前面介紹了很多概念知識，做了很多準(zhǔn)備工作，從這一節(jié)開始，我們正式開始單片機的學(xué)習(xí)。我們將使用單片機完成一項非常簡單的工作：點亮一個發(fā)光二極管（即LED：Light-Emitting Diode）。

LED簡介

先簡單介紹一下LED。LED是一種半導(dǎo)體器件，大家其實對LED并不陌生，各種電器的指示燈、手機鍵盤燈、LED液晶屏的背光、高亮LED手電筒等，都是通過LED發(fā)光的。LED有兩種主要用途，一種是作為指示燈；另一種是照明。照明用的LED一般都是大功率LED，需要較大的電壓電流才能正常工作。而這里我們要用到的則是用作指示燈的小功率LED。常見的小功率LED，在它的正負極加上3V左右的電壓，就會發(fā)光，正常發(fā)光的時候，電流大概是2~5mA。這里要注意，LED有正負極之分，接反了不會發(fā)光。另外，電壓也不可太高，那樣會燒壞LED。關(guān)于LED更詳細的介紹，大家可以參考電子元器件介紹之類的書籍。

電路設(shè)計

前面已經(jīng)介紹了，單片機的IO口能輸出高低電平，點亮LED就是通過IO口輸出電平實現(xiàn)的。如果我們把LED的正極接在電源正極，負極接在單片機的一個IO口上。讓單片機的IO口輸出低電平，也就是接近0V的電壓，這時LED兩端有電壓差，就能發(fā)光；如果IO口輸出高電平，LED就會熄滅。

由于我們用的51單片機是5V供電，而LED需要3V電壓，所以我們需要在LED上串聯(lián)合適的電阻，否則會燒壞器件。我們可以選用P0~P3共32個IO口中的任何一個，這里選擇的是P1.0。電路圖如下，電阻取值推薦為330Ω ~ 1kΩ之間。

順便附上電阻阻值的計算過程：

1、電阻和LED串聯(lián)，LED點亮?xí)r總電壓5V，LED上需要3V，所以電阻上電壓是5-3=2V。

2、LED的電流為2~5mA，如果算成2mA，電阻上電壓為2V，電流為2mA，根據(jù)歐姆定律，所以阻值應(yīng)該為2V/2mA=1kΩ。

面包板搭建電路

我們在自己的面包板上搭建的電路如下，我把LED連接在P1.0端口上（萬用板焊接的電路這里沒有提供，大家可以自己去搭建）：

開發(fā)板的使用

如果你是用的是開發(fā)板并且上面有LED模塊，你可以查看電路圖。例如我的開發(fā)板電路圖：

圖中VCC通過J1接到RP1上，RP1是排阻，圖中的1號腳是公共腳，在排阻的內(nèi)部從1號腳往2~9號每個管腳之間有一個1k電阻，總共8個1k電阻排列起來，所以叫做排阻。J1相當(dāng)于一個開關(guān)，其實是兩個排針構(gòu)成的插座。如果插上跳線帽，就可以導(dǎo)通；拔下跳線帽，就斷開了。這樣設(shè)計的好處是，如果我要用LED模塊就插上跳線帽；而如果我不用LED模塊，而講IO口用于其他目的，這時LED就不會對我的電路產(chǎn)生干擾，因為LED一端接IO口，另一端接到排阻上，而排阻另一端是懸空的，沒有接入電路。

而圖中的標(biāo)號DB1~DB8又接在單片機最小系統(tǒng)電路中的P1.0~P1.7的IO口，所以在J1導(dǎo)通的情況下，P1.0~P1.7的高低電平就能控制D1~D8這八個LED的亮滅了。

具體操作

單片機的編程，我們通常使用Keil軟件。Keil軟件可以從網(wǎng)上下載，安裝過程這里不做詳細介紹，有基本計算機操作知識，安裝起來應(yīng)該沒有問題。值得注意的一點是，安裝的時候盡量安裝到英文目錄下，最好不要用中文，以免程序運行出現(xiàn)問題。

我們打開Keil軟件，準(zhǔn)備給單片機寫程序。大家可以按照下面的步驟進行（這里以Keil uv4英文版為例進行說明。如果你使用的是Keil其他版本，操作方式基本相同）。

一、新建并配置工程

1、首先新建工程：點擊菜單中的Project – New uVision Project。

2、然后我們在電腦上為我們的工程新建一個文件夾，這里我用的是Project01 – LED，大家可以自行命名，但最好是英文名。

3、打開文件夾，輸入工程的名稱，點擊保存。這里我輸入的是LED。

4、然后彈出一個窗口，讓我們選擇單片機的型號。我們用到的是STC89C52RC，而這里面可能沒有STC單片機，我們只需要選擇完全兼容STC的Atmel系列AT89C52單片機，點擊OK確認即可。

5、隨后會彈出一個窗口，提示我們是否需要添加8051的啟動代碼到工程中，點擊否即可（如果我們需要使用自定義的啟動代碼，則可以點是，然后修改啟動代碼。而我們編程用的是C語言，一般情況下不需要修改啟動代碼。至于啟動代碼有什么用處，則可以等到我們對單片機了解的比較深入的時候再查找相關(guān)資料進行學(xué)習(xí)）。

6、下面我們對工程進行簡單的設(shè)置。右擊Target 1，選擇第一項Options for Target ‘Target1’…，彈出工程屬性設(shè)置窗口。

