第5課　讓發光二極管閃爍

圖１　漂亮的廣告燈

１如何實現發光二極管閃爍和簡單延時

學過匯編的同學都清楚，單片機機在執行指令時，是一條一條指令順序執行的，對于Ｃ語言也一樣，也是一條一條語句執行，而每執行一條指令或一條語句，都要占用一定的時間，利用單片機執行程序的這個特點就可能用來實現發光二極管閃爍。

具體方法就如圖２所示，是先點亮發光二極管，然后寫一條延時語句，在這段延時時間內，單片機什么事也不做，而此時發光二極管還是一直保持亮的狀態，然后延時時間完后，再讓發光二極管熄滅，熄滅后也寫一條延時程序，而在這段時間內，發光二極管一直保持熄滅，直到延時時間結束再復上而的亮的過程，這樣一直不斷的循環下去就實現在發光二極不斷閃爍。

圖２　發光二極管閃爍　

延時可以由while語句來實現，也可由for語句實現，由于前面我們已經介紹過while語句，所以這里先介紹如何利用while語句實現延時。

（１）利用while語句進行延時

由于while語句在前我們已經講解過，這里直接給出程序如例１。

例１　利用whiel語句實現發光二極管閃爍程序

#include

sbit D1=P1^0;

unsigned int a;

void main()

{

while(1)

{

a=50000;

D1=0;

while(a--);

a=50000;

D1=1;

while(a--);

}

}

程序分析：上面程序中出現了新的語句，unsigned int a;由于程序的需要，這里我們先定義了一個變量a,所謂變量其實就是代表單片機內存中具有特定屬性的一個存儲單元，它用來存放數據，也就是變量的值，如下面的a=50000,在程序中這些值是可以改變的。其中a表示變量的名字，unsigned int是無符號整形的意思，它的取值范圍為0－65535，也就是定義成此類型后，在對程序編譯時，編譯系統會給這個變量分配一個存儲空間用來存放數據，且無符號整形的空間存數的范圍為0－65535。 后面的程序對a賦值時，其范圍只能是0－65535，如程序后面的a=50000,如果此時我們對a賦值a=70000,此時編譯時就是報錯。我們也可以把變量a定義為其它類型的，如unsigned char a表示為把變量a定義為無符號字符型，其賦值范圍為0－255

當然我們也可以定義其它的類型 short int、float等，但作為單片機初學者，一般只用到無符號字符型unsigned char(賦值范圍為0－255)和無符號整形unsigned int(賦值范圍為0－65535)兩種,其它類型可以暫時不管，具體請參考C語言相關書籍。

unsigned int a明白后，下面就是一個大循環while(1),在大循環里，我們先給a賦值50000，然后燈亮D1=0,再進行延時while(a--)(a--,表示自減1的意思，while(a--),表示a從50000開始自減50000次，此時每自減1有一定的時間，所以自減50000次相當于延時的意思)，再后的程序就是延時后再燈滅，再延時，再重復前面的過程，最終就可以實現燈一亮一滅閃爍的現象。下載到實驗室的現象如圖3所示。

圖3 發光管閃爍

通過上面程序我們實現 了發光管閃爍的功能，但這里閃爍的間隔時間我們并不清楚具體是多少，我們只能根據具體的多次實驗確定我們所需的時間間隔，如果實在要知道的話，可以通過51單片機的軟件仿真得出，這里我們不作講解，以后等大家單片機學得差不多再去學習。

下面我們再給出另一種程序延時的for語句的寫法，這種寫法在具體的項目用得更多。

（2）for語句及其延時

for語句是C語言中重要的語句，其格式如下：

格式：

利用for語句同樣可以寫出延時程序，例如:

unsigned int i;

for(i=1;i<=3;i++) ;

這里首先定義了一個無符號變量i,在for語句中，i=1為表達式1;i<=100為表達式2;i++為表達式3，for語句內程序執行如下

1、給變量i賦值為1；

2、判斷i是否小于等于3；此時值為真，即執行for中的語句，此處for后面的語句為空語句，省略不寫，

相當于什么都不執行，然后跳到語句3；

3、執行i++,i++為自加1的意思，此時i的值變為2，

4、跳到第2 步判斷i是否小于等于3，此時仍然小于等于3，又執行空語句；

5、執行i++，此時i的值變為3；

6、跳到第2 步判斷i是否小于等于3，此時等于3，直接跳出；

通過上面6步，for語句執行完畢，注意，單片機在執行每一條語句的時候都需要一定的時間，此時我們只需要改變表達式2的值就

可以得到我們想要的延時時間了。

此處需要注意的時，我們把i定義為無符號整形后，i的值最大值只能為65535，也就是利用上面的格式，我們可以寫出最大的延時程序如下：

unsigned int i;

for(i=1;i<=65536;i++)

但我們此時如還需要更長的時間時，如果再讓i值變大的話，編譯時就會出錯，此時我們可以寫成如下的寫法：

unsigned int i;

unsigned int j;

for(i=1;i<=65536;i++)

{

for(j=1;j<=100;j++);

}

上面的語句稱為c語句的嵌套，是指一個for語句中又包含一個完整的for語句，內嵌的語句還可以嵌套for語句，這稱為多層嵌套，我們這里只有兩層。

注意第一個for語句后面沒有“；”，這里第一個for語句執行了65535次，第二個for語句執行了100次，相當于總共執行了655535x100次，這樣的寫法就可以寫出較長的延時時間。