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单片机中文网 · 更新于 2018-11-28 11:00:43

4.8 单片机 LED 流水灯程序[详细]

我们前边学了点亮一个 LED 小灯,然后又学了 LED 小灯闪烁,现在我们要进一步学习如何让8个小灯依次一个接一个的点亮,流动起来,也就是常说的流水灯。先来看8个 LED 的核心电路图,如图4-12。

图4-12 LED 小灯电路图

通过前面的课程,我们可以了解到控制引脚 P0.0 经过 74HC245 控制了 DB0,P0.1 控制 DB1...... P0.7 控制 DB7。我们还学到一个字节是8位,我们如果写一个 P0,就代表了 P0.0 到 P0.7 的全部8个位。比如我们写 P0 = 0xFE;转换成二进制就是 0b11111110,所以点亮 LED 小灯的程序,实际上我们可以改成另外一种写法,如下所示。

#include <reg52.h>

sbit ADDR0 = P1^0;
sbit ADDR1 = P1^1;
sbit ADDR2 = P1^2;
sbit ADDR3 = P1^3;
sbit ENLED = P1^4;

void main(){
    ENLED = 0;
    ADDR3 = 1;
    ADDR2 = 1;
    ADDR1 = 1;
    ADDR0 = 0;

    P0 = 0xFE;  //向 P0 写入数据来控制 LED 小灯
    while (1);  //程序停止在这里
}

通过上边这个程序我们可以看出来,可以通过 P0 来控制所有的8个 LED 小灯的亮和灭。我们下边要进行依次亮和灭,怎么办呢?从这里就可以得到方法了,如果想让单片机流水灯流动起来,依次要赋给 P0 的数值就是:0xFE、0xFD、0xFB、0xF7、0xEF、0xDF、0xBF、0x7F。

在我们的 C 语言当中,有一个移位操作,其中<<代表的是左移,>>代表的是右移。比如 a = 0x01<<1;就是 a 的结果等于 0x01 左移一位。大家注意,移位都是指二进制移位,那么移位完了,本来在第0位的1移动到了第一位上,移动完了低位是补0的。所以 a 的值最终是等于 0x02。

还要学习另外一个运算符~,这个符号是按位取反的意思,同理按位取反也是针对二进制而言。比如 a = ~(0x01); 0x01 的二进制是 0b00000001,按位取反后就是 0b11111110,那么 a 的值就是0xFE 了。

学会了这两个符号后,我们就可以把流水灯的程序写出来,先把程序贴上。

#include <reg52.h>

sbit ADDR0 = P1^0;
sbit ADDR1 = P1^1;
sbit ADDR2 = P1^2;
sbit ADDR3 = P1^3;
sbit ENLED = P1^4;

void main(){

    unsigned int i = 0;  //定义循环变量 i,用于软件延时
    unsigned char cnt = 0; //定义计数变量 cnt,用于移位控制

    ENLED = 0;
    ADDR3 = 1;
    ADDR2 = 1;
    ADDR1 = 1;
    ADDR0 = 0;
    while (1){  //主循环,程序无限循环执行该循环体语句
        P0 = ~(0x01 << cnt);  //P0 等于1左移 cnt 位,控制8个 LED
        for (i=0; i<20000; i++); //软件延时
        cnt++;  //移位计数变量自加1
        if (cnt >= 8){  //移位计数超过7后,再重新从0开始
           cnt = 0;
        }
    }
}

程序中 cnt 是 count 的缩写,计数的意思,是非常常用的一个变量名称。当 cnt 等于0的时候,1左移0位还是1,那么写成二进制后就是 0b00000001,对这个数字按位取反就是 0b11111110,亮的是最右边的小灯。当 cnt 等于7的时候,1左移7位就是 0b10000000,按位取反后是 0b01111111,亮的是最左边的小灯。中间过程大家可以自己分析一下了。

流水灯结束后,关于小灯的讲解,就暂时告一段落了,后边还有小灯的高级用法,我们到时候再详细讲解。