【蓝桥杯单片机入门记录】LED灯(附多个例程)

目录

一、LED灯概述

[1.1 LED发光原理](#1.1 LED发光原理)

1.2电路原理图

1.3电路实物图

[1.4 开发板LED灯原理图](#1.4 开发板LED灯原理图)

1.4.1共阳极LED灯操控原理(本开发板)

(非实际原理图,便于理解版本)由图可以看出,每个LED灯的左边(即正极)通过限流电阻连接到电源的正极,如果想点亮一个灯(以L1为例),则需要P00输出一个低电平;熄灭L1,则需要P00输出一个高电平1.4.2共阴极LED灯操控原理

二、单片机的I/O口

[(1) I/O输出/输出(Input/Output)的简称主要用于工业现场需要用到数字量输入/输出的场合](#(1) I/O输出/输出(Input/Output)的简称主要用于工业现场需要用到数字量输入/输出的场合)

(2)并行I/O接口是实际应用中使用最多、最普遍的接口类型,开关量的输入/输出都是通过并行I/O接口实现的。

(3)单片机I/O口的使用

(4)STC15系列单片机强大的I/O口功能

三、LED例程

(1)点亮其中某个LED灯:以L1灯为例,其他LED保持熄灭

(2)点亮其中某个LED灯:以L6灯为例,其他LED保持熄灭

(3)一个LED闪烁:以L6闪烁为例,其他LED保持熄灭

(4)多个LED交替闪烁:以L1灯和L2灯交替闪烁为例,其他LED保持熄灭

(5)多个LED交替闪烁:以L1灯和L2灯交替闪烁为例,其他LED保持熄灭(采用sbit关键字)

(6)流水灯(也称跑马灯),若干个LED依次点亮:以开发板上的8个LED诸葛点亮,循环不止。

(7)点亮一个LED灯(并口控制方式):以点亮L1灯为例

(8)点亮一个LED(并口控制方式):以点亮L1、L8为例(涉及sfr关键字)

sfr关键字

(9)流水灯(库函数实现)


一、LED灯概述

1.1 LED发光原理

从物理学角度来理解:当电流通过晶片时,N型半导体内的电子与P型半导体内的空穴在发光层剧烈地碰撞复合产生光子,以光子的形式发出能量(即大家看见的光)

1.2电路原理图

1.3电路实物图

1.4 开发板LED灯原理图

1.4.1共阳极LED灯操控原理(本开发板)
(非实际原理图,便于理解版本)由图可以看出,每个LED灯的左边(即正极)通过限流电阻连接到电源的正极,如果想点亮一个灯(以L1为例),则需要P00输出一个低电平;熄灭L1,则需要P00输出一个高电平

1.4.2共阴极LED灯操控原理

通常情况下,LED的负极接地,正极接芯片的IO口

二、单片机的I/O口

(1) I/O输出/输出(Input/Output)的简称主要用于工业现场需要用到数字量输入/输出的场合

输出功能:继电器、LED、蜂鸣器等的控制

输入功能:传感器状态、高低电平等信息的读取

复用功能:片内外设的对外接口

时序模拟:模拟SPI、I2C、和UART灯常用接口的时序

(2)并行I/O接口是实际应用中使用最多、最普遍的接口类型,开关量的输入/输出都是通过并行I/O接口实现的。

(3)单片机I/O口的使用

  • 对单片机的控制,主要就是对I/O口的控制,无论单片机对外接进行何种控制,或接受外部的何种控制,都是通过I/O进行的
  • STC15/STC8/STC32G系列单片机最多有P0、P1、P2、P3、P4、P5,P6,P7四个8位双向输、 入输出端口(除P5)
  • 本开发板所用到的单片机型号IAP15F2K61S2仅用到P0-P4五组I/O口

(4)STC15系列单片机强大的I/O口功能

  • 四种工作模式:准双向口上拉(标准8051输出模式),推挽输出上拉,高阻输入,开漏输出;
  • 其他功能复用模式:串行通信、A/D转换、PWM输出、外部中断、SPI通信等等
  • STC15F系列、STC15W系列、STC8H、STC32G系列引脚功能略有区别;
  • 等等;

三、LED例程

(1)点亮其中某个LED灯:以L1灯为例,其他LED保持熄灭

cs 复制代码
//头文件声明区域
#include <STC15F2K60S2.H>
//变量声明区域

//函数定义区域
//关闭蜂鸣器
void cls_buzz(void)
{
    P2 = (P2 & 0x1F | 0xA0);
    P0 = 0x00;
    P2 &= 0x1F;
}

