蓝桥杯——单片机学习（3——点亮LED灯）

注：此单片机型号为 STC15F2K60S2.

原理

如图，发光二极管L1—L8 共阳接法，VCC为电源正极，高电平。
已知发光二极管正向导通反向截至，要使得二极管发光，就要让Q1—Q8为低电平。可控管脚为P00—P07，所以要输入P00—P07为低电平。为了让P0能够影响到Q1—Q8，就要使得锁存器 M74HC573M1R 导通，即要让管脚LE为高电平。又管脚LE与Y4C连接，所以Y4C也为高电平。


又Y4C连接了一个或非门，或非门的输入端为Y4和WR。因为WR已用跳线帽与GND连接在了一起，GND为接地，所以WR为0（低电平）。
根据或非门逻辑表格：

Y4	      WR	   Y4C
0	       0	     1
0          1   	     0
1	       0	     0
1	       1	     0

所以，当Y4C为0时，Y4为1；当Y4C为1时，Y4为0.
所以，要使得Y4C为高电平，Y4就要为低电平，即Y4为0.

又Y4是由 74HC138 位译码器的输入端A、B、C来控制，以 C、B、A 为逻辑顺序，CBA组成二进制数，来选中Y0—Y7，被选中者即为低电平。

所以，要使得 Y4 为低电平，CBA 要为 100.

另外，由于 P0 口是复用的，意味着也要控制别的器件，所以如果一直让 LE 为高，那么就在控制别的器件的时候就会影响到 LED，所以在锁存器导通后，应该截止保存住它的状态。

整理逻辑：

点亮LED：
Q1—Q8为低电平 —> P00-P07为低电平 -> 导通锁存器，LE为高电平 ->
Y4C为高电平 -> 或非门，Y4为低电平 -> 译码器，CBA组合为100 ->
锁存状态,断开锁存器，LE为低电平，Y4C为低电平 -> 
或非门，Y4为高电平 -> 译码器，CBA组合为000.（不为100即可）

同理，熄灭LED：
Q1—Q8为高电平 —> P00-P07为高电平 -> 导通锁存器，LE为高电平 ->
Y4C为高电平 -> 或非门，Y4为低电平 -> 译码器，CBA组合为100 ->
锁存状态,断开锁存器，LE为低电平，Y4C为低电平 -> 
或非门，Y4为高电平 -> 译码器，CBA组合为000.（不为100即可）

代码

来源：蓝桥杯官方资料。

#include "reg52.h"
// #include "absacc.h"
// 关闭外设
void Cls_Peripheral(void)
{ // IO模式（J13-2和J13-3相连）
  P0 = 0xFF;
  P2 = P2 & 0x1F | 0x80;			// P27~P25清零，再定位Y4C
  P2 &= 0x1F;						// P27~P25清零
  P0 = 0;
  P2 = P2 & 0x1F | 0xA0;			// P27~P25清零，再定位Y5C
  P2 &= 0x1F;						// P27~P25清零
//XBYTE[0x8000] = 0xFF;				// MM模式（J13-2和J13-1相连）
//XBYTE[0xA000] = 0;
}
// LED显示
void Led_Disp(unsigned char ucLed)
{ // IO模式（J13-2和J13-3相连）
  P0 = ~ucLed;                      //unsigned char
  P2 = P2 & 0x1F | 0x80;			// P27~P25清零，再定位Y4C
  P2 &= 0x1F;						// P27~P25清零
//XBYTE[0x8000] = ~ucLed;			// MM模式（J13-2和J13-1相连）
}
// 延时函数（最小约1ms@12MHz）
void Delay(unsigned int num)
{
  unsigned int i;
  while(num--)
    for(i=0; i<628; i++);
}
// 主函数
void main(void)
{
  unsigned char i, j;

  Cls_Peripheral();

  while(1)
  { // 4个亮度等级
    for(i=0; i<4; i++)
      for(j=0; j<100; j++)
      {
        Led_Disp(0xff);
        Delay(i+1);
        Led_Disp(0);
        Delay(4-i);
      }
  }
}

第一段：关闭外设 。
因为C51单片机默认P口为高电平，所以LED和蜂鸣器等等在程序运行前就会工作。具体原理看这个@我的头绝不是面团捏的 —— 蓝桥杯单片机比赛系列 1 初探关闭外设。
代码就直接放这了：

