如何用單片機點亮LED

每個入門單片機的朋友，我想第一個程序幾乎都是點亮一顆LED燈了，這同軟件工程的“hello world”一樣經(jīng)典，是很簡單，但卻有著很多回憶，依然記得學習單片機的那段經(jīng)歷，那時經(jīng)典的8051單片機比如AT89C52要大約8個大洋，電阻電容等等都得自己去買(學校那時沒開發(fā)實驗室)，有時為了幾顆電阻，幾顆LED燈，還得花4元的公交車費跑去電子市場，還論顆買，電阻1毛錢2顆，LED燈M5粗的那種1毛錢1顆，然后興高采烈的各種焊接，各種跳線，還各種燒毀……回想起來都說淚啊!

言歸正傳，我認為單片機第一個程序是點亮LED的理由有幾點：

1、學會用Keil軟件建立單片機工程，建立程序文件，軟件配置和程序編譯。

2、學會分析電路并分析驗證。

3、學會用proteus繪制電路原理圖，并調(diào)試仿真。

4、了解一個小實驗的基本流程。

綜合以上幾點，認真的做好這個實驗，對提高學習興趣，很有必要。

什么是LED?

LED中文名稱叫發(fā)光二極管，它會發(fā)出可見光，常見及常用的有可發(fā)紅、黃、綠色光的LED燈，在產(chǎn)品中，紅色常用來指示系統(tǒng)錯誤，綠色常用來指示系統(tǒng)正常，黃色常用來警告，根據(jù)應用需求的不同，LED燈也各有千秋，如圖。

圖中有方形，圓形，貼片等LED，顏色也不一樣，一般地，發(fā)光顏色與燈的外形顏色相同，使用的時候，必須注意幾點：

1、引腳判斷：本例使用2腳的LED燈，新的LED長的引腳為正極，短的引腳為負極。

2、工作電壓：通常為1.2~2.2V

3、工作電流：2mA~20mA

如何點亮?

知道LED的基本參數(shù)后，就可以根據(jù)需求設計電路了，噢!電路?什么是電路?

電路：指的是由電源，導線，用電器，開關組成的回路。(大概這樣吧)

那么，點亮LED燈的電路必須包含定義中的部分：

1、電源：本例用5V直流電源供電。

2、導線：本例用proteus仿真，連線即為導線。

3、用電器：LED燈，當然，還得加電阻。

4、開關：仿真中“運行”相當于開關。

好了，下面見證LED的成長：

1、計算：參考LED的參數(shù)，本例使用M3大的圓形紅色LED來演示，它的工作電流取3mA就足夠亮，LED的亮度與電流有關;工作電壓取2V(實測得的數(shù)據(jù))， 那么，怎樣滿足該條件? 電源用5V供電，而LED只需要2V，還剩3V，怎么辦?這時，該電阻出場了，電阻是一種能“吃電能”的家伙，剩余的3V電壓就加在它上面，這樣就清楚了， Vled = 2V Vr = 3V ，I = 3mA ， 電阻和LED燈應該串聯(lián)，不解釋，這里還差一個參數(shù)——電阻值，這時，歐姆定律出場， R = U / I = 3V / 3mA = 1K 。

2、繪制仿真電路圖： 過程就不說了，看圖

運行仿真后。

加入電流表和電壓表，測測數(shù)據(jù)和計算的是否有偏差。

OK，正確。

單片機如何控制LED?

上圖中是給LED燈直接加電壓，使之點亮，這種控制方式是靠控制開關的通斷使之亮滅，同家庭里的燈是一樣一樣的，單片機的出現(xiàn)開啟了電子設備智能時代，換一種方式，用單片機去控制LED燈的亮滅，而單片機靠執(zhí)行程序去輸出想要的結果，真真正正地把人的思想實現(xiàn)出來。

單片機是數(shù)字電路，輸出/輸入只有高電平1和低電平0之分，通常0~0.4V的電壓范圍定義為低電平，大于2V定義為高電平，如圖是單片機控制LED燈的電路圖。

PS：由于是仿真，這里偷懶了，圖中省略了時鐘電路，電源電路和復位電路

將LED燈的負極連接到單片機P1.0口，正極串口電阻R1到+5V，這樣原理相同的，單片機輸出低電平0，使得LED和電阻通路的兩端產(chǎn)生電勢差，相當于上面圖中的“5V電源”，從而滿足LED燈的參數(shù)，點亮LED燈;而當單片機P1.0口輸出高電平時，電勢差約為0，不滿足LED燈亮的要求，此時LED燈熄滅，要達到這樣的效果，必須將“想法”裝給單片機，這時程序閃亮登場。

程序編寫：用keil新建一個C語言程序工程，代碼如下：

運行仿真，可以看到LED燈亮了，具體步驟不多說，網(wǎng)上一大堆

可是，這樣好嗎?嗯，實驗到這步，流程基本走通了，然而這樣的程序并沒多大意義，當我們需要點亮多顆燈時，需要shit LED1 = 。.. sbit LED2 = 。.. 然后再賦值，也許你會說：“簡單，同時端口賦值嘛， 如 P1 = 0x6D 完事兒” ，但是，這幾顆燈要是都不在一個端口呢?這時還是得一個個端口去定義，去賦值?這樣好嗎?可能不好，下面的程序案例，將點亮LED燈封裝在一個函數(shù)里，這個函數(shù)僅實現(xiàn)點亮LED燈的邏輯功能，使用時根據(jù)硬件連接設置函數(shù)參數(shù)即可，希望起到拋磚引玉的效果。

運行結果為P1^2和P1^7輸出低電平，LED燈點亮。