51单片机教程（五）- LED灯闪烁

news2024/11/6 17:41:56

1 项目分析

  • 让输入/输出口的P1.0或P1.0~P1.7连接的LED灯闪烁。

2 技术准备

1、C语言知识点

1 运算符

1 算术运算符 在这里插入图片描述
#include <stdio.h>

int main(){
	// 算术运算符
	int a = 13;
	int b = 6;
	printf("%d\n", a+b); 
	printf("%d\n", a-b); 
	printf("%d\n", a*b); 
	printf("%d\n", a/b); 
	printf("%d\n", a%b); 
	
	// 后续应用：将数的十位、个位取出来，分别记录下来用于显示在不同的数码管
	printf("1: %d\n", a/10);
 	printf("3: %d\n", a%10);
	return 0;
}
2 自增/自减运算符

  • 自增运算符为++，其功能是使变量的值自增1

  • 自减运算符为--，其功能是使变量值自减1。
    在这里插入图片描述

#include <stdio.h>

int main(){
 	// 自增、自减运算符 --》 计数
	int a = 10;
	printf("%d\n", a++);   // ++ 在后，表示先用后加 
	++a;   // ++ 在前，表示用先加后用 
	printf("%d\n", a);
	return 0;
}
3 关系运算符

在这里插入图片描述

  • 关系表达式的值是真和假，在C程序用整数1和0表示。
#include <stdio.h>

int main(){
	// 关系运算符  --> if语句中使用 
	int a = 13;
	int b = 6;
	printf("%d\n", a>=b);  
	printf("%d\n", a==b);  
	printf("%d\n", a!=b);
	return 0;
}
5 逻辑运算符

在这里插入图片描述

#include <stdio.h>

int main(){
	// 逻辑运算符  --> if语句中使用：条件关系的判断 
	int mathScore = 90;
	int englishScore = 60;
	int stu1_mathScore = 99;
	int stu1_englishScore  = 66;
	printf("%d\n", (stu1_mathScore > 60) && ();  
	printf("%d\n", a||b);  
	printf("%d\n", !b);
	return 0;
}
6 位运算符和位表达式

在这里插入图片描述

#include <stdio.h>
 
int main()
{
    int a = 10;   // 二进制为：1010
    int b = 6;    // 二进制为：0110
    printf("&：%d\n", a & b);    // 2   --> 0010
    printf("|：%d\n", a | b);    // 14  --> 1110
    
    // int在计算机中是以补码形式存储
    printf("~：%d\n", ~a);       // -11  --> 0101 (32位：0101,最高位为1表示为负，补码：取反后 +1)
    
    printf("^：%d\n", a ^ b);     // 1100 --> 12
    
    printf("<<: %d\n", a << 2);   // 1010 00 --> 40   低位补0，高位丢失
    printf(">>: %d\n", b >> 3);   // 0000 00 --> 0    高位补0，低位丢失
    
    return 0; 
}

​在这里插入图片描述

7 赋值运算符

  • 格式

    • 变量名 = 表达式;
#include <stdio.h>
 
int main()
{
    int number = 10;   
    char letter = 'a';
    printf("int：%d\n", a); 
    printf("char：%c\n", letter); 
    return 0; 
}
8 复合赋值运算符
  • 将变量计算的结果重新赋值给该变量
    在这里插入图片描述
#include <stdio.h>
 
int main()
{
    int a = 13;
	int b = 6;
	//a = a +b;
	a += b; 
	printf("%d\n", a); 
    return 0; 
}
9 三目运算符
表达式1 ? 表达式2 : 表达式3;

#include <stdio.h>
 
int main()
{
    int a = 10;   
    int b = 6;  
    printf("结果为：%d", a > b ? a : b);    // a 大于 b,返回a，否则返回b
    return 0; 
}

2 选择与循环语句

1 if 语句

if(表达式)
语句;

if(表达式){
	语句列表1
}
else{
	语句列表2；
}

//多分支
if(表达式1){
	语句列表1；
}
else if(表达式2){
	语句列表2；
}
else{
	语句列表3；
}


#include <stdio.h>
 
int main()
{
    // if 语句 --> 存在多个范围判断 
	int a = 4;
	if(a > 0){
		printf("a 是正数");
	} else if(a < 0){
		printf("a 是负数");
	} else{
		printf("a 是零");
	}
    return 0; 
}

