任务二 单片机控制LED 单向流水彩灯 （1）（课件）-《单片机技术及应用(第4版)》(高等教育出版社) 同步精品课堂

任务二 单片机控制LED单向流水彩灯 （1） 单片机技术及应用 同步精品课堂 高等教育出版社第 4 版 1 掌握 C51 各类运算符的含义及使用方法 理解 C 语言单条件选择程序结构 能够编写单片机控制 LED 单向流水彩灯的程序代码 根据程序流程图编写正确的程序代码 C 语言单条件选择程序结构 位运算符的运算规则和实际应用 C51 运算符（算术、关系、逻辑、位、复合赋值）的含义和应用 在电子制作中，LED 流水彩灯是一个非常有趣且基础的项目。通过单片机控制 LED 实现单向流水效果，能让我们深入了解单片机的编程和控制原理。 今天，我们就来学习如何用单片机控制 8 个 LED 彩灯实现单向流水效果。 任务二 单片机控制LED单向流水彩灯 工具及材料准备： 工作准备： 用单片机控制8个LED彩灯，实现单向流水效果 任务需求 ① 软件：Protel DXP 2004、Proteus 7.4、Keil uVision2、EasyPRO Programmer、流程图绘制软件。 ② 硬件：编程器 1 台、计算机 1 台、最小系统电路板 1 块、LED 灯控电路板 1 块、杜邦线 1 条、电池盒 1 个。 穿好工作服，戴好防静电手环，穿绝缘胶鞋。 清洁工作台面，清理工作区域，工具、仪器仪表摆放整齐有序。 任务二 知识准备 - 算术运算符 加 1 和减 1 运算符示例： 算术运算符 x = x + 1 可写成 x++ 或 ++x。 x = x - 1 可写成 x-- 或 --x。 y = x++ ：先 y = x，然后 x = x + 1。 y = ++x ：先 x = x + 1，然后 y = x。 算术运算符 含义 算术运算符 含义 + 加法 / 除法 - 减法 % 求余运算 * 乘法 ++ 加 1 -- 减 1   C51共有7类运算符，算数运算符的含义如下表 任务二 知识准备 - 关系运算符 关系运算符 关系运算符 含义 关系运算符 含义 < 小于 >= 大于等于 > 大于 == 等于 <= 小于等于 != 不等于 C51共有7类运算符，关系运算符的含义如下表 任务二 知识准备 - 逻辑运算符 逻辑运算符 逻辑运算符 含义 逻辑运算符 含义 && 与 ! 非 || 或   C51共有7类运算符，逻辑运算符的含义如下表 任务二 知识准备 - 位运算符 位运算符 C51共有7类运算符，位运算符的含义如下表 位运算符 含义 位运算符 含义 & 与 ^ 异或 | 或 << 左移 ~ 取反 >> 右移 （1）按位与运算符 “&” “&” 的功能是对两个二进制数按位进行与运算。根据与运算规则 “有 0 出 0, 全 1 出 1”。 X         0001             1001 &     Y         0100             1101          0000             1001 任务二 知识准备 - 位运算符 位运算符 （2）按位或运算符 “|” “|” 的功能是对两个二进制数按位进行或运算。根据或运算规则 “有 1 出 1, 全 0 出 0”。 X 0001 1001 | Y 0100 1101 0101 1101 （3）按位异或运算符 “^” “^” 的功能是对两个二进制数按位进行异或运算。根据异或运算规则 “相同为 0, 相异为 1”。 X   0001   1001 ^ Y   0100   1101     0101 0100 任务二 知识准备 - 位运算符 位运算符 （4）按位取反运算符 “~” “~” 的功能是对二进制数按位进行取反运算。根据取反运算规则 “有 0 出 1, 有 1 出 0”。 （5）左移运算符 “<<” “<<” 运算符的功能是将一个二进制数的各位全部左移若干位，移位过程中，高位丢弃，低位补 0。 （6）右移运算符 “>>” “>>” 运算符的功能是将一个二进制数的各位全部右移若干位，最高位为 0 的数移位过程中，低位丢弃，高位补 0；最高位为 1 的数移位过程中，低位丢弃，对于无符号数，高位补 0，对于有符号数，高位以符号位填补。 任务二 知识准备 - 复合赋值运算符 复合赋值运算符 C51共有7类运算符，复合赋值运算符的含义如下表 运算符 含义 运算符 含义 += 加法赋值 >>= 右移位赋值 -= 减法赋值 &= 逻辑与赋值 *= 乘法赋值 |= 逻辑或赋值 /= 除法赋值 ^= 逻辑异或赋值 %= 取模赋值 ~= 逻辑非赋值 <<= 左移位赋值   任务二 知识准备 - 复合赋值运算符 复合运算的一般形式为 变量 复合赋值运算符 表达式。 