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WLGK-51單片機(jī)接口技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)—LED閃爍燈
當(dāng)我們開(kāi)始接觸單片機(jī)，首先接觸的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)就是LED燈的使用，類(lèi)似于我們學(xué)習(xí)軟件開(kāi)始接觸的第一個(gè)程序“HelloWorld”，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是帶領(lǐng)我們走入“軟硬件綜合使用”的一個(gè)很好入門(mén)示例，51單片機(jī)是他的一個(gè)載體。下面小伙伴們，讓我們一起來(lái)揭開(kāi)LED的神秘面紗吧！
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萬(wàn)立高科-單片機(jī)技術(shù)交流群：477250411
掌握以下方法：
1．掌握LED的電子特性；
2．掌握在實(shí)際使用環(huán)境下，如何配合硬件原理圖實(shí)現(xiàn)LED閃爍燈程序的編寫(xiě)；
3．掌握如何將編譯生成的可執(zhí)行文件LED.HEX文件下載到單片機(jī)并運(yùn)行起來(lái)看到試驗(yàn)效果
1．個(gè)人微機(jī)一臺(tái)：Windows操作系統(tǒng)(Win xp或者win7均可以)；
2．Keil 4集成開(kāi)發(fā)環(huán)境；
3．串口下載線(xiàn)一根；
4．WLGK-51ZC開(kāi)發(fā)板。
在做學(xué)習(xí)這個(gè)試驗(yàn)之前，我們首先冥想一下：LED閃爍燈是一個(gè)什么樣的效果？我相信即使從未接觸過(guò)單片機(jī)的小伙伴，也很容易想象到是這樣的一個(gè)效果：“亮-滅-亮-滅-…”,是這樣一個(gè)亮和滅交替的過(guò)程。建立這個(gè)概念非常重要，下面我們將沿著這個(gè)思路一步一步帶你實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程和現(xiàn)象。具體的可以拆分成下面幾步：
首先我們學(xué)習(xí)在系統(tǒng)上電后如何點(diǎn)亮LED燈；
然后我們學(xué)習(xí)在LED燈點(diǎn)亮以后，如何將LED燈熄滅；
最后我們學(xué)習(xí)如何控制LED燈一亮一滅；
這里最后一步，可能有人會(huì)問(wèn)，阿甘老師，LED亮和滅都有了，一亮一滅不是很簡(jiǎn)單嗎？把這兩個(gè)步驟連接起來(lái)不就可以了嗎？嗯，小伙伴都的確很聰明，這里我先帶小伙伴跟我一起聯(lián)想一下，一亮一滅，好像是這樣，但是……如果亮和滅之間足夠快，好比“亮-滅-亮”中間“滅”的時(shí)間足夠短，是不是就相當(dāng)于常亮（“亮-亮”），人眼并不能感覺(jué)到LED滅的這一個(gè)效果，這就是技術(shù)理論實(shí)現(xiàn)與做產(chǎn)品的一個(gè)區(qū)別，我們?cè)趯W(xué)習(xí)和工作中將會(huì)經(jīng)常遇到類(lèi)似的思考，這就是我們慢慢積累起來(lái)的獨(dú)特經(jīng)驗(yàn)。這樣一個(gè)性質(zhì)就是LED最基本的一個(gè)電子特性，他將深刻的印在我們的腦海里。這就是這個(gè)試驗(yàn)，阿甘老師要給大家講的LED的電子特性，下面的試驗(yàn)我將帶大家去感覺(jué)一下這個(gè)效果。
這里我們可以看到“WLGK-51ZC開(kāi)發(fā)板”中共有8路LED燈。這8路是并列的，也就是說(shuō)我們學(xué)會(huì)控制一路LED燈，就可以學(xué)會(huì)控制8路LED燈。
LED點(diǎn)亮的條件：當(dāng)陽(yáng)極與陰極之間電壓的壓降到達(dá)一定參考值時(shí)，LED就會(huì)發(fā)光點(diǎn)亮，下面是一個(gè)壓降的參考值。這里我們可以看到上圖VCC在JP4端子用短線(xiàn)帽接上后，電壓為5V，然后每一路LED串聯(lián)了一個(gè)電阻（排阻），這個(gè)LED兩端的壓降（LED陽(yáng)極電壓-LED陰極電壓）只要滿(mǎn)足下面的值，就可以點(diǎn)亮。
所以我們當(dāng)我們給P00端0V的電壓的時(shí)候，經(jīng)過(guò)二極管的電流就可以點(diǎn)亮LED。
