点亮第一盏灯的c语言编程,单片机点亮第一盏灯实验详细教程

最新推荐文章于 2025-04-22 09:19:40 发布

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文章标签：点亮第一盏灯的c语言编程

第一个实验：keil软件使用与点亮人生的第一只发光二极管

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2017-5-20 17:27 上传

本章详细介绍单片机程序常用编译软件 Keil 的用法，用一个完整的 C51 程序来操作发光二极管的点亮与熄灭，然后调用 C51 库函数来方便地实现流水灯，从这一章开始我们将手把手地讲解单片机 C 语言编程。认真学好本章，对于初学者来说将会是一个非常好的开头。

用实操点亮一只灯程序来学会使用编程软件 keil 的基本功能。

最终目标：点亮下图 D8 发光二极管。

1 电路走线如下：

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2 元件特性发光二极管的原理

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正极这边为高电平，负极为低电平，发光二极管就行，两边为高电平，发光二极管就不亮。

3 程序流程：把 P1.1~P1.7 置高电平，P1.0 置低电平即可。

4 程序的书写与调试。我们要书写程序，需要一个 keil 软件。

Keil 的操作步骤。详细操作步骤：

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从图片中不难看出，我们写的程序(子项目)都是围绕总项目转的，然后从总项目输出我们想要的单片机程序。

第一步：新建总项目(打开软件跟着做，熟悉一下)

当我们安装好 Keil Uvision 3 编程软件后，就点 projec(t

项目)——new

prouect(新项目)来新建项目。

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点击完 new project 后，会有如下对话框。

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从上面不难看出，我们新建的单片机程序项目后缀名字是 uv2，而且

当 uv2 项目产生的时候，会自动附带很多其它 uv2 需要的文件，为了防止我们产生浏览混乱，这个时候我们就需要“新建一个文件夹”，把 uv2 存在里面，那么附带的文件也会自己存进去这个文件夹里面去方便我们浏览和操作了。

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我命名字为“点亮一只灯”，并且双击进入这个文件夹里面。

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CPU 选择是找到 Atmel 并点击其它+号。

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往下拉，找到 AT89C52(选择 51 类型的单片机)

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选择后，点确定按钮。

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是否复制 51 标准代码，这个暂时没有什么用，点否就可以。

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这个时候，我们才创建好总项目，从一开始的图片我们看到，还需要

为总项目“添加子项目”。

下面图片指针头指的是，点亮一盏灯的总项目，通过上面的操作，已经创建完成。

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第二步：为总项目添加子项目

为总项目添加子项目之前，我们需要新建一个文件(程序编辑窗口)，点击软件 file 下面那个文本图标 create a newfile(创建一个新的文件)

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得到如下图的程序编辑窗口，在这里面编写单片机的程序。

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现在我们需要的是点亮一只灯的程序。

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#include Main()

{ P1=0xfe;

} 写好后，我们还不知道子项目里的程序有没有错，现在我们需要把这个子项目添加到“点亮一只灯.uv2”的总项目里，去让软件查错，方便我们修正，输出我们想要的单片机代码去让单片机工作，那需要如何做呢？

很显然，当我们新建一个子项目编辑窗口时(子项目)，软件是没有

把这个子项目存到总项目当中的，而是需要我们人手添加进去。

操作方法是：先保存，然后再把这个子项目添加到总项目去。

先保存。

需要点击如下图的图标 save the active document(保存活动文档)，就是保存当前编辑中的程序编辑窗口(子项目)。

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或许有些朋友很聪明，看到窗口上的*号就知道还没有保存的文件。

默认保存在我们创建的“点亮一只灯”文件夹当中，还有重要的一点

是，记得文件名后缀必须是“.c”，第二次：文件名后缀必须是“.c” 第三次：文件名后缀必须是“.c”，重要是事情说三遍，这样后面的操作就会万无一失了。

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保存后，某些字母是有颜色的，这个就是保存好的象征，如下图所示：