7、我們打開Output標(biāo)簽，并勾選Create HEX File，然后點擊OK確認即可。

二、新建源文件并添加至工程中

1、工程新建并配置完成了，下面我們開始新建程序源文件。點擊菜單中的File-New，出現(xiàn)一個新的文件，如圖。

2、然后我們點擊保存按鈕，將其保存到工程文件夾Project01 – LED中，保存為擴展名是“.c”的文件，如main.c。這里大家要注意的是，源文件其實只是一個普通的文本文件，不過擴展名是c而不是txt。我們剛剛新建main.c文件的操作，也可以通過在資源管理器中新建文本文檔，然后重命名為main.c的方式進行。

3、源文件新建好了。源文件只是一個獨立的文本文件，而工程文件現(xiàn)在和剛剛新建的源文件還是完全獨立、沒有關(guān)聯(lián)的。我們要把剛剛新建的main.c文件添加到我們的工程中來：右擊Target 1/Source Group 1，并選擇菜單中的Add Files to Group ‘Source Group 1’…來添加文件。

4、雙擊需要添加的文件main.c，或者選中它再點擊Add按鈕，從左邊的Project窗口就可以看到，文件就已經(jīng)被添加到工程中了。這時彈出的窗口并沒有關(guān)閉，因為這樣可以方便繼續(xù)添加其他文件。因為我們現(xiàn)在只需添加一個文件并且添加好了，所以點擊Close關(guān)閉彈出的窗口。

三、編寫程序并編譯

1、我們打開main.c，開始正式編寫程序了。我們編寫的程序如下并保存。至于這個程序是什么含義，之后將詳細介紹。注意一點，我給出的程序中設(shè)置的LED是P1.0，如果你的開發(fā)板或者自己搭建的電路中LED的IO口不是P1.0，你需要照著我給出的格式修改sbit那一行。這一點也充分體現(xiàn)了，單片機編程是和實際硬件電路息息相關(guān)的，程序和電路要配套，才能正常運行。

#include

sbit LED = P1^0;

void main()

{

LED = 0;

while(1);

}

2、點擊左上方的雙箭頭按鈕編譯全部文件，我們看到下方的輸出窗口顯示編譯完成，“creating hex file from ‘LED’”表明已經(jīng)編譯時創(chuàng)建了HEX文件（HEX文件是十六進制文件，將燒寫進單片機。相當(dāng)于Windows中的可執(zhí)行文件“.exe”），“0 Error(s), 0 Warning(s).”表示編譯成功，程序也沒有語法錯誤。如果提示你的程序有錯，請細心的檢查一下，有沒有發(fā)生漏掉分號等情況。

四、燒寫程序到單片機中

在工程文件夾下，我們可以看到生成的LED.hex文件，這正是我們所需要的。下面我們將把LED.hex文件燒寫進單片機。前面已經(jīng)介紹了單片機程序下載相關(guān)知識，這里我們將介紹下載程序的一般步驟。由于大家使用的電腦、開發(fā)板等都不完全一樣，有可能會下載失敗。希望下載沒有成功的讀者不要灰心，關(guān)于下載失敗如何處理，請繼續(xù)看后面內(nèi)容。下載程序的操作步驟如下：

1、設(shè)置單片機型號，這里我們設(shè)置單片機為STC89C52RC。

2、設(shè)置串口端口號，波特率等參數(shù)。由于我們一般用的是USB轉(zhuǎn)串口芯片，不是真正的RS232串口，所以串口號不固定，每次插上轉(zhuǎn)接板或單片機學(xué)習(xí)板時，我們應(yīng)打開設(shè)備管理器如圖（XP系統(tǒng)：右擊“我的電腦”→“屬性”→“硬件”→“設(shè)備管理器”；Win7系統(tǒng)：右擊“計算機”→“管理”→“設(shè)備管理器”）。找到端口（COM和LPT）選項，展開，里面會有一個類似“Prolific USB-to-Serial Comm Port(COM1)”或者“USB-SERIAL CH431(COM1)”的項。括號里面的COMx就是我們要找的端口號。填到STC-ISP中就可以了（如果有多項不知道是哪一個，可以插拔單片機學(xué)習(xí)板看哪項會刷新）。如果很不幸，你的串口號很大，超出STC-ISP可設(shè)置的范圍了，可以右擊設(shè)備管理器中顯示的那一項更改COM端口序號。波特率等選項一般按默認即可，不需設(shè)置。

3、點擊“打開程序文件”，選擇要燒寫的單片機程序HEX或BIN文件。HEX或BIN文件是編譯之后的機器碼，打開后可以在STC-ISP右側(cè)程序文件中看到對應(yīng)的十六進制數(shù)字。你可以選擇自己寫的程序產(chǎn)生的機器碼，也可以在STC-ISP的test-hex目錄中找一些測試程序。這里我們選擇剛剛編譯生成的HEX文件。

4、先點擊“下載”，然后再打開電源開關(guān)，給單片機上電。稍后STC-ISP就會顯示正在燒寫程序。如果點擊“下載”前忘了先關(guān)電源，或者程序沒能下載，不需要點擊“停止”按鈕，直接斷電再上電嘗試即可。一般幾秒鐘就能下載完成，STC-ISP中會顯示下載成功。

五、觀察程序執(zhí)行結(jié)果，有必要的時調(diào)試程序。

一般程序下載完成后，如果P1.0口接有LED，電路連接無誤，LED就會奇跡般的亮起來。我們就成功的讓單片機執(zhí)行了我們自己寫的程序。每個初學(xué)單片機的人在看到這一幕的時候，往往都會激動萬分，正如我第一次學(xué)習(xí)單片機一樣開心。由于這里的程序非常簡單，基本不需要調(diào)試。這時你就可以向好友炫耀一下，展示你的勞動成果了。