基于51单片机的LED流水灯设计

Baekhyn0506 2023-07-17 3123

控制/MCU

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描述

前言

前面的几个教程我们实现了点亮LED灯并实现了闪烁，而本教程我们要进一利用开发板的LED&交通灯模块实现LED的流水灯设计，将采用位移循环和库函数的调用实现该功能。

一、使用移位和循环实现

如果要实现LED 流水灯，只需循环让D1-D8 指示灯逐个点亮。同样本实验也需要延时，这个在前面已介绍，这里就不多说。要实现循环点亮，可以使用最容易理解的方法：点亮D1 且把D2-D8 熄灭，延时一段时间后再点亮D2 且把D1、D3-D8 熄灭，延时一段时间后再点亮D3 且把D1-D2、D4-D8 熄灭，如此循环，这样就可以很简单的实现LED 流水灯实验，当然我们不推荐此种方法。在前面我们学习了C 语言相关的基础知识，里面有移位以及循环语句操作，根据流水灯实现原理，即IO 口由低往高或者由高往低逐个输出低电平特点，那么我们可以将移位操作以及循环结合进来。实现代码如下：

#include< reg52.h >
typedef unsigned int u16;
typedef unsigned char u8;
#define LED_PORT  P2//使用宏定义 直接定义p2全部PI端口
void delay_10us(u16 time_us)
{
  while(time_us--);
}
void main()
{
  u8 i=0;
  while(1)
  {
    for(i=0;i< 8;i++)
    {
      LED_PORT=~(0x01<

进入main 函数后首先定义一个变量i，然后进入while 循环，由于要实现8个LED 从D1->D8 循环点亮，因此可以使用for 循环语句循环8 次，每循环一次，点亮的小灯向右移动一个，而D1-D8 是连接到P2.0-P2.7 的，因此输出的电平要左移一位，因此可以使用LED_PORT=~(0x01<

二、使用左移_crol_、右移_cror_函数

除了使用for 循环语句实现移位，KEIL C51 软件内还有对应的移位库函数，左移函数是_crol_()，右移函数是_cror_()，要使用这两个函数在我们的程序中必须包含**intrins.h **头文件。这两个移位函数，大家可以百度了解下，其内部实现过程是看不到的，该移位函数实现的移位功能就相当于一个队列内循环移动，如果是左移，那么最高位就被移到最低位了，次高位变为最高位，依次类推。使用左移、右移函数实现的流水灯操作代码如下：

#include< reg52.h >
#include< intrins.h >


#define LED_PORT  P2


typedef unsigned int u16;
typedef unsigned char u8;


void delay_10us(u16 time_us)
{
  while(time_us--);
}
void main()
{
  u8 i=0;
  LED_PORT=~0x01 ;
  while(1)
  {
    for(i=0;i< 7;i++)
    {
      LED_PORT =_crol_(LED_PORT,1);
      delay_10us(50000);  
    }
      for(i=0;i< 7;i++)
    {
      LED_PORT =_cror_(LED_PORT,1);
      delay_10us(50000);  
    }
  }
}

进入main 函数后首先定义一个变量i，LED_PORT=~0x01，因为LED 是低电平点亮，所以0X01 取反后的结果是0XFE，对应二进制数为1111 1110，即最低位为0，因此最开始的D1 指示灯会点亮，然后进入while 循环，使用for 循环、_crol_和_cror_移位函数实现LED 左右流水显示。

细心的朋友可能会发现此处每个for 循环只有7 次，为什么不是8 次呢，这是因为在进入whlie循环时，就已经将LED_PORT 端口设置了一次状态，即让D1 点亮，并且我们是想让LED 从左至右依次点亮，然后继续又从右至左依次点亮，这样形成左右流水效果。假如将循环次数改为8 次，我们列举下第一个for 循环的LED_PORT 端口状态值，如下所示：

初始状态：LED_PORT=1111 1110
i=0：LED_PORT=1111 1101
i=1：LED_PORT=1111 1011
i=2：LED_PORT=1111 0111
i=3：LED_PORT=1110 1111
i=4：LED_PORT=1101 1111
i=5：LED_PORT=1011 1111
i=6：LED_PORT=0111 1111
i=7：LED_PORT=1111 1110

通过上述列举，可以非常清楚的了解端口LED 状态，所以此处应该将循环次数设置为7 次，即i 最大等于6。这样到下一个循环右移时就可以从最高位开始往低位移动，从而实现左右流水灯效果。

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