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保存后，现在我们需要把子项目添加到总项目当中。

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鼠标右击“source group1”选择”add file to group ’source group1 ’”(添

加文件到组，根源组 1)

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默认打开的就是“点亮一只灯”文件夹下面的“点亮一点灯”的 C 语

言程序(就是我们刚刚保存的.c 文件) 然后点窗口上的 add(添加)，

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Source group1 下有了“点亮一只灯”的 C 语言程序

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添加成功后，就退出上面那个添加窗口。

添加子项目到总项目后，我们还不知道我们写的程序有没有错，现在

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要做的是，让软件查错，那要如何做呢？如下图所示。

如果总项目只有一个子项目的时候(就像点亮一只灯.c)，我们就点 built target，如果有二个或以上的子项目，就点 built all target files，就两个按钮就是这样用，这就为什么叫总项目和子项目的原因，因为总项目中可以包含多个子项目的。

来看看点击后的效果。

这里只有一个子项目，只点 build target 就行。

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从上图可以看到，build 完后，我们看到是 0 error (0 错误),0 warning

(0 警告)。

如果我们把 P1=0xff;，后面这个“;”分号去掉，看看是怎么样。

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很明显，它出来了一句，syntax error near (}

语法错误在花括号附近)，

target not created(目标没创建)。

双击 syntax error near }这条语句时，光标就会出来在附近，让你改错。

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现在我们把分号加上后，它编译没有错误，证明程序可以运用，但是

软件还没有输出单片机运行需要的代码。

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第三步：输出单片机运行需要的代码

鼠标右击“target”点“options for target ‘target 1’”(选项对于目标 1)

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点第三列的 output “输出”按钮，然后把 create hex file“创建 16 进

制文件”勾上后，点确定。

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再点 built target

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这样在编译没有错误成功后，它就会产生一个 hex 文件(单片机需要的代码)，我们就可以用这个 hex 文件让我们的单片机工作啦！

它在什么位置？就在我们新建的“点亮一只灯”的文件夹里面。

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需要用的时候，我们需要到这个文件夹找出来，这样我们 P1.0 口的发光二极管就可以点亮了。

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查找方法：

如果你是用仿真软件。先双击 89C52

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再点击 program file 到点亮一盏灯文件夹里面，把点亮一只灯.hex 文件，找出来就行。(如下图)

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找出来后，再点右上角的 OK 就可以了。

你可以复制下面程序去编程软件，熟悉上面的功能，如果想要靠自己记忆去写，也可以尝试一下。

#include

main()

{ P1=0xff;

}

程序讲解：

#include 包含这个头文件，头文件上面我们讲解，就是为

单片机里面的地址命名字，方便我们直接用名字使用(每个程序的开头肯定有头文件的)

main()

{

}

Main()这个是主函数入口，程序在花括号{ }里面执行，之于 main 旁边的括号是什么东西，我们以后用到再讲解，现在明白它是固定格式 main()，mian 括号就行。

P1=0xfe;

P1=1111 1110，把 P1.0 位置低电平，点亮 D8 发光二极管。

需要注意的是，这里的 P1 不可随意写，P 是大写，若写成 p，编译程序时将报错，因为编译器并不认识 p1，它只认识 P1，这是因为我们在头文件中定义的是“sfr P1= 0x90;”。

P1=0xfe 后面的分号“;”也不要漏掉，不然程序会报错，这些也是大多初学者编写第一个程序时常犯的错误，希望大家留意一

下。

注释问题。

知识点：C 语言中注释的写法

在 C 语言中，注释有两种写法：

(1)／／两个斜扛后面跟着的为注释语句。这种写法只能注释一行，当换行时，又必须在新行上重新写两个斜扛。

(2)／*…*／斜扛与星号结合使用，这种写法可以注释任意行，即斜扛星号与星号斜扛之间的所有文字都作为注释。

下图是第二种。

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所有注释都不参与程序编译，编译器在编译过程会自动删去注释，注

