江协科技/江科大-51单片机入门教程——P[2-1] 点亮一个LED

本节将向大家介绍如何用 51 单片机去控制开发板上的 LED。开发板上的 LED 位置标注有 “LED 模块”。

第二章要写 3 个程序代码：第一个代码实现点亮开发板上的第一个 LED；第二个代码让第一个 LED 以 1 秒为周期闪烁；第三个代码使 8 个 LED 以流水灯的方式一位一位移动。左上角数码管可能因引脚冲突乱跳，不用理会，只要 LED 显示正确即可。

目录

一、新建工程

二、LED介绍

三、开发板上LED连接方式

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一、新建工程

上一节已安装好软件，现在双击打开。编写代码前需新建一个工程，工程就像办公的桌子，有了它才能编写代码。

建工程步骤如下：

点击 “project”，选择 “new project”

提示保存工程位置时，默认会保存到文档，建议在桌面上新建一个名为 “keilproject” 的文件夹，将代码集中放在这里。

双击打开该文件夹，再新建一个名为 “2 -1 点亮一个 LED” 的文件夹。

工程名字建议起通用的，如 “project”，点击保存。

此时会弹出对话框让选择单片机型号，51 单片机有很多公司生产，有多种型号，我们用的是 STC89C52，但软件中没有STC，可选用 Atmel文件夹里的 AT89C52，它与 STC89C52 操作方式和功能一样。

接着会弹出复制启动文件到工程文件底下的对话框，选 “是” 或 “否” 均可，选 “是” 新建工程后会自动添加启动文件，一般不需要修改，所以选 “否”。

工程建立完成后，可看到工程及 “target 1”，点击左边加号，能看到编写代码的文件夹。

新建好工程后，要在工程里新建一个 C 语言程序文件。

选中组，右键点击添加新文件到组里

51 单片机可用 C 语言、C++ 语言和汇编语言编写，一般用 C 语言，因为 C++ 效率慢，汇编语言更底层难理解。

选中 C 语言，文件名起 “main”，点击添加，此时会出现 “main.c” 文件和编辑框。

先编译试一下，有三个按钮，“translate” 是编译，“build” 是建立工程，“rebuild” 是重新编译所有文件，一般点 “build”。

点击后下面会出现建立信息，提示没有错误但有一个警告，警告是 “无法确定根段”，这意味着缺少主函数 “main”。

在右边添加 “main” 函数，格式为 “void main ()”，回车后打两个花括号，再按 “Tab” 键缩进，使代码更有层次。

主函数字体太小，可通过 “configuration” 配置，选择第二个选项卡 “颜色和字体”，选择 “C C++” 编辑文件，点击 “font” 字体，在右边设置字体大小。

再次点击 “build”，显示 “0 error 0 warning”，即没有错误和警告。

二、LED介绍

建立好工程后，先了解本节要讲的 LED。学一个器件前，应通过百度等方式了解其原理和用法。LED 中文名是发光二极管，外文名是 “light emitting diode”，缩写为 LED。其用途广泛，可用于照明、广告灯、指引灯、屏幕等，在照明方面优势明显，相比白炽灯和节能灯，LED 更省电且亮度高。

LED 在电路图里的符号如上图所示，右边是较大的 LED 实物图，它区分正负极，图中左边是正极，右边是负极，只有正极接正极、负极接负极，才有电流通过，LED 才会亮，接反则不亮。

区分直插 LED 正负极的方法：里面较大的一块可看作 “大红旗”，较小的看作 “小红旗”，小的代表正极，大的代表负极；若引脚没剪过，长角是正极，短角是负极。开发板上的是贴片 LED，个头小，背面画有箭头指示正负极方向。

