通過本實例了解和熟悉以下知識：
1、51單片機I/O端口的輸出操作；
2、了解單片機最小系統的組成；
3、了解單片機程序的基本框架；
4、了解LED發光二極管的特性。
電路設計思路：將一個發光二極管的一端連接到51單片機的一個I/O端口（P1端口）上，發光二極管的另一端連接到電源正極。
程序設計思路：編寫程序，通過程序控制連接發光二極管的I/O端口輸出高電平（或低電平）來控制發光二極管的點亮（或熄滅）。
本實例用到的基礎知識有以下幾方面：
1、51單片機P1端口結構及使用方法；
2、51單片機最小系統的電路組成；
3、發光二極管（LED）的工作原理及使用方法；
4、51單片機的基本程序框架。
下面我們來分別學習一下這些基礎知識。
首先我們來看看51單片機長什么樣，以及在電路圖中51單片機的標識符號，如圖1，圖2所示。
圖1 51單片機實物圖
圖2 51單片機的電路符號
51單片機有4個8位的并行I/O端口，分別是P0、P1、P2、P3。這4個端口分別有不同的電路結構及用途。本例中用到的是P1端口，所以我們先來了解一下51單片機P1端口的內部結構及工作原理。置于P0，P2，P3口的內部結構及工作原理，我們在后續的例子中陸續學習。
圖3所示是51單片機P1口的引腳內部結構。
圖3 51單片機P1端口內部結構圖
51單片機的P1端口只能作為普通的通用I/O口使用（P0，P2，P3口除了作為通用I/O口功能外，還有第二功能，接下來的實例中會講解）。
從圖3中可以看出，在其輸出端接有上拉電阻，所以它可以直接輸出高電平或者低電平，不需要外接上拉電阻了。
當P1口作為輸入口時，必須先向內部鎖存器寫“1”，這樣使場效應管VT截止，才能夠從讀引腳位置處獲取端口的電平狀態，否則場效應管如果處于導通狀態，就不能夠獲取正確的引腳電平狀態了。
我們知道，想要讓一個電路能夠正常工作，必須滿足它的最基本的工作條件，同樣的，對于單片機電路來說，想讓單片機電路工作起來，必須滿足其最基本的要求，這些要求有：電源，時鐘電路，復位電路。
51單片機的最小系統圖如圖4所示。
圖4 51單片機最小系統電路圖
對于電子產品來說，首先必須給它提供正常的電源才能工作，沒有一個穩定的、適配的電源，它就不能工作。對于51單片機來說，它需要5V的穩定直流電源供電。
單片機必須在穩定的時鐘脈沖下才能穩定的工作，就像我們列隊操練，必須在統一的“一二一”的口令下，才能夠保持隊型不亂，步伐一致。
單片機復位電路也是必須的，因為單片機開始工作時，需要先將單片機內部的數據、狀態配置在一個初始狀態下，才能夠按照程序設計的流程正常工作，比如單片機數據存儲區（RAM）中的數值都需要按照確定的初始化的默認值開始執行，如果每次不初始化，則這些數值可能每次單片機啟動時都不一樣，這樣就會導致程序執行出現問題。
發光二極管（LED）是單片機學習中最常見的兩種元器件（另一個元器件是按鍵，使用LED和按鍵就可以把單片機的大部分基礎功能實現，在后面的實例中我們會對此有深切體會）。
常見發光二極管的外形接結構圖如圖5所示。
圖5 發光二極管（LED）實物圖
發光二極管（LED）和普通二極管的特性一樣，都具備單向導電性，不同的是，當加在發光二極管兩端的電壓超過它的導通電壓（一般為1.7~1.9V）后，發光二極管導通，當流過它的電流超過一定值時（一般是2~3mA，不同顏色的發光二極管發光電流不一樣），開始發光。
任何程序的編寫都要遵循一定的規則和流程，對于單片機程序來說，同樣如此，單片機程序的一般框架如下。
#include <AT89X52.h> //頭文件包含
//全局變量聲明和定義
//函數聲明
int main(void)