// 关闭外设
void Cls_Peripheral(void)
{ // IO模式（J13-2和J13-3相连）
  P0 = 0xFF;
  P2 = P2 & 0x1F | 0x80;			// P27~P25清零，再定位Y4C
  P2 &= 0x1F;						// P27~P25清零
  P0 = 0;
  P2 = P2 & 0x1F | 0xA0;			// P27~P25清零，再定位Y5C
  P2 &= 0x1F;						// P27~P25清零
//XBYTE[0x8000] = 0xFF;				// MM模式（J13-2和J13-1相连）
//XBYTE[0xA000] = 0;
}

（注：这个IO模式还是不懂诶，懂了我再填上，先放个参考博客——liu_endong——51 单片机 ——IO 口工作模式及配置）

第二段：LED 显示

// LED显示
void Led_Disp(unsigned char ucLed)
{ // IO模式（J13-2和J13-3相连）
  P0 = ~ucLed;                      //unsigned char
  P2 = P2 & 0x1F | 0x80;			// P27~P25清零，再定位Y4C
  P2 &= 0x1F;						// P27~P25清零
//XBYTE[0x8000] = ~ucLed;			// MM模式（J13-2和J13-1相连）
}

先设置 P0 口，选择要点亮的灯的编码 ucled ，再选中 Y4 导通锁存器，在 LED 点亮后再锁存。

第三段：延时函数

// 延时函数（最小约1ms@12MHz）
void Delay(unsigned int num)
{
  unsigned int i;
  while(num--)
    for(i=0; i<628; i++);
}

这个就不用说了吧，应该都懂。

第四段：主函数

void main(void)
{
  unsigned char i, j; //设置无符号char型参数  i，j.

  Cls_Peripheral();   //关闭外设

  while(1)            //循环
  { // 4个亮度等级
    for(i=0; i<4; i++)
      for(j=0; j<100; j++)
      {
        Led_Disp(0xff);//1111 1111，全灭
        Delay(i+1);    //设置延迟时间
        Led_Disp(0);   //0000 0000  全亮
        Delay(4-i);    //
      }
  }
}

呼吸灯其实就是以不同的亮度点亮led灯，关键就在于如何以不同的亮度来点亮led灯，也就是改变led灯的亮度。简单的方法就是在肉眼观察不到的时间范围内，改变 led 点亮时间的占比，从而形成不同亮度的视觉效果。

// 4个亮度等级
for(i=0; i<4; i++)
      for(j=0; j<100; j++)
      {
        Led_Disp(0xff);//1111 1111，全灭
        Delay(i+1);    //设置延迟时间
        Led_Disp(0);   //0000 0000  全亮
        Delay(4-i);    //
      }

两个循环，第一个循环和Delay函数一起用来设置亮与灭的时间，从而设置灯的亮度等级。第二个循环则设置每一个亮度等级的运行时间。
第二个循环内的内容，是将亮与灭的时间分为四份，按照不同搭配组合调节灯的亮度。

跑马灯代码

参考：@图灵小跟班 ——1.51 单片机_关于 LED 点亮 / 闪烁 / 跑马灯 / 呼吸灯_零基础_基于某单片机 A6。

#include<reg51.h>
#include<intrins.h>	//该库里面有关于左右移函数
#define  led P0

typedef unsigned int u16;
typedef unsigned char u8;


void delay(u16 i)
{
	while(i--);
}

void main()	//方式1
{
	u8 i;
	led = ~0x01;//取反   0000 0001
	delay(50000);
	while(1)
	{
		for(i=0; i<8; i++)//左移使得LED从左往右亮
		{
			led = ~(0x01<<i);  //0000 0001
			delay(50000);
		}

		for(i=0; i<8; i++)//右移使得LED从右往左亮
		{
			led = ~(0x80>>i);  //1000 0000
			delay(50000);
		}
	}
}
		
/***************方式2*****************************/
 /*
void main()
{
	u8 i;
	led = ~0x01;
	delay(50000);
	while(1)
	{
		for(i=0; i<7; i++)
		{	
			led=_crol_(led,1);	 //char rotate left 字符串类型，向左移动，（字符串型变量，移动位数）
			delay(50000);
		}						 

		for(i=0; i<7; i++)
		{
			led=_cror_(led,1);//right
			delay(50000);
		}

	}
}  */

老师的代码：

int i;
while(1){
	
  for(i=0;i<8;i++){
    P0 = ~(1<<i);//从右往左
		//从左往右   P0 = ~(0x80>>i);
		P2 = P2 & 0x1F | 0x80;
		P2& = 0x1F;
	}

}

注：

跑马灯连续左移右移可能会导致有一个灯闪烁两次，为了解决这个问题，可以使得左移 1-7，右移也 1-7，直接交叉点亮。

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