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在第上一課中，我們主要講了keil軟件的使用及如何使用keil軟件建立一個(gè)工程文件，下面我們就使用Ｃ語(yǔ)言編寫(xiě)一個(gè)程序點(diǎn)亮實(shí)驗(yàn)板上的一個(gè)發(fā)光二極管。首先我們來(lái)講一下發(fā)光二極管的發(fā)光原理。

１、發(fā)光二極管發(fā)光原理

發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱(chēng)LED，采用砷化鎵、鎵鋁砷、和磷化鎵等材料制成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一個(gè)PN結(jié)，具有單向?qū)щ娦浴?當(dāng)在LED發(fā)光二極管PN結(jié)上加正向電壓時(shí)， P區(qū)的空穴注入到N區(qū)，N區(qū)的電子注入到P區(qū)，這空穴與電子相復(fù)合時(shí)產(chǎn)生的能量大部分以光的形式出現(xiàn)，因此而發(fā)光，并且根據(jù)釋放能量的不同能發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，在電路或儀器中可用作指示燈，也可以組成文字或顯示器件。

發(fā)光二極管按封裝（這里可以暫理解為外形）可分為直插式和貼片式的兩種，按發(fā)光顏色可分為紅色、藍(lán)色、綠色等，如圖１所,上面為帖片發(fā)光二極管，下邊為直插式的發(fā)光二極管。

圖１　發(fā)光二極管

LED工作時(shí)，應(yīng)該串接一個(gè)限流電阻，該電阻的阻值大小應(yīng)根據(jù)不同的使用電壓和LED所需工作電流來(lái)選擇。LED發(fā)光二極管的壓降一般為1.5~3.0 V（紅色和黃色一般為2V。其它顏色一般為3V），其工作電流一般取10~20 mA為宜。其限流電阻的計(jì)算公式為R=(U-UL)/I，U為電源電壓，UL為發(fā)光二極管正常發(fā)光時(shí)端電壓，I為發(fā)光二極管的電流。

以上是發(fā)光二極管的基礎(chǔ)知識(shí)，但這里只說(shuō)了一些重要的性質(zhì)和參數(shù)，實(shí)際在做電路時(shí)還要考慮到其它的因素，如各種種樣的封裝尺寸以及價(jià)格等，下面說(shuō)一下如何通過(guò)編程讓實(shí)驗(yàn)板上的一個(gè)發(fā)光二極管發(fā)光。

學(xué)過(guò)電子技術(shù)的人應(yīng)該知道，要讓一個(gè)發(fā)光二極管發(fā)光我們可能采用如下電路實(shí)現(xiàn)，如圖2，這里只要限流電阻選擇恰當(dāng)，就可以讓發(fā)光二極管發(fā)光。

圖2 全硬件電路實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管發(fā)光

下面我們把電路稍作變化，如圖3，把圖2中接地的一端直接接到單片機(jī)的P1口的第1個(gè)引腳上，大家想想現(xiàn)在怎么才能讓發(fā)光二極管發(fā)光呢？可能大家馬上會(huì)說(shuō)出，讓單片機(jī)第1腳輸出低電壓，而單片機(jī)的引腳可以輸出0和1兩種電平，0代表低電平也就是低電壓，1代表高電平也就高電壓這個(gè)我們?cè)谇懊娴恼n程中講過(guò)，也就是說(shuō)我們現(xiàn)在只要能通過(guò)程序讓每1腳輸出0就可以了。

圖3 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管發(fā)光的原理圖

為了便于演示結(jié)果，我們先給出實(shí)驗(yàn)板上的原理圖，如圖4所示，8個(gè)發(fā)光二極管通過(guò)一個(gè)排阻，再通過(guò)一個(gè)跳線(xiàn)帽接電源的正極5V，而所有管的負(fù)極則分別接到單片機(jī)的P1口的8個(gè)引腳上。關(guān)于跳線(xiàn)帽這里就不解釋了，下面先說(shuō)下排阻吧。

所謂排阻，其實(shí)就是一排若干個(gè)參數(shù)完全相同的電阻，主要有有直插和貼片兩種形式，如圖5所示。它們的一個(gè)引腳都連到一起，作為公共引腳，其余引腳正常引出，通常最左邊的那個(gè)是公共引腳,它在排阻上一般用一個(gè)色點(diǎn)標(biāo)出來(lái)。如圖4所示，8個(gè)發(fā)光二極管陰極接單片機(jī)P1口的8個(gè)引腳，陽(yáng)極分別接8個(gè)電阻的一端，然后電阻的另一端全部接在一起由1腳引出，然后通過(guò)跳線(xiàn)帽直接接電源的正極5V。采用排阻直接代替8個(gè)電阻，這樣不僅可以縮小電路板尺寸，而且也提高的焊點(diǎn)的可靠性。