{
//初始化設置
while(1)
{
//程序內容
}
} 本實例的電路如圖6所示。單片機的P1.0端口接發光二極管的負極，發光二極管的正極通過限流電阻接到電源的VCC端。
圖6 基于proteus的51單片機開發實例（1）--點亮一個小燈
本電路中發光二極管的驅動電路是典型的“灌電流”電路，具體原理是，當P1.0輸出高電平時，D1兩端都是高電平，所以發光二極管上無壓差，不會導通，也就不會發光；當P1.0輸出低電平時，D1兩端就有了壓差，從而導通，發光二極管開始發光。從電流流向來說，電流是從VCC經過限流電阻，到達發光二極管的正極，然后從發光二極管的負極流入到單片機的P1.0口，就好像是電流“灌入”了單片機的P1.0端口，所以稱為“灌電流”電流。（與之對應的，還有拉電流電路，下一個例子我們就采用拉電流的方式）
需要注意的是，該電路圖并不適合正式產品使用，因為單片機端口的輸入或者輸出電流的能力都是有限的，并且通常的單片機系統不可能只有一個發光二極管。在后面的例子中，我們會介紹更符合實際應用的發光二極管驅動電路。
本實例的程序代碼如下。
#include <AT89X52.h> //頭文件包含
int main(void)
{
P1=0xfe;//P1.0口輸出低電平
while(1)
{
//程序一直在此循環
}
}對于程序中#include <AT89X52.h>這句話的作用，我們可以通過將該語句屏蔽后，編譯程序提示的錯誤信息來了解。
將該語句屏蔽后，編譯程序，會出現如圖6所示的錯誤提示，根據這個提示，我們知道，頭文件的其中一個作用就是將P1進行了預定義，只有這樣我們才能在程序中使用P1而不會出錯。
單片機程序編譯完成后，將生成的hex文件裝載到用proteus建立的仿真電路中，點擊開始仿真按鈕，就可以看到程序的運行結果了，可以看到LED被點亮了。如圖6所示。
圖6 仿真現象：發光二極管點亮
拓展：大家可以試著在proteus環境下，將電阻R2的阻值或者發光二極管D1的導通電流修改一下，然后再看看發光二極管的亮度會有什么變化。
發光二極管是單片機學習中最方便、最直接的指示程序運行結果的器件。所以我們要對發光二極管的特性和工作原理有充分的理解。在后面的實例中，我們將會經常看到使用發光二極管的點亮、熄滅、閃爍等狀態指示程序的運行狀態。
本系列實例基本都基于keil和proteus兩個軟件。所以大家需要熟悉如何在keil環境下編寫51單片機程序，如何在proteus環境下建立51單片機仿真項目。
程序寫好，如果有硬件，可以直接刷，如果沒有，我建議還是用仿真軟件，這樣調試時不用考慮硬件問題，把軟件調好，就可以慢慢調硬件了。
以后這是我們仿真的主戰場了。我們輸入網址labcenter，進入官網。
點擊下方的download，進入下載頁面，然后點擊藍色的下載演示版，此頁面中文是由瀏覽器自己翻譯的。
下載完，安裝方法可按提示進行，我電腦已安裝，就不演示了。如果覺得麻煩，可以私信我，我直接給你現成的。百度資源也可以。
獲取文件后，要解壓到文件夾。
打開壓縮文件，點解壓到。
解壓后，雙擊打開中間的文件。
接著看到下圖畫面，點擊"next"。
點擊"Yes"。進入下一步
這里選擇"Use a locally installed Licence Key"就是添加證書的意思點"Next"。
彈出下圖窗口，點擊紅框處"Browse For Key File"。
找到你一開始解壓的文件夾。雙擊打開，里面只會看到一個文件：LICENCE.lxk。雙擊該文件。
然后應該出現下圖，點擊"Install"。
