流水灯的作用
流水灯是一种基础的单片机程序设计。它可以让程序员快速掌握单片机基础知识,并为以后开发更为高级的单片机程序打下基础。同时,流水灯也是一种表现力强的指示器件,广泛应用在工控、仪器仪表等领域。因此,学好流水灯编程非常有必要。
流水灯编程思路
流水灯是一个循环程序,其流程如下:
- 设置端口方向
- 初始化端口状态
- 循环控制灯的亮灭次数和亮灭状态
循环体内,控制器需要精确地控制灯的亮灭次数和亮灭状态。一般而言,亮灭状态通过控制端口的输出位实现,而计数则通过软件计时器实现(例如延时循环)。最后,需要注意程序的可维护性,将控制灯亮灭的代码独立成为函数,提高代码的复用性。
流水灯编程步骤
以下是使用C语言编写流水灯的步骤:
- 设置端口方向(输出方向)
使用CPU型号对应的IO寄存器进行设置,例如:DDRA=0xFF; (将PORTA所有位设置为输出) - 初始化端口状态
初始状态是依据设计要求确定,一般设置为OFF(PORTA=0x00;) - 控制灯的亮灭次数和亮灭状态
例如,实现6个流水灯环形循环移动的流水灯,控制器需要一个全局变量light_state表示亮灭状态,每次循环控制灯的亮灭次数。while(1)循环中,分别控制六个端口的输出 - 调用延时函数
控制器模块需要进行实时信息处理,因此可以通过调用延时函数解决。对于ATmega16,硬件时间计数器可通过TCNT0寄存器实现,软件延时函数代码如下:
void delay(unsigned int i)
{
unsigned int j;
for(j=0;j<i;j++)
{
//设定计数器初值,目标下降沿BRIM
TCNT0=0x70;
TCCR0=0x01;
while((TIFR&(1<<TOV0))==0);
TCCR0=0x00;
TIFR=0x01;
}
} - 将控制灯亮灭的代码独立成为函数
灯的控制可以被一些弱化的功能使用,如在定时器中断中使用。因此,将灯的控制封装为函数是一种良好的编程习惯。
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