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项目1 LED彩灯的单片机控制与制作 项目说明 LED彩灯色彩丰富、造价低廉、控制方便，用LED来制作广告灯箱以及进行城市的亮化与美化已经成为一种时尚。用全硬件电路设计的LED彩灯控制器，一旦制作完成就只能按照固定的模式显示，花样少而单调。用单片机设计的LED彩灯控制器，是用软件控制硬件的方式实现彩灯多种显示模式（花样）的控制。通过本项目的学习，可以随心所欲地设计并制作出一款个性化的LED彩灯，并且也将引领你禁入“单片机技术”的大门。 从内到外认识单片机 单片机的作用 单片机虽然只是一个芯片，但由于其体积小、价格低、控制能力强，因此应用十分广泛，涵盖了工农生产、日常生活、国防航天、仪器仪表等应用领域。 什么是单片机？ 所谓单片机就是在一块集成中央处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM）、定时/计数器（T/C）、输入/输出（I/O）接口等计算机主要部件的微型计算机。目前，国际上通用的缩写为MCU（Microcotroller Unit）. 多位LED彩灯同时闪烁控制仿真 用PeoteusISIS绘制一个51MCU应用电路，在P1口的引脚上通过限流电阻接多个（3~8）LED彩灯，用keil编写程序，控制多位LED彩灯同时闪烁，完成软件调试与仿真。 目 录 1.1 单片机的I/O口 1.2 LED发光二极管工作原理 1.3 C51程序结构与语句介绍 1.4 C函数介绍 1.5 软件延时介绍 1.6 硬件电路设计 1.1单片机I/O口 80C51单片机有4个8位的双向并行输入/输出 （I/O）端口，称为P0口、P1口、P2口和P3口。 ●P0口是一个双功能的8位并行I/O口，字节地址为80H，位地址为80H～87H。可作输入/输出端口使用，又可作地址/数据总线分时传输低8位地址和8位数据。 ●P1口是单一功能的并行I/O口，字节地址为90H，位地址为90H～97H。它只用作通用的数据输入/输出口。 1.1单片机I/O口 P2口是一个双功能的8位并行I/O口，字节地址为80H，位地址为A0H～A7H。可作通用的输入/输出口用，又可用作高8位地址总线。 P3口是一个双功能的8位并行I/O口，字节地址为B0H，位地址为B0H～B7H，它的第一功能是通用输入/输出口，作第二功能用时，各引脚定义如下： P3.0:RXD（串行口输入）； P3.1:TXD（串行口输出） P3.2: （外部中断0输入） P3.3: （外部中断1输入） P3.4:T0（定时/计数器0外部计数脉冲输入） P3.5:T1（定时/计数器1外部计数脉冲输入） P3.6: （片外数据存储器写选通信号输出） P3.7: （片外数据存储器读选通信号输出）。 ⑴ P0口的结构与运作 图中画出了P0口的某位P0.X（X=0、1…6、7）的结构图。 P0口的位电路结构由以下几个部分组成： 1个输出锁存器，用于进行输出数据的锁存； 2个三态输入缓冲器，分别用于锁存器和引脚数据的输入缓冲； 1个多路开关MUX，它的一个输入来自锁存器，另一个输入是地址/数据信号的反相输出。在控制信号的的控制下能实现对锁存器输出端和地址/数据线之间的切换； 由两只场效应管组成的输出驱动电路。 ⑵ P0口的特点 P0口是一个双功能的端口：地址/数据分时复用口和通用I/O口； 具有高电平、低电平和高阻抗3种状态的I/O端口称为双向I/O端口。P0口作地址/数据总线复用口时，相当于一个真正的双向I/O口。而用作通用I/O口时，由于引脚上需要外接上拉电阻，端口不存在高阻（悬空）状态，此时P0口只是一个准双向口； 为保证引脚上的信号能正确读入，在读入操作前应首先向锁存器写1； 单片机复位后，锁存器自动被置1； 一般情况下，如果P0口已作为地址/数据复用口时，就不能再用作通用I/O口使用； P0口能驱动8个TTL负载。 ⑶ P1口的结构与运作 P1口的位结构如图所示。P1口是一个准双向口，只作通用输入 /输出口使用。除了无多路开关MUX之外，其输出驱动部分也与P0口 不同。 P1口的位电路结构由以下几个部分组成： 一个数据输出锁存器，用于输出数据的锁存； 两个三态输入缓冲器，BUF1用于读锁存器，BUF2用于读引脚； 数据输出驱动电路，由场效应管VT和片内上拉电阻R组成。 ⑷ P1口的特点 P1口由于有内部上拉电阻，没有高阻抗输入状态，所以称为