释的目的是为了我们读程序方便，一般在编写较大的程序时，分段加入注释，这样当我们回过头来再次读程序时，因为有了注释，其代码的意义便一目了然了。若无注释，我们不得不特别费力地将程序重新阅读一遍方可知道代码含义。养成良好的书写代码格式的习惯，经常为自己编写的代码加入注释，以后定能方便许多。

练习：

把 P1.1~P1.7 口逐个点亮。

把 P1.0~P1.3 点亮，其它四个不亮。

while语句通过上面一节的学习，想必大家已经对点亮实验板上的任意发光二极管非常熟悉了，但是，先不要高兴得太早，上面的程序并不完善，任何一个程序都要有头有尾才对，而上面我们写的程序似乎只有头而无尾。我们分析一下看，当程序运行时，首先进入主函数，顺序执行里面的所有语句，因为主函数中只有一条语句，当执行完这条语句后，

该执行什么了？

因为我们没有给单片机明确指示下一步该做什么，所以单片机在运行时就很有可能会出错。

根据经验，当 Keil 编译器遇到这种情况时，它会自动从主函数开始处重新执行语句，所以单片机在运行上面两个程序时，实际上是在不断地重复点亮发光二极管的操作，而我们的意图是让单片机点亮二极管后就结束，也就是让程序停止在某处，这样一个有头有尾的程序才完

整。

那么如何让程序停止在某处呢？我们用 while 语句就可以实现。知识点：while()语句的应用

格式：

while(表达式)

{

内部语句(内部可为空)

}

特点：先判断表达式是真还是假，再执行或者不执行内部语句。在 C 语言的判断条件中，1 或以上为真，0 为假。判断原则：若表达式不是 0，即不是 while(0)这样的形式。这样说就

是 while(1)，while(2)，while(3 或以上)，即为真，那么执行 while 花括号的内部语句，如果是 while(0)即为假，跳过while，不执行 while 花括号的内部语句。

while 有两种形式：

1 如果语句只有一条。直接用表达式+执行语句+分号结束就行。如：

While(1) 表达式。

P1=0xfe; 执行语句+分号。

While(1)是表达式，用来判断是真是假。因为这里是真，所以语句就无限循环于 P1=0xfe，后面再加上一个分号表示这是一条结束。

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2 如果有两条以上表达式。如：

While(1) P1=0xfe; P1=0xfa;

它也只是无限循环于 P1=0xfe 这条语句，而不往下执行 P1=0xfa，这

样的程序格式显然是满足不了多少功能，没有什么意义的，那我们要怎么写才能让 while 执行多些语句呢？

从上面可以观察到，我们还有花括号可用。是的，

while(1)

{

}

“While(1)+花括号”就可以实现我们想要的功能。

While(1)

{ P1=0xfe; P1=0xfa;

}

这样就可以执行完 P1=0xfe，又继续执行 P1=0xfa，如果后面还有语句

就会接着一条条继续执行，直到 } 的这个结尾，继续又重新开始到

{ 这个开始继续执行，无限循环。

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现在我们可以了解到，while 有无限循环执行它内部语句的用法，如

果只有一条语句，直接在这条语句加分号就行，如果有两条语句或以上就需要加{}花括号。

如果 while(0) P1=0xfe; P1=0xfa;

因为现在 while 为假，所以它不会执行 P1=0xfe，而往下执行 P1=0xfa，因为 P1=0xfa;是不属于 while 的内部语句。

花括号原理也是一样。

while(0)

{ P1=0xfe; P1=0xfa;

} P1=0x0f;

不执行 while 花括号里面的语句，执行 P1=0x0f;

通过这些认识我们来编写一个完整的点亮第一个发光二极管的程序。

#include //52 系列单片机头文件

void main() ／／主函数

(

P1=0xfe;

while(1);