2 switch语句

  • 使用：用于多分支的情况，可以简化多重if语句嵌套的情况。
switch(表达式A){
           case  常量表达式1:
                    语句1;
                    break;
           case  常量表达式2:
                    语句2;
                    break;
                    ……
           case  常量表达式n:
                    语句n;
                    break;
           default:
                    语句n+1; 
                     break;
} 

#include <stdio.h>
 
int main()
{
    // switch-case --> 对变量的有限个取值判断 
	int a = 1;
	switch(a){
		case 1:
			// 无break：case穿透 
			printf("选项1");
		case 2:
			printf("选项2");break;
		case 3:
			printf("选项3");break;
		default:
			printf("无效选择");
	} 
    return 0; 
}

3 while语句

while(表达式){
	循环语句；
}

#include <stdio.h>
 
int main()
{
    // while循环 --> 已知或未知循环次数 
    int a = 1;
	while(a < 6){
		printf("%d\n", a);
		a++;
	} 
    return 0; 
}

4 do-while语句

do{
	循环语句；
}while(表达式);

5 for语句

for(表达式1；表达式2；表达式3){
	循环语句；
}


#include <stdio.h>
 
int main()
{
    // while循环 --> 已知或未知循环次数 
    int a = 1;
	while(a < 6){
		printf("%d\n", a);
		a++;
	} 
    return 0; 
}

6 死循环

// 死循环 --> 主要用于未知循环次数
while(1){
	
} 

for(;;){
	
}

3 函数

1）函数的定义

void 函数名()
{
     语句块;
}

2）函数的返回

类型 函数名(形参1,形参2,形参3,……)
{
     ……
     return 数据;
}

3）形式参数与实际参数。

void(类型形参1，类型形参2，……)
{
}

函数名(实参1;实参2;实参3;……);

4）函数的调用方式

函数名();

#include <stdio.h>

// 函数定义位置
// 1 在main函数之前
int max(int a, int b){
	if(a >b){
		return a;
	} else{
		return b;
	}
} 

int main()
{
    // 调用函数
	int c=max(4, 7); 
	printf("最大值：%d\n", c);
	
	int d=max1(40, 7); 
	printf("最大值：%d\n", d); 
    return 0; 
}

// 2 在main函数之后 
int max1(int a, int b){
	if(a >b){
		return a;
	} else{
		return b;
	}
}

4 reg52.h

  • 介绍

    • 用于80C52和80C32微控制器的通用头文件。
    • 其中定义了各种特殊字节寄存器，如P0口、P1口、P2口、P3口、程序状态字寄存器、累加器、B特殊寄存器、堆栈指针寄存器和数字指针（低位/高位）等。
    • 该头文件还定义了一些与定时器/计数器和电源控制相关的寄存器。

  • 导入

    #include "reg52.h"

  • 区别：引入方式 “” 与 <>

    • “”
      • 使用双引号来包含头文件时，编译器会首先在当前文件所在的目录下搜索指定的头文件。
      • 如果在这个目录下找不到文件，编译器会继续在编译器的标准库路径中查找。
      • 这种机制允许开发者包含项目中自定义的头文件。
    • <>
      • 当使用尖括号时，编译器只在编译器的标准库路径中查找指定的文件。
      • 意味着尖括号主要用于包含标准库头文件，如 <stdio.h>、<stdlib.h> 等。

  • 内容

    • 点击到 “reg52.h” 处，右击选择 Open Document <reg52.h>

    在这里插入图片描述

3 项目实现

实验1 点亮LED

  • 基本结构：main.c 文件

    #include "reg52.h"

sbit LED = P1^4;    

void main()
{
    while (1)
    {
        LED = 0;     // 点亮LED1
    }
}
    • 注意：一个程序里有且只有一个main函数。

  • 释义

    • **sbit LED = P0^4; ** 定义P0.4引脚赋值给变量LED（sbit 是定义特殊功能寄存器的位变量）。

实验2 实现LED闪烁

  • 延迟函数

    void Delay(unsigned int t)
{
 	while(--t);
}

  • 说明

    • 通过一个空 while 循环来延迟执行，让CPU在循环中忙等待，直到变量 t 的值从传入的值递减到0。
    • 大约是 0.1 毫秒（ms）或 0.0001 秒。

