单片机 IO 控制 · 入门必学

控制 1 只 LED灯 · 6 大经典玩法

本项目以单颗 LED 灯为载体，覆盖通电常亮、循环闪烁、按键切换、呼吸灯效果、定时熄灭、精准延时等 6 种典型控制方式，从最基础的 IO 口操作到高级的 PWM 脉宽调制，逐步深入单片机控制核心知识。

6 大递进式子项目

汇编语言

约 6 学时

配套评分标准

P1.0 端口实时演示

PROJECT MATRIX

6 大经典玩法一览

由简到难，循序渐进点亮单颗 LED · 点击任意卡片开始学习

基基础实训进进阶实训综综合实训

01 基础实训

通电常亮单路 LED

IO口位操作 · 点亮第一盏灯

SJ-001-01 开始学习 →

02 基础实训

循环闪烁单路 LED(0.5秒)

延时子程序 · 精准定时

SJ-001-02 开始学习 →

03 进阶实训

单按键切换 LED 亮灭状态

按键扫描 · 状态翻转

SJ-001-03 开始学习 →

04 进阶实训

LED 渐亮渐灭呼吸灯效果

PWM脉宽调制 · 模拟调光

SJ-001-04 开始学习 →

05 综合实训

定时自动熄灭 LED

长延时编程 · 定时控制

SJ-001-05 开始学习 →

06 综合实训

精准延时控时 LED

定时器中断 · 高精度延时

SJ-001-06 开始学习 →

通电常亮单路 LED

基础实训

实训编号

SJ-001-01

实训类型

IO控制

实训学时

40分钟

适用年级

高二，高三

指导教师

王老师

1 项目简介

本项目是单片机入门的第一个实验项目，通过控制单个 LED 灯的点亮与熄灭，学习单片机 IO 端口的基本操作方法。LED 灯通过限流电阻连接到单片机 P1 端口的 P1.0 引脚，当引脚输出低电平时，LED 点亮；输出高电平时，LED 熄灭。

掌握本项目后，学生将理解单片机 IO 口的基本工作原理，学会使用汇编语言进行位操作，为后续的复杂控制项目打下坚实基础。

2 电路图

电路说明

• LED 阳极通过限流电阻连接到电源 VCC
• LED 阴极连接到单片机 P1.0 引脚
• 采用低电平点亮方式，P1.0=0 时 LED 亮，P1.0=1 时 LED 灭
• 限流电阻阻值为 1kΩ，保护 LED 不被烧毁

3 程序内容（汇编语言）

;==================================================
; 项目名称：通电常亮单路 LED
; 芯片型号：STC89C52RC
; 时钟频率：12MHz
;==================================================
        ORG     0000H
        LJMP    MAIN

MAIN:   SETB    P1.0        ; P1.0 设为高电平（默认）
LOOP:   CLR     P1.0        ; P1.0 输出低电平，点亮LED
        SJMP    LOOP        ; 无限循环

        END

4 评分标准

评分项	分值	评分标准
电路连接	30分	连线正确、规范，无虚焊、错焊
程序编写	40分	代码正确、规范，注释清晰
功能实现	20分	LED 常亮功能正常
实训报告	10分	报告内容完整、整洁

5 注意事项与安全规范

电源安全

确保电源电压为 5V，不得超过单片机工作电压范围

防止短路

焊接时注意 LED 极性，避免正负极短路烧毁元件

焊接规范

使用恒温焊台，焊接时间不超过 3 秒，避免损坏元件

代码规范

程序必须有完整注释，便于后续维护和理解

循环闪烁单路 LED(0.5秒)

基础实训

实训编号

SJ-001-02

实训类型

延时控制

实训学时

40分钟

适用年级

高二，高三

指导教师

王老师

1 项目简介

本项目学习如何使用延时子程序实现 LED 的循环闪烁效果。通过精确计算延时时间，控制 LED 以 0.5 秒的间隔交替亮灭，形成稳定的闪烁效果。

掌握延时子程序的编写方法，理解单片机时钟周期与指令周期的关系，为后续更复杂的定时控制项目打下基础。

2 电路图

电路说明

• LED 阳极经 1kΩ 限流电阻接 VCC，阴极接 P1.0
• P1.0 输出低电平时 LED 点亮，输出高电平时熄灭
• 程序以 0.5s 为周期翻转 P1.0，实现 LED 循环闪烁

