01-51单片机LED与独立按键

一、单片机概述

注意：个人学习笔记，里面涉及到的C语言和进程转换相关的知识在C语言部分已经写了，这里是默认都会的状态学习单片机。

1.什么是单片机

单片机，英文Micro Controller Unit，简称MCU。其内部集成了CPU、RAM、ROM、定时器、中断系统、通讯接口等一系列电脑的常用硬件功能。

我们可以依靠单片机的传感器采集相应的数据，可以通过 CPU 处理数据，还可以完成对硬件设备，如：LED，蜂鸣器，电机等的控制。

  • 单片机相当于一台微型计算机，相比于我们平时使用的电脑，有优势也有劣势：
    • 缺点：在性能上，与计算机相差甚远，处理数据的能力要远低于计算机；
    • 优点：单片机成本低、体积小、结构简单，有其适用的领域，比如智能家居、工业自动化控制等。并不一定说性能越高的就越好，要看起使用需求，合适的才是最好的。

2. 51单片机简介

2.1命名规范

在这里插入图片描述

2.2笔记使用单片机配置

本笔记学习使用的是普中科技 STC89C52RC 的开发板。

  • 系列：51单片机系列
  • 公司：STC公司
  • 位数：8位
  • RAM：512字节，理解为电脑内存条，断电丢失
  • ROM：8K（Flash），理解为电脑磁盘，断电不丢失
  • 工作频率：12MHz

二、LED 模块

1.认识LED

LED：发光二极管，外文名(Light Emitting Diode)，用于：照明、广告灯、指引灯、屏幕等。

LED 具有单向导电性，即电流只能从正极流向负极，引脚较长的一端为正极，引脚较短的一端为负极。

2.单片机中 LED 模块电路图

在这里插入图片描述

  • 说明：
    1. LED 的电路图可以看出，这是一个共阳极电路，我们需要通过芯片从另外一端（阴极）控制 LED 的亮灭，串联的电阻用于限流，防止烧坏 LED；
    2. 单片机里用 1 表示高电平（简单理解为给电），0 表示低电平（不给电），当我们给阴极赋 1 的的时候，两边都给电，没有压差，没有电势差，无法形成电流， LED 就无法点亮，因此这里给阴极赋 0 就可以点亮对应的LED；
    3. 而芯片控制 LED 对应线路的方式，单片机的芯片引出一定数目的引脚，此单片机 40 引脚，分为几组（也有独立的），8个引脚为一组，正好一字节数据也是 8 位。一组一个寄存器，一个寄存器分为 8 个，每个就是一个驱动器。我们通过代码的一字节数据，给对应位赋 0 ，其它位赋 1 ，就能点亮我们想要点亮的 LED 灯泡了；
    4. 上图可以看到，每条线路对应了一个编号，如 P21 ，这里的 p2 就代表了使用 P2 号锁存器来控制 LED ，后面的 1 对应的是锁存器的其中一个位选段，具体到驱动几号 LED。

3. LED 实验

3.1点亮一颗 LED

  • 代码演示
#include <REGX52.H>void main()
{P2=0xFE; // 1111 1110while(1);
}

  • 说明：

    1. 上面的演示效果，是点亮了电路图中的 D1 号 LED；
    2. 在分析每位二进制的时候，对应的 LED 灯泡从 D1 ~ D8 分别对应二进制中的由低位到高位，代码里面显示的从右往左依次是低位到高位，但是C语言里面没有二进制类型，依次通过十六进制表示；
    3. 要想通过C语言调用对应的寄存器和驱动器，需要包含头文件#include <REGX52.H>；
    4. 单片机里程序运行结束不会直接停止，而是会反复去执行，因此下面放一个死循环，防止反复执行，减小 CPU 占用，但是实现效果上是没有区别的。

  • 点亮指定多颗 LED

#include <REGX52.H>void main()
{P2=0xAA; // 1010 1010while(1);
}
  • 说明：上面的代码点亮了，D1 3 5 7 四颗 LED。