  • 缺点

    1. 效率低下：CPU在这段时间内无法执行其他任务，导致资源浪费。
    2. 不可预测性：延迟的时间长度高度依赖于执行代码的CPU的速度。在更快的CPU上，同样的循环次数会更快地完成，导致延迟时间更短。
    3. 不可移植性：由于延迟时间依赖于CPU速度，因此代码在不同硬件上的表现可能会有很大差异。

  • 代码

    #include <reg52.h>  //头文件包含特殊功能寄存器的定义

sbit LED0=P1^0;  // 用sbit 关键字 定义 LED到P1.0端口，

void Delay(unsigned int t); //函数声明

/*------------------------------------------------
                    主函数
------------------------------------------------*/
void main (void)
{
    while (1)         //主循环
      {
          LED0=0;            //将P1.0口赋值 0，对外输出低电平
          Delay(10000);      //调用延时程序；更改延时数字可以更改延时长度；

          LED0=1;            //将P1.0口赋值 1，对外输出高电平
          Delay(10000);
      }
}

/*------------------------------------------------
 延时函数，含有输入参数 unsigned int t，无返回值
 unsigned int 是定义无符号整形变量，其值的范围是0~65535
------------------------------------------------*/
void Delay(unsigned int t)
{
 	while(--t);
}

  • 方式2：for循环延迟

    #include "reg52.h"

sbit LED = P1^4;    
void delay();
    
void main()
{
    while (1)
    {
        LED = 0;     // 点亮LED1
        delay();      // 延时1s
        LED = 1;     // 熄灭LED1
        delay();      // 延时1s        
    }
}

  • 实现delay函数

    void delay()
{
    unsigned int i, j;
    for(i=0; i<183; i++)
    {
    	for(j=0; j<1000;j++);   
    }
}

实验3 LED灯先快闪，再慢闪，循环闪烁

#include<reg52.h> //头文件包含特殊功能寄存器的定义

sbit LED0 = P1 ^ 0; // 用sbit 关键字 定义 LED到P1.0端口，


void Delay(unsigned int t); //函数声明

/*------------------------------------------------
                    主函数
------------------------------------------------*/
void main()
{
    unsigned char i;  //定义一个无符号字符型局部变量 i 取值范围 0~255

    while (1) {       //主循环
        for (i = 0; i < 10; i++) { //加入 for循环，表明for循环大括号中的程序循环执行10次
            LED0 = 0;          //将P1.0口赋值 0，对外输出低电平
            Delay(5000);       //调用延时程序；更改延时数字可以更改延时长度；
            LED0 = 1;          //将P1.0口赋值 1，对外输出高电平
            Delay(5000);
        }

        for (i = 0; i < 10; i++) {
            LED0 = 0;          //将P1.0口赋值 0，对外输出低电平
            Delay(60000);      //用于改变闪烁频率
            LED0 = 1;          //将P1.0口赋值 1，对外输出高电平
            Delay(60000);
        }
    }
}

/*------------------------------------------------
 延时函数，含有输入参数 unsigned int t，无返回值
 unsigned int 是定义无符号整形变量，其值的范围是0~65535
------------------------------------------------*/
void Delay(unsigned int t)
{
    while (--t);
}

实验4 不同频率让多个LED灯闪烁

#include<reg52.h>

sbit LED0 = P1 ^ 0;
sbit LED1 = P1 ^ 1;
sbit LED2 = P1 ^ 2;
sbit LED3 = P1 ^ 3;
sbit LED4 = P1 ^ 4;
sbit LED5 = P1 ^ 5;
sbit LED6 = P1 ^ 6;
sbit LED7 = P1 ^ 7;

void Delay(unsigned int t); //函数声明

/*------------------------------------------------
                    主函数
------------------------------------------------*/
void main()
{
    unsigned char i;  //定义一个无符号字符型局部变量 i 取值范围 0~255

    while (1) {
        for (i = 0; i < 10; i++) { //程序循环执行10次
            LED0 = 0;          //将P1.0口赋值 0，对外输出低电平
            LED2 = 1;
            LED4 = 0;
            Delay(5000);
            LED0 = 1;         //将P1.0口赋值1，对外输出高电平
            LED2 = 0;
            LED4 = 1;
            Delay(5000);
        }

        for (i = 0; i < 10; i++) {
            LED0 = 0;          //将P1.0口赋值 0，对外输出低电平
            LED2 = 1;
            LED4 = 0;
            Delay(60000);
            LED0 = 1;          //将P1.0口赋值 1，对外输出高电平
            LED2 = 0;
            LED4 = 1;
            Delay(60000);
        }
    }
}

