不論學習什么單片機，最簡單的外設(shè)莫過于IO口的高低電平控制。而對于一個IO口的高低電平控制入門階段將是從點亮一個LED開始的。

本章將介紹在如何創(chuàng)建號的工程模板上，通過控制51單片機的GPIO口，點亮一個LED燈。

發(fā)光二極管

發(fā)光二極管（Light Emitting Diode）簡稱LED，是一種會發(fā)光的半導(dǎo)體組件且具備二極管的電子特性，具有正向?qū)ǖ奶匦?/p>

發(fā)光二極管的參數(shù)

正向?qū)妷海?/p>

發(fā)光二極管通常的正向?qū)妷菏?.8V到2.2V之間

工作電流：

工作電流一般在1mA~20mA之間

其中，當電流在1mA ~ 5mA之間變化時，隨之通過LED的電流越來 越大，肉眼可以感覺到這個小燈越來越亮，而當電流從5mA~20mA之間變化時，肉眼看到發(fā)光二極管的亮度變化不是很明顯。當電流超過20mA時，LED就會有燒壞的危險。通常在led管腳上串聯(lián)一個電阻，目的是為了限制通過LED的電流不要太大，起到了限流的作用。

如何識別原理圖

拿到一塊開發(fā)板的同時，我們還需要查閱它的原理圖，讀懂它的電路連接方式。

如下圖：

從上圖可以看出，圖中的P5.5表示兩處是連接在一起的。表示連接在單片機的第19引腳，對應(yīng)為STC15W的5.5串口。

在例如圖中的LED流水燈，LED控制管腳連接在單片機的IO口上。LED采用共陽接法，及所有的LED陽極（既正極，陰極為負極）管腳接在電源VCC，同時LED還串聯(lián)著一個電阻接到單片機的P2口上。根據(jù)電路常識，要LED發(fā)光，既對應(yīng)的單片機IO口需要的電平為低電平。反之，高電平則熄滅。

其他也是在原理圖上的都可以以此類推。

軟件設(shè)計

對單片機原理圖有所理解之后，接下來就是對單片機進行程序的編寫以及燒錄。

問題一：如何點亮LED。

第一次要實現(xiàn)的功能就是點亮D1位置的LED，如圖所示，D1位置的發(fā)光二極管連接在單片機的P2.0 IO口，即讓P2.0輸出低電平

#include < reg51.h >//引入包51單片機的一個頭文件


sbit   LED_D1=P2^0;// 將單片機的P2.0IO口定義為LED_D1


int main()
{
  while(1)
  {
      LED_D1=0;  // “0”即為低電平，“1”即為高電平，

  }


}

當編譯器編譯成功沒有報錯的時候，在軟件界面下方會顯示以上的編譯結(jié)果信息，表示沒有任何問題。

當代碼編寫沒有任何問題的時候，接下里就需要對單片機進行燒錄。

首先，在狀態(tài)欄點擊魔術(shù)棒-->Output-->打勾“Create HEX File”-->生成目標文件 ”.hex“ 文件。

在程序目錄下可以查看目標文件——“.hex”文件。

也可以通過點擊下圖所示位置，更改文件位置或者查看文件目錄。

打開燒錄軟件

第一步：選擇對應(yīng)的單片機芯片

第二部：查看COM口（也就是單片機連接電腦，所查的USB口）

第三步：打開程序文件，也就是剛剛上一步所生成的目標文件——.hex文件。

第四步：在下圖“4”位置會顯示經(jīng)過解碼的程序文件。

第五步：點擊“下載/編程”按鈕

第六步：在下圖，位置“6”會顯示操作成功的文字。既燒錄成功。

注意：在每一次燒錄時，應(yīng)該對單片機進行一次斷電上電，該步驟稱為單片機的冷啟動，才能繼續(xù)燒錄程序。

此時單片機上的LED燈為發(fā)光。

問題二：如果要點亮所有的LED，需要怎么做呢？

源碼復(fù)制

#include < reg51.h >//引入包51單片機的一個頭文件


sbit   LED_D1=P2^0;// 將單片機的P2.0IO口定義為LED_D1
sbit   LED_D2=P2^1;// 將單片機的P2.0IO口定義為LED_D2
sbit   LED_D3=P2^2;// 將單片機的P2.0IO口定義為LED_D3
sbit   LED_D4=P2^3;// 將單片機的P2.0IO口定義為LED_D4
sbit   LED_D5=P2^4;// 將單片機的P2.0IO口定義為LED_D5
sbit   LED_D6=P2^5;// 將單片機的P2.0IO口定義為LED_D6
sbit   LED_D7=P2^6;// 將單片機的P2.0IO口定義為LED_D7
sbit   LED_D8=P2^7;// 將單片機的P2.0IO口定義為LED_D8、


int main()
{
  while(1)
  {
      LED_D1=0;  // “0”即為低電平，“1”即為高電平，
      LED_D2=0;
      LED_D3=0;
      LED_D4=0;
      LED_D5=0;
      LED_D6=0;
      LED_D7=0;
      LED_D8=0;
  }  
}

進行同樣的燒錄下載后，效果如下

經(jīng)手機調(diào)整曝光度后的效果。

問題三：如何簡化程序。

顯然這種寫法會顯得很累贅，假如有100個LED燈，那么不就是需要寫100次的“sbit LED_D1=P2^0”，顯然是不可能的。這種叫位操作。在某一些方面這一寫法很方便，但是在如上面的情況就顯得很麻煩。

源碼復(fù)制

#include < reg51.h >int main(){  while (1)  {    P2=0;//或者P2=0X00  }}

其中“P2”就等同于

而“P2=0；”則等同于

或者可以將程序中的“P2=0;”寫成“P2=0x00;”,“0x”表示的是16進制，轉(zhuǎn)成二進制則為“0000 0000”，現(xiàn)在的手機計算機都可以實現(xiàn)進制的轉(zhuǎn)換。

那如果用以上的寫法，單獨的控制某一個LED的亮滅需要怎么做呢？則需要我們需要點亮（熄滅）的LED，在對位的位置置“0”（“1”）。

例如：我們要D4LED熄滅，采用以上寫法，則值需要在D4 LED置“1”即可，轉(zhuǎn)換成十六進制則為“0x10”。

注意：進制的轉(zhuǎn)換，應(yīng)從最低位開始算起。

程序編寫以及燒錄結(jié)果

源碼復(fù)制

#include < reg51.h >
int main()
{
  while (1)
  {
    P2=0x08;
  }
}

其他的以此類推。

問題四：如何讓LED閃爍起來。

程序編寫以及燒錄結(jié)果。

源碼復(fù)制

#include < reg51.h >//引入包51單片機的一個頭文件
sbit LED_D1=P2^0;
int main()
{
  int i;
  while(1)
  {
    i=10000;
     LED_D1=0;
    while(i--);
     LED_D1=1;
    while(i--);

  }
}

LED_D1=0;
    while(i--);
    //兩句代碼的含義為 LED_D1保持低電平一段時間，該時間為 while(i--);