单片机c语言编程控制流水灯.docx

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单片机c语言编程控制流水灯

说了这么多了，相信你也看了很多资料了，手头应该也有必备的工具了吧！

（不要忘了上面讲过几个条件的哦）。

那个单片机究竟有什么

功能和作用呢？

先不要着急！

接下来让我们点亮一个LED（搞电子的应该知道LED是什么吧^_^）

我们在单片机最小系统上接个LED,看我们能否点亮它!

对了,上面也有好几次提到过单片机最小系统了，所谓单片机最小系统就是在单片机

上接上最少的外围电路元件让单片机工作。

一般只须连接晶体、VCC、GND、RST即可，一般情况下，AT89C51的31脚须接高电平。

#include//头文件定义。

或用#include其具体的区别在于：

后者定义了更多的地址空间。

//在Keil安装文件夹中，找到相应的文件，比较一下便知！

sbitP1_0=P1^0;//定义管脚

voidmain（void）

{

while

（1）

{

P1_0=0;//低电平有效，如果把LED反过来接那么就是高电平有效

}

}

就那么简单，我们就把接在单片机P1_0上的LED点亮了，当然LED是低电平，才能点亮。

因为我们把LED的正通过电阻接至VCC。

P1_0=0;类似与C语言中的赋值语句，即把0赋给单片机的P1_0引脚,让它输出相应的电平。

那么这样就能达到了我们预先的要求了。

while

（1）语句只是让单片机工作在死循环状态，即一直输出低电平。

如果我们要试着点亮其他的LED，也类似上述语句。

这里就不再讲了。

点亮了几个LED后，是不是让我们联想到了繁华的街区上流动的彩灯。

我们是不是也可以让几个LED依次按顺序亮呢？

答案是肯定的！

其

实显示的原理很简单，就是让一个LED灭后，另一个立即亮，依次轮流下去。

假设我们有8个LED分别接在P1口的8个引脚上。

硬件连接，在

P1_1--P1_7上再接7个LED即可。

例程如下：

#include

sbitP1_0=P1^0;

sbitP1_1=P1^1;

sbitP1_2=P1^2;

sbitP1_3=P1^3;

sbitP1_4=P1^4;

sbitP1_5=P1^5;

sbitP1_6=P1^6;

sbitP1_7=P1^7;

voidDelay（unsignedchara）

{

unsignedchari;

while（--a!

=0）

{

for（i=0;i<125;i++）;//一个;表示空语句,CPU空转。

}//i从0加到125，CPU大概就耗时1毫秒

}

voidmain（void）

{

while

（1）

{

P1_0=0;

Delay（250）;

P1_0=1;

P1_1=0;

Delay（250）;

P1_1=1;

P1_2=0;

Delay（250）;

P1_2=1;

P1_3=0;

Delay（250）;

P1_3=1;

P1_4=0;

Delay（250）;

P1_4=1;

P1_5=0;

Delay（250）;

P1_5=1;

P1_6=0;

Delay（250）;

P1_6=1;

P1_7=0;

Delay（250）;

P1_7=1;

}

}

sbit定义位变量，unsignedchara定义无符字符型变量a，以节省单片机内部资源，其有效值为0~255。

main函数调用Delay（）函数。

Delay函数使单片机空转，LED持续点亮后，再灭，下一个LED亮。

while

（1）产生循环。

（三）

上面我们讲了如何使LED产生流动，但是你是否发现一个问题：

写的太冗长了！

能不能再简单点呢？

可以！

可以使用C51的内部函数

INTRINS.H实现。

函数unsignedchar_crol_（unsignedchara,unsignedcharn）可以使变量a循环左移n位，如果我们先给P1口赋

00000001那么当n为1时，便会产生和上面一样的效果！

#include

#include

voidDelay（unsignedchara）

{

unsignedchari;

while（--a!

