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1、任务7 单片机IO口控制LED的设计任务任务7 单片机单片机IO口控制口控制LED的设计的设计 单片机的并行单片机的并行I/O口口是单片机系统常用的控是单片机系统常用的控制端口，每组端口的结制端口，每组端口的结构与使用也不同，熟悉构与使用也不同，熟悉并行口的结构与使用方并行口的结构与使用方法是进行单片机硬件与法是进行单片机硬件与软件设计的必备知识。软件设计的必备知识。 发光二极管发光二极管（英语：Light-Emitting Diode，简称LED） 是一种能发光的半导体电子元件。 基本知识基本知识：LED控制原理控制原理控制原理控制原理思考：为什么要在电路中串联电阻，电思考：为什么要在电路中
2、串联电阻，电阻的阻值如何确定。阻的阻值如何确定。单片机与单片机与LED的连接及控制原理的连接及控制原理控制原理控制原理： 当单片机的当单片机的P1.0P1.0口输出低电平时，口输出低电平时，LEDLED点亮，当点亮，当P1.0P1.0口输出高电平时，口输出高电平时，LEDLED熄灭，从而实现熄灭，从而实现LEDLED控制。控制。指令实现：指令实现： SETB P1.0 ;P1.0SETB P1.0 ;P1.0输出低高平，灯灭输出低高平，灯灭 CLR P1.0 ;P1.1CLR P1.0 ;P1.1输出低电平，灯亮输出低电平，灯亮实验实验导入导入“眨眼眨眼” LED灯设计灯设计一、硬件电路原理图
3、设计一、硬件电路原理图设计1. 电路设计思路及控制要求电路设计思路及控制要求 本项目的具体控制原理是采用典型的单片机芯片本项目的具体控制原理是采用典型的单片机芯片AT89S51进行控制的。利用单片机的进行控制的。利用单片机的P1端口中的某位外端口中的某位外接一个发光二极管，发光二极管负极接接一个发光二极管，发光二极管负极接P1.0，正极通过，正极通过限流电阻接电源。要求单片机限流电阻接电源。要求单片机P1.0引脚所控制的引脚所控制的LED实实现现“眨眼睛眨眼睛”的效果。当的效果。当P1.0=0时，对应的时，对应的LED就会被就会被点亮；相反，当点亮；相反，当P1.0=1时，对应的时，对应的LE
4、D就会被熄灭。就会被熄灭。 2. 硬件电路原理图硬件电路原理图 LEDR250VCCC310uFVCCR110K12MHzC130pFC230pFP1.01P1.12P1.23P1.34P1.45MOSI/P1.56MISO/P1.67SCK/P1.78RST9RXD/P3.010TXD/P3.111INT0/P3.212INT1/P3.313T0/P3.414T1/P3.515WR/P3.616RD/P3.717XTAL218XTAL119GND20A8/P2.021A9/P2.122A10/P2.223A11/P2.324A12/P2.425A13/P2.526A14/P2.627A15/
5、P2.728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31AD6/P0.633AD7/P0.732AD5/P0.534AD4/P0.435AD3/P0.336AD2/P0.237AD1/P0.138AD0/P0.039VCC40U1AT89S51.VCC二、二、 “眨眼眨眼” LED灯程序设计灯程序设计1.主程序流程图主程序流程图根据程序设计思路，画出程序流程图根据程序设计思路，画出程序流程图3.采用位操作进行采用位操作进行LED灯的控制灯的控制参考程序（采用位操作）编写如下：参考程序（采用位操作）编写如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H；将程序从地址；将程序从
6、地址0030H处开始处开始MAIN：CLR P1.0；（；（P1.0）=0时，发光二极管点亮时，发光二极管点亮 LCALL DELAY；调用延时子程序；调用延时子程序 SETB P1.0；（；（P1.0）=1时，发光二极管点亮时，发光二极管点亮 LCALL DELAY；调用延时子程序；调用延时子程序 SJMP MAIN；程序返回到；程序返回到MAIN处，重复处，重复“眨眼睛眨眼睛”过程过程DELAY： MOV R6，#240 ；延时子程序；延时子程序LOOP1： MOV R7，#250LOOP2：DJNZ R7，LOOP2 DJNZ R6，LOOP1 RET；子程序调用返回；子程序调用返回 E
7、ND；汇编结束；汇编结束MCS-51单片机的并行端口结构与操作 51系列单片机有4 4个I/O端口，每个端口都是8位准双向口，共占3232根引脚。每个端口都包括一个锁存器(即专用寄存器P0P0P3P3)、一个输出驱动器和输入缓冲器。通常把4个端口笼统地表示为P0P0P3P3。并行口构成元件并行口构成元件 P0.0P0.0P0.7: P0.7: 寻址外部存储器时寻址外部存储器时分时分时作为作为双向双向8 8位数位数 据口据口和和输出低输出低8 8位地址复用口位地址复用口； 不接外部存储器时可不接外部存储器时可作为作为8 8位位准双向准双向 I/OI/O口口使用。使用。12DQCP/Q读引脚读引脚