3 程序内容（汇编语言）

;==================================================
; 项目名称：循环闪烁单路 LED(0.5秒)
; 芯片型号：STC89C52RC
; 时钟频率：12MHz
;==================================================
        ORG     0000H
        LJMP    MAIN

MAIN:   CLR     P1.0        ; 点亮LED
        LCALL   DELAY       ; 延时0.5秒
        SETB    P1.0        ; 熄灭LED
        LCALL   DELAY       ; 延时0.5秒
        SJMP    MAIN        ; 循环

; 延时子程序 (约0.5秒)
DELAY:  MOV     R7, #250
D1:     MOV     R6, #200
D2:     MOV     R5, #10
D3:     NOP
        DJNZ    R5, D3
        DJNZ    R6, D2
        DJNZ    R7, D1
        RET

        END

4 评分标准

评分项	分值	评分标准
延时计算	30分	延时时间准确，误差不超过5%
程序编写	40分	代码正确、规范，注释清晰
功能实现	20分	LED 闪烁频率符合要求
实训报告	10分	报告内容完整、整洁

5 注意事项与安全规范

延时精度

延时时间受时钟频率影响，需根据实际晶振调整参数

子程序调用

LCALL 和 RET 必须配合使用，确保程序正常返回

单按键切换 LED 亮灭状态

进阶实训

实训编号

SJ-001-03

实训类型

按键控制

实训学时

40分钟

适用年级

高二，高三

指导教师

王老师

1 项目简介

本项目学习如何使用按键控制 LED 的亮灭状态切换。按键连接到单片机的另一个 IO 引脚，通过检测按键状态来翻转 LED 的显示状态。

掌握按键扫描的基本方法，理解按键消抖的重要性，学会使用状态变量记录 LED 当前状态，实现按键控制功能。

2 电路图

电路说明

• LED 阳极经 1kΩ 限流电阻接 VCC，阴极接 P1.0
• 按键一端接 P3.2，另一端接地，按下时 P3.2 为低电平
• 按键需外接上拉电阻或使用单片机内部上拉，确保未按下时为高电平

3 程序内容（汇编语言）

;==================================================
; 项目名称：单按键切换 LED 亮灭状态
; 芯片型号：STC89C52RC
; 时钟频率：12MHz
; 按键连接：P3.2 (INT0)
; LED连接：P1.0
;==================================================
        ORG     0000H
        LJMP    MAIN

MAIN:   SETB    P1.0        ; LED初始熄灭
        CLR     P3.2        ; 设置按键引脚为输入

LOOP:   JB      P3.2, LOOP  ; 检测按键，未按下则跳转
        LCALL   DELAY10     ; 消抖延时10ms
        JB      P3.2, LOOP  ; 再次检测，确认按下

WAIT:   JNB     P3.2, WAIT  ; 等待按键释放
        LCALL   DELAY10     ; 释放消抖

        CPL     P1.0        ; 翻转LED状态
        SJMP    LOOP        ; 继续循环检测

; 10ms延时子程序
DELAY10: MOV    R7, #20
D10_1:  MOV     R6, #250
D10_2:  NOP
        DJNZ    R6, D10_2
        DJNZ    R7, D10_1
        RET

        END

4 评分标准

评分项	分值	评分标准
按键消抖	30分	按键响应稳定，无误触发
程序编写	40分	代码正确、规范，注释清晰
功能实现	20分	按键能正确切换LED状态
实训报告	10分	报告内容完整、整洁