=0）

{

for（i=0;i<125;i++）;

}

}

voidmain（void）

{

unsignedcharb,i;

while

（1）

{

b=0xfe;

for（i=0;i<8;i++）

{

P1=_crol_（b,1）;

b=P1;

Delay（250）;

}

}

}

INTRINS.H函数中的unsignedchar_cror_（unsignedchara,unsignedcharn）右移也可以实现同样的效果！

这里就不再累述。

流水灯的花样很多，我还写过那种拉幕式的流动等，程序很简单，有兴趣的朋友，可以自己试着写写！

对了，讲了那么多，有些朋友一定还不知道编译软件怎么用？

这里给大家介绍几个吧？

WAVE（伟福）大家一定听说过吧！

还有一个

就是KEIL2，我用的就是KEIL2，下面就来讲讲如何使用KEIL2这个编译软件！

1.安装软件，这个应该不用再讲了吧！

2.安装完后，启动KEIL软件左击Project-->NewProject-->输入文件名-->选择我们所以使用的芯片（这里我们一般用到Atmel的

AT89C51或AT89C2051，点确定。

3.点File-->New-->输入我们编写的程序，保存为.C文件。

（一般情况下，我们保存的文件名和前面的工程名一样。

）

4.展开Target1-->右击SourceGroup1-->AddFilestoGroup'SourceGroup1'-->选择刚才保存的.C文件点击ADD后，关闭对

话框。

这样.C文件就被加到了SourceGroup1下。

5.右击Target1-->Optionsfor'Target1'-->Target中填写晶体的大小，Output中，在CreateHEXFiles前打上钩，点确

定。

6.点Project-->RebuildAllTragetFiles，若提示

creatinghexfilefrom"XXX"...

"XXX"-0Error（s）,0Waring（s）.

表示编译和生成HEX文件成功！

接下来的就是把HEX文件烧到单片机中，或是仿真器上，看是否达到预先的目的！

嘿嘿！

现在是否自己好有成就感了，如果让你去做个流水彩灯，开发一个简单的产品，只要加上驱动电路，就可以做出漂亮的流动彩灯

了！

到现在为止，你应该知道单片机的功能有多强大了吧，如果单纯的用数字电路或模拟电路的知识去设计一个流动彩灯，可能要花点工夫

和时间才行，有了单片机，那就不一样了，你只要写程序控制他就行！

有人说过这样一句话，也并不无道理的，学单片机，程序思想很重要！

（四）

呵呵，朋友！

相信你的流水灯也做的不错了吧，现在能玩出几种花样了？

你可能会说，只要你想得到，想怎么流就怎么流！

呵呵，是的。

但是工程师们设计这么一个单片机，并不是只为了让它做流水灯的，那样也太浪费点了吧...^_^

学过数字电路的朋友，一定动手做过8路或者6路的抢答器。

用纯粹的数字电路知识来做，自己设计电路，感到比较困难！

抢答器上用的显

示器多为7段数码管，这里我们来讲讲，如何用单片机让数码管显示0-9。

抢答器的实现，我们放到后面再来探讨，因为抢答器还涉及了键盘的

内容。

8段数码管分为共阴和共阳两种。

8段数码管是由8个LED组成（还包括一个小数点）。

若为共阳，则8个LED的阳级是连接在一起的，同理

若为共阴，则阴极连接在一起。

8个LED对应的标号如下：

（{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//0-9数字）

a0123456789

__00111111,00000110,01001111,01011011

f||b

|__|

|g|c

e|__|.dp

d

一般情况下，为了计算或取码的方便，我们把a-dp依次接到单片机某个口上的Px.0--Px.7上。

x表示0，1，2，3其中的一个。

这样我们只

要给某个口，赋一个值，则相应的LED段就被点亮，但是在硬件连接上要注意了：

单片机可能不能直接驱动LED，所以我们可以通过控制三级管

的导通或截止，来控制LED的亮与灭！

如果我们把共阴的数码管的a--dp依次接到单片机的P0.0--P0.7上，注意：

P0口需接上拉电阻。

何为上拉电阻，简单的说，就是把电平拉

高，以提高驱动能力。

那么比如：

P0=0X3F；则显示为数字0。

因为0X3F即为2进制的00111111我们低位往高位数，依次为11111100，

其I/O的电平分别为高、高、高、高、高、高、低、低，即对应的a--dp为亮、亮、亮、亮、亮、亮、灭、灭，由上图我们可以看出g和dp段不

亮其他段均亮，即为我们所看到的数字0字样。

其他的数字或字符，也同理可以得到。

但是有些朋友就会问，那我们每取一个字模，岂不是

很麻烦？

还有自己考虑高低电平什么的？

^-^呵呵，其实网上有很多LED取模软件，如果有一定计算机编程语言的朋友，也可以试着自己写个

取模的程序，让计算机为我们计算，诸如上述0X3F的数值。

#include

voidDelay（unsignedchara）

{

unsignedchari;

while（--a!