3.2 LED 闪烁

  • 代码演示
#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H> // _nop_需要的头文件void Delay500ms()		//@12.000MHz
{unsigned char i, j, k;_nop_();i = 4;j = 205;k = 187;do{do{while (--k);} while (--j);} while (--i);
}void main()
{while(1){P2=0xFE; // 1111 1110 亮Delay500ms(); // 延时500msP2=0xFF; // 1111 1111 灭Delay500ms();}
}
  • 说明：
    1. 上面的演示效果，是实现了 D1 LED 每 0.5 秒闪烁一次的效果；
    2. 上面的延时函数可直接通过软件 STC-ISP 软件的延时计算器生成，需要包含头文件#include <INTRINS.H>；
    3. 这里实现原理很简单，即先点亮，过 0.5s 熄灭，再过 0.5s 点亮，通过 while 实现循环。

3.3 LED 流水灯

  • 代码演示
#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>// 自定义延时多少毫秒
void Delayxms(unsigned int xms)		//@12.000MHz
{unsigned char i, j;while(xms){i = 2;j = 239;do{while (--j);} while (--i);xms--;}
}void main()
{// 定义变量，保存延时的毫秒数unsigned int time_ms = 500;while(1){P2=0xFE; // 1111 1110Delayxms(time_ms);P2=0xFD; // 1111 1101Delayxms(time_ms);P2=0xFB; // 1111 1011Delayxms(time_ms);P2=0xF7; // 1111 0111Delayxms(time_ms);P2=0xEF; // 1110 1111Delayxms(time_ms);P2=0xDF; // 1101 1111Delayxms(time_ms);P2=0xBF; // 1011 1111Delayxms(time_ms);P2=0x7F; // 0111 1111Delayxms(time_ms);}
}
  • 说明：
    1. 代码运行结果，会从 D1 ~ D8 号 LED 依次点亮 0.5s ，如此循环；
    2. 和上面闪烁原理一样，只不过交替闪烁而已，需要计算出每个 LED 点亮对应的十六进制码就行了；
    3. 这里实现了自定义点亮时间，即先生成一个一毫秒的延时函数，然后在延时函数里放一个 while 循环，将延时函数函数体放到循环里面，要延时多少毫秒，就循环多少遍函数体即可；
    4. 需要注意的是，在单片机里，int 类型占16位，2字节。

三、按键控制 LED

1.认识独立按键模块

1.1独立按键介绍

  • 按键的结构实物图

在这里插入图片描述

如图右边，按键的底部有四个引脚，左边两个是接通的，右边两个是接通的，左右两边不接通，当我们按下的时候，左图所示的金属弹片会将左右接通，因此按下的时候，四个引脚都是接通的。

1.2独立按键电路图

在这里插入图片描述

  • 说明：
    1. 如图所示，这里的独立按键是一个共阴极电路；
    2. 前面讲到的寄存器，除了可以将指令发送到 IO 口控制 LED 的亮灭，还能读取线路中的高低电平状态返回到 IO 口；
    3. 因此，按键按下的时候，和 GND 接通，回馈信号为 0 ，松开按键，回馈信号为1；
    4. 这里使用的是 P3 锁存器，1 ~ 4 位选段。

2.按键实验

2.1按键控制 LED 亮灭

  • 代码演示
#include <REGX52.H>void main()
{while(1){// 按键按下回馈信号为0，反之为1if(P3_1==0)P2_0=0;elseP2_0=1;}
}
  • 说明：
    1. 运行效果：按键 K1 按下的时候，LED 亮起，松开 LED 熄灭；
    2. 除了上面 LED 实验里，一次性对一个段的 8 位进行操作以外，也能单独对某一位进行操作。

2.2按键控制 LED 状态

2.2.1按键抖动

前面提到的按键里面的金属弹片，按键按下的时候，弹片会将左右引脚接通，但是机械触点也会产生振动，虽然这振动对于宏观世界而言无关紧要。但从微观来看，机械触点的弹性作用，一个开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开，所以在开关闭合及断开的瞬间会伴随一连串的抖动，如下图：