5 注意事项与安全规范

按键消抖

机械按键存在抖动，必须添加消抖延时确保稳定检测

按键电路

按键需接上拉电阻，按下时引脚为低电平

LED 渐亮渐灭呼吸灯效果

进阶实训

实训编号

SJ-001-04

实训类型

PWM控制

实训学时

40分钟

适用年级

高二，高三

指导教师

王老师

1 项目简介

本项目学习 PWM（脉宽调制）技术实现 LED 的呼吸灯效果。通过改变 LED 点亮时间与熄灭时间的比例，模拟 LED 的渐亮渐灭效果。

掌握 PWM 调光的基本原理，理解占空比的概念，学会使用循环控制实现亮度渐变效果。

2 电路图

电路说明

• LED 阳极经 1kΩ 限流电阻接 VCC，阴极接 P1.0
• 通过 P1.0 输出 PWM 波形，调节占空比改变 LED 平均亮度
• 软件 PWM 频率应高于 50Hz，避免人眼观察到 LED 闪烁

3 程序内容（汇编语言）

;==================================================
; 项目名称：LED 渐亮渐灭呼吸灯效果
; 芯片型号：STC89C52RC
; 时钟频率：12MHz
;==================================================
        ORG     0000H
        LJMP    MAIN

MAIN:   MOV     R0, #0      ; 亮度值(0-255)

; 渐亮过程
BRIGHT: MOV     A, R0
        INC     A
        MOV     R0, A
        LCALL   PWM_OUT     ; PWM输出
        CJNE    R0, #255, BRIGHT

; 渐灭过程
DIM:    MOV     A, R0
        DEC     A
        MOV     R0, A
        LCALL   PWM_OUT     ; PWM输出
        CJNE    R0, #0, DIM
        SJMP    BRIGHT      ; 循环

; PWM输出子程序 (R0为占空比)
PWM_OUT: MOV    R1, #255    ; PWM周期计数
PWM_LP: MOV     A, R1
        CJNE    A, 00H, PWM_OFF
        CLR     P1.0        ; 点亮LED
        SJMP    PWM_NEXT
PWM_OFF: SETB   P1.0        ; 熄灭LED
PWM_NEXT: LCALL DELAY_US    ; 微秒延时
        DJNZ    R1, PWM_LP
        RET

; 微秒延时
DELAY_US: NOP
        NOP
        NOP
        RET

        END

4 评分标准

评分项	分值	评分标准
PWM实现	35分	PWM占空比控制正确
程序编写	35分	代码正确、规范，注释清晰
视觉效果	20分	呼吸效果平滑自然
实训报告	10分	报告内容完整、整洁

5 注意事项与安全规范

PWM频率

PWM频率应高于50Hz，避免LED闪烁可见

渐变速度

渐变周期控制在2-4秒，效果最佳

定时自动熄灭 LED

综合实训

实训编号

SJ-001-05

实训类型

定时控制

实训学时

40分钟

适用年级

高二，高三

指导教师

王老师

1 项目简介

本项目学习如何实现 LED 的定时自动熄灭功能。LED 点亮后，经过设定的延时时间（如10秒）自动熄灭，模拟楼道灯的自动控制功能。

掌握长延时程序的编写方法，学会使用计数器实现秒级定时，理解定时控制在实际应用中的重要性。

2 电路图

电路说明

• LED 阳极经 1kΩ 限流电阻接 VCC，阴极接 P1.0
• 上电后 P1.0 输出低电平，LED 点亮
• 延时 10 秒后 P1.0 输出高电平，LED 自动熄灭

3 程序内容（汇编语言）

;==================================================
; 项目名称：定时自动熄灭 LED
; 芯片型号：STC89C52RC
; 时钟频率：12MHz
; 定时时间：10秒
;==================================================
        ORG     0000H
        LJMP    MAIN

MAIN:   CLR     P1.0        ; 点亮LED
        MOV     R2, #10      ; 10秒计数器

; 1秒延时循环
SEC_LP: LCALL   DELAY1S     ; 延时1秒
        DJNZ    R2, SEC_LP   ; 循环10次=10秒

        SETB    P1.0        ; 熄灭LED
        SJMP    $            ; 程序结束，保持熄灭

; 1秒延时子程序
DELAY1S: MOV    R7, #20
D1S_1:  MOV     R6, #200
D1S_2:  MOV     R5, #250
D1S_3:  NOP
        NOP
        DJNZ    R5, D1S_3
        DJNZ    R6, D1S_2
        DJNZ    R7, D1S_1
        RET

