51单片机入门（2）

本章涉及内容：Keil软件的使用，STC-ISP的使用；点亮一个LED；让一个LED闪烁；流水灯。

陌九°

2700人浏览 · 2024-01-31 15:00:10

陌九° · 2024-01-31 15:00:10 发布

前言

从本章开始，将会介绍如何实现单片机的相关功能。涉及到如何创建工程，编写C语言代码，和相关软件的使用（如何烧录程序到单片机）。

一、使用Keil5创建一个项目

1、项目的创建

双击打开Keil5软件后，在菜单栏中点击“Project”后，再点击下方的“New μVision Project”。

之后会提示选择创建项目的位置

这里我创建一个名为KeilProject的文件夹，用来保存所有的Keil文件。点击打开后，还需要在创建一个项目。

再点击打开后，在下方文件名位置输入“Project”（这个文件名可随意，尽量使用通用或易懂的名称）。

点击保存之后，会提示输入所拥有的单片机的型号。

这里我们点击“Atmel”左方加号，并下拉，找到“AT89C52”。

点击OK，界面会提示我们“是否将‘STARTUP.A51’复制到工程文件夹并将文件添加到Project中？”。这里我们选择否，不用创建。

如此便完成了项目的创建。

2、主体文件的创建

首先右键左方项目中“Source Group 1”，在下拉菜单中点击“Add New Item...”。

在弹出的文件设置界面中，选择C File，文件命名为main（第一个项目文件都应是main文件）。

随后点击Add，即可添加完成。

此后，编写有关于单片机的C语言代码用该软件即可。

3、.hex文件的编译

在Keil中编译好程序之后，直接点击Build，是不会创建hex文件的。需要点击Options，再点击Output标签，勾选上“Create HEX File”，再点击OK。即可在点击Build后，创建hex文件。（.hex文件用于使用STC-ISP软件对单片机进行程序烧录）

它会自动将生成的.hex文件保存在Project文件夹中。

二、 STC-ISP辅助软件的使用

1、STC-ISP介绍

STC-ISP是针对STC单片机设计的在线下载程序，可用于对STC单片机进行编程、调试和烧录等操作。同时其内部集成了“定时器计算器”“软件延时计算器”等工具，在使用时会有很大帮助。

2、STC-ISP的使用

（1）首先在单片机型号中选择对应的型号。这里使用的是“STC89C52RC”

（2）选择好后，点击“打开程序文件”。

（3）在弹出的打开文件窗口中，找到我们用Keil编译生成的.hex文件。

（4）导入之后，点击“下载/编程”。（需要重新开关单片机）

注：一定要检查单片机是否与电脑连接成功，在选择对应的型号并连接之后，会自动扫描，显示串口名称。如下。此时COM3是在后方括号内，表示成功连接。

（5）完成以上步骤后，会在右下方的提示区显示“操作成功”，单片机也随之完成相应程序。

三、LED模块及介绍

1、LED模块

2、LED模块介绍

图中D1~D8分别为8个LED灯，RP9与RP10是两组限流电阻，每组四个。P20~P27表示P2寄存器中八个LED的编号，分别对应为0~7。

那如何实现点亮LED灯呢？在单片机中，CPU通过直接访问P2寄存器的方式，让对应的寄存器分别输出高电平或低电平（1代表高电平，0代表低电平）。这样就可以实现控制LED模块中LED灯的发亮或熄灭了。

我们使用的LED模块中有8个LED，只需要让寄存器给对应LED传输发亮或熄灭的指令即可，上面提到用1或0代表高或低电平，高电平熄灭，低电平发亮。这样用8个1或0组合即可控制对应位的灯是否发亮。如1110 1111表示让第五个LED灯发亮（从右往左读），也就是对应图中编号为D5的LED发亮。

这个8个LED灯的状态是由P2寄存器给定的，所以要将该指令给到P2。

可以发现，这一串数就相当于是一个二进制数，而在C语言中无法写二进制数（会自动被识别成十进制），所以就需要学会数制的转换，转换成16进制数。1110 1111转换成16进制数即为0xEF（C语言中表示16进制数要在前方加上0x）。

二进制转换成十六进制可以使用计算器来辅助操作。下面进行C语言实现LED模块相关功能。

四、编写C代码实现LED的活动

1、点亮一个LED

（1）原理分析：

点亮第5个LED，其对应的二进制数为1110 1111，转换成16进制数为0xEF。P2表示寄存器，控制寄存器等于该段数值即可。

注意要引入<REGX52.H>这个头文件。编写好代码后，构建代码并生成.hex文件，使用STC-ISP将程序烧录到单片机中。（程序烧录请详看STC-ISP的使用）

（2）代码示例：

#include <REGX52.H>

void main(){
	P2=0xEF;    //1110 1111
}

要实现点亮其它LED或多个LED，可以更改赋予P2的值，如0101 0101 对应的十六进制数为0x55。

（3）实物演示：

2、让一个LED闪烁

（1）原理分析：

要实现LED的闪烁，需要有三步。第一将LED点亮，第二将该LED熄灭，第三步将前两步进行循环，以此实现LED的闪烁。

第一步将一个LED点亮，在第一个示例中已经实现。第二步也不难实现，即在P2中将控制该LED状态的命令更改。如点亮D1，二进制数为1111 1110，熄灭即是1111 1111。对应十六进制为0xFE（点亮），0xFF（熄灭）。

再通过一个while循环，将两个状态写入循环结构内。不过因为单片机的计时是近乎瞬间的。所以要设置一个延时器，否则将没法观察出LED的亮灭变化。

这里使用到STC-ISP辅助工具中的延时器功能。

点击STC-ISP中的“软件延时计算器”按钮，将系统频率设置到“12.000Hz”，定时长度改为500，单位改为“毫秒”（1秒=1000毫秒），8051指令集为“STC-Y1”，如下。

点击生成C代码，再点击“复制代码”，将得到的代码复制到Keil项目中去。这样我们便创建了一个延时器。因为创建的函数中有_nop()_函数，所以在代码中还需要调用<INTRINS.H>头文件。

在循环结构中，点亮和熄灭后分别调用该函数，即可实现LED闪烁。

（2）代码示例：

#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>
void Delay500ms(void)	//@12.000MHz
{
	unsigned char data i, j, k;

	_nop_();
	i = 4;
	j = 205;
	k = 187;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void main()
{
		while(1)
		{
			P2=0xFE;
			Delay500ms();
			P2=0xFF;
			Delay500ms();
		}

}

（3）实物演示：

3、LED流水灯

（1）原理分析：

在LED灯闪烁的基础上，改变每次亮灭的灯，即上一个灯熄灭，下一个灯亮，以此往复即可实现流水灯，当然其中仍需要使用延时器。

（2）代码示例：

#include <REGX52.H>
#include <INTRINs.H>
void Delay500ms(void)	//@12.000MHz
{
	unsigned char data i, j, k;

	_nop_();
	i = 4;
	j = 205;
	k = 187;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void main()
{
	while(1)
	{
		P2=0xFE; //1111 1110
		Delay500ms();
		P2=0xFD; //1111 1101
		Delay500ms();
		P2=0xFB; //1111 1011
		Delay500ms();
		P2=0xF7; //1111 0111
		Delay500ms();
		P2=0xEF; //1110 1111
		Delay500ms();
		P2=0xDF; //1101 1111
		Delay500ms();
		P2=0xBF; //1011 1111
		Delay500ms();
		P2=0x7F; //0111 1111
		Delay500ms();		
	}
}

（3）实物演示：