C51单片机

开发工具
新建工程
LED灯
- 原理
- 点亮一个LED灯
- 闪烁的LED灯
- LED流水灯
- 独立按键控制LED灯暗灭
- 独立按键控制LED灯位移
数码管
- 原理
- 显示一个数字
- 显示多个数字
矩阵键盘
- 原理
- 输出数字

开发工具

普中C51单片机：

新建工程

1. 打开Keil uVision5，面板选择project新建工程

2. 保存工程名字后会出现下面这个界面，我所用的是STC89C52，这个软件上虽然没有，但可以选用Atmel里的AT89C52，操作方式和功能基本一样。

3. 然后添加一个C语言程序文件就可以开始写程序了

LED灯

原理

LED灯正极连接VCC端是高电平，所以想要LED灯亮，需要在另一个端口给低电平，才能有电流。P2_端口起寄存器作用，CPU通过给寄存器赋值控制电路，用1 / 0表示高低电平，若想D1亮，理论上来讲程序可以写成P2 = 1111 1110，但在c语言它会被默认为十进制，所以要转化成16进制P2 = 0xFE更为方便。

点亮一个LED灯

写好程序烧录到单片机里，需要先生成程序下载的文件。

然后编译，再在STC-ISP中打开程序文件下载程序，打开单片机开关即可成功点亮D1灯，想要其他的灯亮同理，亮的为0，不亮为1，然后转化成16进制。

闪烁的LED灯

让LED灯闪烁无非亮一下暗一下，写个while循环让零一零一交替变换。但当程序只是写成P2 = 0xFE; P2 = 0xFF;时会发现灯几乎没有变化，这是因为LED速度特别快，中间那短短的间隔我们基本分辨不出来，因此看上去就还是一直亮的，所以需要写个函数让LED灯亮与暗之间的时间延长。
在STL-ISP有软件延时计算器，它可以生成延时函数。

系统频率看单片机晶振上数值
将函数复制到程序，即可实现LED闪烁，改变延时时间就可以改变LED闪烁的周期。
如果每次改变时间都要生成一次函数也有点麻烦，可以先生成一个1毫秒的函数，然后增加变量x，把原本函数的内容循环x次，这样就相当于一个延时1*x毫秒的函数，每次要改变时间就只用改变参数x。

void Delay(unsigned int x)
{unsigned char i, j;while(x--){_nop_();//需要头文件#include <Intrins.h>i = 2;j = 199;do{while (--j);} while (--i);}
}

LED流水灯

可以通过位运算用循环实现流水灯

void main()
{while(1){int i=8;P2 = 0xFF;//一开始都不亮while(i--){Delay500ms();P2 = P2>>1;//逐一开始一个个亮起，到全部亮重新下一个循环Delay500ms();}}
}

稍微改变一下代码可以让LED灯单独一个一个流水亮起

void main()
{while(1){int i=8;P2 = 0xFF;while(i--){if(P2==0xFF) P2 = P2<<1;else P2 = (P2<<1) + 0x1;//左移低位补0，加1去除尾部的0可以保证只有一个0，这样LED灯就可以一个一个流水亮起Delay500ms();}}
}

还可以让其以二进制形式从1到255亮

void main()
{while(1){int i=256;while(i--){P2 -= 0x1;//或者num=0; num++; P2 = ~num;Delay(300);}}
}

独立按键控制LED灯暗灭

独立按键一头接地，一头接 I/O口上，单片机通电时，I/O口默认高电平。寄存器可以检测I/O口电平，再读回寄存器，当没有按下独立按键时，检测I/O口为高电平，按下独立按键时，检测I/O口为低电平，由此可以来判断按键是否按下。
P2控制的是整个8个LED灯，若要控制一个，可以写成P2_0、P2_1等形式，单独控制一个灯。

void main()
{while(1){if(P3_1==0) P2_0 = 0;//K1键按下P3_1=0，此时P2_0这个灯亮else P2_0 = 1;//松开按键灯不亮}
}

对于机械开关，在机械触点因弹性作用下在开关闭合、断开时会产生一连串抖动，所以可以在按键按下松开时延时一段时间进行消抖。

改一下可以实现跟日常开关灯一样，按一次开关后一直亮或一直暗。

void main()
{while(1){if(P3_1==0)//按下按键{Delay(20);//按下开关瞬间的延时while(P3_1==0);//没松手灯的状态不变，松手后变Delay(20);//松开开关瞬间的延时P2_0 = ~P2_0;//让灯一次亮一次暗}}
}

