前言

在之前的教程中，我們成功搭建了開發環境，初步對開發板的GPIO口有了一定的了解，在本教程中，我們將帶領大家制作第一個工程，就是通過GPIO口來點亮一盞LED小燈！

一、LED簡介

LED 即發光二極管。它具有單向導電性，通過5mA 左右電流即可發光，電流越大，其亮度越強，但若電流過大，會燒毀二極管，一般我們控制在3 mA-20mA之間，通常我們會在LED 管腳上串聯一個電阻，目的就是為了限制通過發光二極管的電流不要太大，因此這些電阻又可以稱為“限流電阻”。當發光二極管發光時，測量它兩端電壓約為1.7V，這個電壓又叫做發光二極管的“導通壓降”。

下圖左右分別為直插式發光二極管和貼片式發光二極管實物圖。發光二極管正極又稱陽極，負極又稱陰極，電流只能從陽極流向陰極。直插式發光二極管長腳為陽極，短腳為陰極（ 長正短負、大負小正 ）。仔細觀察貼片式發光二極管正面的一端有彩色標記通常有標記的一端為陰極。

二、硬件設計

開發板上LED 模塊電路如下圖所示：

在前面我們介紹過如何查看原理圖，相同網絡標號表示它們是連接在一起的，該模塊獨立，可自由連接單片機IO 口，因此D1-D8 可連接到單片機的P20-P27口。圖中LED 采用 共陽接法 ，即所有LED 陽極管腳接電源VCC，陰極管腳通過一個470 歐的限流電阻接到P2 口上。根據前面LED 的介紹我們知道，要讓LED 發光即對應的陰極管腳應該為低電平，若為高電平則熄滅。

如果要想51 單片機控制LED，就必須通過單片機管腳在P2 口上輸出低電平。本教程所要實現的功能是：點亮D1 指示燈。

三、程序設計

#include< reg52.h > //頭文件
sbit LED1=P2^0;  //將P2.0管腳定義為LED1


void main()
{  
  while(1)
  {  
   LED1=0;   //LED端口設置為低電平 即點亮LED燈
  }
}

main.c 文件內代碼非常少也很簡單，首先將51 單片機的頭文件包含進來，然后使用sbit 關鍵字來定義P2.0 管腳，定義好后即可使用LED1 來替代P2.0口的操作。主函數功能非常簡單，首先讓LED1 為低電平，即P2.0 口輸出為低電平，D1 指示燈即點亮，然后進入while 循環，單片機此時一直在while 內循環操作。當然該條語句也可以放在while 循環語句內，同樣會點亮D1 指示燈。在51 單片機程序開發中，main 函數內通常都會有一個while 循環，在循環體內不斷執行我們所要實現的功能。對于僅點亮LED，可以把控制語句放在while 之前來執行。

至此，整個程序就編寫完成，我們編譯一下，如下圖所示：

可以看到沒有錯誤，也沒有警告。

從編譯信息可以看出，我們的代碼占用FLASH 大小為：19 字節，所用的SRAM 大小為：9 個字節（9+0）。這里我們解釋一下，編譯結果里面的幾個數據的意義：

code：表示程序所占用FLASH 的大小。

data：數據儲存器內部RAM 占用大小。

xdata：數據儲存器外部RAM 占用大小。

有了這個就可以知道你當前使用的flash 和sram 大小了。一定要注意的是程序的大小不是.hex 文件的大小，而是編譯后的code 和data 之和。

四、LED 閃爍實驗

如果要實現LED 閃爍，只需循環讓D1 指示燈先亮一會后熄滅。這里就有一個延時問題，如何來產生延時呢？我們知道單片機執行每條代碼指令都是需要時間的，在前面介紹C 語言時講解過循環語句，因此只需編寫一個循環函數，讓CPU 不干其它事，專門在那循環運行即可實現延時功能。依據人的肉眼余暉效應，延時時間不能太短，否則就無法觀察到LED 閃爍。

void delay_10us(u16 time_us)
{
  while(time_us--);
}

上述代碼即為延時函數，通過while 循環來實現。函數入口有一個形式參數ten_us，如果ten_us 等于1，則while 循環執行一次，調用該函數延時時間大約10us，當然使用循環來實現延時，這種延時是不精確的，目前我們先得到個大概的時間即可。

細心的朋友可能會看到函數形參ten_us 是u16 類型的，這個似乎不是C 語言數據類型關鍵字，這是我們重定義的數據類型，如下：

typedef unsigned int u16;
typedef unsigned char u8;

使用關鍵字typedef 對系統默認數據類型unsigned int 和unsigned char重新命名，主要是方便我們代碼的書寫和變量類型的查看。u16 即代表該變量是16 位的無符號整型數據，u8 代表該變量是8 位的無符號字符型數據。有了這個就知道參數的傳送范圍，不能超過形參定義的范圍。

下面看下main 函數代碼，如下：

void main()
{  
  while(1)
  {
    LED1=0;            //點亮
    delay_10us(50000);  //延時大概450ms
    LED1=1;            //熄滅
    delay_10us(50000); 
  }
}

main 函數內實現功能很簡單，在while 循環內不斷間隔一定時間點亮LED1和熄滅LED1，這樣即可實現D1 指示燈閃爍。細心的朋友可能會問，前面delay_10us 函數形參為1 時大約是10us，那現在實參傳輸50000，不應該是500ms嗎，為什么注釋寫的是450ms 呢？這里還得回到剛才話題，使用循環來延時只是獲得一個大概的時間，并不能精確，如需精確延時，后期我們會學習定時器。此處就不用糾結這個問題。

#include< reg52.h > 
typedef unsigned int u16;
typedef unsigned char u8;


sbit LED1=P2^0;  


void delay_10us(u16 time_us)
{
  while(time_us--);
}


void main()
{  
  while(1)
  {
    LED1=0;            //點亮
    delay_10us(50000);  //延時大概450ms
    LED1=1;            //熄滅
    delay_10us(50000); 
  }
}