「嵌入式」51 单片机 LED 灯基础知识（附代码和仿真）

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一、LED简介

LED（light-emitting diode），即发光二极管，俗称LED小灯，是一种由磷化镓（GaP）等半导体材料制成的、能直接将电能转变成光能的发光显示件。当LED内部有一 定电流通过时，它就会发光，不同LED能发出不同颜色的光，常见的有红色、绿色、黄色等。

LED二极管极性判断

下图是用引脚长短区别正、负极性引脚的LED，它的两根引脚一长一短， 长的一根是正极，短的为负极。

很多贴片型的LED都会标有相应的标识，一般是绿色，例如类似于英文字母“T”，如下图。

很多封装像有些0603、0805等封装的贴片发光二极管在底部都会有”T”字形符号，“T”一横的一边是正极，另一边则是负极。

也有些贴片型LED会标有类似于三角形符号丝印，那么三角形底边靠近的是正极，顶角靠近的是负极。

二极管灯在电路图的符号如下图，在电路图当中左边是正极、右边是负极。在LED当中只有正极接入正极，负极接入负极它才会有电流流进去。

二、51单片机开发板上的LED

51开发板用的是普通的贴片发光的二极管，这种二极管通常是正向导通电压1.8~2.2V。工作电流一般在1~20mA。其中，当电流在1~5mA变化的时候，随着通过LED的电流越大，人们的肉眼会明显感觉到这个灯越来越亮，而当电流处于5~20mA变化时候，看到的发光二极管的亮度变化就不太明显了。当电流超过20mA时候，LED灯就会有烧坏的危险了。电流越大，烧坏的速度也就会变快。所以，在使用过程当中应该要特别注意它的电流参数。

这里的VCC就是电源的正极，左边红色的字就是网络标号，这里的引脚低电平时，这个LED灯才会点亮。

在电路图中电流经过一个1k的电阻后，才到达LED灯的，这个电阻在这里起到限流的作用，从而也被称作是：限流电阻。例如，VCC = 5V，LED如果直接接到 5V 上，由于电流过大会把这个LED灯给烧毁。所以在这里的串联电阻就起到了一个限流的作用。通过单片机将管脚置电平，LED灯就会点亮。一般情况下，若电源电压为5V，输出高电位电压也是5V左右，低电位电压接近0V，单片机把这种电平叫做TTL电平。

三、如何控制IO口输出高低电平

单片机内部有四个寄存器分别对应4个并行IO口（P0-P3），头文件的定义如下：

/* BYTE Register */sfr P0 = 0x80;sfr P1 = 0x90;sfr P2 = 0xA0;sfr P3 = 0xB0;

每个寄存器有8位，在单片机编程中可以对整个字节进行操作，也可以对单个位进行操作。

按位操作，单片机IO口默认高电平，在主函数中给IO口低电平，LED灯就会点亮。

#include <reg51.h>sbit LED=P2^0;void main()   {  while(1)  {    LED=0;  //点亮LED灯  }}

按字节操作

#include <reg51.h>void main() { while(1) { P2=0xfe; //点亮LED灯 }}

上面两段代码的功能都是一样的。将上述代码通过Ｋeil编译生成hex文件，然后烧录到单片机中就可以点亮一个LED灯。

四、Proteus仿真实现点亮LED灯

首先，通过keil编写程序，保证无错误无警告，并生成hex文件。

然后在proteus中画出单片机的原理图（晶振电路和复位电路部分可以不画，不影响功能），然后加载hex文件。

另外由于仿真中的LED的参数原因，选择限流电阻100Ω。运行效果如下。

四、LED灯的应用

在单片机项目设计中，LED灯的应用很广。比如，以LED灯为主要器件的：LED流水灯、交通灯。

流水灯：

交通灯：

在其他单片机项目中，LED也常用作电源指示灯，工作状态指示灯，报警指示灯等等。例如，

多点测温报警系统：

农田自动灌溉系统：

文章来源：
https://mp.weixin.qq.com/s/tj_nJJgTshrWmBVTxQqyVA