【51单片机流水灯实验报告】一、实验目的
本次实验旨在通过使用AT89C51单片机，实现对LED灯的顺序点亮与熄灭控制，从而掌握单片机的基本编程方法、I/O口的使用以及延时函数的编写。同时，加深对单片机工作原理的理解，并为后续更复杂的单片机应用打下基础。
二、实验设备与器材
1. AT89C51单片机开发板
2. LED灯若干（通常为4~8个）
3. 限流电阻（一般为220Ω或330Ω）
4. 面包板及连接线
5. 电源模块（5V直流电源）
6. 计算机（安装有Keil C51开发环境）
三、实验原理
AT89C51是一种常用的8位单片机，具有4个8位并行I/O端口（P0-P3），其中P0口在外部扩展时需接上拉电阻，而P1-P3则可直接作为输出端口使用。本实验中，我们选择使用P1口来控制LED灯的亮灭。
每个LED灯的一端连接到单片机的I/O口，另一端接地。当某个I/O口输出高电平时，对应的LED会亮起；反之则熄灭。通过程序控制各个I/O口的高低电平变化，即可实现LED灯的“流水”效果。
四、实验电路图
（注：由于文本限制，此处无法展示图片，建议参考实际开发板接线方式）
- 将LED灯的正极分别接到P1.0至P1.7中的某几个引脚（如P1.0~P1.3）
- LED的负极连接到地（GND）
- 每个LED串联一个限流电阻，以防止电流过大损坏LED
五、程序设计
本实验采用C语言进行编程，使用Keil uVision软件进行编译和下载。程序主要包含以下部分：
1. 延时函数：用于控制LED灯的亮灭时间间隔，使流水效果明显。
2. 主函数：通过循环控制各个LED依次点亮与熄灭。
```c
include
// 延时函数
void delay(unsigned int time) {
unsigned int i, j;
for (i = 0; i < time; i++)
for (j = 0; j < 1275; j++);
}
void main() {
while (1) {
P1 = 0xFE; // P1.0亮，其余熄灭
delay(500);
P1 = 0xFD; // P1.1亮
delay(500);
P1 = 0xFB; // P1.2亮
delay(500);
P1 = 0xF7; // P1.3亮
delay(500);
P1 = 0xEF; // P1.4亮
delay(500);
P1 = 0xDF; // P1.5亮
delay(500);
P1 = 0xBF; // P1.6亮
delay(500);
P1 = 0x7F; // P1.7亮
delay(500);
}
}
```
六、实验结果
通过运行上述程序，成功实现了LED灯的依次点亮与熄灭，形成了明显的“流水”效果。观察发现，每个LED灯的亮灭时间间隔一致，整体效果稳定，符合预期设计目标。
七、实验分析与总结
本次实验不仅加深了对51单片机基本结构和功能的理解，还掌握了如何利用单片机控制外设的基本方法。通过编写延时函数，进一步了解了单片机的时间控制机制。此外，实验过程中也发现了程序中的一些问题，如延时时间的精确性、LED的亮度差异等，这些都可以在后续实验中进行优化。
八、思考与改进
1. 可以尝试使用定时器代替延时函数，提高程序效率和精度。
2. 可增加按键控制，实现流水灯方向的切换或速度调节。
3. 可扩展为更多LED灯，形成更复杂的灯光效果。
九、附录
- 实验所用代码文件
- 实验数据记录表
- 实验过程中出现的问题及解决办法
