【造物笔记】基于51单片机的心形流水灯

记录一下首个独立完成的小项目（虽然没有什么技术含量）

硬件方面：入门级的单片机点灯电路

软件方面：主要利用了c语言的位操作

整个项目的下载链接放在了文章最后

一、成品展示

正面

反面

二、元器件清单

STC89C52RC(51单片机) x 1
单排弯针(4Pin) x 1
IC插座(40Pin) x1
LED x 33
电阻(1KΩ) x 34
自锁按键 x 1
电容(33P) x 2
电容(104P) x 1
晶振(12MB) x 1
导线

三、原理图

首先是51最小系统
LED 的接线方式：阳极接VCC,阴极接IO口
LED 的布局

四、思路

LED 的阳极接正极，阴极接IO口，所以

将对应的IO口置为低电平即可点亮 LED
将对应的IO口置为高电平即可熄灭LED

只需要对一个32位无符号整数 (C51中是unsigned long) 进行操作，最后将它的值分为4组，分别赋值给P0、P1、P2、P3 IO口。

void setLed(u32 res)
{P2 = (res & 0x000000FF) >> (0*4);P0 = (res & 0x0000FF00) >> (2*4);P1 = (res & 0x00FF0000) >> (4*4);P3 = (res & 0xFF000000) >> (6*4);
}

一定要注意 LED 的连接顺序

五、程序

a. 程序框架

/*** Author：BY @ DLU Intelligent Control* Time: 2020-12-13* Version: 1.0*/#include <reg52.h>
#include <intrins.h>#define DELAY_MS 10typedef unsigned long u32;void setLed(u32 res);
void delay(u32 ms);void main()
{u32 a = ~(0x00000001), b = 0;u32 k = 0, i = 0;while(1){// 将特效代码粘贴在这里}
}void setLed(u32 res)
{P2 = (res & 0x000000FF) >> (0*4);P0 = (res & 0x0000FF00) >> (2*4);P1 = (res & 0x00FF0000) >> (4*4);P3 = (res & 0xFF000000) >> (6*4);
}void delay(u32 n)
{u32 i = 0, j = 0;for (i = 0; i < n; i++)for (j = 0; j < 123; j++);
}

程序说明：

宏定义 DELAY_MS 是延迟时间，单位是毫秒，可以通过它控制流水灯的频率

变量 i 是特效的执行次数，只需改变 i 的值，就能改变对应特效的持续次数和时间

变量 a 是将要操作的32位整数，改变 a 的初值，可以实现不同的特效

b. 特效代码

// 闪烁
i = 20;
a = 0;
for(k = 0; k < i; k++)
{delay(DELAY_MS * 2);a = ~a;setLed(a);
}

// 正转1圈
i = 32;
a = ~(0x00000001);
for(k = 0; k < i; k++)
{delay(DELAY_MS / 2);a = _lrol_(a, 1);setLed(a);
}// 反转1圈
i = 32;
a = ~(0x80000000);
for(k = 0; k < i; k++)
{delay(DELAY_MS / 2);a = _lror_(a, 1);setLed(a);
}

// 逐个点亮
i = 32;
a = ~(0x00000001);
for(k = 0; k < i; k++)
{delay(DELAY_MS);a = a >> 1;setLed(a);
}// 逐个灭掉
i = 32;
a = 0;
for(k = 0; k < i; k++)
{delay(DELAY_MS);a = (a + 1) << 1;setLed(a);
}

// 只灭一个，正转1圈
i = 32;
a = 0x00000001;
for(k = 0; k < i; k++)
{delay(DELAY_MS / 2);a = _lrol_(a, 1);setLed(a);
}// 只灭一个，反转1圈
i = 32;
a = (0x80000000);
for(k = 0; k < i; k++)
{delay(DELAY_MS / 2);a = _lror_(a, 1);setLed(a);
}

// 两边逐个点亮
i = 16;
a = ~(0xFFFF0001);
b = ~(0xFFFF8000);
for(k = 0; k < i; k++)
{delay(DELAY_MS);a = a << 1;b = b >> 1;setLed((a << 16) | b);
}

// 循环闪烁（只灭8个）
i = 100;
a = (0x11111111);
for(k = 0; k < i; k++)
{delay(DELAY_MS);a = _lrol_(a, 1);setLed(a);
}

