第3章 单片机I/O口应用——点亮发光二极管与开关检测

例3-1 单片机控制点亮发光LED案例1

由于P0口大多作为总线端口使用，但是点亮发光二极管时，是作为通用I/O口使用的，必须接上拉电阻。由于P1～P3口内部已有30kΩ左右的上拉电阻，因此要注意P0口作为通用I/O口使用时，与P1～P3口的差别。下面讨论P1～P3口与LED发光二极管的连接驱动问题。

使用单片机并行端口P1～P3直接驱动发光二极管，有两种连接方法，电路如图3-1所示。P1、P2、P3口与P0口相比，P1～P3口每一位的驱动能力只有P0口的一半，即每位驱动4个LSTTL负载。当P1～P3口的某位为高电平时，可提供200µA的拉电流；当某位为低电平（0.45V）时，可提供1.6mA的灌电流，为什么拉电流要比灌电流小许多，这是因为P1～P3口内部有30kΩ左右的上拉电阻，如果为图3-1（a）所示的高电平输出，则从P1、P2和P3口输出的拉电流Id仅为几百µA，驱动能力较弱，亮度较差。如果端口引脚为低电平，能使灌电流Id从单片机的外部流入内部，将大大增加流过的灌电流值，如图3-1（b）所示。所以，8051单片机任何一个端口要想获得较大的驱动能力，要采用低电平输出。如果一定要高电平驱动，可在单片机与发光二极管之间加驱动电路，如74LS04、74LS244等。

图3-1　发光二极管与单片机并行口P1～P3的连接

制作一个流水灯，原理电路如图3-2所示，8个发光二极管LED0～LED7经限流电阻分别接至P1口的P1.0～P1.7引脚上，阳极共同接高电平VCC。编写程序来控制发光二极管由上至下反复循环，把流水灯点亮，每次点亮一个发光二极管。

图3-2　单片机控制的流水灯电路

本例参考程序如下。

　　#include <reg51.h>
　　#include <intrins.h>        //包含移位函数_crol_(  )的头文件intrins.h 
　　#define uchar unsigned char     
　　#define uint unsigned int   
　　void  delay(uint i)          //延时函数 
　　{ 
　　    uchar t; 
　　    while (i--) 
　　    {  
　　        for(t=0;t<120;t++);  
　　    } 
　　} 
　　 
　　void  main(  )               //主程序 
　　{  
　　    P1=0xfe;                 //向P1口送出点亮P1.0的数据 
　　     while (1)               //反复循环 
　　     {     
　　        delay( 500 );        //500 为延时参数，可根据实际需要调整 
　　        P1=_crol_(P1,1) ;    //函数_crol_(P1,1)把P1中的点亮数据循环左移1位 
　　     } 
　　}

程序说明如下。

（1）关于while(1)的两种用法。

• “while(1)；”：while(1)后面如果有个分号，表示程序停留在这条指令上。

• “while(1){……；}”：是反复循环执行花括号内的程序段，这是本例的用法，

即控制流水灯反复循环显示。

（2）本例中用到了C51函数库中的循环移位函数，循环移位函数包括循环左移函数“_crol_”和循环右移函数“_cror_”。本例使用的是循环左移函数“_crol_(P1,1)”，括号中第1个参数为循环左移的对象，即对P1中的内容循环左移；第2个参数为左移的位数，即左移1位。在编程中一定要把移位函数的头文件intrins.h包含在内，例如，程序中的第2行“#include <intrins.h>”。