基于51单片机点亮一个LED灯(一）

不论学习什么单片机，最简单的外设莫过于IO口的高低电平控制。而对于一个IO口的高低电平控制入门阶段将是从点亮一个LED开始的。

本章将介绍在如何创建号的工程模板上，通过控制51单片机的GPIO口，点亮一个LED灯。

发光二极管

发光二极管（Light Emitting Diode）简称LED，是一种会发光的半导体组件且具备二极管的电子特性，具有正向导通的特性

发光二极管的参数

正向导通电压：

发光二极管通常的正向导通电压是1.8V到2.2V之间

工作电流：

工作电流一般在1mA~20mA之间

其中，当电流在1mA ~ 5mA之间变化时，随之通过LED的电流越来 越大，肉眼可以感觉到这个小灯越来越亮，而当电流从5mA~20mA之间变化时，肉眼看到发光二极管的亮度变化不是很明显。当电流超过20mA时，LED就会有烧坏的危险。通常在led管脚上串联一个电阻，目的是为了限制通过LED的电流不要太大，起到了限流的作用。

如何识别原理图

拿到一块开发板的同时，我们还需要查阅它的原理图，读懂它的电路连接方式。

如下图：

从上图可以看出，图中的P5.5表示两处是连接在一起的。表示连接在单片机的第19引脚，对应为STC15W的5.5串口。

在例如图中的LED流水灯，LED控制管脚连接在单片机的IO口上。LED采用共阳接法，及所有的LED阳极（既正极，阴极为负极）管脚接在电源VCC，同时LED还串联着一个电阻接到单片机的P2口上。根据电路常识，要LED发光，既对应的单片机IO口需要的电平为低电平。反之，高电平则熄灭。

其他也是在原理图上的都可以以此类推。

软件设计

对单片机原理图有所理解之后，接下来就是对单片机进行程序的编写以及烧录。

问题一：如何点亮LED。

第一次要实现的功能就是点亮D1位置的LED，如图所示，D1位置的发光二极管连接在单片机的P2.0 IO口，即让P2.0输出低电平

#include < reg51.h >//引入包51单片机的一个头文件


sbit   LED_D1=P2^0;// 将单片机的P2.0IO口定义为LED_D1


int main()
{
  while(1)
  {
      LED_D1=0;  // “0”即为低电平，“1”即为高电平，

  }


}

当编译器编译成功没有报错的时候，在软件界面下方会显示以上的编译结果信息，表示没有任何问题。

当代码编写没有任何问题的时候，接下里就需要对单片机进行烧录。

首先，在状态栏点击魔术棒-->Output-->打勾“Create HEX File”-->生成目标文件 ”.hex“ 文件。

在程序目录下可以查看目标文件——“.hex”文件。

也可以通过点击下图所示位置，更改文件位置或者查看文件目录。

打开烧录软件

第一步：选择对应的单片机芯片

第二部：查看COM口（也就是单片机连接电脑，所查的USB口）

第三步：打开程序文件，也就是刚刚上一步所生成的目标文件——.hex文件。

第四步：在下图“4”位置会显示经过解码的程序文件。

第五步：点击“下载/编程”按钮

第六步：在下图，位置“6”会显示操作成功的文字。既烧录成功。

注意：在每一次烧录时，应该对单片机进行一次断电上电，该步骤称为单片机的冷启动，才能继续烧录程序。

此时单片机上的LED灯为发光。

问题二：如果要点亮所有的LED，需要怎么做呢？

源码复制

#include < reg51.h >//引入包51单片机的一个头文件


sbit   LED_D1=P2^0;// 将单片机的P2.0IO口定义为LED_D1
sbit   LED_D2=P2^1;// 将单片机的P2.0IO口定义为LED_D2
sbit   LED_D3=P2^2;// 将单片机的P2.0IO口定义为LED_D3
sbit   LED_D4=P2^3;// 将单片机的P2.0IO口定义为LED_D4
sbit   LED_D5=P2^4;// 将单片机的P2.0IO口定义为LED_D5
sbit   LED_D6=P2^5;// 将单片机的P2.0IO口定义为LED_D6
sbit   LED_D7=P2^6;// 将单片机的P2.0IO口定义为LED_D7
sbit   LED_D8=P2^7;// 将单片机的P2.0IO口定义为LED_D8、


int main()
{
  while(1)
  {
      LED_D1=0;  // “0”即为低电平，“1”即为高电平，
      LED_D2=0;
      LED_D3=0;
      LED_D4=0;
      LED_D5=0;
      LED_D6=0;
      LED_D7=0;
      LED_D8=0;
  }  
}

进行同样的烧录下载后，效果如下

经手机调整曝光度后的效果。

问题三：如何简化程序。

显然这种写法会显得很累赘，假如有100个LED灯，那么不就是需要写100次的“sbit LED_D1=P2^0”，显然是不可能的。这种叫位操作。在某一些方面这一写法很方便，但是在如上面的情况就显得很麻烦。

源码复制

#include < reg51.h >int main(){  while (1)  {    P2=0;//或者P2=0X00  }}

其中“P2”就等同于

而“P2=0；”则等同于

或者可以将程序中的“P2=0;”写成“P2=0x00;”,“0x”表示的是16进制，转成二进制则为“0000 0000”，现在的手机计算机都可以实现进制的转换。

那如果用以上的写法，单独的控制某一个LED的亮灭需要怎么做呢？则需要我们需要点亮（熄灭）的LED，在对位的位置置“0”（“1”）。

例如：我们要D4LED熄灭，采用以上写法，则值需要在D4 LED置“1”即可，转换成十六进制则为“0x10”。

注意：进制的转换，应从最低位开始算起。

程序编写以及烧录结果

源码复制

#include < reg51.h >
int main()
{
  while (1)
  {
    P2=0x08;
  }
}

其他的以此类推。

问题四：如何让LED闪烁起来。

程序编写以及烧录结果。

源码复制

#include < reg51.h >//引入包51单片机的一个头文件
sbit LED_D1=P2^0;
int main()
{
  int i;
  while(1)
  {
    i=10000;
     LED_D1=0;
    while(i--);
     LED_D1=1;
    while(i--);

  }
}

LED_D1=0;
    while(i--);
    //两句代码的含义为 LED_D1保持低电平一段时间，该时间为 while(i--);