51單片機（一）：?jiǎn)纹瑱C最小系統組成與I/O輸出控制

5. LED 驅動(dòng)電路

細心的讀者可能已經(jīng)發(fā)現，在最小系統中，發(fā)光二極管（LED）的接法是采取了電源接到二極管正極再經(jīng)過(guò)1K 電阻接到單片機I/O 口上的（見(jiàn)圖4 中的接法1）。為什么這么接呢？首先我們要知道LED 的發(fā)光工作條件，不同的LED 其額定電壓和額定電流不同，一般而言，紅或綠顏色的LED 的工作電壓為1.7V~2.4V，藍或白顏色的LED 工作電壓為2.7~4.2V， 直徑為3mm LED 的工作電流2mA~10mA。在這里采用紅色的3mm 的LED。其次，51 單片機（如本實(shí)驗板中所使用的STC89C52單片機）的I/O 口作為輸出口時(shí)，拉電流（向外輸出電流）的能力是μA 級別，是不足以點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光二極管的。而灌電流（往內輸入電流）的方式可高達20mA，故采用灌電流的方式驅動(dòng)發(fā)光二極管。當然，現今的一些增強型單片機，是采用拉電流輸出（接法2）的，只要單片機的輸出電流能力足夠強即可。另外，圖4 中的電阻為1K 阻值，是為了限制電流，讓發(fā)光二極管的工作電流限定在2mA~10mA。

圖4 LED的接法

四、程序設計

在單片機編程語(yǔ)言上，有C 語(yǔ)言和匯編兩種選擇。本系列教程采用C 語(yǔ)言編寫(xiě)程序，在此對Ｃ語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言在進(jìn)行單片機開(kāi)發(fā)時(shí)進(jìn)行下簡(jiǎn)單比較，匯編語(yǔ)言面向硬件，要求對硬件的特性如寄存器之類(lèi)的比較熟悉，執行效率高，但可讀性和移植性差，不同的單片機之間的程序不能通用，例如學(xué)會(huì )了51 單片機的匯編指令，卻沒(méi)法用到AVR 單片機上。Ｃ語(yǔ)言面向過(guò)程，可讀性和移植性很好，效率要比匯編低一些。對于剛接觸單片機的人來(lái)說(shuō)，學(xué)習這兩種語(yǔ)言是一樣的，但在以后的開(kāi)發(fā)效率上，C 語(yǔ)言的優(yōu)勢就體現出來(lái)了，其可以幾乎完全不改動(dòng)的情況下移植，大大提高了開(kāi)發(fā)速度。

控制發(fā)光二極管D1 閃爍的C 語(yǔ)言源程序：

1. 程序詳細說(shuō)明

（1）頭文件包含。程序接下來(lái)調用的P0_0 就是該頭文件中定義好的一個(gè)寄存器地址。在對單片機內部的寄存器操作之前，應申明其來(lái)處，有興趣的讀者可以看看AT89X52.h 文件中的內容。

（2）宏定義led, 便于直觀(guān)理解也便于程序修改，將P0_0 口命名為led, 這樣在程序中就可以用led代替P0_0 口進(jìn)行操作。

（3）延時(shí)函數聲明。函數在調用之前必須進(jìn)行聲明，由于函數定義放在主函數之后，所以在主函數之前對延時(shí)函數進(jìn)行了聲明。

（4）主函數入口。主函數不傳遞參數也不返回值。

（5）死循環(huán)。

（6）輸出高電平，led 不亮。

（7）延時(shí)一段時(shí)間，以便人眼能夠直觀(guān)看到。

（8）輸出低電平，led 點(diǎn)亮。

（9）延時(shí)一段時(shí)間。

（10）延時(shí)函數定義。

（11）for 語(yǔ)句循環(huán)延時(shí)。

2. 程序流程圖與實(shí)驗現象

程序流程如圖5 所示。經(jīng)編譯軟件（keil）編譯，生成單片機燒寫(xiě)文件，然后就可下載到單片機內部運行了，硬件電路板如圖6 所示，本實(shí)驗板上用的是STC89C52RC，可以用通過(guò)板載USB 轉串口燒寫(xiě)程序。故將USB 線(xiàn)（本實(shí)驗套件中有）連接電腦和實(shí)驗板。供電電源可以從USB 取，也可以從外部電源取電。冷啟動(dòng)，即先點(diǎn)擊下載，然后再上電。下載程序到單片機內運行后，可以看到實(shí)驗板上P0_0 口外接的LED 燈（D1） 一亮一滅的閃爍。

圖5 程序流程圖