51单片机实现流水灯和数码管显示

学习51单片机的过程记录，这一篇博客主要是51单片机最基础的控制流水灯、蜂鸣器、数码管的实验总结。

终究还是散了

5940人浏览 · 2023-05-08 16:53:12

终究还是散了 · 2023-05-08 16:53:12 发布

一.51单片机

51单片机，也称为AT89C51，是一种基于Intel 8051架构的8位单片机。它是广泛应用于嵌入式系统和微控制器领域的常见芯片之一。其具有高度灵活性、可编程性和可靠性，因此被广泛应用于各种应用场景中。

51单片机的主要特点包括：

支持8位数据总线，可以访问64KB的程序存储器和64KB的数据存储器；
包含128个字节的RAM，并包含4个8位输入/输出端口；
集成了多种外设，如定时器、串口接口、数字/模拟转换器等；
提供多种工作模式，包括快速操作模式和低功耗模式等。

由于其灵活性和可编程性，51单片机在各种应用场景中都有着广泛的应用，包括智能家居、电子设备控制、汽车控制等领域。

二.知识点

1.宏定义

#define uchar unsigned char	 //宏定义
#define uint  unsigned int	 //宏定义

类比C语言理解，给数据类型起个简单名字，方便后面使用，与此同时还有typedef关键字，此种关键字属于宏定义之预处理，所以后面不用加分号；而typedef关键字属于命令，所以后面要使用分号。

2.延时函数

在这个代码中，使用的是51单片机（也叫STC89C52），该单片机没有内置延时函数。因此，需要自己编写延时函数来控制程序的时间顺序。

这个延时函数的实现原理是通过两个嵌套的循环来实现一定时间的延迟。具体地，外层循环控制延时的次数，内层循环则是为了让程序在一个时间内运行多次以达到延时的目的。

这里的for(x = z; x > 0; x--)语句表示需要延时的毫秒数，每执行一次循环，就会减少1毫秒。因此，循环x次后，就达到了需要的总延时时间。

而内层的for(y = 120; y > 0 ; y--)语句则是为了使程序在一个毫秒内进行多次循环，从而增加延时的精度。具体来说，循环y次后，大约需要消耗1毫秒的时间。这里使用的120是一个经验值，通过试验得出的，可以根据具体情况进行调整。

当然，这种方式的缺点是比较浪费计算资源，同时还可能受到系统负载等因素的影响，导致实际延时时间不够精确。因此，在一些对延时精度要求较高的场合，可能需要使用其他方式来实现更精确的延时。

3.循环右移

//主函数
void main()
{
	temp = 0x7f; 	//定义LED灯初始状态，从LED8开始亮
	P1 = temp; 		//将temp的值赋给P1口，点亮LED8
	delay(1000); 	//延时1000毫秒，即1秒

	while(1)		//进入大循环，程序不会退出
	{
		for(i = 0; i < 8; i++) 	//从第一个LED依次点亮到第八个LED
		{
			temp = _cror_(temp,1);	//将temp向右位移一位（循环右移），实现LED从左至右点亮
			P1 = temp;				//将temp的值赋给P1口，控制LED点亮
			delay(1000);			//延时1秒
		}
	} 
}

循环左移：_crol_

循环右移：_cror_

4.蜂鸣器

默认引脚：P2^3引脚，对照原理图。

使用sbit定义。

5.8位共阴极数码管

LE引脚为高，输入端D和输出端Q一起变化；LE引脚为低，输入端D不影响输出端D。

输出端Q要想输入高低电压其中OE引脚必须接GND，当OE为高电平时，输出端此时是高阻抗状态。

三.流水灯实验实现


#include <reg52.h>	//51头文件
#include <intrins.h>//包含循环右移函数_cror头文件

#define uchar unsigned char	 //宏定义
#define uint  unsigned int	 //宏定义

sbit LED1 = P1^0; //位定义LED1硬件接口
uchar i;   //申明循环计数变量
uchar temp;//P1口状态暂存变量

//毫秒级延时函数
void delay(uint z)
{
	uint x,y;
	for(x = z; x > 0; x--)
		for(y = 120; y > 0 ; y--);
}