//程序主体
void main()
{
	    cls_buzz();
	//初始化部分
	P2 = 0xA0;
	P0 = 0x00;
	P2 = 0X80;
	P0 = 0xFF;
	while(1)
	{
		P00 = 0;//点亮L1(单个赋值)

	}
	
	
}

(2)点亮其中某个LED灯:以L6灯为例,其他LED保持熄灭

cs 复制代码
//头文件声明区域
#include <STC15F2K60S2.H>
//变量声明区域

//函数定义区域
//关闭蜂鸣器
void cls_buzz(void)
{
    P2 = (P2 & 0x1F | 0xA0);
    P0 = 0x00;
    P2 &= 0x1F;
}

//程序主体
void main()
{
	    cls_buzz();
	//初始化部分
	P2 = 0xA0;
	P0 = 0x00;
	P2 = 0X80;
	P0 = 0xFF;
	while(1)
	{
		P05 = 0;//点亮L6(单个赋值)

	}
	
	
}
  • 补充:STC15W/STC8H/STC32G系列单片机增加初始化程序
  • STC15W系列单片机的部分I/0口;
  • STC8A系列单片机、STC8H系列单片机、STC32G系列单片机的全部I/0口上电之后,都默认不是准双向口(弱上拉)模式,所以需要加载1/0端口初始化程序,将所有1/0口初始化为准双向口(弱上拉)模式即可。

(3)一个LED闪烁:以L6闪烁为例,其他LED保持熄灭

cs 复制代码
//头文件声明区域
#include <STC15F2K60S2.H>
#include<intrins.h>
//变量声明区域

//函数定义区域
//关闭蜂鸣器
void cls_buzz(void)
{
    P2 = (P2 & 0x1F | 0xA0);
    P0 = 0x00;
    P2 &= 0x1F;
}
void Delay500ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	_nop_();
	_nop_();
	i = 22;
	j = 3;
	k = 227;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}



//程序主体
void main()
{
	    cls_buzz();
	//初始化部分
	P2 = 0xA0;
	P0 = 0x00;
	P2 = 0X80;
	P0 = 0xFF;
	while(1)
	{
		P05 = 0;
		Delay500ms();
		P05 = 1;
		Delay500ms();
	}
	
	
}

(4)多个LED交替闪烁:以L1灯和L2灯交替闪烁为例,其他LED保持熄灭

cs 复制代码
//头文件声明区域
#include <STC15F2K60S2.H>
#include<intrins.h>
//变量声明区域

//函数定义区域
//关闭蜂鸣器
void cls_buzz(void)
{
    P2 = (P2 & 0x1F | 0xA0);
    P0 = 0x00;
    P2 &= 0x1F;
}
void Delay500ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	_nop_();
	_nop_();
	i = 22;
	j = 3;
	k = 227;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}



//程序主体
void main()
{
	    cls_buzz();
	//初始化部分
	P2 = 0xA0;
	P0 = 0x00;
	P2 = 0X80;
	P0 = 0xFF;
	while(1)
	{
		P00 = 0;
		P01 = 1;
		Delay500ms();
		P00 = 1;
		P01 = 0;
		Delay500ms();
	}
	
	
}

(5)多个LED交替闪烁:以L1灯和L2灯交替闪烁为例,其他LED保持熄灭(采用sbit关键字)

cs 复制代码
//头文件声明区域
#include <STC15F2K60S2.H>
#include<intrins.h>
//变量声明区域
sbit LED2 = P0^1;
//函数定义区域
//关闭蜂鸣器
void cls_buzz(void)
{
    P2 = (P2 & 0x1F | 0xA0);
    P0 = 0x00;
    P2 &= 0x1F;
}
void Delay500ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	_nop_();
	_nop_();
	i = 22;
	j = 3;
	k = 227;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}



//程序主体
void main()
{
	    cls_buzz();
	//初始化部分
	P2 = 0xA0;
	P0 = 0x00;
	P2 = 0X80;
	P0 = 0xFF;
	while(1)
	{
		P00 = 0;
		LED2 = 1;
		Delay500ms();
		P00 = 1;
		LED2 = 0;
		Delay500ms();
	}
	
	
}

(6)流水灯(也称跑马灯),若干个LED依次点亮:以开发板上的8个LED诸葛点亮,循环不止。

cs 复制代码
//头文件声明区域
#include <STC15F2K60S2.H>
#include<intrins.h>
//变量声明区域
unsigned char LED = 0xfe; //LED数据变量
//函数定义区域
//关闭蜂鸣器
void cls_buzz(void)
{
    P2 = (P2 & 0x1F | 0xA0);
    P0 = 0x00;
    P2 &= 0x1F;
}
void Delay500ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	_nop_();
	_nop_();
	i = 22;
	j = 3;
	k = 227;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}