假設(shè)我們現(xiàn)在來(lái)控制P00路LED燈，那我們只需要P00端輸出低電平就可以控制LED燈D2。程序上怎么來(lái)控制P00端輸出低電平了？答案如下：
sbit dat=P0^0; //定義IO口，P00對(duì)應(yīng)的IO控制口 dat = 0； //P00的標(biāo)號(hào)dat賦值為0，表示為低電平 |
OK，下面看一下完整的程序：
/****************************************************************** * * WLGK-51ZC開(kāi)發(fā)板接口技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)-LED閃爍燈-演示程序 * * 版本： V1.0 (2015/9/26) * 作者： 阿甘 (單片機(jī)技術(shù)交流群：477250411 ) * 網(wǎng)站： www.wanligaoke.com(萬(wàn)立高科) * * ******************************************************************/
#include<reg52.h> /***************************************************************** 第一行是一個(gè)"文件包含"處理。 所謂"文件包含"是指一個(gè)文件將另外一個(gè)文件的內(nèi)容全部包含進(jìn)來(lái) 這里的程序雖然只有短短幾行，但C編譯器在處理的時(shí)候卻要處理幾十或幾百行 *******************************************************************/ sbit dat=P0^0; //定義IO口，P00對(duì)應(yīng)的IO控制口
void main(void) //每一個(gè)C語(yǔ)言程序有且只有一個(gè)主函數(shù)， { while(1) //循環(huán)條件永遠(yuǎn)為真，以下程序一直執(zhí)行下去。 { dat=0; // I/O口P0.0輸出高電平，小燈點(diǎn)亮。 } } |
實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象：LED常亮。即已經(jīng)達(dá)到了我們的實(shí)現(xiàn)目的。
接上述內(nèi)容，那么LED如何熄滅？答案很容易想到，如下：
sbit dat=P0^0; //定義IO口，P00對(duì)應(yīng)的IO控制口 dat = 1； //P00的標(biāo)號(hào)dat賦值為1，表示為高電平 |
OK，下面看一下完整的程序：
/****************************************************************** * * WLGK-51ZC開(kāi)發(fā)板接口技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)-LED閃爍燈-演示程序 * * 版本： V1.0 (2015/9/26) * 作者： 阿甘 (單片機(jī)技術(shù)交流群：477250411 ) * 網(wǎng)站： www.wanligaoke.com(萬(wàn)立高科) * ******************************************************************/
#include<reg52.h> /***************************************************************** 第一行是一個(gè)"文件包含"處理。 所謂"文件包含"是指一個(gè)文件將另外一個(gè)文件的內(nèi)容全部包含進(jìn)來(lái) 這里的程序雖然只有短短幾行，但C編譯器在處理的時(shí)候卻要處理幾十或幾百行 *******************************************************************/ sbit dat=P0^0; //定義IO口，P00對(duì)應(yīng)的IO控制口
void main(void) //每一個(gè)C語(yǔ)言程序有且只有一個(gè)主函數(shù)， { while(1) //循環(huán)條件永遠(yuǎn)為真，以下程序一直執(zhí)行下去。 { dat=1; // I/O口P0.0輸出高電平，小燈點(diǎn)亮。 dat=0; // I/O口P0.0輸出高電平，小燈點(diǎn)亮。 } } |
