任务引入

我们已经理解单片机控制LED灯的亮（灭），还有LED常亮，不停地有规律地闪烁。在一些高楼大厦、广告灯箱、智能设备的自检等中，常有若干个发光二极管像流水式地亮灭，来实现美妙的视觉效果。它们是如何控制的呢？我们在此共同实现吧！

任务目标

知识目标：1.理解流水灯控制工作原理及控制方法。

2.进一步熟悉掌握发光二极管工作原理和检测方法。

3.理解移位指令控制书写形式。

4.能独立编写单片机控制流水灯的流程图和程序。

技能目标：1.能使用相关仪表检测应用元器件的性能。

2.掌握各电器元件的焊接方法。

3.能编写单灯亮、灭的程序。

4.会调试单片机。

情感目标：1.在制作任务过程中养成严谨的工作态度。

2.在任务实施过程中加强沟通，团队合作。

任务描述

1.利用开发板，绘制流水灯控制流程图，设计流水灯控制程序。

2.对流水灯控制电路相关元器件进行检测和安装，并完成联机调试，如图2-10所示为流水灯显示过程。

图2-10 流水灯显示过程

图2-11 程序流程图

一、任务分析

要实现单片机控制8个LED的流水灯闪烁，实际控制过程是LED1灯亮→延时→LED2灯亮→延时→LED3灯亮→延时→LED4灯亮→延时→LED5灯亮→延时→LED6灯亮→延时→LED7灯亮→延时→LED8灯亮，周而复始的过程。此时需要单片机中P2口对外部输出控制。

二、画程序流程图

根据任务画出程序流程图，如图2-11所示。

三、编写程序

根据流程图和相关指令编写程序。

任务实施

四、硬件制作

1.器材准备

8个LED流水灯控制电路，所需硬件包含有：基本电路、限流电阻排、8个LED灯。

1）元器件表如表2-5所示。

表2-5 元器件表

2）流水灯电路实物图如图2-12所示。

2.工具准备

安装基本电路的焊接工具有：电烙铁、镊子、焊锡、松香等，如图1-58所示。

3.制作要求

（1）按元器件表清点所需安装元器件

（2）检测所有元器件的特性、好坏

（3）焊接要求

1）焊接元器件整体美观、分布均匀、焊接过程先焊接大件，再焊接小件。

2）焊接过程中严格按照电路施工，注重电源的正负极。

3）要求焊接的焊点光滑、饱满、无毛刺，导电性能良好。

4）焊接整体应居中部以底座分布，为以后的电路焊接调试预留布置地方。

图2-12 流水灯电路

4.电路安装

五、联机调试

1）将编写程序输入Keil中，进行程序检查，编译及下载。

2）将hex文件通过双龙下载器烧入单片机并调试。

知识链接

一、流水灯控制原理

以P2口为例，8个LED与单片机的连接如图2-13所示，要使D1灯亮，P2.0必然输出低电平信号及逻辑0信号，其余不亮的输出高电平信号及逻辑1信号。

图2-13 8个LED与单片机的连接图

根据流水灯显示要求，单片机P2口应输出的数据对应灯亮关系，如表2-6所示。

表2-6 单片机P2口输出数据对应灯亮关系

二、相关指令学习

1.累加器清零指令CLR A

指令功能：执行该指令后，对特殊寄存器A中的内容进行清除，相当于A的内容为00H。

2.累加器按位取反指令CPL A

指令功能：执行该指令后，对特殊寄存器A中的内容进行按位取反，其中某位是0，执行该指令后是1；相反是1，执行后为0。注意：按位取反是指的累加器以二进制方法进行。

3.移位指令

（1）循环左移指令RL

指令功能：执行该指令一次后，对累加器A中的内容进行按位依次左移一位，最高位移到最低位，最右边的第一位移到倒数第二位，依次移动。注意：按位移动是指的累加器以二进制方法进行，如图2-14所示。

图2-14 RL指令示意图

（2）循环右移指令RR(www.daowen.com)

指令功能：执行该指令一次后，对累加器A中的内容进行按位依次右移一位，最低位移到最高位，最左边的第一位移到左边第二位，依次移动，如图2-15所示。

图2-15 RR指令示意图

（3）循环左移指令RLC

指令功能：执行该指令一次后，对累加器A中的内容进行按位依次左移一位，最高位移到C_y，C_y内容移到最低位，最右边的第一位移到倒数第二位，依次移动。C_y是程序状态字PSW中的最高位，是进位标志位。在进行加减运算时，如果操作数结果使A中最高位D7有进位或借位时，则C_y=1；否则C_y=0，如图2-16所示。