//程序主体
void main()
{
	    cls_buzz();
	//初始化部分
	P2 = 0xA0;
	P0 = 0x00;
	P2 = 0X80;
	P0 = 0xFF;
	while(1)
	{
			P00 = 0;P01 = 1;P02 = 1; P03 = 1; P04 = 1;P05 = 1;P06 = 1;P07 =1;
			Delay500ms();
			P00 = 1;P01 = 0;P02 = 1; P03 = 1; P04 = 1;P05 = 1;P06 = 1;P07 =1;
			Delay500ms();
			P00 = 1;P01 = 1;P02 = 0; P03 = 1; P04 = 1;P05 = 1;P06 = 1;P07 =1;
			Delay500ms();
			P00 = 1;P01 = 1;P02 = 1; P03 = 0; P04 = 1;P05 = 1;P06 = 1;P07 =1;
			Delay500ms();
			P00 = 1;P01 = 1;P02 = 1; P03 = 1; P04 = 0;P05 = 1;P06 = 1;P07 =1;
			Delay500ms();
			P00 = 1;P01 = 1;P02 = 1; P03 = 1; P04 = 1;P05 = 0;P06 = 1;P07 =1;
			Delay500ms();
			P00 = 1;P01 = 1;P02 = 1; P03 = 1; P04 = 1;P05 = 1;P06 = 0;P07 =1;
			Delay500ms();
			P00 = 1;P01 = 1;P02 = 1; P03 = 1; P04 = 1;P05 = 1;P06 = 1;P07 =0;
			Delay500ms();

			
	}
	
	
}

(7)点亮一个LED灯(并口控制方式):以点亮L1灯为例

cs 复制代码
/头文件声明区域
#include <STC15F2K60S2.H>
#include<intrins.h>
//变量声明区域
//函数定义区域
//关闭蜂鸣器
void cls_buzz(void)
{
    P2 = (P2 & 0x1F | 0xA0);
    P0 = 0x00;
    P2 &= 0x1F;
}
//程序主体
void main()
{
	cls_buzz();
	//初始化部分
	P2 = 0xA0;
	P0 = 0x00;
	P2 = 0X80;
	P0 = 0xFF;
	while(1)
	{
		P0 = OXFE;// 1111 1110
		
	}
	
	
}

(8)点亮一个LED(并口控制方式):以点亮L1、L8为例(涉及sfr关键字)

cs 复制代码
//头文件声明区域
#include <STC15F2K60S2.H>
#include<intrins.h>
//变量声明区域
sfr LED = 0x80;
//函数定义区域
//关闭蜂鸣器
void cls_buzz(void)
{
    P2 = (P2 & 0x1F | 0xA0);
    P0 = 0x00;
    P2 &= 0x1F;
}


//程序主体
void main()
{
	    cls_buzz();
	//初始化部分
	P2 = 0xA0;
	P0 = 0x00;
	P2 = 0X80;
	P0 = 0xFF;
	while(1)
	{
		LED = 0x7e;//0111 1110

			
	}
	
	
}
sfr关键字
  • 用于声明特殊功能寄存器的变量。
  • sfr关键字的语法格式如下:
cs 复制代码
sfr <register> = <address>;

//<register> 是你定义的变量名称,用于访问特殊功能寄存器;
//<address> 是特殊功能寄存器的物理地址。

(9)流水灯(库函数实现)

cs 复制代码
//头文件声明区域
#include <STC15F2K60S2.H>
#include<intrins.h>
//变量声明区域
unsigned char LED = 0xfe; //LED数据变量
//函数定义区域
//关闭蜂鸣器
void cls_buzz(void)
{
    P2 = (P2 & 0x1F | 0xA0);
    P0 = 0x00;
    P2 &= 0x1F;
}
void Delay500ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	_nop_();
	_nop_();
	i = 22;
	j = 3;
	k = 227;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}



//程序主体
void main()
{
	    cls_buzz();
	//初始化部分
	P2 = 0xA0;
	P0 = 0x00;
	P2 = 0X80;
	P0 = 0xFF;
	while(1)
	{
		P0 = LED;
		Delay500ms();
		LED = _crol_(LED,1);
		Delay500ms();
		
	}
	
	
}
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