上一節(jié)提到了51單片機(jī)開發(fā)環(huán)境的搭建，這節(jié)我們開始正式進(jìn)入51單片機(jī)的學(xué)習(xí)——點(diǎn)亮LED。
所有的控制類芯片學(xué)習(xí)的第一個(gè)實(shí)踐就是點(diǎn)亮LED，這是最簡單、最基本的操作，但這個(gè)實(shí)現(xiàn)過程卻可能攘括了單片機(jī)的整個(gè)工作流程，所以要想學(xué)好單片機(jī)，點(diǎn)燈實(shí)驗(yàn)是一定要掌握的。

文章目錄

• LED是什么
• 51單片機(jī)點(diǎn)燈的原理
• 實(shí)驗(yàn)代碼
• 編譯+燒錄
• 實(shí)驗(yàn)效果

• 先簡單介紹本文將用到的硬件及軟件：
  硬件平臺(tái)：普中51開發(fā)板-單核A2
  軟件：Keil5（C51）、STC-ISP（或其他ISP軟件）、Proteus8.9（用于仿真，非必須）

LED是什么

發(fā)光二極管，簡稱為LED，是一種常用的發(fā)光器件，它在照明領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。 發(fā)光二極管可高效地將電能轉(zhuǎn)化為光能，在現(xiàn)代社會(huì)具有廣泛的用途，如照明、平板顯示、醫(yī)療器件等。
這種電子元件早在1962年出現(xiàn)，早期只能發(fā)出低光度的紅光，之后發(fā)展出其他單色光的版本，時(shí)至今日能發(fā)出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線，光度也提高到相當(dāng)?shù)墓舛取６猛疽灿沙鯐r(shí)作為指示燈、顯示板等；
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，發(fā)光二極管已被廣泛地應(yīng)用于顯示器和照明。——百度百科

說直接點(diǎn)LED就是一種燈，需要接上一定的電壓（正極+負(fù)極）即可點(diǎn)亮。

下圖是LED的電路圖形符號(hào)，左邊是正極，右邊是負(fù)極。

我之前寫過一篇文章詳細(xì)介紹LED，感興趣的可以看看，傳送門：🚀(點(diǎn)我)

51單片機(jī)點(diǎn)燈的原理

• 如果不使用單片機(jī)，而是直接用5V（51單片機(jī)的IO高電平為5V）電源點(diǎn)亮LED，那么我們可以直接在LED兩端接上電源和地（見下圖）。
  由于LED存在額定電流（大約在10mA左右，電流太大會(huì)燒壞LED），所以我們要串聯(lián)一個(gè)電阻（470歐姆即可）。

• 如果用51單片機(jī)點(diǎn)亮LED，我們可以選擇用單片機(jī)IO端連接LED的負(fù)極或正極，如果接LED的負(fù)極（如下圖），那么IO端默認(rèn)電平需要設(shè)置為高電平（即默認(rèn)燈滅），LED另一個(gè)引腳需要接VCC（5V)，下圖中R5（10k電阻）作用是上拉（保證在不穩(wěn)定情況下IO端為高電平），當(dāng)需要點(diǎn)亮LED時(shí)，將51單片機(jī)對應(yīng)的IO（如下圖的P2.0）拉低即可。
  如果IO端接LED正極，那么單片機(jī)IO端默認(rèn)電平需要設(shè)置為低電平，上拉電阻需要改成下拉（接地），LED的另一端（負(fù)極）接GND，點(diǎn)亮LED時(shí)，需要將單片機(jī)對應(yīng)IO拉高。

實(shí)驗(yàn)代碼

在寫代碼前，我們需要先創(chuàng)建一個(gè)Keil工程，創(chuàng)建工程的步驟已經(jīng)在上一節(jié)講述，傳送門：🚀(點(diǎn)我)。這里就不進(jìn)行贅述。

點(diǎn)燈的代碼如下：

#include <reg52.h> //此文件中定義了單片機(jī)的一些特殊功能寄存器sbit led_out = P2^0; //將單片機(jī)的P2.0端口定義為led_out/******************************************************************************* @ 函數(shù)名 ： main* @ 功 能 ： 主函數(shù)* @ 參 數(shù) ： 無* @ 返回值 ： 無******************************************************************************/void main() {led_out = 0; //P2.0端口設(shè)置為低電平（點(diǎn)亮LED）while(1){} }

