【精选】单片机学习(二)开发板LED灯的控制

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【精选】单片机学习(二)开发板LED灯的控制

2023-10-24 21:16| 来源: 网络整理| 查看: 265

文章目录 开发板上LED灯相关的电路图点灯LED闪烁LED流水灯其他效果灯光二进制计数器进阶版流水灯

开发板上LED灯相关的电路图

在这里插入图片描述 这是P2相关7个引脚的电路图,在默认情况下它是直接接着VCC的,即默认为高电平。 在这里插入图片描述 可以看到,8个LED灯分别是和单片机上P20~P27这8个引脚联系起来的,即一端是VCC,另一端是单片机上的端口,这样我们只需要将引脚端电平置为低电平即可将对应的LED点亮。

点灯

这里我们尝试先点亮从左到右数第一个LED灯,从电路图上看我们只需要将P20引脚的输出置为0(即设为低电平)即可,代码如下:

#include sbit led = P2^0; int main() { while (1) { led = 0; } }

代码说明:首先我们需要引入单片机的头文件REG52.H,里面包含了许多寄存器的地址: 在这里插入图片描述 我们可以使用类似sbit led = P2^0;来指定P2寄存器的某一位,例如这里我们指定P2寄存器的第一个bit。然后我们在main函数中将其的值设置为0,即可看到第一个LED灯点亮:

LED闪烁

我们先设置一个延时函数deley():

void deley(u16 x) { while (x--) {} }

即在这里面一直执行x–操作,按照这个型号单片机的执行速度,大概一个基本语句的执行为10μs,则若输入参数为x,则该函数可以延时 10 μ s ∗ x = x ∗ 1 0 − 5 s 10μs*x=x*10^{-5}s 10μs∗x=x∗10−5s,故若我们希望延时0.5s,我们需要填入50000。

代码(约1s闪烁一次):

#include typedef unsigned int u16; typedef unsigned char u8; sbit led = P2^0; void deley(u16 x) { while (x--) {} } int main() { while (1) { led = 0; deley(50000); led = 1; deley(50000); } }

运行结果: 在这里插入图片描述

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LED流水灯 #include #include typedef unsigned int u16; typedef unsigned char u8; #define LED P2 void deley(u16 x) { while (x--) {} } void defaultDeley() { deley(50000); } int main() { u8 i = 0; LED = 0xfe; // 1111 1110 defaultDeley(); while (1) { for(i=0;i LED >>= 1; LED+=0x80; defaultDeley(); } // 1111 1110 } }

这里我们直接操作P2寄存器,我们希望一开始第一个灯点亮,因此设置P2的值为0b1111 1110,即0xfe,然后我们可以进行移位操作使0位不断变化,即: 1111 1110 1111 1101 1111 1011 … 所以循环的代码应为:

LED = 1; LED+=0x80;

于是这样就完全实现了流水灯。

运行效果: 在这里插入图片描述 (后面还有几秒钟,但GIF要超过csdn的限定大小了。。。)

其他效果 灯光二进制计数器

核心代码:

int main() { u8 full = 0xff; u8 cnt; while (1) { cnt = -1; while (1) { // cnt: 0000 0000 -> 0000 0001 // LED: 1111 1111 -> 1111 1110 cnt +=1; LED = full - cnt; defaultDeley(); if (cnt == 0xff) { break; } } } }

思路是让一个变量从0开始计数到0xff,LED对应的bit是0发光1熄灭的,这刚好是和我们的计数变量的二进制位模式相反,因此使用LED = 0xff - cnt进行取反,进而使LED显示与计数变量的变化对应起来。

运行效果: 在这里插入图片描述 但是此时的灯光计数器最低位在最左边,看起来不太舒服,因此希望修改最低位在最右边。

那么我们仍然使用cnt作为计数变量,它将从0x00变化到0xff,然后我们再思考建立cnt到LED的映射关系: 看前面的变化规律: cnt: 0000 0000 -> 0000 0001 -> 0000 0010 LED: 1111 1111 -> 0111 1111 -> 1011 1111 可以发现,LED的值应为cnt的二进制位模式反转后的补码, 即LED = 0xff - reverse(cnt);

这样,我们很容易就可以写出控制代码:

int main() { u8 full = 0xff; u8 cnt = 0; while (1) { cnt = -1; while (1) { // cnt: 0000 0000 -> 0000 0001 -> 0000 0010 // LED: 1111 1111 -> 0111 1111 -> 1011 1111 // LED = full - (reverse(cnt)); cnt +=1; LED = full - (reverse(cnt));; defaultDeley(); if (cnt == 0xff) { break; } } } }

其中二进制位模式的翻转函数为(输入一个数,返回它二进制位模式反转值):

u8 reverse(u8 x) { int cnt = 8; int res = 0; while (cnt--) { res = 1; } return res; }

运行效果: 在这里插入图片描述

进阶版流水灯

效果: 在这里插入图片描述 思路:原来的最基本的流水灯部分我们已经建立了bit为1时对应的灯亮的映射,即LED = 0xff - val;,然后为了实现这个效果,我们的val变量的变化情况应该如下所示:

0000 0000 0000 0001 0000 0010 ... 1000 0000 1000 0001 1000 0010 ... ... 1111 1111

这样我们操作时可以看做是两个变化的东西,一个是左边的“1”,代表已经到达终点的1,另一个是右边不断左移的“1”,因此这两个部分可以放在两个变量中分别存储,这里设为leftPart和rightPart。

这样我们设计外层循环中leftPart每次的变化为:leftPart>>=1; leftPart+=0x80;,而内层循环中rightPart变化,为:rightPart u8 rightPart , res, i; u8 leftMoveTimes; u8 leftPart; start: LED = 0xff; leftPart = 0; leftMoveTimes = 7; rightPart = 0; res = leftPart | rightPart ; showAndDeley(res); while (1) { // 外循环 rightPart = 1; res = leftPart | rightPart ; showAndDeley(res); for(i = 0; i goto start; // 重新开始运行 } leftPart>>=1; leftPart+=0x80; leftMoveTimes--; } }



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