独立按键控制LED灯位移

通过两个按键控制LED左移右移

void main()
{int num=0;while(1){if(P3_1==0)//控制LED灯从第一个到第八个方向移动{Delay(20);while(P3_1==0);Delay(20);num++;if(num==8) num = 0;//此时说明LED灯已经亮到第八个了，继续往下亮应该从第一个重新开始P2 = ~(0x01<<num);//1左移的位置取反就是要亮的那个灯}if(P3_0==0)//控制LED灯反方向移动{Delay(20);while(P3_0==0);Delay(20);if(num==0) num = 7;else num--;P2 = ~(0x01<<num);}}
}

数码管

原理

common ground即公共端，一般指接地点，所以每一个 “ 8 ” 有一个共阴极，“ 8 ” 的每一个边对应一个引脚，给它的共阴极赋值0（位选），边的引脚赋值1，就可以让 “ 8 ” 对应边亮起（段选），呈现出想要的数字。

LED1 、 LED2…LED8端接在74HC138译码器输出端，它可以控制输出0还是1，还可以通过P2三个端口控制这八个端口。其按CBA顺序看，如果是000，转化为十进制即0，所以就是Y0为0，其他为1，剩下同理。

显示一个数字

void main()
{P2_4 = 0;P2_3 = 1;P2_2 = 1;//Y3对应LED4P0 = 0x7D;//0111 1101对应gfedca边亮
}

显示多个数字

void main()
{while(1){P2_4=1;P2_3=0;P2_2=1;P0=0x7D;//LED6显示6Delay(1);P2_4=1;P2_3=1;P2_2=0;P0=0x4F;//LED7显示3Delay(1);}
}

可以看到两个LED灯显示间加了延时函数，如果不加，会出现以下现象，它的显示位置错乱。因为数码管显示首先位选然后段选，然后再下一个位选段选，中间特别快这样上一个段选可能就跟下一个的位选结合显示，这样数据就错位了。所以让其中间延时一点可以避免这个现象。

但同时也不能延时太长，太长肉眼会很明显的看到两个数字的跳动，延时1毫秒数字依然是跳动的但频率过快人眼看上去就是常亮了。

矩阵键盘

原理

与独立按键类似，按下为0，从其接线可以看出每个按键一个脚和其同一行相连，另一个与其同一列相连，这样可以减少I/O口占用，如果像独立按键每个按键接入一个I/O口将需要16个I/O口，现在就只需要8个。要确定是哪个按键按下，就跟看坐标一样，可以先从行看，也可以先从列看。例如先从行看给P1_7赋0，然后检测P1_3是不是等于0，如果是代表S1被按下。

输出数字

我是跟着江科大自动协51单片机视频学的，利用LCD1602显示数字，LCD1602的程序从他那获取的。
写每个按键代表数字的函数：

unsigned char MatrixKey()
{unsigned char ch=0;P1 = 0xFF;//开始时全部置1P1_7 = 0;//从第一行开始判断if(P1_3==0){Delay(20);while(P1_3==0);Delay(20);ch = 1;}if(P1_2==0){Delay(20);while(P1_2==0);Delay(20);ch = 2;}if(P1_1==0){Delay(20);while(P1_1==0);Delay(20);ch = 3;}if(P1_0==0){Delay(20);while(P1_0==0);Delay(20);ch = 4;}P1 = 0xFF;P1_6 = 0;if(P1_3==0){Delay(20);while(P1_3==0);Delay(20);ch = 5;}if(P1_2==0){Delay(20);while(P1_2==0);Delay(20);ch = 6;}if(P1_1==0){Delay(20);while(P1_1==0);Delay(20);ch = 7;}if(P1_0==0){Delay(20);while(P1_0==0);Delay(20);ch = 8;}P1 = 0xFF;P1_5 = 0;if(P1_3==0){Delay(20);while(P1_3==0);Delay(20);ch = 9;}if(P1_2==0){Delay(20);while(P1_2==0);Delay(20);ch = 10;}if(P1_1==0){Delay(20);while(P1_1==0);Delay(20);ch = 11;}if(P1_0==0){Delay(20);while(P1_0==0);Delay(20);ch = 12;}P1 = 0xFF;P1_4 = 0;if(P1_3==0){Delay(20);while(P1_3==0);Delay(20);ch = 13;}if(P1_2==0){Delay(20);while(P1_2==0);Delay(20);ch = 14;}if(P1_1==0){Delay(20);while(P1_1==0);Delay(20);ch = 15;}if(P1_0==0){Delay(20);while(P1_0==0);Delay(20);ch = 16;}return ch;
}

主函数：

void main()
{unsigned char x;LCD_Init();while(1){x = MatrixKey();if(x)//x!=0说明有按键按下并显示那个按键代表数字，可以防止其循环过快看不到数字变化{LCD_ShowNum(1,1,x,2);}}
}

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