• reg52.h：<reg52.h>表示你調(diào)用了52或者51單片機(jī)的資源，也就是可以直接對單片機(jī)的相關(guān)寄存器與引腳進(jìn)行操作，里面涉及和很多內(nèi)容，這里只要知道它是一個(gè)必須加的一個(gè)頭文件即可。
• sbit led_out = P2^0;：sbit是定義特殊功能寄存器的位變量（bit和sbit都是C51擴(kuò)展的變量類型，即C51特有的，而不是C語言標(biāo)準(zhǔn)變量類型），這里我們只需要把sbit當(dāng)成一個(gè)類型即可，就像char、int，只不過char指的是一個(gè)字節(jié)，而sbit指的是字節(jié)里的一個(gè)位。
  上面還提到特殊功能寄存器（SFR），SFR是80C51單片機(jī)中各功能部件對應(yīng)的寄存器，用于存放相應(yīng)功能部件的控制命令，狀態(tài)或數(shù)據(jù)，SFR（sfr）也是一種擴(kuò)充數(shù)據(jù)類型，占用一個(gè)內(nèi)存單元（1字節(jié)）。上面式子中的P2就是一個(gè)SFR，在reg52.h中（見下圖），定義了P2寄存器的地址，如果我們對P2進(jìn)行賦值，就等同于對51單片機(jī)的特殊功能寄存器賦值，而P2對應(yīng)的功能就是單片機(jī)P2.0~P2.7這8個(gè)IO引腳的狀態(tài)（高低電平）。
  知道了sbit和P2的含義，那么理解sbit led_out = P2^0;就不難了，即定義P2.0引腳的狀態(tài)為led_out，P2^0也是C51的特有用法。
  ^在C語言中是按位異或的作用，但在C51中它多了一個(gè)作用，即可以指定寄存器的某一位，前面提到P2是一個(gè)1字節(jié)的變量，它有8個(gè)位，分別對應(yīng)P2.0~2.7，如果直接對P2賦值，那就等同于同時(shí)控制單片機(jī)的8個(gè)IO端口狀態(tài)，但是使用P2^x（0<=x<=7），就能單獨(dú)控制單片機(jī)的某一個(gè)IO端口。

• led_out = 0;：從上面的內(nèi)容我們可以得知led_out代表了單片機(jī)端口P2.0的狀態(tài)，所以我們對它賦值，就等同于控制P2.0這個(gè)IO的電平狀態(tài)，通過查看開發(fā)板的原理圖（如下圖），我們發(fā)現(xiàn)如果將P2.0端口置為低電平，那么LED1的正負(fù)極就能形成壓差，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)亮LED。

• while(1){}：這是一個(gè)死循環(huán)，由于單片機(jī)上電后要不停的工作，所以我們不能讓main函數(shù)結(jié)束，而是讓它不停地執(zhí)行while函數(shù)內(nèi)部的工作（本實(shí)驗(yàn)while循環(huán)為空）。

編譯+燒錄

程序編寫完成后，接下來的操作就是編譯+燒錄了，這些步驟已經(jīng)在本系列第一篇文章中講述，傳送門：🚀(點(diǎn)我)。不過這里還是會(huì)簡單描述一下操作過程：

• 點(diǎn)擊編譯按鈕，如果怕出現(xiàn)意外，可以點(diǎn)第三個(gè)（重新編譯），編譯完成后Build Output窗口會(huì)顯示編譯結(jié)果，如果沒有錯(cuò)誤和警告，且生成了hex文件，說明編譯成功。

• 將剛才生成的hex文件燒錄到單片機(jī)中，即可看到LED被點(diǎn)亮了。

實(shí)驗(yàn)效果

• 實(shí)際效果：可以看到右邊的LED1被點(diǎn)亮。（不知道是不是開發(fā)板壞了，亮了一個(gè)數(shù)碼管）

• 仿真效果：與P2.0連接的LED被點(diǎn)亮。
  【Proteus軟件的安裝和使用可以參考我的另一篇博客（帶安裝包下載鏈接），傳送門：🚀(點(diǎn)我)】

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的51单片机入门（2）LED点亮的背后的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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