在这里插入图片描述

因此，在按键按下和松开的时候，各设置一个延时函数消抖即可。

2.2.2按键点亮 LED
  • 代码演示
#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>void Delayxms(unsigned int xms)		//@12.000MHz
{unsigned char i, j;while(xms){i = 2;j = 239;do{while (--j);} while (--i);xms--;}
}void main()
{while(1){if(P3_1 == 0){// 延时为了消除按键抖动Delayxms(20);// 如果按键不松开就一直循环while(P3_1 == 0);Delayxms(20);// 这一次值为上一次的取反，即上一次灭，这一次就亮P2_0 =~ P2_0;}}}
  • 说明：
    1. 上面代码运行的效果：按下松开， LED 点亮，再次按下松开，LED 熄灭；
    2. 在按下和松开的瞬间各设置一个延时消抖，如果按下没有松开，通过一个 while 循环阻塞，直到松开按键，循环解阻塞；
    3. 当前 LED 的亮灭状态为按键前的取反，即按键前是亮，则按下后是灭，按下前是灭，按下后是亮。

2.3按键控制 LED 以二进制显示

  • 代码演示
#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>void Delayxms(unsigned int xms)		//@12.000MHz
{unsigned char i, j;while(xms){i = 2;j = 239;do{while (--j);} while (--i);xms--;}
}void main()
{unsigned char LEDNum = 0;while(1){if(P3_1 == 0){Delayxms(20);while(P3_1 == 0);Delayxms(20);LEDNum++;P2 = ~LEDNum;}}}
  • 说明：
    1. 上面代码的运行效果：每按下一次按键，LED 就以二进制数值递增的方式显示；
    2. 定义一个局部变量，用于存放每个 LED 的高低电平状态，每按键一次，对变量 +1 ；
    3. 因为 LED 模块是共阳极电路，因此给 0 LED 才亮，因此对局部变量按位取反，实现真正的效果。

2.4按键控制 LED 左右移动

  • 代码演示
#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>void Delayxms(unsigned int xms)		//@12.000MHz
{unsigned char i, j;while(xms){i = 2;j = 239;do{while (--j);} while (--i);xms--;}
}void main()
{unsigned char LEDNum = 0;P2=~0x01; // led默认开始在第一个while(1){// 实现灯号递增移动if(P3_1 == 0){Delayxms(20);while(P3_1 == 0);Delayxms(20);LEDNum++;if(LEDNum >= 8)LEDNum = 0;P2 = ~(0x01<<LEDNum);}// 实现灯号递减少移动if(P3_0 == 0){Delayxms(20);while(P3_0 == 0);Delayxms(20);if(LEDNum == 0)LEDNum = 7;LEDNum--;P2 = ~(0x01<<LEDNum);}}
}
  • 说明：
    1. 运行结果：点按 K1 按键， LED 从低位向高位，每按键一次，移动一个；
    2. 点按 K2 按键，LED 从高位向低位，每按键一次，移动一个；
    3. 这里设置 LED 默认点亮 D1 号，定义一个变量用于保存下一次按键点亮 LED 的偏移量，通过左移右移实现每按键一次，左移或右移一个 LED ；
    4. 同时判断，移动范围，低位到高位移动，最大偏移量为 7 ，当超过 7 的时候复位到最低位 LED ；同理由高位到低位移动，最低位偏移量为0，先判断为 0，复位到最高位 LED，如此循环实现。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/pingmian/66856.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

音视频入门基础：MPEG2-PS专题（6）——FFmpeg源码中，获取PS流的视频信息的实现

音视频入门基础：MPEG2-PS专题（6）——FFmpeg源码中，获取PS流的视频信息的实现

音视频入门基础&#xff1a;MPEG2-PS专题系列文章&#xff1a; 音视频入门基础&#xff1a;MPEG2-PS专题&#xff08;1&#xff09;——MPEG2-PS官方文档下载 音视频入门基础&#xff1a;MPEG2-PS专题&#xff08;2&#xff09;——使用FFmpeg命令生成ps文件 音视频入门基础…
阅读更多...
对当前日期进行按年、按月、按日的取值

对当前日期进行按年、按月、按日的取值

对当前日期进行按年、按月、按日的取值。 其规则为&#xff1a; 按年 为当前日期到来年同一日期的前一天&#xff08;2024-12-01到2025-11-30&#xff09;。 按月 为当前日期到下个月的同一日期的前一天 &#xff08;2024-12-01 到 2024-12-31&#xff09;。 按日 为当前日…
阅读更多...
.NET体系架构