图2-16 RLC指令示意图

（4）循环右移指令RRC

指令功能：执行该指令一次后，对累加器A中的内容进行按位依次右移一位，最低位移到C_y，C_y内容移到A最高位，左边的位依次向右移到一位，如图2-17所示。

图2-17 RRC指令示意图

注意：移位指令操作对象只能在累加器A中进行，不能在其他寄存器和地址中进行。

4.子程序调用和返回指令

MCS-51汇编语言程序在结构上有主程序和子程序之分，主程序是程序的主体，体现完整的工作流程，子程序完成某一具体和需要重复进行的工作（如延时程序、显示程序），主程序在执行时会多次重复调用子程序。子程序结构使程序的存储空间大大缩小，并为调试程序提供了方便。

子程序是一段完整的小程序，在主程序需要时被调用，子程序执行完后还应返回主程序继续执行。为了实现这一过程，必须有子程序调用指令和子程序返回指令。调用指令在主程序中使用，返回指令是子程序结束指令，在子程序中使用。由此可见，子程序调用指令和返回指令必须成对出现，缺一不可。

在一个程序中，往往子程序中还会调用子程序，这称为程序嵌套。程序嵌套中为保证正确调用和返回，必须有几个调用指令，就应有几个返回指令与之对应，如图2-18所示。

图2-18 子程序调用示意图

（1）长调用指令LCALL

指令功能：执行该指令后，无条件转移LCALL调用指令后跟的地址去执行子程序，这里相当于LJMP功能，但不完全相同。转移的地址范围64KB任意地方，也就是子程序可放在64KB任意地方，主程序都可以调得到。

指令格式：LCALL addr16； PC←addr16

注意：LJMP无条件转移指令与LCALL长调用指令有区别。LJMP指令是从程序一处跳过某些程序执行另一处程序，可以向前或向后转移，不需要返回。LCALL指令从主程序某一处到另一处子程序，转移前利用专门寄存器记住当前地址，便于程序返回，在执行子程序后返回当前转移的主程序的指令下一条继续执行。

（2）短调用指令ACALL

指令功能：执行该指令后，无条件转移ACALL调用指令后跟的地址去执行子程序，执行意义与长调用相似。但只可调用2KB范围内的子程序。

（3）返回指令RET指令功能：调用指令与返回指令是成对出现的，在主程序需要调用子程序时执行

LCALL指令，进入子程序后并执行完子程序，应使程序返回主程序继续执行下面程序，必

须在子程序后放置一条返回指令RET。

任务拓展

根据所学内容完成调试花样灯显示循环：

1）D1D2亮→D3D4亮→D5D6亮→D7D8亮→D1D2亮→……

2）D1D2D3D4亮→D5D6D7D8亮→D1D2D3D4亮→……

3）D1D3D5D7亮→D2D4D6D8亮→D1D3D5D7亮→……

评一评

项目2 《流水灯安装及调试》评价表

（续）

思考与练习

一、选择题

1.二进制数110010010对应的十六进制数为（ ）。

A.192H B.C90H C.1A2H D.CA0H

2.二进制数110110110对应的十六进制数为（ ）。

A.1D3H B.1B6H C.DB0H D.666H

3.LJMP跳转空间最大可达到（ ）。

A.2KBB.265BC.128BD.64KB

4.AT8952单片机中，唯一一个用户不能直接使用的寄存器是（ ）。

A.PSWB.DPTRC.PCD.B

5.执行如下三条指令后，30H单元的内容是（ ）。

MOV R1，#30H

MOV 40H，#OEH

MOV @R1，40H

A.40HB.30HC.00HD.70H

二、填空题

1.以助记符形式表示的单片机指令就是它的 语言。

2.十进制数21转换成二进制数 ，转换成十六进制数 。

3.十六进制数36H转化成二进制数 ，转换成十进制数 。

4.SET指令为置 指令，CLR指令为置 指令。

5.LJMP指令的转移地址范围 到 。AJMP指令的转移地址范围 到

。SJMP指令的转移地址范围 到 。

6.A=04H时，当执行一次PLA后，累加器的值为 。A=16H时，当执行一次RR后，累加器值为 。

三、编程题

1.单片机AT89S52的P1口接8个LED，让这8个LED实现闪烁功能，即8个LED亮一段时间，灭一段时间，如此循环。

2.单片机AT89S52的P1口接8个LED，让这8个LED先交互闪烁3次，然后双灯左移之后再双灯右移，如此循环，开成流水灯效果，延时0.5s。

3.利用单片机任意两口，实现8路按键输入信号显示到另一口所接的LED上。例如：P2口所接的第一按键按下，P3口对应的第一个LED工作。