第7章 發(fā)光二極管實驗VIP

1、第7章 發(fā)光二極管實驗 本章實驗采取先講解原理，再按照代碼分類進(jìn)行實驗的方式，將實驗匯總到一起，以便集中解決問題。 注意：本指導(dǎo)書以講解原理為主，本章實驗我們提供了多種代碼例程，請參考資料相關(guān)文件夾。 7.1 原理圖 LED為共陽連接，帶有一片鎖存器芯片74HC573，控制口為P0口，低電平有效。 我們以一個程序為例來練習(xí)編寫：led閃爍。 這個程序大家一定要弄懂，也算是一個基礎(chǔ)，懂了這個程序，也算是進(jìn)入單片機(jī)的領(lǐng)域了接下來我會詳細(xì)講解這個例程。另外需要注意的是單片機(jī)寫程序的時候，一定是英文狀態(tài)下的字符，尤其注意“;”,往往就因為這個分號，程序出現(xiàn)問題，所以輸入時一定要注意是在英文狀態(tài)下的。

2、我們在編輯框中輸入以下程序： /* * * LED閃爍的簡單試驗 */ #include <reg51.h> /此文件中定義了51的一些特殊功能寄存器 void delay(unsigned int i); /聲明延時函數(shù) void main() /*延時函數(shù)*/ void delay(unsigned int i) 我們先編譯一下：第一次編譯我們點擊 ，看一下結(jié)果 unsigned char j; for(i; i > 0; i-) /循環(huán) 600*255 次 for(j = 255; j > 0; j-); while(1) P0 =

3、 0x00; /置P0口為低電平 delay(600); /調(diào)用延時程序 P0 = 0xff; /置P0口為高電平 delay(600); / 調(diào)用延時程序 結(jié)果的意思： 編譯led2.c? 鏈接? data=9.0-占用內(nèi)部RAM9個字節(jié)，xdata=0：外部RAM 0字節(jié)， Code=56代碼長度為56字節(jié) 生成單片機(jī)可下載的HEX（十六進(jìn)制）文件。 沒有錯誤，沒有警告。 接下來我們分析上面的程序： /* */作用，它是用來注釋一段內(nèi)容的，編譯器不對其進(jìn)行編譯，只要在/* */直接的內(nèi)容都被注釋掉。 / 是用來注釋其后面的內(nèi)容，只能注釋一行。 #include <reg51.

4、h> /這句告訴我們包涵51的頭文件，那這個頭文件里面放的是什么東西呢？放的是51單片機(jī)對應(yīng)的操作的寄存器地址，如我們直接用來操作的P1口就是代表0x90地址，我們可以將光標(biāo)低位在<reg51.h>上然后右鍵 打開頭文件， #ifndef _REG51_H_ #define _REG51_H_ /* BYTE Register */ sfr P0 = 0x80; sfr P1 = 0x90; sfr P2 = 0xA0; sfr P3 = 0xB0; sfr PSW = 0xD0; sfr ACC = 0xE0; ? /* SCON */ sbit S

5、M0 = 0x9F; sbit SM1 = 0x9E; sbit SM2 = 0x9D; sbit REN = 0x9C; sbit TB8 = 0x9B; sbit RB8 = 0x9A; sbit TI = 0x99; sbit RI = 0x98; #endif 頭文件中定義了51系列單片機(jī)的所有功能寄存器，我們直接使用其代號就可以，P0，P1等。 如：sfr P0=0x80，意思是把單片機(jī)內(nèi)部地址0x80處的寄存器重新起名字叫P0，以后我們在程序中直接操作P0,就相當(dāng)于對單片機(jī)內(nèi)部0x80地址處的寄存器進(jìn)行操作。通俗的講，也就是說，通過sfr這個關(guān)鍵字，讓Keil編譯器在單片機(jī)與人之間

6、搭建一個橋梁，我們操作P0口，單片機(jī)對應(yīng)就去操作內(nèi)部0x80的地址。所以我們寫程序要在開始處直接包涵單片機(jī)的頭文件。 sbit SM0 = 0x9F;是定義位操作地址0x9F的，這個地址只代表一個位。我們操作SM0，對應(yīng)單片機(jī)就是操作位地址0x9F。 總結(jié)起來sfr與sbit區(qū)別 sfr 是定義字節(jié)的 8位 sbit 是定義位的 1位 我們在返回主程序： void delay(unsigned int i) unsigned char j; for(i; i > 0; i-) for(j = 100; j > 0; j-); 定義一個函數(shù)delay();與c語言一樣

7、，要用一個函數(shù)，先定義，我們可以叫它子函數(shù)，可以調(diào)用的。 void main() / 結(jié)構(gòu)同c語言一樣，main()函數(shù)開始 / 大括號。 P0 = 0x00; /置P0口為低電平 從這句開始，你現(xiàn)在控制單片機(jī)了，告訴單片機(jī)把你的P0口都輸出0，如果你不操作P0口了，那么P0口一直保持這個狀態(tài)，直到你去改變它。 delay(1000); /調(diào)用延時程序 調(diào)用子函數(shù)delay(),告訴單片機(jī)去執(zhí)行delay那個函數(shù)，那么P0口一直保持0這狀態(tài)。 P0 = 0xff; /置P0口為高電平 這時告訴P0口全部輸出1，(0xff=1111 1111).狀態(tài)從0變成1了，對應(yīng)的燈的輸出也由低電平變成高電