=0）

{

for（i=0;i<125;i++）;

}

}

voidmain（void）

{

P0=0X3F;//显示0

Delay（250）;//延时

P0=0X00;//短暂的关闭显示，若不关闭，可能会造成显示模糊不清。

P0=0X06;//显示1

Delay（250）;

P0=0X00;

...//以下显示数字2-F，略。

}

看到这里，想必大家一定可以把0-F显示出来了吧！

但是如果要你显示两位数，三位数呢？

或许，有的朋友会这么想：

在P0口上接一个

数码管，再在P1口上接个数码管！

但是，如果要显示4位、5位的数字呢？

那岂不是一块AT8951都接不过来！

难到就不能接4位或5位以上的吗？

肯定不是的！

说到这里，我们来讲讲数码管的显示方式，可分为两种：

动态扫描和静态显示。

上面我们所说的即为静态显示。

但是如果我们采用动态扫

描显示，那么就可以解决上面的问题，即可以显示多个数码管了。

上面我们所说的静态显示把数码管的COM脚接至VCC或GND端，其他的接至PX

口上，这样只要PX口上输出相应的高低电平，就可以显示对应的数字或字符。

但是如果我们采用动态扫描的方法，比如显示6个数码管，硬件

连接可以这样解决：

a--dp还是接至P0.0--P0.7上，还有6个COM脚再接至另外口的P2.0--P2.5。

P0口作段选（控制数字字符）P2口作位选（选

通哪个数码管导通）这样我们控制P0和P2口就可以控制6个数码管了。

但是，细心的朋友，会问这样的问题：

P2位选，是让数码管一个一个亮

的，那还是不能控制6个一起亮或灭嘛！

？

^_^想想好象是对的哦？

怎么办...难道错了？

嘿嘿，问你个问题？

黑夜里，拿着一支烟，在你面前快速的晃动，你会发现什么样的现象？

是不是原本不连续的点变成了一条看上去连

续的曲线或者直线！

再回过头来，仔细想想我们的数码管！

原理是一样的，你可别忘了，我们的单片机可是一个计算机哦，计算机的运算速

度，大家可想而知吧！

这里再说说51单片机的机器周期和时钟周期等概念。

所谓机器周期就是访问一次存储器的时间。

而1个机器周期包括12个时钟周期。

如果

单片机工作在12M晶体下，那么一个时钟周期为：

1/12微妙。

一个机器周期12*1/12=1微妙。

如果晶体为6M，时钟周期和机器周期各是多少呢

？

在汇编中，我们还要关心，指令执行的机器周期长短不一，有1个周期、2个周期和4个周期等。

说着说着，跑了这么远了...还是回到原来的话题，如果我们把位选的P2也看作上面的“烟”一划而过，那么我们看到的是不是6个一起亮

或一起灭了！

^_^哈哈，原来如此...记住，在任何某一时刻，有且只有一个数码管能发光。

如果你能把这句话理解了，你是真明白

我的意思了！

朋友，现在给你个任务，让6个数码管分别显示1、2、3、4、5、6。

看你自己可以搞定不？

你自己先试着写写看咯...

#include

voidDelay（unsignedchara）

{

unsignedchari;

while（--a!

=0）

{

for（i=0;i<125;i++）;

}

}

voidmain（void）

{

while

（1）

{

P0=0x06;//1的码段

P2=0x01;//选通一位，或者P2_0=1;

Delay（20）;//延时约20毫秒

P0=0X00;//关闭显示

P0=0x5b;//2的码段

P2=0x02;//选通一位，或者P2_1=1;

Delay（20）;

P0=0X00;

P0=0x4f;//3的码段

P2=0x04;//选通一位，或者P2_2=1;

Delay（20）;

P0=0X00;

P0=0x66;//4的码段

P2=0x08;//选通一位，或者P2_3=1;

