摘要：本文介紹了一簡易流水燈的軟硬件設(shè)計(jì)過程，重點(diǎn)給出了其軟件編程的思想方法，以期給單片機(jī)學(xué)習(xí)者以啟發(fā)。

關(guān)鍵字：單片機(jī)；流水燈；編程

1.引言

　　當(dāng)今時(shí)代是一個新技術(shù)層出不窮的時(shí)代，在電子領(lǐng)域尤其是自動化智能控制領(lǐng)域，傳統(tǒng)的分立元件或數(shù)字邏輯電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，正以前所未見的速度被單片機(jī)智能控制系統(tǒng)所取代。單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、成本低、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)，可以說，智能控制與自動控制的核心就是單片機(jī)。目前，一個學(xué)習(xí)與應(yīng)用單片機(jī)的高潮正在工廠、學(xué)校及企事業(yè)單位大規(guī)模地興起。學(xué)習(xí)單片機(jī)的最有效方法就是理論與實(shí)踐并重，本文筆者用AT89C51單片機(jī)自制了一款簡易的流水燈，重點(diǎn)介紹了其軟件編程方法，以期給單片機(jī)初學(xué)者以啟發(fā)，更快地成為單片機(jī)領(lǐng)域的優(yōu)秀人才。

2.硬件組成

　　按照單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展與系統(tǒng)配置狀況，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可分為最小系統(tǒng)、最小功耗系統(tǒng)及典型系統(tǒng)等。AT89C51單片機(jī)是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)，具有豐富的內(nèi)部資源：4kB閃存、128BRAM、32根I/O口線、2個16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、5個向量兩級中斷結(jié)構(gòu)、2個全雙工的串行口，具有4.25～5.50V的電壓工作范圍和0～24MHz工作頻率，使用AT89C51單片機(jī)時(shí)無須外擴(kuò)存儲器。因此，本流水燈實(shí)際上就是一個帶有八個發(fā)光二極管的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，即為由發(fā)光二極管、晶振、復(fù)位、電源等電路和必要的軟件組成的單個單片機(jī)。其具體硬件組成如圖1所示。

圖1 流水燈硬件原理圖

　　從原理圖中可以看出，如果要讓接在P1.0口的LED1亮起來，那么只要把P1.0口的電平變?yōu)榈碗娖骄涂梢粤�；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄滅，就要把P1.0口的電平變?yōu)楦唠娖剑煌�理，接在P1.1～P1.7口的其他7個LED的點(diǎn)亮和熄滅的方法同LED1。因此，要實(shí)現(xiàn)流水燈功能，我們只要將發(fā)光二極管LED1～LED8依次點(diǎn)亮、熄滅，8只LED燈便會一亮一暗的做流水燈了。在此我們還應(yīng)注意一點(diǎn)，由于人眼的視覺暫留效應(yīng)以及單片機(jī)執(zhí)行每條指令的時(shí)間很短，我們在控制二極管亮滅的時(shí)候應(yīng)該延時(shí)一段時(shí)間，否則我們就看不到“流水”效果了。

3.軟件編程

　　單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成，上述硬件原理圖搭建完成上電之后，我們還不能看到流水燈循環(huán)點(diǎn)亮的現(xiàn)象，我們還需要告訴單片機(jī)怎么來進(jìn)行工作，即編寫程序控制單片機(jī)管腳電平的高低變化，來實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管的一亮一滅。軟件編程是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的一個重要的組成部分，是單片機(jī)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。下面我們以最簡單的流水燈控制功能即實(shí)現(xiàn)8個LED燈的循環(huán)點(diǎn)亮，來介紹實(shí)現(xiàn)流水燈控制的幾種軟件編程方法。

3.1位控法

　　這是一種比較笨但又最易理解的方法，采用順序程序結(jié)構(gòu)，用位指令控制P1口的每一個位輸出高低電平，從而來控制相應(yīng)LED燈的亮滅。程序如下：

ORG 0000H ；單片機(jī)上電后從0000H地址執(zhí)行

AJMP START ；跳轉(zhuǎn)到主程序存放地址處

ORG 0030H ；設(shè)置主程序開始地址

START：MOV SP，#60H ；設(shè)置堆棧起始地址為60H

CLR P1.0 ；P1.0輸出低電平，使LED1點(diǎn)亮

ACALL　DELAY ；調(diào)用延時(shí)子程序

　　　　SETB　　P1.0 ；P1.0輸出高電平，使LED1熄滅

　　　　CLR　　 P1.1 ；P1.1輸出低電平，使LED2點(diǎn)亮

ACALL　DELAY ；調(diào)用延時(shí)子程序

　　　　SETB　　P1.1 ；P1.1輸出高電平，使LED2熄滅

　　　　CLR　　 P1.2 ；P1.2輸出低電平，使LED3點(diǎn)亮

ACALL　DELAY ；調(diào)用延時(shí)子程序

　　　　SETB　　P1.2 ；P1.2輸出高電平，使LED3熄滅

　　　　CLR　　 P1.3 ；P1.3輸出低電平，使LED4點(diǎn)亮

　　　　ACALL　DELAY ；調(diào)用延時(shí)子程序

　　　　SETB　　P1.3 ；P1.3輸出高電平，使LED4熄滅

　　　　CLR　　 P1.4 ；P1.4輸出低電平，使LED5點(diǎn)亮

　　　　ACALL　DELAY ；調(diào)用延時(shí)子程序

　　　　SETB　　P1.4 ；P1.4輸出高電平，使LED5熄滅

　　　　CLR　　 P1.5 ；P1.5輸出低電平，使LED6點(diǎn)亮

　　　　ACALL　DELAY ；調(diào)用延時(shí)子程序

　　　　SETB　　P1.5 ；P1.5輸出高電平，使LED6熄滅

　　　　CLR　　 P1.6 ；P1.6輸出低電平，使LED7點(diǎn)亮

　　　　ACALL　DELAY ；調(diào)用延時(shí)子程序

SETB　　P1.6 ；P1.6輸出高電平，使LED7熄滅

　　　　CLR　　 P1.7 ；P1.7輸出低電平，使LED8點(diǎn)亮

ACALL　DELAY ；調(diào)用延時(shí)子程序

　　　　SETB　　P1.7 ；P1.7輸出高電平，使LED8熄滅

ACALL　DELAY ；調(diào)用延時(shí)子程序

　　　　AJMP　 START ；8個LED流了一遍后返回到標(biāo)號START處再循環(huán)

DELAY：　 ；延時(shí)子程序

MOV R0，#255　　；延時(shí)一段時(shí)間

D1： MOV R1，#255

DJNZ R1，$

DJNZ R0，D1

RET ；子程序返回

　　　　END ；程序結(jié)束

3.2循環(huán)移位法

　　在上個程序中