實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象：LED長(zhǎng)亮。Why？回顧一下我們?cè)谝婚_(kāi)始講的LED電子特性。那么下面怎么來(lái)做了？嗯，有小伙伴說(shuō)，阿甘老師，在亮和滅之間加一個(gè)延時(shí)，讓亮常亮一會(huì)兒，滅長(zhǎng)滅一會(huì)兒，這樣不就可以了嗎？嗯，阿甘老師想說(shuō)的是：事實(shí)就是這樣的，我們只是程序的搬運(yùn)工，哈哈，開(kāi)個(gè)玩笑，完整程序如下：
/****************************************************************** * * WLGK-51ZC開(kāi)發(fā)板接口技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)-LED閃爍燈-演示程序 * * 版本： V1.0 (2015/9/26) * 作者： 阿甘 (單片機(jī)技術(shù)交流群：477250411 ) * 網(wǎng)站： www.wanligaoke.com(萬(wàn)立高科) * * ******************************************************************/
#include<reg52.h> /***************************************************************** 第一行是一個(gè)"文件包含"處理。 所謂"文件包含"是指一個(gè)文件將另外一個(gè)文件的內(nèi)容全部包含進(jìn)來(lái) 這里的程序雖然只有短短幾行，但C編譯器在處理的時(shí)候卻要處理幾十或幾百行 *******************************************************************/ sbit dat=P0^0; //定義IO口，P00對(duì)應(yīng)的IO控制口
void delay02s(void) //約延時(shí)0.2秒子程序 { unsigned char i,j,k; //定義3個(gè)無(wú)符號(hào)字符型數(shù)據(jù)。 for(i=20;i>0;i--)//作循環(huán)延時(shí) { for(j=20;j>0;j--) { for(k=240;k>0;k--)； } } }
void main(void) //每一個(gè)C語(yǔ)言程序有且只有一個(gè)主函數(shù)， { while(1) //循環(huán)條件永遠(yuǎn)為真，以下程序一直執(zhí)行下去。 { dat=1; // I/O口P0.0輸出高電平，小燈點(diǎn)亮。 delay02s(); //延時(shí)經(jīng)過(guò)0.2秒。 dat=0; // I/O口P0.0輸出高電平，小燈點(diǎn)亮。 delay02s(); //延時(shí)經(jīng)過(guò)0.2秒。 } } |
實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象：實(shí)現(xiàn)了LED燈一閃一滅的閃爍效果。
有小伙伴會(huì)問(wèn)：阿甘老師，你明明前兩步做的是LED點(diǎn)亮和熄滅的效果，為什么最后弄出來(lái)一個(gè)閃爍的效果，這和我想要的效果不符？？抗議！??！
好的，小伙伴稍安勿躁，阿甘老師來(lái)給大家說(shuō)明一下：
(1) 首先，單片機(jī)的程序運(yùn)行有一個(gè)什么特性？？單片機(jī)的程序運(yùn)行是一個(gè)單流程的環(huán)境，也就是說(shuō)會(huì)一步一步的執(zhí)行，即每一刻單片機(jī)MCU運(yùn)行的時(shí)候會(huì)順序執(zhí)行程序。所以寫(xiě)單片機(jī)程序?qū)嶋H看起來(lái)就好比在時(shí)間的這樣一個(gè)維度上去完成搭積木的一個(gè)過(guò)程，十分有趣，這是阿甘老師要給大家說(shuō)明的第一點(diǎn)；
(2) 然后，上述的Main函數(shù)中的while(1)是做什么用的？防止單片機(jī)程序跑飛，不能按照我想要的閃爍效果來(lái)講？？為什么程序會(huì)跑飛了？？這是因?yàn)橥獠凯h(huán)境可能會(huì)干擾單片機(jī)的電氣引腳的電平，比如手指帶靜電碰一下，這個(gè)小伙伴很容易理解。但一般這種現(xiàn)象在學(xué)習(xí)過(guò)程中頻率出現(xiàn)較低。但在日后的工作項(xiàng)目中，我們是需要去考慮這樣的一種情況，我們常常需要去設(shè)計(jì)工業(yè)級(jí)甚至軍工級(jí)的產(chǎn)品，每一種設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)我們都需要考慮，這個(gè)問(wèn)題隨著小伙伴經(jīng)驗(yàn)的慢慢積累，就會(huì)慢慢明了解決。我們通常采取的是一種看門(mén)狗定時(shí)喂狗的方式，這個(gè)我會(huì)在后面給大家單獨(dú)講解。
