51单片机项目基础篇
- LED闪烁
- 1、硬件电路设计和原理分析
- 2、软件设计
- 2.1、功能实现：LED闪烁
- 2.2、通过 KEIL 软件自带仿真查看延时时间
- 4、编译结果
- 5、结束语
LED闪烁
前言：
前一篇学会了点亮一颗LED以及驱动原理，那么这篇紧接着就来解锁LED的新功能，LED闪烁。当然这里指的闪烁，前提是基于肉眼余晖可见光达成的效果。
1、硬件电路设计和原理分析
开发板上 LED 模块电路原理图如下图所示：
看上图中 LED 采用共阳接法，D1-D8 连接到单片机的 P20-P27 口，即所有LED 阳极管脚接电源 VCC，阴极管脚通过一个 470 欧的限流电阻接到 P2 口上。
原理分析：
根据前面篇章 点亮一颗LED 的介绍我们知道，要让 LED 发光即对应的阴极管脚应该为低电平，若为高电平则熄灭。
所以如果要想 51 单片机控制 LED实现亮灭闪烁的效果，就必须通过单片机管脚在 P2 口上反复的输出低电平或高电平，其次MCU执行程序语句都会有一定的时间，为了达到人肉眼的余晖效应，因此只需编写一个循环函数，让CPU 不干其它事，专门在那循环运行即可实现延时功能。
2、软件设计
2.1、功能实现：LED闪烁
//实验现象：下载程序后开发板的“LED 模块”D1 指示灯闪烁
/**/
#include "reg52.h"
typedef unsigned int u16;//对系统默认数据类型进行重命名
sbit LED1 = P2^0;//将 P2.0 管脚定义为 LED1
//实现延时功能
void delay_10us(u16 ten_us)//大约延时 10us,可通过访问进行初略计算得到编译所用的时间
{
while(ten_us--);//作减减的运算占用编译时间达到延时的作用，但是这里的延时是实际编译估算的延时时间，不准确
}
void main()
{
while(1)//循环亮灭，实现人肉眼可见的“一亮一灭”（20~50ms）
{
LED1 = 0;//LED1 端口设置为0低电平,从而点亮一颗led
delay_10us(50000);//大约延时450ms,实现亮一会儿
LED1 = 1;//LED1 端口设置为1高电平,从而熄灭一颗led
delay_10us(50000);//大约延时450ms,实现灭一会儿
}
}
解释说明：
(1)、上述delay_10us函数的即为延时函数，主要通过 while 循环来实现延时效果。函数入口有一个形式参数ten_us，如果 ten_us 等于 1，则 while 循环执行一次，调用该函数执行一次延时时间大约 10us，目前没学定时器不够精确，不过能够满足人的肉眼余晖就行。
(2)、函数名的命名规则建议具备一定的含义，不可随意定义，比如delay_10us表示这个延时函数执行一次大约为10us，参数ten_us表示传参填写的是单位为us的数据，因为只需要执行延时不需要返回值，所以是void。
其次，参数的u16原型是unsigned int 因为相较之下比较繁琐，当程序量较多时，通常就采用此方式，使得程序简洁便捷，后续的程序中遇见此自定义的重命名类型，如：typedef unsigned char u8;等等，均同理。
值得注意的是：unsigned int具体占几个字节，由编译器决定，keil5是2个字节。根据参数类型就能够知道参数的传参范围，不能超过形参定义的范围。
如下表所示：
| 数据类型 | 编译环境位数 | 取值范围 |
|---|---|---|
| unsigned int | 16 | 0 ~ 65535 |
| unsigned int | 32 | 0 ~ 4294967295 |
(3)、最后主函数，main 函数内实现功能很简单，在 while 循环内，循环利用delay_10us( )函数间隔一定时间点亮 LED1和熄灭 LED1，这样即可实现 D1口 LED闪烁。
当然我们发现。延时函数的参数写的50000，那么应该为500ms的延时时间才对，那么为什么实际大约在450ms呢？
解释说明：
a、首先，50000这个参数呢是灵活的，因人而异，参数的大小是根据自己调试得出比较合适的闪烁效果，如果觉得闪烁太快参数就可以大一点（前提是符合u16的范围），觉得闪烁太慢参数就调小一点，最终得到的50000较为合适。
b、然后，为何实际延时大约为450ms呢？我们不妨直接使用调试功能一步步看。
2.2、通过 KEIL 软件自带仿真查看延时时间
首先，可以通过打开 KEIL 自带的软件仿真功能，操作如下：
**①打开实验工程，点击魔术棒，选择“Target”选项卡，在 Xtal(MHz)文本框中输入 12M，该值表示开发板上实际使用外部晶振大小，如果开发板上使用外部晶振是 11.0592M，则修改为对应值。**然后点击 OK。
②点击仿真按钮或组合快捷键Ctrl + F5，进入仿真界面，如下所示：
③点击 RST 按钮，重新复位系统参数，此时参数列表中 sec（second 单位秒的意思） 则为 0，然后在所要查看调试的代码数字前面用鼠标左键双击即可出现“红色块”，我们称之为断点。如果再次双击，即可取消该断点。当点击红色标记 8 处运行的时候就能直接运行到我们设置的断点处。
④当点击红色标记 8 运行时，可以看到黄色箭头直接定位到 36 行代码，也就是我们刚才设置的第一个断点位置，此时参数列表中 sec 时间是 0.00039s。
⑤再次点击红色标记 8 运行时，此时黄色箭头指向第 37 行代码，此时 sec为 0.450601s。
最后，将现在这个时间减去上一步的 sec 时间就可以得到 delay_10us(50000)运行的实际时间大约为450ms了。再次点击仿真按钮则可退出仿真界面，回到程序编辑界面。
4、编译结果
至此，整个程序就编写完成，我们编译一下，如下图所示：
从上图编译信息可以看出，我们的代码占用FLASH 大小为：code = 46 字节，所用的 SRAM 大小为：data = 9 个字节（9.0），xdata指是扩展的外部存储XSRAM所占的大小，并没有使用XSRAM所以为0。
硬件实验效果如图所示：
C51基础实验 LED闪烁文章附件
5、结束语
写这篇文章记录作为自己学习的笔记，笔者水平有限，希望有错误的地方还请多多指教，各抒己见交流学习，同时希望笔者的内容有帮助到你。如果有所帮助还请点点赞，表示支持哦。最后感谢各位的阅读（不喜勿喷）。
