Autoleaders控制组——51单片机LED与数码管相关内容
一、单片机介绍
1、单片机，英文Micro Controller Unit，简称MCU
2、内部集成了CPU、RAM、ROM、定时器、中断系统、通讯接口等一系列电脑的常用硬件功能
3、单片机的任务是信息采集（依靠传感器）、处理（依靠CPU）和硬件设备（例如电机，LED等）的控制
4、单片机跟计算机相比，单片机算是一个袖珍版计算机，一个芯片就能构成完整的计算机系统。但在性能上，与计算机相差甚远，但单片机成本低、体积小、结构简单，在生活和工业控制领域大有所用
5、51单片机详细内容介绍：
所属系列：51单片机系列
公司：STC公司
位数：8位
RAM：512字节
ROM：8K（Flash）
工作频率：12MHz（本开发板使用）
（寄存器中，用十六进制表示各口状态。如P2=0xEF;表示1111 1110）
（电路中排阻的读书：102——10 00；473——47 000即末尾数字表示倍率）
6、编程基本框架：
#include<>
void main()
{}
二、点亮LED
1、LED闪烁:
（先看代码：LED闪烁）
#include
void Delay100ms(unsigned int xms)
{
unsigned char i, j;
while(xms--){
i = 180;
j = 73;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
}
void main()
{
while(1){
P2=0xFE;
Delay100ms(10);
P2=0xFF;
Delay100ms(10);
}
} （1）该段代码有三个部分组成，头文件、Delay100ms函数、main主函数。
（2）头文件：#include
（3）Delay100ms函数：（在stc软件界面右上角工具栏中有“软件延时计算器”，选择好延时后，选好指令集——stc-Y1）复制粘贴在void main（）前。其起的作用是让单片机执行完任务后停顿xms。注意的是，该函数是修改后的函数，原函数只能停顿固定的时间，而我们为这个函数添加了变量(unsigned int xms)，然后再添加一个循环，该循环以xms为条件，非零继续进行，变至零停止（x--），例如主函数中的Delay100ms(10);原本只能停顿100ms，加入变量10后，该函数会进行10次，即为1000ms，也就是1s。
（4）main主函数：while(1){}的括号内为非零数1，表示含义为“真”，因此该循环会一直进行下去不会停止。{}内的P2表示的是八个LED灯，P2有八位数，根据十六进制，P2=0xFE表示1111 1110，我们知道LED在低电频状态下才能工作，也就是L1会工作，其他关闭。后面Delay100ms(10);是引用Delay100ms函数，进行停顿。紧接着P2=0xFF表示1111 1111，即为全部LED关闭。如此循环下去，实现了LED的重复闪烁。
2、独立按键控制LED
（1）轻触按键，相当于电子开关，通过内部金属弹片来实现接触断开
（注意：RXD为3_1口，TXD为3_0口，下面两个分别为3_2口，3_3口）
（按下按键即为低电频）
（先看代码：独立按键控制LED）
#include
void Delay100ms(unsigned int xms)
{
unsigned char i, j;
while(xms)
{
i = 180;
j = 73;
do
{
while (--j);
} while (--i);
xms--;
}
}
void main()
{
while(1)
{
if(P3_1==0)
{
Delay100ms(2);
while(P3_1==0);
Delay100ms(2);
P2_0=~P2_0;
}
}
} （2）要想通过按键实现控制LED，原理就是编写一个判断语句if语句来以按键为条件，达到条件后执行LED亮起的任务
（3）值得注意的事if和while括号里应该是==，表示两个值是否相等的意思
（4）也许会奇怪为什么要在if里添加Delay100ms(2);这里就要讲到按键抖动了
（为了防止抖动产生的影响，我们会在按下按键，和松开按键后，选择停顿20ms左右）
（5）if函数内还有个while语句，括号内是P3_1==0，表达的意思是K1键一直被按着（其实就是想你一直按着K1不工作，直到你松开）。为什么while没有{}？因为程序只想让其不工作，不需要其他任务，所以括号内为空内容，可不添加{}。
