首页理论教育用晶体管控制8位LED灯闪烁

用晶体管控制8位LED灯闪烁

2023-11-17 理论教育版权反馈

【摘要】：参考任务2.1的设计，将两位LED控制扩展为8位LED的控制，结合8051系列对输入/输出端口的电流电压说明，提出解决问题的方案。图3-3 8位LED灯闪烁P0口状态1图3-4 P0口状态26.Proteus设计与仿真在Proteus环境下，进行硬件设计与软件仿真。图3-5 8位LED灯闪烁控制Proteus仿真图7.实物制作制作8位LED灯闪烁控制电路所需的元器件清单见表3-1。

1.任务要求

通过一个晶体管来控制8位LED的闪烁。参考任务2.1的设计，将两位LED控制扩展为8位LED的控制，结合8051系列对输入/输出端口的电流电压说明，提出解决问题的方案。

要求：8位LED灯亮一段时间，灭一段时间，如此循环。

2.任务目的

（1）通过8位LED灯的点亮和熄灭，来计算通过单片机输入/输出的总电流。

（2）认识晶体管在单片机技术中的作用。

（3）熟悉在Keil uVision中调试程序的方法。

（4）进一步熟悉Proteus的仿真应用。

3.任务分析

8位LED灯闪烁控制电路原理图如图3-1所示。在单片机最小系统的基础上，通过P0端口8位引脚（P0.0～P0.7）分别连接8位发光二极管（LED1～LED8）和8只电阻为100 Ω的限流电阻，单片机的P2.4端口驱动一个PNP型晶体管Q1，当P2.4端口输出低电平时，晶体管Q1导通，8个发光二极管的阳极与VCC相连接，这时P0端口任意一个I/O口如果输出低电平，都会点亮与其相连接的发光二极管。

pagenumber_ebook=90,pagenumber_book=80

图3-1 8位LED灯闪烁控制原理图

根据单片机芯片与LED连接的特性，当P0端口各位输出低电平，即P0＝00000000B时，8位LED灯被点亮；当P0端口各位输出高电平，即P0＝11111111B时，8位LED灯被熄灭。

要实现8位LED灯的闪烁效果，就要使8位LED灯亮一段时间，灭一段时间，即8位LED灯在亮、灭两个状态之间轮换，反复运行。8位LED灯闪烁控制流程图如图3-2所示。

pagenumber_ebook=90,pagenumber_book=80

图3-2 8位LED灯闪烁控制流程图

4.源程序设计

8位LED灯闪烁控制的源程序：

pagenumber_ebook=91,pagenumber_book=81

5.Keil uVision仿真实现(www.chuimin.cn)

在Keil uVision环境下编辑源程序并完成编译，在“Debug”模式下进行相应设置，然后进行如下操作：

（1）打开菜单“Peripherals”，在下拉菜单中选择“I/O-prots”，弹出其级联菜单，选择“Ports0”。

（2）在Keil中按下F5键或单击工具栏图标运行程序，观察弹出的“Paralle Port0”窗口P0的端口变化情况，如图3-3所示。

图3-3中，P0端口的状态“7”“Bits”“0”各对应位为“空”，表示各位值为0，左侧显示P0“0x00”，P0端口连接的LED灯亮；当P0端口的各位状态如图3-4所示时，P0端口各位状态为1，表示其连接的LED灯熄灭。

pagenumber_ebook=92,pagenumber_book=82

图3-3 8位LED灯闪烁P0口状态1

pagenumber_ebook=92,pagenumber_book=82

图3-4 P0口状态2

6.Proteus设计与仿真

在Proteus环境下，进行硬件设计与软件仿真。观察仿真环境下8位LED灯闪烁控制的效果，如图3-5所示。

pagenumber_ebook=92,pagenumber_book=82

图3-5 8位LED灯闪烁控制Proteus仿真图

7.实物制作

制作8位LED灯闪烁控制电路所需的元器件清单见表3-1。

表3-1 8位LED灯闪烁控制电路所需元器件清单

pagenumber_ebook=93,pagenumber_book=83

注：实验原理图上没有画出最小系统，可参考项目1和2的电路图。

在万能板上制作单片机控制的8位LED闪烁的作品，这个作品作为单片机入门作品来制作，焊接好电路后通过下载软件把程序写入单片机芯片中，接通电源，观察8位LED灯的变化状态，也可以用相关实验箱观察。