单片机轮流点亮二级管

本文论述一个用单片机轮流点亮发光二极管的课题。

一、课题要求：

1.用单片机顺序点亮A、B、C三个发光管。
2.三个发光管的点亮时间分别是：A、1S B、3S C、5S。
3.有暂停和返回功能，且返回后是在原先的基础上继续。

二、为满足课题要求，兼顾成本，元件选型如下：

名称                       型号      数量
单片机                     AT89C51   2片
晶体振荡器                 12MHZ     1个
晶体振荡快起稳振介质电容   30Pf      2个
上电复位电解电容           10Uf      1个
上电复位电阻               8.2K      1个
微动按键                             2个
发光二极管                 Φ3        3个
电阻                       1.2K      5个
电阻                       200Ω     1个
注：
器件改用说明：
接线应该是越简单越好。且单片机的P1口串电阻是可以直接驱动Φ3的发光二极管。所以本设计采用单片机串1.2K电阻直接驱动发光二极管。而不用7407来驱动。

三、实现原理：

1.发光二极管的点亮由单片机分时发立即数#01H、#02H、#04H至P1口。
2.延时采用定时器T0的模式二，THO、TL0赋初值为#06H，即6。随后由高八位在计时溢出时自动向低八位赋值。由于单片机采用的晶振频率为12MHZ所以定时器计1，所用时间为1uS，而低八位一个字节8BIT总计数值为256。减去初值。即每次计满250就溢出一次。将TO中断允许ET0、单片机总中断允许EA打开，那么每隔250uS就会调用T0INT中断程序一次。在T0INT中用R0加一将其累加。并判断是否累加至#0C8H=200。到了再令R1加1。当R1加到20时。刚好延时1S。在发光二极管A点亮后只要令R1等于20就转而点亮B，即可得到1S的点亮时间。在点亮B后只要令R1满20，R2加1，当R2加到3时转而点亮C，就可得到3S的点亮时间。C点亮后令R1满20，R3加1，当R3加到5时再倒回点亮A，就可以实现5S的点亮时间。
暂停功能的实现，本设计采用了外部中断0。即在按暂停按键时向单片机的INT0非脚输入一个低电位。这个动作在电路实现上是让INT0非脚在正常情况下经一个1.2K电阻接高电位5V。按键接在INT0非脚与地之间。这样按键时INT0非脚就直接接地，从而实现低电位的输入。（见电路图）在程序方面，外部中断允许EX是打开的，且将触发设为下降沿有效。由于中断源在自然级别中外部中断的级别是高过定时器0的。所以就算申请中断的那一刻CPU正在执行T0中断也可以将其中断下来转而执行外部中断0的中断程序。这样就实现了在任意时间的暂停功能。并且原先状态保持不便。当中断返回时该管点亮延时偏差最多时不会超过250uS 。这个偏差是发生在定时器T0刚溢出，又自动赋初值计到7时，外部中断0发生了，这时T0没有停止计时，当计到256溢出TF0置1。TO中断挂起。当外部中断0返回时就会马上执行TO中断，R0加1，但这256-7=249uS是在暂停后计得，因此该处比正常时少延时249uS 。以后再溢出因为TF0已置位故会自动丢失，不会产生偏差。不过这个偏差值也是可以通过在进入INT0中断程序中清TR0，让定时器停止计数，返回时令其置1避免的。但在本设计中本人认为没此必要。所以没作处理。
暂停退出的实现，本设计中该功能在电路上是在P0.0脚与地之间接一个200欧电阻，在P0.0脚与高电位5V之间串一按键跟1.2K 电阻。这样在正常情况时P0.0脚是经200欧电阻接地的。按暂停返回键时会得到200欧电阻上分得的电压。（见电路图）即按键时输入一个较原先高的电位。在程序上我把它放在INT0中，当CPU响应外部中断0时将P0口的数据读入A中，然后让A与立即数#01H比较，若按了暂停返回键则这两个数是相等的，CPU 就执行中断返回。若没按暂停返回则该两值不等，CPU 继续采样比较。
四、课题结果：

系统接入DC5V电源之后，可以看到A、B、C三灯按时序轮流点亮。
此时可以任意按暂停键。发光管跳动就会停下。
此时若按暂停返回键，发光管将会在原先停下位置开始继续循环下去。
验证完毕。由此我们可以得出结论，本文介绍的方发可以用很少的成本实现课题的论证。