Delay（20）;

P0=0X00;

P0=0x6d;//5的码段

P2=0x10;//选通一位，或者P2_4=1;

Delay（20）;

P0=0X00;

P0=0x7d;//6的码段

P2=0x20;//选通一位，或者P2_5=1;

Delay（20）;

P0=0X00;

}

}

（五）

相信大家一定见过数字时钟，教学楼大厅一定有吧。

每次路过，基本上只是随便瞟上一眼，根本没去想过他的工作原理什么。

但是今天

你也可以把他做出来了，是不是觉得自己很有成就感呢！

呵呵！

^_^

接上面所讲的，我们先来做个简单的实验：

在一个数码管上轮流显示0--9这10个数字。

还楞着干什么，快动手写程序呀！

好象有点难哦，

要不先不要往下看了，嘿嘿，关机吧，自己先去想想，怎么样？

#include

unsignedcharcodeSEG_TAB[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//0-9数字

voidDelay（unsignedinta）//unsignedint定义为无符整形，取值范围为0--32768

{

unsignedchari;

while（--a!

=0）

{

for（i=0;i<125;i++）;

}

}

voidmain（void）

{

unsignedchari;

while

（1）

{

for（i=0;i<10;i++）

{

P0=SEG_TAB[i];//取SEG_TAB数组中的值

P2=0X01;

Delay（1000）;

}

}

}

是不是显示从0--9，跳动显示，你的心是不是也跟着一起跳呀，离我们的目标又迈进了一步！

不错，继续努力！

上面只显示了一个数码管的数字0--9，但是怎么样要让他显示6个数字呢？

这样我们就可以做个时钟出来玩玩了！

还记不记得我们前面

讲过的P2口的位选作用！

嘿嘿，没忘记就好！

#include

unsignedcharhour=12,min=0,sec=0;

unsignedcharcodeSEG_TAB[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//0-9数字

voidDelay（unsignedchara）

{

unsignedchari;

while（--a!

=0）

{

for（i=0;i<125;i++）;

}

}

voiddisp（void）

{

P0=SEG_TAB[sec%10];//显示秒的个位

P2=0X01;

Delay（15）;

P2=0;

P0=SEG_TAB[sec/10];//显示秒的十位

P2=0X02;

Delay（15）;

P2=0;

P0=SEG_TAB[min%10];//显示分的个位

P2=0X04;

Delay（15）;

P2=0;

P0=SEG_TAB[min/10];//显示分的十位

P2=0X08;

Delay（15）;

P2=0;

P0=SEG_TAB[hour%10];//显示时的个位

P2=0X10;

Delay（15）;

P2=0;

P0=SEG_TAB[hour/10];//显示时的十位

P2=0X20;

Delay（15）;

P2=0;

}

voidmain（void）

{

while

（1）

{

disp（）;

