单片机控制发光二极管硬件设计

明确了单片机应用系统要实现的功能后，再选择单片机的型号。单片机种类很多，如PIC系列单片机、MCS-51系列单片机等，这些单片机又有很多型号，不同型号的单片机结构和功能有所不同，编程时软件指令也有所不同。

在选择单片机型号时，一般应注意以下三点：

1）在功能够用的情况下，应优先考虑性能价格比。有些型号的单片机功能虽然强大，但相应的价格也较高，因而选择单片机型号时功能足够即可，不要盲目地选用功能强大的单片机。

2）选择自己熟悉的单片机。不同系列的单片机内部硬件结构和软件指令或多或少有些不同，而选择自己熟悉的单片机可以提高开发效率，缩短开发时间。

3）选择可持续性和可代替性的单片机，可以为后续的开发打下良好的基础。

在这里选择ATMEL公司的AT89S51型号的单片机，理由是除了AT89S51单片机与8051单片机完全兼容（引脚数及功能相同，软件指令也相同，内部结构基本相同）外，AT89S51单片机在市场上也比较容易获得（8051单片机已不生产），另外AT89S51单片机内部的程序存储器采用可反复擦写的EEPROM，有利于反复修改程序。

图1-5所示就是实现单片机控制一个发光二极管以500ms为间隔闪烁的系统电路图，即该系统的硬件描述。系统电路图直观地告诉我们系统由单片机AT89S51（U1）、3个电容（C1、C2、C3）、一个石英晶体振荡器（Y1）、一个电阻（R1）、一个发光二极管（VL1）和电源（V_cc）组成。

把发光二极管VL1的阴极连接在单片机的P1.0口上，这样可以使得单片机驱动发光二极管的能力得到提高（电流流入单片机，此为灌电流）。通过电阻R1的限流作用，防止流过发光二极管VL1和单片机P1.0口的电流过大。通过元器件的连接关系的分析知道：当单片机的P1.0口输出低电平时，发光二极管VL1两侧获得电势差而被点亮；当P1.0口输出高电平时，发光二极管VL1则熄灭。(www.xing528.com)

单片机与其他集成电路一样，需要电源供电才能工作，因此须在40脚（Vcc）和20脚（GND）分别加上电源V_cc和接地端向单片机供电。

对于AT89S51单片机来说，当它运行在正常模式下时，要求电源的电压范围为+4.0～+5.5V，一般我们以+5V供电；在实际电路连接中，把所有接地端全部连接在一起，然后与电源的地线相连。注意，这里所说的地线，并不是接到大地中，而是电路的公共工作地线。

此外，9脚（RST）是单片机的复位端；19、18脚（XTAL1、XTAL2）是单片机外接振荡器和外部时钟信号输入端；31脚（EA/VPP）是外部程序存储器访问控制端。

初步了解图1-5所示的发光二极管单片机控制系统电路图后，就可以开始搭建这个系统的硬件电路，从而为软件的调试提供硬件平台。

图1-5 单片机控制发光二极管闪烁的硬件图