《中学生C51单片机易学实战入门教程》第二课 让LED闪起来实验准备：使用第一课已装配好的实验板 课程内容： 一、分析LED接线原理图：着重左上角的 LED电路部分。 LED正极接电源5V，现程序控制 LED负极（原理图中管脚P1^0）为0V，LED两端正向有电压差，于是LED导通，发光。 那如何控制让 LED灯 不发光呢？ 只要LED两端没有电压差就可以了，现在LED正极通过电阻已接上5V电压，只要LED负极也是5V电压，LED就不会导通，不发光了。 上一课中，控制LED负极电压的代码是： P10 = 0； 表示控制管脚 P1^0的电压为 0V，现在要改成控制管脚 P1^0的电压为 5V，这块单片机芯片只认识两个数字0与1，0代表0V，1代表5V。于是让LED灯不发光，只须改成以下程序代码： P10 = 1； 相当简单。 动手改程序，编译，下载到实验板中观察运行结果。 实验板没反应？不会坏了吧。 当然不是坏，分析下电路原理吧。 在没有加电的时候，LED灯两端电压为0，没电的状态下肯定不会发光。 当下载程序后，实验板加上电了，LED正极接上了5V电压，LED负极让程序控制了，也是5V电压，两端没有产生能让LED导通的电压差，于是LED不发光。 修改控制LED的代码改为 P10 = 0； 下载实验板，LED灯又发光了。 再修改控制LED的代码改为 P10 = 1； 下载实验板，LED灯又不发光了。 再修改控制LED的代码改为 P10 = 0； 下载实验板，LED灯又发光了。 … … 我想让LED 像星星一样闪啊闪，而这样的只能是不发光或只发光的状态不合要求。 二、如何才能实现闪的效果？那就是 先控制LED 发光一段时间，然后再控制LED不发光一段时间，如此重复下去。 单片机的工作状态是：只要给它加电，它就永不停息的工作，不断执行设定的程序，直到断电或烧坏。 所以，单片机是不会自己暂停一小段时间来让LED转状态的，必须由程序来控制。那单片机既然是永不停息的工作，又如何让编程序控制单片机暂停一小段时间呢？方法很简单，就是让它空跑，做无用的工作，达到消耗时间的目的，也就是浪费一下它的时间，实现延时效果。 开发单片机的前辈已设计好这个消耗时间的程序，称为延时函数，如下： void mDelay(uint Delay) { uint i; for(;Delay>0;Delay--) { for(i=0;i<> { ； } } } 先不管这代码是如何设计，先把这段代码输入到上一课的程序中，并控制LED灯的状态切换。 #include 'reg52.h' #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit P10= P1^0; void mDelay(uint Delay) { uint i; for(;Delay>0;Delay--) { for(i=0;i<> { ； } } } void main() { P10=0; mDelay（1000）； P10=1; mDelay（1000）； } 要注意，输入延时函数时，两行#define和整个延时函数代码要放在主程序段 void main()之前。因为要前面先有代码功能，后面才可能拿来使用，也就是调用延时功能。 代码量增加了，要注意按花括号分层级缩进代码，方便以后分析程序。 代码量增加了，这时可能编译时又会报错，必须要花时间去排除错误，这就叫查BUG和修复BUG。编代码，查BUG，修复BUG，测试，这几步重重复复，就是编程序的工作过程。 编译正确，下载到实验板上，可以看到达到了让LED闪的效果，可是闪得很慢，一秒才闪一下。 想改快点，也很简单，代码中的 mDelay（1000）； 括号中的数据称为参数，给不同的数据，延时函数就有不同的工作效果。可以分别把1000改成500、100、20等做实验检验下效果，实践是检验真理的唯一方法，必须动手做实验。 三、程序分析虽然实验有了效果，但是我们却仍然不知道为何能有这正确的结果。 我们来分块分析。 首先，主程序 main()里面的代码，容易理解，只要知道代码 mDelay(1000); 能延时一秒就行了。 然后再看mDelay 延时函数内部代码及相关代码，这回多了两行代码，这两行称为预编译定义： #define uint unsigned int //用 uint 代表unsigned int #define uchar unsigned char //用uchar 代码unsigned char 以后的程序中所有的uint 和uchar 在代码编译时会自动换成unsigned int和unsigned char，也就是就输入代码量减少了，但结效果不变，省时省力。 这两行基本代码以后的程序中都会出现。 void mDelay(uint Delay) //功能模块：延时函数，带控制参数 { uint i; //后面要用到的临时变量，使用前要先定义 for(;Delay>0;Delay--) //不断重复运行括号的代码，直到Delay减到0 { for(i=0;i<124;i++)> //直到i加到124才停止 { ； // 仅分号，没命令，效果是运行一次就空转一次 } } } 要点：其中 for()这行括号里面，第一位置放的是初始值，留空的话表示不用管初始值，中间位置放置控制结束的条件，条件符合就继续工作，条件不符合时就退出，第三位置放置的是每完成一次工作后要做的小小改变，达到控制程序的目的。 这个for()命令，称为循环结构，用于重复做一段相同的工作。 四、程序优化优化程序，能让编程素质提高。 细心的同学可能会发现，在main()程序段中 P10=0; mDelay（1000）； P10=1; mDelay（1000）； 先控制了LED发光，然后延时1秒，再控制LED不发光，然后延时1秒，然后 … … 没有然后了，程序结束了。但是为何程序却能按原意重复一闪一闪？ 没错，程序的确是结束了。 于是LED不发光了。 但是，由于单片机加电之后是永不停息的工作，于是它重新回到初始加电状态，于是又从头再次执行了 main()代码，于是LED又闪了。 也就是说，这个LED不停闪动。并不是我们的程序控制，而是单片机需要不停工作。 这可不行，这方式中有部分时间不是由程序控制，也就是不可控。这是编程大忌，绝不能让程序编着编着变成不由我控制了。 那个不停的工作也必须由代码控制。 刚好，刚学会使用的 for()循环结构派上用场了。 给LED灯加上永远循环的控制，main()主程序变成： void main() { for(;;) { P10=0; mDelay（1000）； P10=1; mDelay（1000）； } } 也就是不用管初始条件，不用管是否结束，只要做下去就是了。 继续优化。 功能增加了，代码也增加了，单片机做的工作也多了，这样工作时间就花多了，于是工作效率就下降了。 为提高效率，程序可以修改成如下： #include 'reg52.h' #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit P10= P1^0; void mDelay(uint Delay) { uint i; for(;Delay>0;Delay--) for(i=0;i<> } void main() { P10=!P10; mDelay（1000）； } 可以看到，程序长度一下子少了一半，这是因为 C语言中，如果控制的命令只有一行，那么可以省去配对的花括号。 主程序main()中，命令由原来的4行变成2行，只因一个叹号! 符号!是C语言的一个运算符，就像数学课中的 +(加) –(减)一样，它的作用是取反，单片机只认识0与1两个数，0取反就是1，1取反就是0 。 P10=!P10; 这代码就实现了每次循环让P10在0与1之间改变，达到控制闪的目的。 五、增补C语言注释功能为增加程序可读性，可以在代码行后面使用//符号，并加入文字说明，帮助理解这段代码的功能，还可以使用 /* 说明文字 */ 方式注释，其中说明文字部分可以分多行。 附记： |
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