4.3 单片机点亮多个LED的电路与程序详解

4.3.1 单片机点亮多个LED的电路

图4-13是单片机（STC89C51）点亮多个LED的电路，当单片机P1端某个引脚为低电平时，LED导通，有电流流过LED，LED点亮，此时LED的工作电流I_F=（U-U_F）/R=（5-1.5）V/510Ω≈0.007A=7mA。

4.3.2 采用位操作方式编程点亮多个LED的程序与说明

图4-14是采用位操作方式编程点亮多个LED的程序。接通电源后，单片机P1.0、P1.2、P1.3、P1.4端口外接的LED点亮。

4.3.3 采用字节操作方式编程点亮多个LED的程序与说明

图4-15是采用字节操作方式编程点亮多个LED的程序。

4.3.4 多个LED以不同频率闪烁发光的程序与说明

图4-16是控制多个LED以不同频率闪烁发光的程序。接通电源后，单片机P1.7、P1.5、P1.3、P1.1端口外接的4个LED先以高频率快速闪烁10次，然后以低频率慢速闪烁10次，该过程不断重复进行。

图4-16所示程序的第一个for循环语句使单片机P1.7、P1.5、P1.3、P1.1端口连接的4个LED以高频率快速闪烁10次，第二个for循环语句使这些LED以低频率慢速闪烁10次，主程序中的while循环语句使其首尾大括号内的两个for语句不断重复执行，即让LED快闪10次和慢闪10次不断重复进行。该程序是以字节操作方式编程，也可以使用位操作方式对P1.7、P1.5、P1.3、P1.1端口赋值来编程，具体编程方法可参考图4-14所示的程序。

4.3.5 多个LED左移和右移的程序与说明

1.控制多个LED左移的程序

图4-17控制多个LED左移的程序。接通电源后，单片机P1.0端口的LED先亮，然后P1.1～P1.7端口的LED按顺序逐个亮起来，最后P1.0～P1.7端口所有LED全亮。

该程序首先给P1赋初值，让P1=FEH=11111110B，P1.0端口输出低电平，P1.0端口连接的LED点亮，然后执行for循环语句，在for语句中，用位左移运算符“<<1”将P1端口数据（8位）左移一位，右边空出的位值用0补充，for语句会执行8次。第1次执行后，P1=11111100，P1.0、P1.1端口的LED点亮；第2次执行后，P1=11111000，P1.0、P1.1、P1.2端口的LED点亮；第8次执行后，P1=00000000，P1所有端口的LED都会点亮。

单片机程序执行到最后时，又会从头开始执行，如果希望程序运行到某处时停止，可使用“while（1）{}”语句（或使用“while（1）;”），如果while（1）{}之后还有其他语句，空{}可省掉，否则空{}不能省掉。图4-17中的主程序最后用while（1）{}语句来停止主程序，使之不会从头重复执行，因此P1端口的8个LED全亮后不会熄灭，如果删掉主程序最后的while（1）{}语句，LED逐个点亮（左移）到全亮这个过程会不断重复。

2.控制多个LED右移的程序

图4-18是控制多个LED右移的程序。接通电源后，单片机P1.7端口的LED先亮，然后P1.6～P1.0端口的LED按顺序逐个亮起来，最后P1.7～P1.0端口所有LED全亮。

该程序与左移程序相同，右移采用了位右移运算符“>>1”，程序首先赋初值P1=7FH=01111111，P1.7端口的LED点亮，然后让for语句执行8次。第1次执行后，P1=00111111，P1.7、P1.6端口的LED点亮；第2次执行后，P1=0001111，P1.7、P1.6、P1.5端口的LED点亮；第8次执行后，P1=00000000，P1所有端口的LED都会点亮。由于主程序最后有“while（1）;”语句，故8个LED始终处于点亮状态。若删掉“while（1）;”语句，多个LED右移过程会不断重复。

4.3.6 LED循环左移和右移的程序与说明

1.控制LED循环左移的程序

图4-19是控制LED循环左移的程序。单片机P1.7～P1.0端口的8个LED从最右端（P1.0端口）开始，逐个往左（往P1.7端口方向）点亮（始终只有一个LED亮），最左端（P1.7端口）的LED点亮再熄灭后，最右端LED又点亮，如此周而复始。