（6）P2_0=~P2_0;其中~为取反符号。如下是数据运算的其他符号
而P2_0一开始为暗——0，而~P2_0变为1——亮，并将该值赋给了P2_0。后面再按，执行程序P2_0——1变为~P2_0——0。（注意的是P2有八位，控制八盏LED。P2_0有一位，只控制一盏）
3、按键控制LED二进制亮起
（先看代码：按键控制LED二进制亮起）
#include
void Delay100ms(unsigned int xms) //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j;
while(xms)
{
i = 180;
j = 73;
do
{
while (--j);
} while (--i);
xms--;
}
}
void main()
{
unsigned char num=0;//¸ÃÀàÐÍΪ°Ëλһ¿ªÊ¼±íʾ0000 0000
while(1)
{
if(P3_1==0)
{
Delay100ms(2);
while(P3_1==0);
Delay100ms(2);
num++;//¸ÃÀàÐÍ´Ó0000 0000¿ªÊ¼²»¶Ï½øÐжþ½øÖƵؼÓÒ»
//±ä³É0000 0001->0000 0010->0000 0011->0000 0100
P2=~num;//¸ÃÈ¡·´²½ÖèʹÁãÈ«±äΪһ¼
//¼´Îª1111 1110->1111 1101->1111 1100->1111 1011
}
}
} （1）相对于上一个代码，这里多了unsigned char num=0;num++;从之前C语言学习中我们知道unsigned char是定义字符，其定义的是一位八位字符。且看下面其他的定义以及他们对应的位数
（2）unsigned char num=0;表示的是num这个字符表示0000 0000
（3）num++；表示的是num=num+1。根据二进制的加减法：
0000 0000->0000 0001->0000 0010->0000 0011->0000 0100.......
（4）最后的P2=~num;一下子把八位数给取反，十分方便，实现了LED二进制式地亮起
4、PLUS：K1和K2按键控制LED左右移动
（先看代码：K1和K2按键控制LED左右移动）
#include
void Delay100ms(unsigned int xms) //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j;
while(xms)
{
i = 180;
j = 73;
do
{
while (--j);
} while (--i);
xms--;
}
}
void main()
{
unsigned char num=0;//¶¨Òå±äÁ¿Òª·ÅÔÚ×îÇ°Ãæ
P2=~0x01;
while(1)
{
if(P3_0==0)
{
Delay100ms(2);
while(P3_0==0);
Delay100ms(2);
num++;
if(num>=8)
{
num=0;
}
P2=~(0x01<0000 0010
}
if(P3_1==0)
{
Delay100ms(2);
while(P3_1==0);
Delay100ms(2);
if(num==0)
{
num=7;
}
else
{
num--;
}
P2=~(0x01< （1）首先初始化LED的状态P2=~0x01;
（2）我们设想K1控制LED向左走，K2控制LED向右走。所以需要设立两种条件，两个if来判断按的是那个按键。
（3）先看K2键（P3_0）：点击一次K2，进行num++，num从0000 0000二进制式加1，但是我们看最后P2=~(0x01< （4）if语句内还有个if语句，是用来处理满格的情况，也就是当num=8，LED无法进八格，所以就干脆重新开始，num=0，直接P2=~0x01。 （5）再看K1键（P3_1）：点击一次K1，这里先是判断了num的数值，若num=0，也就是说LED灯仍处在第一位，那么点击K1，没有位置让LED向左移动，那就让他变为最右边的位置P2=~(0x01< （1）显示器，有多个发光二极管组成 （2）数码管引脚定义： （值得关注的是单个数码管八个LED的字母代号（包括小数点DP） 再看单个数码管的连接方式，共有十个连接口，其中3，8口已经用来连接阴极，还剩下八个口来连接剩下的LED，都是以就近原则来连接的。 ） （3）单个数码位的连接方式 ： 该连接方式为共阴极连接（阴极连到一个口）。该连接方式为共阳极连接（阳极连到一个口） （很简单的理解：有电流流过，LED才能亮，电流从高电频流向低电频，就拿共阴极连接来举例：对于数码管，我们要点亮A号LED灯，需要在7号位给高电频，才能使电流流过LED灯。注意区分LED与数码管的区别） （4）四位一体数码管 （为什么四位数码管的口只比一位多了两位？且看他们的连接方式：相同字母序号的LED连接在一条管上，而各位的共阴极分别连在了剩下的四个口） （5）了解完数码管的构造和接线原理，还需要了解控制他的其他外设。 右上角的ABC，是用来选定LED灯的，C为高位，A为低位，按照CBA的顺序赋给它0、1的值，根据二进制来选择右边Y0~Y7的LED灯。由于我们的LED灯是四位一体的，LED的连接线路有些事重复的，因此我们需要通过译码器来选择需要发光的LED灯（看下图演示） ·在译码器和数码管中间下方的外设为双向数据缓冲器。 ·我们通过译码器选择好LED灯后，要通过该外设来控制大LED灯中的八位小LED灯的亮暗（即显示出数字） ·可以看到从数码管下方连接出来的线路abcdefg，刚出来的数字是连接的线路号码，接入双向数据缓冲器后需要注意的是A0-B0,A1-B1.....。再看左边的LE的P0_0，P0_1,P0_2.....。通过双向缓冲器，我们可以控制abcdefg的亮灭（由于是共阴极连接，所以1为亮，0为灭）来展示我们想要的数字。（看下图演示） ·由此，我们可以定义一个数组来显示各个数字 int shuzi[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,}; · 0在第一位即shuzi[0]，1在第二位即shuzi[1]....... （6）数码管显示数字的过程 ·位选-段选 位选-段选 位选-段选 位选-段选...... ·但是由于过程很快，所以有时候段选还未结束时，下一段位选已经开始了，这时候就会导致产生重影，LED灯模糊难辨 ·因此需要在段选和位选之间加一段延迟——位选-段选 Delay100ms(0.1) 位选-段选，就可以解决这一问题。 （看代码：在四位一体显示数字5201314） 1、该段代码有三部分组成其一为void Delay100ms(unsigned int xms)函数，其二为void num(int location,int number)函数，其三为void main()主函数。 2、void Delay100ms(unsigned int xms)前面介绍过，在这就不做过多赘述。 3、void num(int location,int number)函数中有两个变量location和number，都是int类型 （1）location用作Switch case语句变量。输入location的值，与case对应的值进行配对，如果按顺序来如果符合，就进行case里的程序。注意：记得带case最后添加break。否则会导致整排数码管全部显示出数字。举例：当我们给location的值是2，对应着case 2，进行的操作是P2_4=1;P2_3=1;P2_2=0;break;根据二进制110转化为十进制6，数码管从右开始数六位，我们习惯是从左往右看，所以我们的第二位相当于从右往左的第六位 （2）number用作shuzi[]的变量，即shuzi[number]，当我们赋给number的值是0是，数组就位shuzi[0]，按照我们前面设立的数组： int shuzi[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,};可知shuzi[0]就是0x3F，点亮的LED灯就组成0。 （3）接着是进行Delay100ms(0.1);的操作即停顿10ms （4）最后一步将P0=0x00进行全部清零，这一步很关键，否则就会出现重影现象！ （其实我们LED灯的循环很快，我们眼睛看到LED灯其实是不停以很快的速度闪烁的，由于我们的视觉暂留，所以我们看到的是完整的数字） 4、 void main()主函数，看到while函数内运用了多个num函数，num(2,5)表达的意思就是，从左往右数第2个格的位置显示出数字5，后面以此类推。（由于第二个while已经在第一个while函数内，所以break跳出循环后继续该循环，break加不加无所谓。） （看最后呈现效果）
三、数码管1、LED数码管：
译码器
双向数据缓冲器
#include 