.NET体系架构

引言 .NET是由微软开发的一个广泛应用的开发平台&#xff0c;旨在帮助开发者构建各种类型的应用程序&#xff0c;包括桌面应用、Web应用、移动应用和云服务。最初&#xff0c;.NET平台的构建主要集中在Windows环境上&#xff0c;但随着.NET Core和随后.NET 5及以上版本的推出&…
阅读更多...
HTML5 加载动画（Loading Animation）

HTML5 加载动画（Loading Animation）

加载动画&#xff08;Loading Animation&#xff09;详解 概述 加载动画是指在数据加载过程中&#xff0c;向用户展示的一种视觉效果&#xff0c;旨在提升用户体验&#xff0c;告知用户系统正在处理请求。它可以减少用户的等待焦虑感&#xff0c;提高界面的互动性。 常见的加…
阅读更多...
【Apache Paimon】-- 13 -- 利用 paimon-flink-action 同步 mysql 表数据

【Apache Paimon】-- 13 -- 利用 paimon-flink-action 同步 mysql 表数据

利用 Paimon Schema Evolution 核心特性同步变更的 mysql 表结构和数据 1、背景信息 在Paimon 诞生以前，若 mysql/pg 等数据源的表结构发生变化时，我们有几种处理方式 （1）人工通知（比如常规的使用邮件），然后运维人员手动同步到数据仓库中 （2）使用 flink 消费 DDL bi…
阅读更多...
【网络协议】静态路由详解

【网络协议】静态路由详解

网络中的路由器通过以下两种方式之一发现远程网络&#xff1a; 静态配置路由动态路由协议 在本文&#xff0c;我们将学习关于静态路由的各种概念&#xff0c;例如如何配置静态路由、路由表如何进行决策、路由接口等相关知识。 文章目录 引言直连网络静态路由路由表原则原则1原…
阅读更多...
华为C语言编程规范总结

华为C语言编程规范总结

1.头文件更改会导致所有直接或间接包含该头文件的的C文件重新编译&#xff0c;会增加大量编译工作量&#xff0c;延长编译时间&#xff0c;因此&#xff1a; 1.1 头文件里尽量少包含头文件 1.2 头文件应向稳定的方向包含 2.每一个.c文件应有一个同名.h文件&#xff0c…
阅读更多...
python 生成24bit音频数据实例解析

python 生成24bit音频数据实例解析

一 概念 24 bit 是指音频文件的 采样深度 &#xff08;bit depth&#xff09;。 它代表了每个采样点的数据精度&#xff0c;也就是音频每个样本所使用的比特数。 24 bit 的采样深度相较于 16 bit 提供了更高的动态范围和更精确的音频信息表示。 动态范围&#xff1a;24 bit 的…
阅读更多...
PyTorch：.max(1)和.max(0)的使用

PyTorch：.max(1)和.max(0)的使用

目录 1&#xff09;.max(1)的使用&#xff1a; 2&#xff09;.max(0)的使用&#xff1a; 1&#xff09;.max(1)的使用&#xff1a; 假设有一个形状为 ( m , n ) 的 Tensor x &#xff0c;其中m表示行数&#xff0c;n表示列数。 x.max(1) &#xff0c;相当于x.max(dim1) 。作…
阅读更多...
Vue 3 Diff 算法过程及基本实现方式

Vue 3 Diff 算法过程及基本实现方式

Vue 3 的 Diff 算法 Vue 3 使用的是一种高效的 DOM Diff 算法&#xff0c;主要用于在虚拟 DOM 树发生变化时&#xff0c;计算最小的操作以更新真实 DOM。相比 Vue 2&#xff0c;Vue 3 的 Diff 算法做了很多优化。 Diff 算法的背景与目的 虚拟 DOM 树的对比&#xff1a;在 Vue…
阅读更多...
任务调度系统Quartz.net详解2-Scheduler、Calendar及Listener

任务调度系统Quartz.net详解2-Scheduler、Calendar及Listener

任务调度系统Quartz.net详解2-Scheduler、Calendar及Listener Scheduler 调度器scheduler是Quartz中的独立工作容器&#xff0c;所有的Trigger和Job都需要注册到scheduler中才能工作。我们可以通过SchedulerFactory来获取scheduler实例。如下&#xff1a; //1.获取默认的标准…
阅读更多...
解锁 C# 与 LiteDB 嵌入式 NoSQL 数据库