该程序先用P1=P1＜＜1语句让LED左移一位，然后用P1=P1|0x01语句将左移后的P1端口的8位数与00000001进行位或运算，目的是将左移后最右边空出的位用1填充，左移8次后，最右端（最低位）的0从最左端（最高位）移出，程序马上用P1=0xfe赋初值，让最右端值又为0，然后while语句使上述过程反复进行。“|”为“位或”运算符，在计算机键盘的回车键上方。

2.控制LED循环右移的程序

图4-20是控制LED循环右移的程序。单片机P1.7～P1.0端口的8个LED从最左端（P1.7端口）开始，逐个往右（往P1.0端口方向）点亮（始终只有一个LED亮），最右端（P1.0端口）的LED点亮再熄灭后，最左端LED又点亮，如此周而复始。

该程序在右移（高位往低位移动）前，先用P1=0x7f语句将最高位的LED点亮，然后用P1=P1>>1语句将P1的8位数右移一位，执行8次，每次执行后用P1=P1|0x80语句给P1最高位补1，8次执行完后，又用P1=0x7f语句将最高位的LED点亮，接着又执行for语句，如此循环反复。

4.3.7 LED移动并闪烁发光的程序与说明

图4-21是一种控制LED左右移动并闪烁发光的程序。接通电源后，两个LED先左移（即单片机P1.0、P1.1端口的两个LED先点亮），接着P1.1、P1.2端口的LED点亮（P1.0端口的LED熄灭），最后P1.6、P1.7端口的LED点亮，此时P1.0～P1.5端口的LED都熄灭，然后两个LED右移（即从P1.6、P1.7端口的LED点亮变化到P1.0、P1.1端口的LED点亮），之后P1.0～P1.7端口的8个LED同时亮、灭闪烁3次，以上过程反复进行。

该程序中，第一个for语句是使两个LED从右端移到左端，第二个for语句使两个LED从左端移到右端，第三个for语句使8个LED亮、灭闪烁3次，3个for语句都处于while（1）语句的首尾大括号内，故3个for语句反复循环执行。

4.3.8 用查表方式控制LED多种形式发光的程序与说明

图4-22用查表方式控制LED多种形式发光的程序。程序执行后，单片机P1.0～P1.7引脚的8个LED以16种形式变化发光。

该程序首先用关键字code定义一个无符号字符型表格table（数组），在表格中按顺序存放16个数据（编号为0～15）。程序再让for语句循环执行16次，每执行一次将table数据的序号i值加1，并将选中序号的数据赋值给P1端口，P1端口外接LED按表格数值发光。比如for语句第一次执行时，i=0，将表格中第1个位置（序号为0）的数据1FH（即00011111）赋给P1端口，P1.7、P1.6、P1.5端口外接的LED发光，for语句第二次执行时，i=1，将表格中第2个位置（序号为1）的数据45H（即01000101）赋给P1端口，P1.7、P1.5～P1.3和P1.1端口外接的LED发光。

关键字code定义的表格数据存放在单片机的ROM中，这些数据主要是一些常量或固定不变的参数，放置在ROM中可以节省大量RAM空间。table［］表格实际上是一种一维数组，table［n］表示表格中第n+1个元素（数据），比如table［0］表示表格中第1个位置的元素，table［15］表示表格中第16个位置的元素，只要ROM空间允许，表格的元素数量可自由增加。在使用for语句查表时，要求循环次数与表格元素的个数相等，若次数超出个数，则越出表格范围，查到的将是随机数。

4.3.9 LED花样发光的程序与说明

图4-23是LED花样发光的程序。程序执行后，单片机P1.7～P1.0端口的8个LED先往左（往P1.7方向）逐个点亮，全部LED点亮后再熄灭右边的7个LED，接着8个LED往右（往P1.0方向）逐个点亮，全部LED点亮后再熄灭左边的7个LED，然后单个LED先左移点亮再右移点亮（始终只有1个LED亮），之后8个LED按16种形式变化发光。

该程序的第一个for语句将LED左移点亮（最后全部LED都亮），第二个for语句将LED右移点亮（最后全部LED都亮），第三、四个for语句先将一个LED左移点亮再右移点亮（左、右移时始终只有一个LED亮），第五个for语句以查表方式点亮P1端口的LED。本例综合应用了LED的左移、右移、循环左右移和查表点亮LED。