)

这里的 main 前面多了一个 void，void 有空的意思，在 main 前面加上

void 这个东西，实际意义并不大，只是让程序具体点，你直接用 main()

也可以。

然后到 P1=0xfe，再停止在 while(1);这里，while 里面，如果有一条语句就执行完这个语句，停止到分号，如果没有语句就直接在分号这里无限循环，相当于停止标记，所以以后一看到 while(1);，就知道是停止标记了。

知识点：for语句格式：

for(表达式 1；表达式 2；表达式 3)

{

内部语句

}

例子：

for(i=0;i<3;i++)

{ P1=0xfe;

}

语句解说：

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执行过程：

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上图文字说明：

1 判断：判断 i 是否少于 3。

2 执行：执行 for 内部语句。

3 i++：i 自加 1。

从上面图片可以看到第一轮：

第 1 步：初始化 i=0(i 赋值等于 0)。第 2 步：判断 i 是否少于 3。

第 3 步：现在 i=0 是少于 3，就执行 for 花括号的内部语句一次。

第 4 步：当执行完一次内部语句后，i++(i++的意思就是 i 自己加 1)。

第二轮：

第 5 步：因为上面 i 从 0 加了一次，现在 i=1。第 6 步：判断 i 是否少于 3。

第 7 步：现在 i=1 是少于 3，就执行 for 花括号的内部语句一次。

第 8 步：当执行完一次内部语句后，i++(i++的意思就是 i 自己加 1)。

第三轮：

第 9 步：因为上面 i 从 1 加了一次，现在 i=2。第 10 步：判断 i 是否少于 3。

第 11 步：现在 i=1 是少于 3，就执行 for 花括号的内部语句一次。第 12 步：当执行完一次内部语句后，i++(i++的意思就是 i 自己加 1)。

第四轮：

第 13 步：因为上面 i 从 2 加了一次，现在 i=3。第 14 步：判断 i 是否少于 3。

第 15 步：现在 i=3 不少于 3，就不执行 for 内部语句了，退出 for 语句继续往下面执行。

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要点：

1 当 for 初始化完一次后，就没有它的事了。

2 因为 i 初始化是 0，从第 0 次开始执行，就算 i<3 也是执行 3 次(第

0 次，第 1 次，第 2 次，共三次)

3 i++是 i 自加 1 的意思。

如果上面的理解。那么

for(i=3;i>0;i--)

{ P1=0xfe;

}

也是一样的原理，这里是 i 首先等于 3，如果 i>0，就执行内部语句，然后 i--，这里是 i 自减 1 次。这个也是共执行 3 次，执行完后就退出 for 语句

通过以上步骤，这个 for 语句就执行完了，单片机在执行这个 for

语句的时候是需要时间的，上面 i 的初值较小，所以执行的步数就少，

当我们给 i 赋的初值越大，它执行所需的时间就越长，因此我们就可

以利用单片机执行这个 for 语句的时间来作为一个简单延时语句。

很多初学者容易犯的错误是，想用 for 语句写一个延时比较长的语句，那么他可能会这样写：

unsigned char i;(unsigned char 无符号字符型，这是是定义 i 为无符号字符型，数值范围是 0~255)

for(i=0;i<3000;i--)

{

;

}

但是结果却发现这样写并不能达到延长时间的效果，因为在这里 i 是一个字符型变量，它的最大值为 255，当你给它赋一个比最大值都大的数时，这里 i 赋值是 3000，程序自然就出错误了。

因此我们尤其要注意，每次给变量赋初值时，都要首先考虑变量类型，然后根据变量类型赋一个合理的值，我们所指的变量类型，就是字符

型(8 位)，和整型(16 位)，等，而且这两个在 51 单片机最常用，

理解这两个，其它的都已收入囊中。

如果我们想用 for 语句做一个秒的延时，我们该怎么写呢？秒是我们日常用的时间单位，如果单片机也用秒的时间来一句句执行程序语句，这样就非常没有效率，还不如直接用人手操作，我们创造出单片机代替人手的根本原因，就是让它自动化，而且快速。

那单片机到底有多快?