/*------------------------------------------------
 延时函数，含有输入参数 unsigned int t，无返回值
 unsigned int 是定义无符号整形变量，其值的范围是 0~65535
------------------------------------------------*/
void Delay(unsigned int t)
{
    while (--t);
}

4 格式化代码

  1. 下载并安装AStyle

    • 访问AStyle的官方网站（https://astyle.sourceforge.net/）下载最新版本的AStyle。

      在这里插入图片描述

    • 解压下载的文件，并记住解压后的路径，特别是Astyle.exe文件的路径。

      在这里插入图片描述

  2. 在Keil 5中加载AStyle

    • 打开Keil 5软件，选择Tools -> Customize Tools Menu...，点击“新建”按钮，创建一个新的菜单项，命名为“formatCode”，

    • 在 “Command” 栏中选择上述解压的绝对路径（选择到 astyle.exe）

    • 在 “Arguments” 栏中输入：!E --style=1tbs --indent-col1-comments --break-blocks --pad-oper --pad-comma --pad-header --unpad-paren --delete-empty-lines --align-pointer=name --break-one-line-headers --add-braces --max-code-length=120。

    • 点击“OK”保存设置。

      在这里插入图片描述

  3. 设置 代码格式化 快捷键

    • 点击菜单栏中的 【Edit】选择【 Configuration…】，切换到【Shortcut Keys】，在 Select a Command 中找到：【Tools: formatCode】，点击 【Create Shortcut】，设置快捷键（按下对应的按键，如：Ctrl + Q），点击【OK】

    在这里插入图片描述

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文章目录 1、任务描述2、代码实现3、完整代码4、结果展示5、涉及到的库函数6、参考 1、任务描述 基于 python opencv 的连通分量标记和分析函数&#xff0c;分割车牌中的数字、号码、分隔符 cv2.connectedComponentscv2.connectedComponentsWithStatscv2.connectedComponents…
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ENSP (虚拟路由冗余协议)VRRP配置

ENSP (虚拟路由冗余协议)VRRP配置

VRRP&#xff08;Virtual Router Redundancy Protocol&#xff0c;虚拟路由冗余协议&#xff09;是一种用于提高网络可用性和可靠性的协议。它通过在多个路由器之间共享一个虚拟IP地址&#xff0c;确保即使一台路由器发生故障&#xff0c;网络依然能够正常运行&#xff0c;防止…
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【JS学习】08. web API-事件进阶

【JS学习】08. web API-事件进阶

Web APIs - 第3天 进一步学习 事件进阶&#xff0c;实现更多交互的网页特效&#xff0c;结合事件流的特征优化事件执行的效率 掌握阻止事件冒泡的方法理解事件委托的实现原理 事件流 事件流是对事件执行过程的描述&#xff0c;了解事件的执行过程有助于加深对事件的理解&…
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Hadoop完全分布式环境搭建步骤

Hadoop完全分布式环境搭建步骤

【图书介绍】《Spark SQL大数据分析快速上手》-CSDN博客 大数据与数据分析_夏天又到了的博客-CSDN博客 本文介绍Hadoop完全分布式环境搭建方法&#xff0c;这个Hadoop环境用于安装配置Spark。假设读者已经安装好Visual Box 7.0.6虚拟环境与一个CentOS 7虚拟机&#xff08;如果…
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H7-TOOL的CAN/CANFD助手增加帧发送成功标识支持, 继续加强完善功能细节

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2.27版本固件正式携带此功能&#xff0c;包括之前做的负载率检测和错误信息展示也将集成到这个版本固件中。 对于接收&#xff0c;我们可以直接看到效果&#xff0c;而发送不行&#xff0c;所以打算在发送的地方展示下发送成功标识。CAN发送不像串口&#xff0c;需要等待应答后…
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