a += 56  等价于  a = a + 56。 y /= x + 9  等价于  y = y / (x + 9)。 变量与表达式先进行运算符所要求的运算，再把运算结果赋值给参与运算的变量 复合运算的示例如下： 知识准备 - C 语言单条件选择程序结构（基本 if 语句） 基本 if 语句格式 首先判断条件表达式是否为真，若为真则执行某语句组，若不为真，则跳过该语句组，继续往下执行其他语句。 基本if语句执行过程 if(表达式） { 语句组； } 知识准备 - C 语言单条件选择程序结构（基本 if 语句） if…else… 语句格式 首先判断条件表达式是否为真，若为真则执行语句组 1，若不为真，则执行语句组 2。 基本if语句执行过程 if(表达式） { 语句组 1； } else { 语句组 2； } 任务二 绘制程序流程图 ① 启动流程图绘图软件 Diagram Designer，新建一个文件，设置图纸大小为 A4。 ② 从右侧的标准框图符号库中拖取所需的框图符号，调整其大小和位置。 ③ 在框图中输入文本。 ④ 用指向线连接框图符号。 ⑤ 保存该程序流程图（文件名为 “选择结构流水灯.DDD”）。 绘制程序流程图步骤： 任务二 绘制程序流程图 绘制程序流程图步骤 选择结构流水灯流程图如图所示： 任务二 编写程序代码 P1=Oxfe; 根据程序流程图，将下列程序代码补充完整。 //使用位操作运算和选择程序结构实现流水效果(延时函数同上，省略) #include "reg51.h" #define uchar unsigned char void delay(uint ms); void main(void){     P1 = 0xfe; //11111110     while(1)     {         delay(500);         if(P1 == 0x7) //01111111         {               ④ ； //11111110             delay(500);         }          ⑤ ;     }} P1=(P1<<1)|XOX1 任务二 拓展内容 多模式流水灯实现 可以通过增加条件判断和循环结构，实现多种模式的流水灯效果，如双向流水、闪烁流水等，尝试修改程序实现这些效果。 硬件电路优化 在硬件方面，可以考虑增加驱动芯片来增强电流驱动能力，提高 LED 的亮度和稳定性，同时优化电路布局，减少干扰。 随堂检测1 在 C51 中，y = x++ 和 y = ++x 有什么区别？ 答案：y = x++ 表示将 x 的值赋给 y 后，x 加 1；y = ++x 表示 x 先加 1 后，再将新值赋给 y。 C51 的位运算符中，“&” 和 “|” 的运算规则分别是什么？ 答案：“&” 是按位与运算，规则是 “有 0 出 0，全 1 出 1”；“|” 是按位或运算，规则是 “有 1 出 1，全 0 出 0”。 随堂检测2 基本 if 语句的执行过程是怎样的？ 答案：首先判断条件表达式是否为真，若为真则执行某语句组，若不为真，则跳过该语句组，继续往下执行其他语句。 绘制程序流程图的步骤有哪些？ 答案：①启动流程图绘图软件 Diagram Designer，新建一个文件，设置图纸大小为 A4；②从右侧的标准框图符号库中拖取所需的框图符号，调整其大小和位置；③在框图中输入文本；④用指向线连接框图符号；⑤保存该程序流程图。 随堂检测3 说明复合赋值运算符的作用和一般形式。 答案：复合赋值运算符的作用是简化程序表达，是 C 语言中简化程序的一种方法，凡是二目运算都可以用复合赋值运算符去简化表达。虽然会降低程序的可读性，但能使程序代码简单化，并提高编译的效率。其一般形式为：变量复合赋值运算符表达式，含义是变量与表达式先进行运算符所要求的运算，再把运算结果赋值给参与运算的变量。例如：a += 56 等价于 a = a + 56，y /= x + 9 等价于 y = y / (x + 9)。 1 分组讨论，讨论如何优化流水灯程序，使其流水效果更加多样化。分析不同运算符在流水灯程序中的应用场景。 1. 运算符 任务二 单片机控制LED 单向流水彩灯 （1） 2. C 语言单条件选择程序结构 启动软件与设置 拖取符号与调整 输入文本 连接符号与保存 算术运算符 关系运算符 逻辑运算符 位运算符 复合赋值运算符 3. 绘制程序流程图 基本 if 语句 if…else… 语句 感谢观看 25 $$