i, j, k;

	_nop_();
	i = 4;
	j = 129;
	k = 119;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void main() 
{
    unsigned char aa;
    unsigned char direction = 0;  // 0:左移, 1:右移
    unsigned char counter = 0;    // 计数左移/右移的次数
    
    aa = 0xFE;  // 1111 1110，第一个灯亮
    
    while(1)
    {
        P2 = aa;
        Delay500ms();
        
        // 左移8次后改为右移
        if(direction == 0)
        {
            aa = _crol_(aa, 1);  // 循环左移
            counter++;
            
            if(counter >= 7)  // 左移7次后（共8个状态）
            {
                direction = 1;  // 改为右移方向
                counter = 0;    // 计数器清零
            }
        }
        // 右移8次后改为左移
        else
        {
            aa = _cror_(aa, 1);  // 循环右移
            counter++;
            
            if(counter >= 7)  // 右移7次后（共8个状态）
            {
                direction = 0;  // 改为左移方向
                counter = 0;    // 计数器清零
            }
        }
    }
}

// 现象：LED左右依次点亮