我们用 s(秒)，单片机用的时间是 us(微秒) 而且

1s=1000ms=1000000us

1 秒=1000 毫秒=1 百万微秒。很明显，单片机用的时间是我们的时间的 1 百万倍。

如果我们知道单片机执行一条语句需要多少时间，就可以用 for 语句编写出一个一秒的延时程序了。

我们来看看执行一个分号需要多少时间。因为晶振是决定时间的，我们单片机常用的是 11.0592M，想计算准确的时间，先在软件里面设置一下。

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2017-5-20 17:27 上传

右击 target，点 option for target ，点 target，在 xtal 窗口输入“11.0592”，

后点确定。

然后通过 keil 软件——start/stop debug 可以监测到程序执行流程，进入 debug(调试)后(看下图)，按键盘F10 或者 F11 一步步执行， F10 是跨越式执行，F11 是细节语句执行，说的多不如动手试一试，就会明白很多了。

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来看看执行分号之前的时间。

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从上图可以看到，执行一个分号之前的时间是，0.00044162 s(左边的 sec 那里看到)，0.00044162 s=0.00044162s*100 万=441.62us(小数点向右移六位就行)

执行一次分号后的时间。

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2017-5-20 17:27 上传

从上图可以看到，执行完一次分号之后的时间是： 0.00044596

s=445.96us

分号之前的时间=441.62us 分号之后的时间=445.96us 分号用的时间=445.96us - 441.62us=4.34us。所以执行一次分号的时间是 4.34 微秒。

从我们上面图片程序可以看到。

For(j=0;j<230;j++)

{

;

}

为什么是执行 230 次分号呢？

因为 230*4.34us(一次分号的时间)= 998.2us=0.9982ms 约等于 1ms，

(因为 1s=1000ms，1ms=1000us，牢记这个时间关系)

现在我们知道。

For(j=0;j<230;j++)

{

;

}

这个 for 语法是执行了 1ms(1 毫秒)的时间，但是这还没有达到我们想要的 1S 的时间，或许有些朋友很聪明可以想出，把这个 1ms 执行多 1000 次不就是 1S 的时间了？

好家伙，现在动手。

for(i=0;i<1000;i++)

{

For(j=0;j<230;j++)

{

;

}

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很明显，C 语言是可以用于内嵌语句执行的，从上面图片不难看到，执行完 230 次分号后(花 1ms)，还要重复执行 1000 次 1ms 就是 1s 了。

一盏灯的一秒亮与灭

目标：一盏灯的一秒亮与灭

1 电路流程图：

2 元件特性发光二极管的原理

正极这边为高电平，负极为低电平，发光二极管就行，两边为高电平，发光二极管就不亮。

。

3 程序流程的概括

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从上面图片可以看到，让一只灯亮灭的原理还是比如容易的，首先是点亮一只灯，然后一秒延时，再灭灯，再一秒延时，再回到点亮一只灯这样无限循环的重复。

来看看程序。

#include //头文件

#define uchar unsigned char //把 unsigned char 命名字为 uchar

#define uint unsigned int //把 unsigned int 命名字为 uchar

uint i; //整型 i 变量

uchar j; //字符型 j 变量

sbit led=P1^0; //把 P1 的第 0 个位命名字为 led

main() //主函数入口

{

while(1) //无限循环入口

{

led=0; //点亮 P1.0

for(i=0;i<1000;i++) //延时 1 秒

{

for(j=0;j<230;j++)

{

;

}

led=1; 灭灯

for(i=0;i<1000;i++) 延时一秒

{

for(j=0;j<230;j++)

{

;