}

}

编译烧录芯片后，观察运行现象。

矣...怎么一直显示12：

00：

00，难道是时钟没有启动？

还是，另外的原因呢？

哦，原来是3个变量

sec,min,hour初始化后，其值一直没有改变！

那我们怎么样才能让他改变数值呢？

有的朋友一定会这么认为：

让秒个位延时1秒，后加1，

而秒十位延时10秒后，再加1，一直加到6，分个位加1，依次类推...这样的想法是不错，但是朋友你有没有想过C语言的一般延时（除非你

把他放到中断里）极不精确！

这样累计下来，一天24小时的误差，肯定很大很大，我曾经也用延时的方法写过时钟，1个小时误差8秒，那是

个什么概念！

一天24小时就要24*8=192，约为3分钟，一个月就是10分钟...有没有其他的方法可以改进些呢？

有！

这里就要涉及到单片机中

另一个比较重要的核心部分：

单片机的中断和定时器的运用！

想写出比较精确（这里说的只的相对前面的做法而言比较精确而已，如果要做

更加精确的时钟，用时钟芯片比较好点，常用的有DS12887和DS1302等）的时钟程序，就一定要调用中断和定时器。

还是大家先看看教材和书

吧，毕竟人家出的书，肯定比我要写的系统多了，下面我们再来简单的讲讲！

（六）

什么是中断呢？

讲个比较通俗的例子：

比如你正在家中看电视，突然电话响了，你的第一反应是什么？

是不是先跑过去接电话！

接完电话

后，继续看电视。

这就是个中断的例子，中断是由电话引起了，你跑过去就是响应中断，接电话就是中断的处理！

接完电话后，接续看电视，

即恢复中断，等待下个中断的到来！

但是这个好象和单片机没什么联系呀？

有的朋友或许会这样疑问。

是的。

单片机当然不会看电视了，也不会接电话了！

^_^但是，类

比一下：

比如单片机正在执行某个任务，突然要有更重要的事件，要求单片机响应，单片机就会应答响应，去执行更为重要的任务（中断处理

），原来的任务就继续等待（现场的保护）。

执行完更重要的任务后，回到中断的入口处，继续执行原来的任务（现场中断的恢复）。

51系列

的单片机共有5个中断源，分别为：

外中断0、定时器T0中断、外中断1、定时器T1中断、串口中断。

或许，有些朋友已经大概领会了其中的意思，有些朋友还迷迷糊糊。

不过不要紧，我们继续往下看，下面我们来讲讲单片机的定时器是什

么？

如何工作的？

定时器，大家从字面上就可以看出其大概的意思吧？

简单的说：

就是起定时作用！

也就是让单片机计数。

定时器分为：

方式

0方式1、方式2和方式3等4种工作方式。

有些朋友一定会问：

定时器如何启动？

风扇的定时器，相信大家一定都用过吧！

但是单片机的定时器，

该如何启动呢？

总不该也用手一拧定时器吧!

^_^当然不是，我们只要给单片机一些指令，就可以启动定时器了！

下面我们就定时器0，来说

说怎么启动定时器0。

TMOD=0X01;//设置定时器0工作方式0

TH0=（65536-5000）/256;//载入高8位初值

TL0=（65536-5000）%256;//载入低8位初值

TR0=1;//启动定时器

^_^，简单吧，这样我们就可以把定时器启动了。

其中TMOD为T/C方式控制寄存器：

D7D6D5D4D3D2D1D0

__

GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0

|___________________||___________________|

|T/C1||T/C0|

C/T就是counter（记数器）和timer（定时器）的选择位，若值为1，则作计数器用。

为0，则为定时期用！

GATE为门控位。

M1和M0工作方

式的选择：

若M1=0；M0=0则为方式0：

13位定时/记数器。

若M1=0；M0=1则为方式1，16定时/记数器。

若M1=1；M0=0则为方式2，自动装载8位

定时/记数器。

若M1=1；M0=1则为方式3，只适用于T/C0，2个8位定时/记数器。

说了一大堆，感到有点困惑了吧。

那我们还是来说说上面的。

TMOD=0X01；//至于为什么是0X01，大家看：

我们选择的是定时器0方式0，

所以T/C1全为0，而T/C0的M1为0。

M0为1，所以D0-D7为0X01；0X01表示的是16进制数，这个大家应该都知道吧！

还有D0-D7表示的是2进制数。

还需要转换一下！

TH0=（65536-5000）/256;//载入高8位初值。

若在12M晶体下，定时5000微秒，即为5毫秒；但是如果不是在12M下，那又该怎么计算

了呢？

如果是11.0592M呢？

还记不记得，我们前面讲过的机器周期和时钟周期的概念？

^_^忘了，还是看看前面吧！

呵呵！

没事，学习嘛，忘

了再翻翻书，看看就可以了！

其实上诉的5000=1*C很显然C=5000，但是如果是11.0592M那么就不是1了，应该是1.085了，那么5000=

1.085*C，则C就为5000/1.085=?

具体多少，大家自己去算算吧？

同理TL0也是一样的！

但是，细心的朋友会发现网上或者是资料上的

TH0，TL0并不是和上面一样的，而是直接TH0=0XEC；TL0=0X78是不是和上面的一样的，别忘了单片机也是计算机的一种哦。

用C的话，直

接写上计算公式就行，计算就交给单片机完成。

TR0=1；这句就是启动定时器0，开始记数！

哦，还有一点，有些朋友会问，你是65536是哪里来的呢？

呵呵你可别忘了：

设置定时器0

工作方式0是16位的（2的16次方是多少，自己算