8、平了 delay(1000); / 調(diào)用延時程序，再進(jìn)行延時， 這個程序里執(zhí)行完了一次又干什么呢， Keil編譯器會編譯成一直重復(fù)執(zhí)行main()函數(shù)里面的代碼，整個代碼的效果就是： P0輸出低電平 延時一段時間，目的是P0輸出的低電平保持一段時間 P0輸出高電平 延時一段時間，目的是P0輸出的高電平保持一段時間 重復(fù)到的過程 實際效果就是led一閃一閃 通過更改delay（延時時間i），參數(shù)i，可以改變閃爍頻率。 然后按照上述章節(jié)方法下載到單片機(jī)即可觀察效果。 基礎(chǔ)知識介紹： 排阻： 一般在排阻上都標(biāo)有阻值號，其公共端附近也有明顯標(biāo)記。如下下圖表示為472, 表示47*=4700歐姆，還有的

9、標(biāo)號如3R0，表示阻值為3 歐姆, 4K7表示阻值為4.7k, R002表示阻值為0.002歐姆。 (2)發(fā)光二極管。它具有單向?qū)щ娦?，通過5mA左右電流即可發(fā)光，電流越大，其亮度越強(qiáng)，但若電流過大，會燒毀二極管，一般我們控制在3 mA-20mA之間。在這里，給發(fā)光二極管串聯(lián)一個電阻的目的就是為了限制通過發(fā)光二極管的電流不要太大，因此這個電阻又稱為“限流電阻”。當(dāng)發(fā)光二極管發(fā)光時，測量它兩端電壓約為1.7V，這個電壓又叫做發(fā)光二極管的“導(dǎo)通壓降”。圖2.2.9和圖2.2.10分別為直插式發(fā)光二極管和貼片式發(fā)光二極管實物圖。發(fā)光二極管正極又稱陽極，負(fù)極又稱陰極，電流只能從陽極流向陰極。直插式發(fā)光

10、二極管長腳為陽極，短腳為陰極。仔細(xì)觀察貼片式發(fā)光二極管正面的一端有彩色標(biāo)記，通常有標(biāo)記的一端為陰極。 圖 圖 關(guān)于排阻大小的選擇:歐姆定律想必大家都清楚，U=IR，當(dāng)發(fā)光二極管正常導(dǎo)通時，其兩端電壓約為1.7V，發(fā)光管的陰極為低電平，即0V，陽極串接一電阻，電阻的另一端為Vcc , 為5V，因此加在電阻兩端的電壓為5V-1.7V=3.3V，計算穿過電阻的電流，3.3 V/ 1000=3.3mA。即穿過發(fā)光管的電流也為3.3mA，若想讓發(fā)光管再亮一些，我們可以適當(dāng)減小該電阻。 看我們的原理圖，可以知道：LED的正極接在VCC上，只要給了低電平，那么LED就會亮，低電平對應(yīng)到單片機(jī)的邏輯就是0，只

11、要單片機(jī)的某一個管腳輸出0，那么對應(yīng)的發(fā)光二極管就會亮。 講解：移位操作<< >> 1. 左移。C51中操作符為“<<”，每執(zhí)行一次左移指令，被操作的數(shù)將最高位移 入單片機(jī)PSW寄存器的CY位，CY位中原來的數(shù)丟棄，最低位補(bǔ)0,其他位依次向左移動一位，如下圖所示： 2. 右移。C51中操作符為“>>，每執(zhí)行一次右移指令，被操作的數(shù)將最低位 移入單片機(jī)PSW寄存器的CY位，CY位中原來的數(shù)丟棄，最高位補(bǔ)0，其他位依次向右移動一位，如下圖所示。 3. 循環(huán)左移。最高位移入最低位，其他位依

12、次向左移一位。C語言中沒有專門 的指令，通過移位指令與簡單邏輯運算可以實現(xiàn)循環(huán)左移，或直接利用C51庫中自帶的函數(shù)_crol_實現(xiàn)，如下圖所示。_crol_函數(shù)所在的頭文件是 <intrins.h> 4. 循環(huán)右移。最低位移入最高位，其他位依次向右移一位。C語言中沒有專門 的指令，通過移位指令與簡單邏輯運算可以實現(xiàn)循環(huán)右移，或直接利用C51庫中自帶的函數(shù)-cror實現(xiàn)，如下圖所示。_cror_函數(shù)所在的頭文件是 <intrins.h> 5. 講解：PSW寄存器 PSW (Program Status Word)全稱為程序狀態(tài)字標(biāo)志寄存器，

13、是一個8位寄存器，位于單片機(jī)片內(nèi)的特殊功能寄存器區(qū)，字節(jié)地址DOH，用來存放運算結(jié)果的一些特征，如有無進(jìn)位、借位等，使用匯編編程時PSW寄存器很有用，但在利用C語言編程時，編譯器會自動控制該寄存器，很少人為操作它，大家只需做簡單了解即可.其每位的具體含義如下圖所示 . 1) CY一進(jìn)位標(biāo)志位，它表示運算是否有進(jìn)位(或借位).如果操作結(jié)果在最 高位有進(jìn)位(加法)或者借位(減法)，則該位為1，否則為0. 2) AC一輔助進(jìn)位標(biāo)志，又稱半進(jìn)位標(biāo)志，它指兩個8位數(shù)運算低四位是否 有半進(jìn)位，即低四位相加(或相減)是否進(jìn)位(或借位)，如有AC為1，否則為0e 3) FO一由用戶使用的一個狀態(tài)標(biāo)志位，可用軟件來使它置1或清0，也可 由軟件來測試它，以控制程序的流向. 4) RS1, RSO-4組工作寄存器區(qū)選擇控制位，在匯編語言中這兩位用來選擇 4組工作寄存器區(qū)中的哪一組為當(dāng)前工作寄