出現新的對話框后。不要按回車鍵，這里需要注意的是，要手動選擇選擇》是
證書導入成功，然后就點擊"Close"。
成功后，點擊繼續
此時選擇你的安裝路徑（可以默認不改），如果你換了路徑，也就是裝到了別的盤里，要記住新的路徑，因為后面破解的時候需要你的安裝路徑。盡量不要讓文件夾出現中文名。會出錯
出現了下圖，不用點什么東西，就點"Next"就行了。
如有其它，點下一步就好，程序就會開始安裝。
至此，安裝完成，點"Finish"。隨后彈出的頁面關閉即可。到這一步只是把程序安裝好了，但是還沒有破解，所以還不能用，點擊"Finish"之后不要馬上就打開程序。
安裝完成之后，就是綠化了。回到你開始解壓出來的文件夾，找到破解這個文件。
打開破解程序后，如果你前面沒有修改安裝路徑的話，點升級就行了。如果改了，那么這里就把路徑改為你的安裝路徑。
然后就破解成功了。關閉破解程序。這時就算大功告成了，可以打開proteus了。
需要注意的是proteus默認是不會在桌面生成快捷方式的，需要的話請自己成。打開proteus的方法是在開始菜單，點"所有程序"（在下方），找到"Proteus 7Professional"這個文件夾，里面藍色圖標那個ISIS 7Professional就是Proteus的主程序。點擊就可以打開。
可以右鍵單擊，發送到桌面快捷方式，下次就打開方便了，接下來我們看下簡單的使用方法。
先是打開軟件，界面如下，跟我們的CAD、PS等界面基本一致，之前如果使用過類似軟件，那么這個軟件，上手就比較快了。
中間是編輯區，上邊和左邊是工具欄。
左側第二個，是電子元件的添加，以后會經常使用
在這個界面，單擊左側的P小按鈕，就可以出現，元件添加選項框，然后可以在選項框中，輸入需要的元件。這里我們演示的是輸入了一個單片機，選擇我們需要的型號后，單擊右下角的確定。
回到編輯區后，待添加的元件會出現一個紅色虛框，表示添加元件的位置，單擊左鍵即可添加。
添加完成后，可以通過滾輪進行放大和縮小。方便查看針腳。此時我們如果把鼠標放到針腳的端部，就會出現紅色虛框，如P2.0，21針腳處。
然后單擊左鍵，就可以繪制導線了，到達元件時，可以直接連接，若需要繪制一段導線，繪制完成后，雙擊即可。
就會在導線端部，形成圓點。接著可以添加其他元件。元件添加需要查表或者記住主要的元件名稱，都是英文的。后期會發布一個常用元件對照表，可以查詢。
下方還有添加正極和負極的，仿真軟件為我們提供了電源，電壓為5V，所以添加設備時默認電源已經接好，如果需要額外的電壓源，就需要添加電壓 或接地即可
在單片機上，右鍵單擊或左鍵雙擊，會出現編輯對話框。
如果我們需要添加程序，就需要在這個框中，單擊打開中間那個黃色的文件夾符號，選擇自己保存程序的位置。
然后，添加.hex格式的程序文件，如果你還沒有寫程序，或者寫了沒有編譯，又或者，也編譯了但是沒有在keil中選擇輸出.hex文件，那么你就什么也找不到。
成功后，會顯示文件名，如果你用的是11.0592晶振，下邊的晶振還需要更改下。默認是12.
然后確定后，單擊左下角的運行，就會開始程序的仿真了。我們可以通過元件的變化或者針腳電位的變化，來判斷是否正常運行。高電位是紅色，低電位是藍色，高阻態或不確定狀態為灰色。
到這里其實就基本可以完成一般的簡單仿真了，后期文章會詳細介紹具體的仿真程序演示。
如果你需要軟件，可以私信我，私信回復軟件或單片機，即可領取keil和仿真軟件。若領取失敗，還可以到公/眾/號-電氣學苑回復軟件或單片機，同樣可以領取。謝謝關注，我們一起加油。
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