蓝桥杯----锁存器、LED、蜂鸣器、继电器、Motor

(七)、锁存器

1、原理

蓝桥杯中数据传入口都是P0，也就是数码管段选、位选数据、LED亮灭的数据、蜂鸣器启动或禁用的数据，外设启动或者关闭都需要通过P0写入数据，那么如何这样共用一个端口会造成冲突嘛，答案是肯定的。所以蓝桥杯加入了锁存器---通过P2高三位（22、21、20）操作。如图三十LED锁存器对应地址为Y4C,凑成高三位数据100，后五位自动补零，P2对应数据1000 0000（用十六进制表示0x80）。Y5C对应数据就是1010 0000（0xa0）…

2、代码示范与解读

如图三十一，首先定义一个temp临时变量，再在P0口传入数据

P2 & 0x1f就是保留低五位，单独使高三位全为0，因为高三位才是锁存器的选择位。

再单独改变temp = temp | 0x80，0x80是刚刚推出来的数据，这样|上，就是单独修改了高三位，低五位保持不变。再将数据放入P2中，此时P0中数据就已经传入了。

最后我们temp = P2 & 0x1f就是清空高三位，P2 = temp关闭锁存器。注意如果此时不关闭锁存器，那么一旦有数据传入P0就会被立即写入。

对这个代码进行推广，只需改变0x80那个位置的数据即可，假设想操作数码管位选的锁存器Y6C，可知为1100 0000(即为0xc0),将0x80改成0xc0就可以传入数码管位选数据了。

图三十 LED原理图

图三十一 借助锁存器写入数据

(八)、LED

1、原理（图三十）

在P00-P07口传入数据，对应第一盏灯到第八盏灯，打开锁存器，就可以实现LED亮灭了。由原理图可知，为共阳极接法，当P0端口传入低电平数据时，就点亮LED了。注意51单片机LED亮灭可能不同。

2、代码解读（图三十二）

定义一个数组，传入LED亮灭的数据，1为亮表示使能，0为灭表示失能

定义两个变量，temp_1与temp_1_old，只有这两者不相等时操作寄存器(改变)写入，temp_1存放亮灭的八位数据。

LED_Buf[0]<<0就是将第一个灯数据左移0位，放在temp_1的最低位，就是操作P00第一个灯。LED_Buf[1]<<1就是把第二个灯数据按二进制左移1位，放在temp_1的Bit2位…

有改变发生，两者不同了，写入数据，记住低电平点亮灯，所以要取反，在打开LED的锁存器，更新temp_1_old的值。

在主程序中我们可以打开定时器0，写一个1ms中断函数,在中断中扫描这个函数。

图三十二 LED代码解读

(九)、继电器、蜂鸣器、Motor

1、原理（图三十三）

最左边P01~P07是数据输入端口，最右边Relay就是对应继电器，Motor就是发动机，Buzz对应蜂鸣器，低电平0就是打开这个设备，但是ULN2003设备在中间会对数据进行取反，所以打开Relay数据为空一位011 1111，对应最左边数据为 0001 0000，即为0x10。同理打开蜂鸣器即为0x40，打开Motor即为0x20。

图三十三 外设原理图

2、代码解读（图三十四）

开局必须定义两个全局变量为蜂鸣器、继电器、发动机共用，防止不同变量操作对其他设备影响。

当Flag为1时，必须单独变化第四位为1，其余的不变，用 | 操作符来实现，|上0这一位就是保持不变，|上1就是强制为1。当Flag为1时，第四位为0，其余的不变，用 & 符来实现。

temp_2就是临时数据值，temp_2_Old就是记录上一个状态的值，不相同说明状态发生了改变，将数据传入P0端，打开锁存器即可。

图三十四 代码解读（继电器）

3、代码推广(图三十五、图三十六)

将0x10改为0x40就是单独打开蜂鸣器代码，改成0x20就是启动Motor电机代码，电机适用于设计PWM波形的。一般来说只考继电器在特定条件下打开与关闭。

图三十五 蜂鸣器推广代码

图三十六 Motor推广代码

4、提供参考代码，希望对读者有帮助

#include <STC15F2K60S2.H>idata unsigned char temp_1 = 0x00;
idata unsigned char temp_old_1 = 0xff;
void LED_Disp(unsigned char *LED_Buf)   //传入LED数据数组，1亮、0灭
{unsigned char temp; temp_1 = 0x00;temp_1 = (LED_Buf[0]<<0) | (LED_Buf[1]<<1) |(LED_Buf[2]<<2) |(LED_Buf[3]<<3) |(LED_Buf[4]<<4) |(LED_Buf[5]<<5) |(LED_Buf[6]<<6) |(LED_Buf[7]<<7);    //通过一个数组传入8个LED灯的数据  //LED_Buf[0]<<0，假设第一个数据为1,数据<<（按位左移）0就是让Bit1为1//LED_Buf[1]<<1，假设第一个数据为1,数据<<（按位左移）1就是让Bit2为1if(temp_1 != temp_old_1)  //数据改变{P0 = ~temp_1;    //一定记得取反temp = P2 & 0x1f;temp = temp | 0x80;   //操作Led灯的锁存器P2 = temp;temp = P2 & 0x1f;P2 = temp;temp_old_1 = temp_1;   //更新temp_old_1}
}idata unsigned char temp_2 = 0x00;
idata unsigned char temp_2_old = 0xff;//继电器操作函数
void Relay_Disp(unsigned char Flag)
{unsigned char temp;if(Flag)temp_2 |= 0x10;elsetemp_2 &= ~0x10;if(temp_2 != temp_2_old){P0 = temp_2;temp = P2 & 0x1f;temp = temp | 0xa0;P2 = temp;temp = P2 & 0x1f;P2 = temp;temp_2_old = temp_2;}
}//蜂鸣器操作函数
void Beep_Disp(unsigned char Flag)
{unsigned char temp;if(Flag)temp_2 |= 0x40;elsetemp_2 &= ~0x40;if(temp_2 != temp_2_old){P0 = temp_2;temp = P2 & 0x1f;temp = temp | 0xa0;P2 = temp;temp = P2 & 0x1f;P2 = temp;temp_2_old = temp_2;}
}//Motor操作函数
void Motor_Disp(unsigned char Flag)
{unsigned char temp;if(Flag)temp_2 |= 0x20;elsetemp_2 &= ~0x20;if(temp_2 != temp_2_old){P0 = temp_2;temp = P2 & 0x1f;temp = temp | 0xa0;P2 = temp;temp = P2 & 0x1f;P2 = temp;temp_2_old = temp_2;}
}

5、提供定时器1代码与中断

//定时器一初始化，自己加上EA = 1;ET1 = 1;
void Timer1_Init(void)		//1毫秒@12.000MHz
{AUXR &= 0xBF;			//定时器时钟12T模式TMOD &= 0x0F;			//设置定时器模式TL1 = 0x18;				//设置定时初始值TH1 = 0xFC;				//设置定时初始值TF1 = 0;				//清除TF1标志TR1 = 1;				//定时器1开始计时EA = 1;                 //打开总中断ET1 = 1;                //打开定时器一中断允许位
}void Timer1_Routine() interrupt 3
{
LED_Disp(LED_Buf);         //LED扫描
}