}

看看这前面部分是什么东西

#include //头文件

#define uchar unsigned char //把 unsigned char 命名字为 uchar

#define uint unsigned int //把 unsigned int 命名字为 uchar uint i; //整型 i 变量

uchar j; //字符型 j 变量

sbit led=P1^0; //把 P1 的第 0 个位命名字为 led

#include //头文件头文件每个程序开头肯定有的。

#define 也很好理解的，也是作命名字用，因为当引入头文件 reg52

后，单片机也只是知道什么是 unsigned char，unsigned int 等。

而我们觉得太长不好写，就有了#define uchar unsigned char ，把 unsigned char(无符号字符型)命名字为uchar，#define uint unsigned int 也是同样的道理，uint(无符号整型)

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2017-5-20 17:27 上传

还记得我们上面学过的 8 位，16 位吗？8 个位的二进制最大的数是十进制 255，当超过 255 后，它就又会回归到 0重新开始，而我们的 uchar 就是用于表明是 8 个位的水杯(最大十进制数是 255)。

而 uint 是 16 位的水杯，最大的十进制数可以表达到 65535，6 万多。

那么现在 uint i，和 uchar j 现在明白了麽？

uint i，声明一个 16 位的变量 i，方便程序内用。I 的数值范围在 0~65535

内都可以。

uchar j，声明一个 8 位的变量 j，方便程序内用。J 的数值范围在 0~255

内都可以。

声明完后，I, j 这些变量位置哪里来？当你定义好，单片机 RAM(动态存储器)自动分配的，这不用你操心。

从上面程序你可以看到 I, j 在哪里用吗？延时程序

for(i=0;i<1000;i++) 延时一秒

{

for(j=0;j<230;j++) 延时 1 毫秒

{

;

}

很明显，j 少于 255，所以用 uchar 就行，i>255<6 万用 uint

sbit led=P1^0; 也很好理解的，声名特殊功能寄存器的位，把 P1.0 这个位命名字为 led，现在看到^这个符号了吧？很常用。

命名字方式，我们学过四种。特殊功能寄存器的位命名：sbit 特殊功能寄存器 8 位地址命名：sfr P1=0x90;

特殊功能寄存器 16 位地址命名：sfr16 TC=0x91;(连续用 0x91，0x92 这两个地址，只声名第一个地址就可以)Define：把什么名字命什么名字(多数用于英文字母的定义，方便我们记忆运用)

再看看我们程序编写时常用的四种(牢记)。

1 特殊功能寄存器位命名：sbit

2 Define：把什么名字命什么名字(多数用于英文字母的定义，方便我们记忆运用)

3 Uchar 字符型。

4 Uint 整型。

如何区分特殊功能寄存器和普通寄存器？原理很简单的，当你这个寄存器是特殊功能的，比如 P1(厂家告诉你这个寄存器有什么用，就

是特殊功能)，如果定义它的位来运用，就用 sbit(特殊功能寄存器

位命名)。

如果厂家没有告诉你这个寄存器具体有什么用，就是普通寄存器，比如 uchar i, uint j，等等，当你声明好后，单片机会自动分配寄存器的，如果你想用普通的位，直接用 bit 就行，如 bit flag，为 flag 这个名字定义为位功能，这个时候 flag 也是只能在 0~1，这两个数内变化，现在稍微了解就行，以后用就的时候你就明白了。

再来看看程序，和我们的流程图是一模一样。

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2017-5-20 17:27 上传

从上面图片我们发现，延时程序是一模一样的，那我们有没有方法把

同样的代码放在别处，需要的时候才调用出来，这样就可以减少很多代码重写，不用浪费那么多单片机内部资源。

有两种方式：第一种是在主程序(main)上面书写。第二种是在主程序(main)下面书写。

来看看第一种，在主程序上面书写。

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2017-5-20 17:27 上传

从上面图片可以看到，当定义好头文件后和其它相应的名字后，子程序就可以开始书写了。

延时子程序讲解

void del_ms(uint k) // 延时子程序