這里的while(1){}是單片機(jī)程序的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)寫(xiě)法，程序如下：
void main(void) //每一個(gè)C語(yǔ)言程序有且只有一個(gè)主函數(shù)， { while(1) //循環(huán)條件永遠(yuǎn)為真，以下程序一直執(zhí)行下去。 { …… } } |
（3）如果我們想要程序?qū)崿F(xiàn)亮和滅的效果怎么實(shí)現(xiàn)了？而不是閃爍的效果，也很簡(jiǎn)單，程序如下，小伙伴憋說(shuō)話(huà)，用心感受一下：
/****************************************************************** * * WLGK-51ZC開(kāi)發(fā)板接口技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)-LED閃爍燈-演示程序 * * 版本： V1.0 (2015/9/26) * 作者： 阿甘 (單片機(jī)技術(shù)交流群：477250411 ) * 網(wǎng)站： www.wanligaoke.com(萬(wàn)立高科) * * ******************************************************************/
#include<reg52.h> /***************************************************************** 第一行是一個(gè)"文件包含"處理。 所謂"文件包含"是指一個(gè)文件將另外一個(gè)文件的內(nèi)容全部包含進(jìn)來(lái) 這里的程序雖然只有短短幾行，但C編譯器在處理的時(shí)候卻要處理幾十或幾百行 *******************************************************************/ sbit dat=P0^0; //定義IO口，P00對(duì)應(yīng)的IO控制口
void delay02s(void) //約延時(shí)0.2秒子程序 { unsigned char i,j,k; //定義3個(gè)無(wú)符號(hào)字符型數(shù)據(jù)。 for(i=20;i>0;i--)//作循環(huán)延時(shí) { for(j=20;j>0;j--) { for(k=240;k>0;k--)； } } }
void main(void) //每一個(gè)C語(yǔ)言程序有且只有一個(gè)主函數(shù)， { while(1) //循環(huán)條件永遠(yuǎn)為真，以下程序一直執(zhí)行下去。 { dat=1; // I/O口P0.0輸出高電平，小燈點(diǎn)亮。 delay02s(); //延時(shí)經(jīng)過(guò)0.2秒。 dat=0; // I/O口P0.0輸出高電平，小燈點(diǎn)亮。 delay02s(); //延時(shí)經(jīng)過(guò)0.2秒。
while(1); //程序停止在這里，不再往下循環(huán) } } |
好了，到這里了，相信小伙伴對(duì)LED的使用并不陌生了，留給大家一個(gè)任務(wù)：
任務(wù)：如何實(shí)現(xiàn)8路LED的同時(shí)閃爍？？ 給大家一個(gè)提示：寫(xiě)單片機(jī)程序?qū)嶋H看起來(lái)就好比在時(shí)間的這樣一個(gè)維度上去完成搭積木的一個(gè)過(guò)程，所以8路LED燈好比就是1路1路的去控制。當(dāng)然也可以一次性控制？這個(gè)大家自己查詢(xún)資料一下看看，不外乎兩種方式，要求大家兩種方式都需要掌握： 第一種：1路1路的去控制每一路LED燈同時(shí)“亮”和同時(shí)“滅”； 第二種：一次控制8路LED燈“亮”和同時(shí)“滅”。 |
萬(wàn)立高科-阿甘老師 感謝您的參與，精彩一路相隨?。?！
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