// 循环闪烁（只亮8个）
i = 100;
a = ~(0x11111111);
for(k = 0; k < i; k++)
{delay(DELAY_MS);a = _lrol_(a, 1);setLed(a);
}

特效当然不只这么多，你可以自己思考一下，做出更多有意思的特效

c. 完整的程序

/*** Author：BY @ DLU Intelligent Control* Time: 2020-12-13* Version: 1.0*/#include <reg52.h>
#include <intrins.h>#define DELAY_MS 10typedef unsigned long u32;void setLed(u32 res);
void delay(u32 ms);void main()
{u32 a = ~(0x00000001), b = 0;u32 k = 0, i = 320;while(1){// 正转1圈i = 32;a = ~(0x00000001);for(k = 0; k < i; k++){delay(DELAY_MS / 2);a = _lrol_(a, 1);setLed(a);}// 反转1圈i = 32;a = ~(0x80000000);for(k = 0; k < i; k++){delay(DELAY_MS / 2);a = _lror_(a, 1);setLed(a);}// 逐个点亮i = 32;a = ~(0x00000001);for(k = 0; k < i; k++){delay(DELAY_MS);a = a >> 1;setLed(a);}// 逐个灭掉i = 32;a = 0;for(k = 0; k < i; k++){delay(DELAY_MS);a = (a + 1) << 1;setLed(a);}// 逐个点亮i = 32;a = ~(0x00000001);for(k = 0; k < i; k++){delay(DELAY_MS);a = a >> 1;setLed(a);}// 闪烁几下i = 20;a = 0;for(k = 0; k < i; k++){delay(DELAY_MS * 2);a = ~a;setLed(a);}// 只灭一个，正转1圈i = 32;a = 0x00000001;for(k = 0; k < i; k++){delay(DELAY_MS / 2);a = _lrol_(a, 1);setLed(a);}// 只灭一个，反转1圈i = 32;a = (0x80000000);for(k = 0; k < i; k++){delay(DELAY_MS / 2);a = _lror_(a, 1);setLed(a);}// 两边逐个点亮i = 16;a = ~(0xFFFF0001);b = ~(0xFFFF8000);for(k = 0; k < i; k++){delay(DELAY_MS);a = a << 1;b = b >> 1;setLed((a << 16) | b);}// 两边逐个点亮i = 16;a = ~(0xFFFF0001);b = ~(0xFFFF8000);for(k = 0; k < i; k++){delay(DELAY_MS);a = a << 1;b = b >> 1;setLed((a << 16) | b);}// 循环闪烁（只灭8个）i = 100;a = (0x11111111);for(k = 0; k < i; k++){delay(DELAY_MS);a = _lrol_(a, 1);setLed(a);}// 两边逐个点亮i = 16;a = ~(0xFFFF0001);b = ~(0xFFFF8000);for(k = 0; k < i; k++){delay(DELAY_MS);a = a << 1;b = b >> 1;setLed((a << 16) | b);}// 两边逐个点亮i = 16;a = ~(0xFFFF0001);b = ~(0xFFFF8000);for(k = 0; k < i; k++){delay(DELAY_MS);a = a << 1;b = b >> 1;setLed((a << 16) | b);}// 闪几下i = 20;a = 0;for(k = 0; k < i; k++){delay(DELAY_MS * 2);a = ~a;setLed(a);}// 循环闪烁（只亮8个）i = 100;a = ~(0x11111111);for(k = 0; k < i; k++){delay(DELAY_MS);a = _lrol_(a, 1);setLed(a);}}
}void setLed(u32 res)
{P2 = (res & 0x000000FF) >> (0*4);P0 = (res & 0x0000FF00) >> (2*4);P1 = (res & 0x00FF0000) >> (4*4);P3 = (res & 0xFF000000) >> (6*4);
}void delay(u32 n)
{u32 i = 0, j = 0;for (i = 0; i < n; i++)for (j = 0; j < 123; j++);
}

六、扩展

1、还可以利用PWM做出呼吸灯的效果

2、可以使用下面这种彩色的 LED ，效果会更好

七、完整项目下载

点击下载完整项目（基于Keil）

板子焊完了

程序写出来了

就等国家分配对象了

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