单片机第一节课老师为什么讲的是流水灯---单片机显示1

原理

为什么我们开始学单片机的第一节课老师就是教我们流水灯呢？流水灯其实就是LED的一个显示方式。LED显示是在单片机学习中最为常见，最为基础的显示方式，运用也是最广的。今天我们就从仿真到我们的STC15W创客开发板详细的讲解一下LED显示的运用。

LED，其实就是发光二极管，二极管是有极性的元件，电流的只能从阳极流向阴极，当有最够大的电流（10mA左右）流过LED，那LED就会发光，所以我们必须在LED的阳极和阴极之间加正向电压，这样我们LED才会发光。在单片机运用中，我们就可以用单片机的IO口去控制加在LED阳极和阴极之间的电压，从而实现LED的亮与灭。

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仿真调试

我们首先采用仿真的方式来讲解和演示，具体电路图参照上图。左边为最常用的C51单片机，因为是仿真，晶振电路和复位电路可以省略。右边的LED0--LED7就是今天的主角LED；因为仿真用的单片机是传统51单片机，IO口是普通的准双向IO，所以接了R1--R8。电阻R1--R8为上拉电阻，为什么要接上拉电阻呢，在此不做详细解释，可以简单的理解为增加驱动能力。

简单的分析下原理，当单片机的P0口的某个IO口输出低电平的时候，接在此IO上的LED就没短路，因为IO输出低电平，也就是0V电压，可以理解为接在了地上。而LED的分路中电流还要流过LED才能到电源地，电流都是大懒汉，哪里好走就走哪里。自然LED分路就不会有电流，自然就不亮了。当某个IO输出高电平时，也就是VCC的电压，此时电流自然就会走LED分路了，有电流流过LED，自然LED就发光。

通过以上分析，我们编程的时候只需要控制单片机的P0口输出相应的高低电平，就能实现点亮和关闭LED的功能，按一定顺序点亮，自然就成了流水灯了。

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STC15W 创客单片机开发板调试

上图就是我们STC15W创客开发板载的LED电路部分，左边为电路的接口引出，右边为1K的排阻，做限流用。在程序中我们用排线接单片机的P0口。因为我们的STC15我单片机是增强型的C51单片机，每个IO口都有四中工作模式，当设置为推挽输出时能初始20mA的电流，这样足以点亮LED了，所以我就没有外接上拉电阻，其实芯片内部已经上拉了。具体的上拉下拉电阻后续我们会专门写篇文章推送给大家。

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程序代码

本程序采用leil 4编写，有需要的可以直接复制来测试。以下为全部代码：

/*----------------------------

//作者：单片机技术宅

本程序功能：实现LED闪烁和流水灯

采用8P排线连接单片机和LED

P0--8位LED接口J6

下载程序后，单片机运行程序可看到4种花样的LED闪烁和流水

--------------------------------*/

#include<stc15wxx.h>   //STC15w的头文件
#include<intrins.h>    //调用_nop_()需要用到
//函数声明
void Delay_xms(unsigned int z);
// -----------------------
//主函数
//作者：单片机技术宅
//
//------------------------
main(){
 unsigned char cnt_i;
 unsigned char dat;
 P0M1=0x00;    //P0口推挽输出
 P0M0=0xff;
 while(1){
 for(cnt_i=1;cnt_i<255;cnt_i++){    //做二进制自加
 P0=cnt_i;
 Delay_xms(50);
 }
 for(cnt_i=0;cnt_i<6;cnt_i++){     //隔个交替显示
 P0=0xaa;
 Delay_xms(500);
 P0=0x55;
 Delay_xms(500);
 }
     dat=0x01;
 for(cnt_i=0;cnt_i<8;cnt_i++){    //左流水
 P0=dat;
 Delay_xms(120);
 dat<<=1;
 }
 dat=0x80;
 for(cnt_i=0;cnt_i<8;cnt_i++){     //右流水
 P0=dat;
 Delay_xms(200);
 dat>>=1;
 }
 }
}
//------------------------
//功能:X ms延时函数
//作者：单片机技术宅
//
//------------------------
void Delay_xms(unsigned int z){ 
 unsigned char i, j;
 unsigned int k;
 for(k=0;k<z;k++){ //for语句内部语句是1ms延时
 _nop_();
 _nop_();
 i = 24;
 j = 84;
 do{while (--j);} 
 while (--i);
 }
}