利用实验室提供的单片机实验开发板的最小系统电路模块、流水灯电路模块，以及Protues仿真软件搭建电路，实现I/O口循环流水灯演示效果。
LED流水灯控制电路如图2-1所示，八个LED灯D0-D7(可选择LED-RED)阳极接到+5V，阴极通过300欧姆电阻分别接到单片机的P1.0-P1.7八个IO口上。I/O口循环流水灯效果实现流程如图2-2所示，依次从第一盏灯开始，分别点亮每一盏灯，中间调用延时子函数便可使得流水灯的效果清晰可见。点亮LED灯的具体实现方法与上节相同，只需让相应的IO口输出低电平即可，程序实现代码已给出。按照上节给出的项目开发流程，从仿真电路搭建到程序编写，再到仿真调试以及最后的实物调试完成循环流水灯的实现。
电路硬件连接图
图2-1 流水灯控制电路图
程序流程图
图2-2 程序流程图
实验程序
#include "reg52.h"
void Delay(void) //延时子函数
{
int i,j;
for(i=0;i<1000;i++)
for(j=0;j<100;j++)
;
}
void main(void)
{
while(1)
{
P1 = 0xfe; //点亮第一盏灯
Delay(); //延时
P1 = 0xfd; //点亮第二盏灯
Delay(); //延时
P1 = 0xfb;
Delay();
P1 = 0xf7;
Delay();
P1 = 0xef;
Delay();
P1 = 0xdf;
Delay();
P1 = 0xbf;
Delay();
P1 = 0x7f;
Delay();
}
}
四、实验内容及步骤：
1、采用移位的方式实现循环流水灯功能。
将上述LED流水灯的程序更改如下，重新编译程序生成.hex文件，仿真运行通过后，上传至单片机系统进行观察。
#include "reg52.h"
char temp = 0x01; //定义一个字符变量
void Delay(void)
{
int i,j;
for(i=0;i<1000;i++)
for(j=0;j<100;j++)
;
} //延时子函数
void main(void)
{
while(1)
{
P1 = ~temp; //变量temp的值按位取反后赋给P1
temp = temp << 1;//变量temp左移1位
if(temp == 0) //判断变量temp的值是否为“0”
temp = 0x01; //若temp的值为“0”，将其赋值为“0x01”
Delay(); //调用延时函数
}
}
【说明】观察主函数死循环while(1)中的语句，其中temp初始值为0x01，对应二进制位00000001，“~”表示对temp进行按位取反，取反后结果为11111110，再将该结果赋给P1后，此时P1的值为11111110，即点亮P1.0口对应的LED灯。第二行代码表示将temp的值也就是00000001左移1位，最右边(也就是最低位)补“0”，左移后结果为00000010，并将其赋给temp，此时temp的值为00000010。第三行判断temp是否为“0”，可以看出，此时temp并不等于“0”，不执行if后的赋值语句，直接执行Delay函数。延时一段时间后，又回到死循环中的第一条语句，将temp按位取反后，结果为11111101，赋值给P1，此时点亮P1.1口对应的LED灯。程序一直循环该流程，当temp=10000000时，再执行第二行语句，左移后，temp=00000000，此时条件“temp == 0”成立，将执行if后的赋值语句，将temp重新赋值为0x01，程序继续循环执行，实现流水灯功能。
2、采用循环移位指令实现循环流水灯功能。
将上述LED流水灯的程序更改如下，重新编译程序生成.hex文件，仿真运行通过后，上传至单片机系统进行观察。
#include "reg52.h"
#include "intrins.h" //包含本征库函数
char temp = 0x01; //定义一个字符变量
void Delay(void) //延时子函数
{
int i,j;
for(i=0;i<1000;i++)
for(j=0;j<100;j++)
;
}
void main(void)
{
while(1)
{
P1 = ~temp; //变量temp的值按位取反后赋给P1
temp = _crol_(temp,1); //变量temp左移1位
Delay(); //调用延时函数
}
}
【提高】根据上述流水灯循环方式(D0-D7循环)的程序，尝试编写程序实现双向循环流水灯(D0-D7-D0-D7……)。
编程实现D0-D7的变速循环流水灯功能。
将上述LED流水灯的程序更改如下，重新编译程序生成.hex文件，仿真运行通过后，上传至单片机系统进行观察。
#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
char temp = 0x01; //定义一个字符变量
int time = 1000; //定义一个整形变量
void Delay(int T) //延时子函数，延时时间与T值成比例
{
int i,j;
for(i=0;i
for(j=0;j<100;j++)
;
}
void main(void)
{
while(1)
{
P1 = ~temp; //变量temp的值按位取反后赋给P1
temp = _crol_(temp,1);//变量temp左移1位
if(temp == 0x01) //判断变量temp的值是否为“0x01”
{
time = time - 200;//延时时间递减200
if(time < 100) //判断延时时间是否小于100
time = 1000; //若延时时间小于100，将其重新赋值为1000
}
Delay(time); //调用延时函数
}
}
【说明】本程序中有两个不同，首先延时子函数Delay(int T)可通过对T进行赋值(传入参数值)来改变延时的时间；其次while(1)死循环中在判断temp值是否为“0x01”中增加了三个语句，其作用是每循环一次流水灯，延时的时间递减200(若延时时间低于100，将其赋值为1000)，实现了变速流水灯的功能。
编程实现用按键切换双样式流水灯显示：按一下按键，流水灯以样式1循环；再按一下按键，流水灯以样式2循环，如此反复。
实验程序如下，编译程序生成.hex文件，仿真运行通过后，上传至单片机系统进行观察。
#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
char temp = 0x01; //定义字符变量
int Yangshi; //定义整形变量
sbit KEY = P2^0; //定义按键位变量
void Delay(void) //定义延时子函数
{
int i,j;
for(i=0;i<1000;i++)
for(j=0;j<100;j++)
if(KEY == 0) //判断按键是否按下
{
Yangshi++; //若按下，Yangshi值加1
while(!KEY); //等待按键松开
}
}
void Yangshi1(void) //定义Yangshi1子函数
{
P1 = ~temp; //变量temp的值按位取反后赋给P1
temp = _crol_(temp,1); //temp值左移1位
Delay(); //调用延时子函数
}
void Yangshi2(void) //定义Yangshi2子函数
{
P1 = ~temp; //变量temp的值按位取反后赋给P1
temp = _cror_(temp,1); //temp值左移1位
Delay(); //调用延时子函数
}
void main(void)
{
while(1)
{
switch(Yangshi%2) //Yangshi的值对2求余
{
case 0: //若值为0
Yangshi1();//调用Yangshi1子函数
break;
case 1: //若值为1
Yangshi2();//调用Yangshi2子函数
break;
}
}
}
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