圖4 實(shí)驗(yàn)板上的8個(gè)發(fā)光二極管

圖5 直插排阻和貼片的排阻

2、發(fā)光二極管及流水燈程序

2.1 點(diǎn)亮第一個(gè)發(fā)光二極管

上面我們介紹了發(fā)光二極管的發(fā)光原理，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)板上的原理圖作了相應(yīng)的分析，下面給出點(diǎn)亮第一個(gè)發(fā)光管具體程序。關(guān)于工程文件的建立，前面已經(jīng)詳細(xì)的講過(guò)，這里不在敘述，這里我們點(diǎn)擊keil軟件，建立工程LED1,然后建立文件LED1，最后輸入程序如下。

例1 點(diǎn)亮第一個(gè)發(fā)光二極管程序

（2）輸入源程序（又稱(chēng)為程序編輯）

#include<reg52.h>//52系列單片機(jī)頭文件

sbit D1=P1^0;//位定義單片機(jī)P1口的第1位

void main()//主函數(shù)

{

D1=0;//點(diǎn)亮第一個(gè)發(fā)光二極管

}

輸入上面程序時(shí)，keil軟件會(huì)自動(dòng)識(shí)別C51的關(guān)鍵字，如本程序中的include、sbit、void，并會(huì)以不同的顏色加以提示，如果輸入有誤，則不會(huì)變顏色，這樣就可以使得程序編寫(xiě)者減少輸入錯(cuò)誤，提高編程質(zhì)量，當(dāng)然這一系列的前提是，建立文件時(shí)必須先保存才會(huì)出現(xiàn)這種效果，這個(gè)也是我們上一節(jié)講的為什么文件建好后最好先進(jìn)行保存的原因。

（2）程序的編譯與錯(cuò)誤檢查

程序輸入完畢后，下一步的工作就是對(duì)文件進(jìn)行編譯和錯(cuò)誤檢查與排除。

圖6 輸入代碼后的界面

如圖6所示，為程序輸入后的界面。點(diǎn)擊全部編譯快捷按鈕

，此時(shí)會(huì)進(jìn)入編譯后的界面如圖7.

圖7 編譯后的界面

在圖7中我們會(huì)下到最下邊的編譯對(duì)話(huà)框里會(huì)多出幾行字，具體的含義如下：

創(chuàng)建目標(biāo)“Target1”

編譯文件led1.c…

鏈接…

程序大�。簝�(nèi)部RAM＝ 9.0個(gè)字節(jié)　外部RAM ＝0個(gè)字節(jié)，ROM空間＝18字節(jié)

工程“led1”0錯(cuò)誤，0警告。

這就表示程序語(yǔ)法上沒(méi)有錯(cuò)誤，當(dāng)然如果有錯(cuò)誤，剛編譯不能通過(guò)，現(xiàn)在我們更改程序，如我們把“sbit D1=P1^0; ”后面的“; ”，再次編譯，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示界面如圖８所示。

圖8編譯錯(cuò)誤的界面

此時(shí)雙擊錯(cuò)誤提示行（圖8藍(lán)色行），會(huì)有在程序中出現(xiàn)一個(gè)箭頭，錯(cuò)誤信息就出現(xiàn)在箭頭附近，這里相當(dāng)于一個(gè)提示，此時(shí)根據(jù)該提示信息，就可以快速的找到程序錯(cuò)誤的地方。

（３）程序下載

在下載程序到單片機(jī)之前，我們還需做一步工作就是生成“ＨＥＸ”文件生成的設(shè)置，因?yàn)閱纹瑱C(jī)只能認(rèn)識(shí)0和1之類(lèi)的二進(jìn)制數(shù)字代碼，也就是說(shuō)再?gòu)?fù)雜的程序最終下載到單片機(jī)內(nèi)部都只能是一連串的二進(jìn)數(shù)。單片機(jī)允許下載ＨＥＸ文件和ＢＩＮ文件，BIN是二進(jìn)制文件，是binary的簡(jiǎn)稱(chēng)，可直接下載到單片機(jī)內(nèi)部，ＨＥＸ是十六進(jìn)制文件，是hexadecimax的簡(jiǎn)稱(chēng)，下載時(shí)經(jīng)過(guò)下載軟件，又被翻譯成二進(jìn)制文件，最終下載到單片機(jī)里。

Keil軟件可以直接輸出HEX文件，但需要設(shè)置。此時(shí)回到編輯界面，然后點(diǎn)擊Project Opitions for Targtet ‘Target 1’選項(xiàng)，或直接點(diǎn)擊界面左上角快捷方式按鈕