开发板上LED灯相关的电路图

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。

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<REG52.H>

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:

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\(10μs*x=x*10^{-5}s\),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<REG52.H>

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:

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LED流水灯

#include<REG52.H>
#include<INTRINS.H> 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<7;i++){
LED = LED << 1;
LED+=1;
defaultDeley();
}
// 0111 1111
for(i=0;i<7;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 += 1;

这样即可实现向左点灯。

向右点灯也是类似的,循环代码为:

LED >>= 1;
LED+=0x80;

于是这样就完全实现了流水灯。

运行效果:



(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:



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,

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;
res += x % 2;
x >>= 1;
}
return res;
}

运行效果:

进阶版流水灯

效果:



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<<=1;,且循环次数用变量leftMoveTimes进行存储,一开始值为7,代表可以左移7次,然后每次外循环后-=1。

核心代码:

void showAndDeley(u8 res) {
LED = 0xff - res;
defaultDeley();
} int main() {
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< leftMoveTimes; i++){ // 内循环
rightPart <<= 1;
res = leftPart | rightPart ;
showAndDeley(res);
}
if (leftMoveTimes ==0) {
goto start; // 重新开始运行
}
leftPart>>=1;
leftPart+=0x80;
leftMoveTimes--;
}
}

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