单片机学习笔记之LED流水灯

学习过程跟随B站up主@海创电子

  这里我们采用的开发板是大科电子工作室的FM-STC15开发板。

  LED部分的原理图如下：

  在开发板上实现流水灯，必须先了解开发板上的LED小灯是如何排列的。上图的LED小灯显然是属于“共阳”（即LED的“阳级”连在一起）。与之相反，也有的开发板上的LED小灯是属于“共阴”的，这时我们就需要判断LED灯的亮灭是需要高电平还是低电平，这与接下来编程时的“0”和“1”是有关系的。

  在单片机学习笔记（2）当中，我简单的介绍了关于利用单片机简单实现LED的亮灭，今天我们来学习如何制作流水灯。

方法1：利用十六进制数来制作流水灯

  具体代码如下：

#include <STC15.h>
#include <intrins.h>    /*intrins.h，函数，应用于程序设计，一般出现于C51单片机编程中，一般程序中需要使用到空指令_nop_(),
                          字符循环移位指令_crol_等时使用。*/
#define LED P0          //用“define”语句来表示常量，即将"LED"定义为P0端口。
void delay();
void main()
{
	while(1)
	{
		LED=0xFE;      //这里使用了十六进制数来表示，对P0这个io口进行了统一的定义。
		delay();       //之后就是使用延时函数来实现灯交换闪烁的间隔时间。
		LED=0xFD;
		delay();
		LED=0xFB;
		delay();
		LED=0xF7;
		delay();
		LED=0xEF;
		delay();
	}
}
void delay()
{
	unsigned int i,g;
	_nop_();              /*这里使用“_nop_()”空指令的目的也是为了延时，
	_nop_();                程序运行到这里会出现一定的时间间隔且不做任何操作。
	for(i=0;i<300;i++)      使用时需要先声明头文件“<intrins.h>”*/
	{
		for(g=0;g<1000;g++);
	}
}

方法2：利用“for”循环语句实现流水灯

  代码大同小异，不同的是在“while”循环语句当中采用“for”循环语句，并且使用了位移取反的操作，略微麻烦，相关代码如下：

while(1)
{
	unsigned int k;
	for(k=0;k<8;k++)
	{
		LED=~(0x01<<k);   //“<<”运算符做位移操作，表示数值向左位移。
		delay();
	}
}

  “~”作为取反符号，在“for”循环语句执行时，初始的十六进制数为“00000001”，由于第一次循环时k的值为0，所以不作位移操作，最后得到的十六进制数也是“00000001”。在第二次循环的时候，k的值为1，数值向左位移一位，即“00000010”，此时第二个灯开始亮，以此类推。

方法3：利用数组来实现流水灯

  同样的，使用数组也可以实现流水灯，代码如下：

unsigned char code table[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
//定义一个数组，数组内容则为十六进制数

void main(void)
{
	P0M0=0X00;P0M1=0X00;
	//这里对I/O口进行初始化
	
	P1M0=0X00;P1M1=0X00;
	P2M0=0X00;P2M1=0X00;
	P3M0=0X00;P3M1=0X00;
	P4M0=0X00;P4M1=0X00;
	while(1)
	{
		P0=table[0];        /*依次输出数组内的内容
		delay();              也可以尝试采用“for”循环
		P0=table[1];          遍历数组的方法来实现流水灯*/
		delay();
		P0=table[2];
		delay();
		P0=table[3];
		delay();
		P0=table[4];
		delay();
		P0=table[5];
		delay();
		P0=table[6];
		delay();
		P0=table[7];
		delay();
	}
}

小技巧：在数组当中插入“标志数”进行循环

  同样的，在循环语句当中使用数组时，可以采用这样的写法：

#include <STC15.h>
unsigned char
LedChar[]={0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xEE,0xDD,0x21,0x12,0x00};
void delay();
void main()
{
	while(1)
	{
		unsigned char i=0;
		while(LedChar[i]!=0x00)
		{
			P0=LedChar[i];
			delay();
			i++;
		}
	}
}
void delay()
{
	*********
}

  在数组当中的“0x00”就是所谓的标志数，当数组循环到“0x00”时，程序执行到while内的判断，循环就会跳出，这样的写法相对于单纯的使用for语句会简单很多。在习惯上不在数组名后面填写元素个数的话，这个方法也可以巧妙的让循环跳出。

  注意，“标志数”作为标志作用，不应与数组内的其他元素相同。

C语言知识穿插——有参延时函数

  一般来说，延时函数延时的时间为1秒，如果延时的时间较长，我们可以将原来的延时函数进行改写：

void delay(unsigned int j)   //这里的“j”是形式参数
{
	unsigned int i,j;
	for(i=0;i<183;i++)
	{
		for(k=0;k<j;k++);
	}
}

  在使用上只需改变函数括号内的数值即可：

dalay(1000);     //括号内的称之为“实际参数”

  注意，在使用时需要在主函数的前面修改函数声明：

void delay(unsigned int j);

  总结一句话就是在延时函数当中加入参数，通过改变参数的数值来实现对延时函数时间的控制。