C51 单片机控制 LED 流水灯

一、引言

在嵌入式系统的学习与实践领域，C51 单片机犹如一颗璀璨的明星，引领着无数初学者踏入这片充满挑战与机遇的天地。而 LED 流水灯实验，则是 C51 单片机学习旅程中一个极具代表性和趣味性的开篇之章。通过这个实验，我们不仅能够直观地领略单片机对外部设备的控制能力，还能深入理解单片机编程的基本逻辑与技巧。本文将详细阐述 C51 单片机运行 LED 流水灯的原理、硬件设计、软件编程以及调试过程，为广大电子爱好者和嵌入式系统学习者提供一份全面的参考资料。

二、实验原理

（一）C51 单片机概述

C51 单片机是基于 8051 内核的一系列单片机产品，它集成了中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、定时器 / 计数器、中断系统以及多种输入 / 输出（I/O）接口等功能模块于一体。其小巧的体积、丰富的资源和相对较低的成本，使其在工业控制、智能家居、智能玩具等众多领域得到了广泛的应用。

（二）LED 流水灯原理

LED 流水灯的基本原理是利用单片机的 I/O 端口来控制多个发光二极管（LED）的亮灭状态，并通过一定的时间间隔依次切换这些状态，从而产生流水般的动态效果。在本实验中，我们将多个 LED 的阳极连接到电源正极（通常通过限流电阻），阴极分别连接到单片机的一个 I/O 端口引脚。通过向这些引脚输出高电平或低电平，就可以控制相应 LED 的亮灭。例如，当某个引脚输出低电平时，对应的 LED 两端形成正向电压差，LED 导通发光；当输出高电平时，LED 两端电压差近似为零，LED 熄灭。<