//主函数
void main()
{
	temp = 0x7f; //定义LED灯初始状态，从LED8开始亮
	P1 = temp;	 //赋值给P1，点亮LED8
	delay(1000); //延时1000毫秒
	while(1)	//大循环
	{
		for(i = 0; i < 8; i++)
		{
			temp = _cror_(temp,1);//循环右移，LED从左至右点亮
			P1 = temp;
			delay(1000);	
		}
	} 
}

四.数码管静态显示实验

#include <reg52.h> //51头文件

#define uchar unsigned char	//宏定义
#define uint  unsigned int	//宏定义

sbit we = P2^7;	//位定义数码管位选锁存器接口
sbit du = P2^6;	//位定义数码管段选锁存器接口

//数码管段选表
uchar code leddata[]={ 
 
                0x3F,  //"0"
                0x06,  //"1"
                0x5B,  //"2"
                0x4F,  //"3"
                0x66,  //"4"
                0x6D,  //"5"
                0x7D,  //"6"
                0x07,  //"7"
                0x7F,  //"8"
                0x6F,  //"9"
                0x77,  //"A"
                0x7C,  //"B"
                0x39,  //"C"
                0x5E,  //"D"
                0x79,  //"E"
                0x71,  //"F"
                0x76,  //"H"
                0x38,  //"L"
                0x37,  //"n"
                0x3E,  //"u"
                0x73,  //"P"
                0x5C,  //"o"
                0x40,  //"-"
                0x00,  //熄灭
                0x00  //自定义
 
                         };


void main()
{
		du = 1;	//打开段选
		P0 = leddata[1]; //显示1
		du = 0;	//关闭段选


		we = 1;//打开位选
		P0 = 0xfe;//左边第一位数码管显示
		we = 0;	//关闭位选

		
		while(1);//程序停留
}

五.数码管显示进阶实验

#include <reg52.h>//51头文件

#define uchar unsigned char//宏定义
#define uint  unsigned int //宏定义
sbit we = P2^7;	//位定义数码管位选锁存器接口
sbit du = P2^6;	//位定义数码管段选锁存器接口

//数码管段选表
uchar code leddata[]={ 
 
                0x3F,  //"0"
                0x06,  //"1"
                0x5B,  //"2"
                0x4F,  //"3"
                0x66,  //"4"
                0x6D,  //"5"
                0x7D,  //"6"
                0x07,  //"7"
                0x7F,  //"8"
                0x6F,  //"9"
                0x77,  //"A"
                0x7C,  //"B"
                0x39,  //"C"
                0x5E,  //"D"
                0x79,  //"E"
                0x71,  //"F"
                0x76,  //"H"
                0x38,  //"L"
                0x37,  //"n"
                0x3E,  //"u"
                0x73,  //"P"
                0x5C,  //"o"
                0x40,  //"-"
                0x00,  //熄灭
                0x00  //自定义
 
                         };
//毫秒级延时函数
void delay(uint z)
{
	uint x,y;
	for(x = z; x > 0; x--)
		for(y = 114; y > 0 ; y--);
}

void main()
{

		uchar i;
		we = 1;//打开位选
		P0 = 0xfe;//1111 1110 第一位数码管显示，注意数码管的排序，P0.0对应连接的是左边第一位数码管
		we = 0;	//关闭位选
				
		while(1) //大循环
		{
			du = 1;	//打开段选
			P0 = leddata[i];
			du = 0;	//关闭段选
			delay(500);//延时500毫秒
			i++;   //i自加1
			if(i == 10)	//当数值为10时，清零
			{
				i = 0;
			}	
		}
}