解锁 C# 与 LiteDB 嵌入式 NoSQL 数据库

一、开篇&#xff1a;邂逅 C# 与 LiteDB 新世界 在当今的软件开发领域&#xff0c;数据管理如同建筑的基石&#xff0c;而选择一款合适的数据库则是项目成功与否的关键因素之一。对于 C# 开发者来说&#xff0c;面对琳琅满目的数据库选项&#xff0c;如何抉择常常令人头疼。今…
阅读更多...
Dependency check 通过Maven构建时，配置Mysql数据库遇到的三个坑

Dependency check 通过Maven构建时，配置Mysql数据库遇到的三个坑

使用过Dependency check的同学&#xff0c;一定会遇到这个问题—— 每次执行依赖扫描时&#xff0c;由于网络问题会导致NVD下载种子数据的过程中的种种失败&#xff0c;不仅浪费了大量时间&#xff0c;还会因为下载文件的不完整性直接导致依赖检测的失败。所以我在使用Dependen…
阅读更多...
Ubuntu中批量重命名，rename

Ubuntu中批量重命名，rename

你可以使用下面的命令批量重命名这些文件&#xff0c;在文件名中插入 _1&#xff1a; 方式一 使用 mv 命令批量重命名 如果你已经在终端中&#xff0c;且当前目录包含这些文件&#xff0c;可以执行以下命令&#xff1a; mv ai.c ai_1.c mv ai.h ai_1.h mv ao.c ao_1.c mv a…
阅读更多...
JVM 优化指南

JVM 优化指南

JVM 优化指南 1. JVM 参数配置 1.1 基础参数配置 设置堆内存大小 -Xms2048m -Xmx2048m 设置新生代大小 -Xmn1024m 设置元空间大小 -XX:MetaspaceSize256m -XX:MaxMetaspaceSize256m 设置线程栈大小 -Xss512k1.2 垃圾回收器配置 使用 G1 垃圾回收器 -XX:UseG1GC 设置期望停顿…
阅读更多...
【面试题】技术场景 5、日志采集ELK

【面试题】技术场景 5、日志采集ELK

日志采集的重要性与采集方式 重要性&#xff1a;在项目开发、测试及生产环境中&#xff0c;日志是定位系统问题的关键手段&#xff0c;对系统维护与问题排查至关重要。采集方式 常规采集&#xff1a;按天保存日志文件至专门目录&#xff0c;文件名包含项目名、端口及日期&…
阅读更多...
【数据库】三、SQL语言

【数据库】三、SQL语言

文章目录 三、SQL语言1 概述2 数据定义(DDL)2.1 定义数据库2.2 定义基本表2.3 修改基本表2.4 删除基本表 3 数据操作(DML)3.1 数据查询3.1.1 单表查询3.1.2 连接查询3.1.3 嵌套查询3.1.4 集合查询 3.2 数据更新3.2.1 插入数据3.2.2 修改数据3.2.3 删除数据 4 数据控制(DCL)5 视…
阅读更多...
C++ 的 pair 和 tuple

C++ 的 pair 和 tuple

1 std::pair 1.1 C 98 的 std::pair 1.1.1 std::pair 的构造 ​ C 的二元组 std::pair<> 在 C 98 标准中就存在了&#xff0c;其定义如下&#xff1a; template<class T1, class T2> struct pair;std::pair<> 是个类模板&#xff0c;它有两个成员&#x…
阅读更多...
时序图-银行付款

时序图-银行付款

PLAN-A PLAN-B PLAN-C
阅读更多...
Ubuntu | PostgreSQL | 解决 ERROR: `xmllint` is missing on your system.

Ubuntu | PostgreSQL | 解决 ERROR: `xmllint` is missing on your system.

解决 sudo apt install apt-file sudo apt-file updatesudo apt-file search xmllint sudo apt install libxml2-utils执行 # postgres源码安装包解压文件夹中 make install make install问题 make -C src install make[2]: Entering directory /home/postgres/postgresql-1…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023