8、读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据 控制控制C引脚引脚P0.X43Vcc锁存器锁存器MUXT1T2P0口口截截止止截截止止截截止止控制控制=0 时时，此脚作一般，此脚作一般I/O口使用口使用0100C=0VccQ/QVccT112DCP读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据控制控制引脚引脚P0.X43T2010 X10导导通通导导通通控制控制= 时时，此脚数据，此脚数据/地址总线使用地址总线使用11C=1Q/QVccT112DCP读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据控制控制引脚引脚
9、P0.X43T21 10截截止止100截截止止01导导通通0读读修改修改写写 指令如指令如“ANL P0, AANL P0, A”12DQCP/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据 控制控制C引脚引脚P0.X43Vcc锁存器锁存器MUXT1T2 P1.0P1.0P1.7:P1.7: 准双向准双向I/OI/O口口12DQCP/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据 控制控制C引脚引脚P0.X43Vcc锁存器锁存器MUXT1T212DQCP/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线Vcc引脚
10、引脚P1.X内部上拉电阻内部上拉电阻T读锁存器读锁存器1读引脚读引脚=0T截截止止Vcc12DQCP/Q写锁写锁存器存器内部内部总线总线引脚引脚P1.X内部上拉电阻内部上拉电阻0=10导导通通1=0读引脚读引脚=110截截止止 P2.0P2.0P2.7: P2.7: 寻址外部存储器时寻址外部存储器时输出高输出高8 8位地址位地址 不接外部存储器时可不接外部存储器时可作为作为8 8位准双向位准双向 I/OI/O口使用口使用。12DQCP/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位控制控制引脚引脚 P2.X3内部上拉电阻内部上拉电阻VccT四、四、P2口口控制
11、控制=0时，此脚用作通用时，此脚用作通用I/O口口0截截止止11=0Vcc读锁存器读锁存器12DQCP/Q读引脚读引脚写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位 控制控制 引脚引脚P2.X3内部上拉电阻内部上拉电阻T1001导导通通0=1110截截止止控制控制=1时，此脚用作地址总线高时，此脚用作地址总线高 8位位截截止止1=1Vcc读锁存器读锁存器12DQCP/Q读引脚读引脚写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位 控制控制 引脚引脚P2.X3内部上拉电阻内部上拉电阻T导导通通=101010 P3.0P3.0P3.7:P3.7: 双功能口，双功能口，它具有特定的第二功能它具
12、有特定的第二功能。 普通的普通的通用准双向通用准双向I/OI/O口口。12DQCP/Q读引脚读引脚读锁存读锁存器器写写锁锁存存器器内内部部总总线线第二功能输出第二功能输出引脚引脚 P3.X3内部上拉电阻内部上拉电阻Vcc第二功能输入第二功能输入4WT五、五、P3口口VccT读锁存器读锁存器12DQCP/Q读引脚读引脚写锁写锁存器存器内部内部总线总线第二功能输出第二功能输出引脚引脚 P3.X3内部上拉电阻内部上拉电阻第二功能输入第二功能输入4W=1=1输输 出出=0VccT读锁存器读锁存器12DQCP/Q读引脚读引脚写锁写锁存器存器内部内部总线总线第二功能输出第二功能输出引脚引脚 P3.X3内部
13、上拉电阻内部上拉电阻第二功能输入第二功能输入4W输输 入入=1P3口第二功能表引引 脚脚第第 二二 功功 能能 P3.0P3.0RxD:RxD: 串行口接收数据输入端串行口接收数据输入端P3.1P3.1TxD:TxD: 串行口发送数据输出端串行口发送数据输出端P3.2P3.2INT0:INT0: 外部中断申请输入端外部中断申请输入端 0 0P3.3P3.3INT1:INT1: 外部中断申请输入端外部中断申请输入端 1 1P3.4P3.4T0:T0: 外部计数脉冲输入端外部计数脉冲输入端 0 0P3.5P3.5T1:T1: 外部计数脉冲输入端外部计数脉冲输入端 1 1P3.6P3.6WR:WR:
14、 写外设控制信号输出端写外设控制信号输出端P3.7P3.7RD:RD: 读外设控制信号输出端读外设控制信号输出端111111110000000011111111010101011ALEWR RDP1. 0P1. 1P1. 2P1. 3P1. 4P1. 5P1. 6P1. 7指令指令1 1：MOV P1,#00H指令指令2 2：MOV P1,#0FFH指令指令3 3：MOV P1,#0AAH指令指令4 4：CLR P1.0指令指令5 5：SETB P1.0+5V下一页1111111111111111ALEWR RDP3. 0P3. 1P3. 2P3. 3P3. 4P3. 5P3. 6P3. 7读端口：读端口： MOV P3, #11111111BMOV A, P3 89C51P3.41 1 1 1 1 1 1 10 1