三、开发板上LED连接方式

接下来了解开发板上的 LED 连接方式。打开开发板资料，找到新版原理图（新版和旧版连接方式一样）

在原理图右下角可看到 LED 模块。

有 8 个 LED，右边是 VCC（电源正极），左边红色字是网络编号，连接到单片机的 P2引脚，P2引脚出来直接连到 LED 负极。

LED 正极出来通过一个电阻，这个电阻是四个一体的排阻，开发板上两个小黑块就是，它有八个引脚，里面是四个电阻，阻值为 1000 欧。

从排阻上写的数字 “102” 可看出，在电路元器件编号中，“102” 表示前两位 “10” 是有效数字，第三位 “2” 是倍率，即后面加2个 0，所以是 1000 欧。同理，“473” 是 47 后面加 3 个 0，即 47000 欧；“1001” 是 100 后面加1个 0，即 1000 欧。

电阻的作用是限流，若 LED 直接接 5V 电压，可能因电流过大烧毁，所以串联一个电阻。

当 LED 正极接正，负极接负时会点亮；若正负极都接正，则不亮。

这就将问题转化为控制单片机引脚输出高低电平，高电平是 5V，低电平是 0V，单片机使用的是 TTL 电平规范。接下来的主要任务是控制单片机的 P2 口输出高低电平。

通过上图解释单片机如何控制硬件设备。单片机名字叫 MCU，里面集成了 CPU，代码在 CPU 里执行。外部是引脚，如 P2 口引脚。CPU 通过寄存器控制引脚，寄存器是一种存储器，8 个为一组，每个寄存器下面都连着一根线控制硬件。比如 P2 口寄存器有 8 位，每一位背后都有一根导线，通过驱动器增大电流后连接到 P2 口端口。CPU 可通过程序直接访问寄存器并写值，写 “1” 引脚为高电平（5V），写 “0” 为低电平。P2 口也是 8 个为一组，寄存器每一位对应一个 P2 口引脚。

要点亮第一个 LED，需给 P2 口最低位低电平（0），其余为高电平（1），即二进制 “1111 1110”。但 C 语言程序不能直接写二进制，需将其转化为十六进制或十进制，一般转化为十六进制，因为二进制转十六进制可一眼看出。十六进制是二进制的简写，把四个二进制数化成一个十六进制数，十六进制数从 0 到 9，10 用字母 a 表示，依次是 b、c、d、e、f，f 代表 15，覆盖了四位二进制的所有情况。将 “1111 1110” 四个一组分开，“1111” 对应十六进制的 “f”，“1110” 对应 “e”，完整语句为 “P2 = 0xfe;”，在 C 语言里语句要以分号结尾。

写好代码点击 “build” 编译，提示 “P2 口是未定义的标识符”，需要在主函数之前添加头文件。右键点击 “insert”，选择头文件打开，里面定义了很多寄存器，包括 P2 寄存器，地址是十六进制的 A0。添加头文件后再次编译，显示没有错误和警告。

下一步将代码下载到单片机，打开 STC-ISP 软件，选择单片机型号为 STC89C52，新版本串口号可自动搜索。

点击 “打开程序文件”，在工程目录里找不到文件，因为编译器默认不生成下载文件，需在 “output” 选项卡里勾选 “create” 创建 HEX 文件，点击 “OK” 后再次编译，会生成 HEX 文件

选择该文件点击 “打开”，再点击 “下载”，下载后重新打开单片机开关，第一个 LED 点亮，第一个任务完成。

但代码还少一步，单片机上电后程序不会停止，主函数执行完会从头开始执行，“P2 = 0xfe” 会不断被执行，这不是我们想要的。

为让程序停下来，可在主函数下面写一个 “while” 循环，格式为 “while (1)”，回车后加一对花括号，“while” 是关键字，会变成蓝色。“while” 循环判断括号里的逻辑表达式，若为真则执行花括号里的语句，这里写 “1”，“1” 代表永远为真，程序会一直在循环里，相当于停下来。再次编译下载，现象不变，但程序实际上已停止对 P2 口的操作。

#includevoid main(){P2=0xFE; //1111 1110while(1){}

还可对程序进行升级，之前让 P2 口引脚电平为 “1111 1110” 点亮一个 LED，若想让 8 个 LED 一个亮一个灭，可把 “fe” 改成 “55”，十六进制的 “55” 是二进制的 “0101 0101”，下载后可看到 LED 间隔亮灭的现象。