        END

4 评分标准

评分项	分值	评分标准
定时精度	30分	定时时间准确，误差不超过1秒
程序编写	40分	代码正确、规范，注释清晰
功能实现	20分	LED 定时熄灭功能正常
实训报告	10分	报告内容完整、整洁

5 注意事项与安全规范

延时计算

长延时需精确计算循环次数，确保定时准确

程序结构

使用计数器实现秒级定时，结构清晰易懂

精准延时控时 LED

综合实训

实训编号

SJ-001-06

实训类型

定时器中断

实训学时

40分钟

适用年级

高二，高三

指导教师

王老师

1 项目简介

本项目学习使用单片机定时器中断实现高精度的延时控制。通过配置定时器0的工作模式和中断，实现毫秒级的精准定时，控制 LED 的闪烁周期。

掌握定时器中断的配置方法，理解中断服务程序的编写，学会使用定时器实现高精度定时控制。

2 电路图

电路说明

• LED 阳极经 1kΩ 限流电阻接 VCC，阴极接 P1.0
• 使用定时器 0 中断实现精确 500ms 定时
• P1.0 每 500ms 翻转一次，LED 以 1Hz 频率闪烁

3 程序内容（汇编语言）

;==================================================
; 项目名称：精准延时控时 LED
; 芯片型号：STC89C52RC
; 时钟频率：12MHz
; 使用定时器0中断实现500ms延时
;==================================================
        ORG     0000H
        LJMP    MAIN
        ORG     000BH        ; 定时器0中断入口
        LJMP    T0_ISR

MAIN:   MOV     TMOD, #01H  ; 定时器0模式1(16位)
        MOV     TL0, #0B0H   ; 初值低字节
        MOV     TH0, #3CH   ; 初值高字节(50ms)
        SETB    TR0         ; 启动定时器0
        SETB    ET0         ; 允许定时器0中断
        SETB    EA          ; 开总中断
        CLR     P1.0        ; 点亮LED
        MOV     R0, #0      ; 计数器清零
        SJMP    $           ; 等待中断

; 定时器0中断服务程序
T0_ISR: PUSH    PSW
        PUSH    ACC
        MOV     TL0, #0B0H   ; 重装初值
        MOV     TH0, #3CH
        INC     R0          ; 计数器加1
        CJNE    R0, #10, T0_EXIT ; 未到10次则退出
        CPL     P1.0        ; 翻转LED(500ms)
        MOV     R0, #0      ; 计数器清零
T0_EXIT: POP    ACC
        POP     PSW
        RETI               ; 中断返回

        END

4 评分标准

评分项	分值	评分标准
定时器配置	30分	定时器模式、初值配置正确
中断程序	35分	中断服务程序编写规范
功能实现	25分	LED闪烁周期精确为500ms
实训报告	10分	报告内容完整、整洁

5 注意事项与安全规范

中断保护

中断服务程序必须保护PSW和ACC寄存器

初值计算

定时器初值需根据时钟频率精确计算

中断返回

必须使用RETI指令返回，不能用RET

项目导航

学习要点

IO端口位操作

延时子程序设计

按键扫描与消抖

PWM脉宽调制

定时器中断应用

实训目标

通过本项目的学习，学生将掌握单片机 IO 口的基本控制方法，学会使用延时子程序和定时器中断实现精确定时控制，为后续复杂项目打下坚实基础。

控制 1 只 LED灯实训

控制 1 只 LED灯 · 6 大经典玩法

6 大经典玩法一览

通电常亮单路 LED

循环闪烁单路 LED(0.5秒)

单按键切换 LED 亮灭状态

LED 渐亮渐灭呼吸灯效果

定时自动熄灭 LED

精准延时控时 LED

通电常亮单路 LED

1 项目简介

2 电路图

电路说明

3 程序内容（汇编语言）

4 评分标准

5 注意事项与安全规范

电源安全

防止短路

焊接规范

代码规范

循环闪烁单路 LED(0.5秒)

1 项目简介

2 电路图

电路说明

3 程序内容（汇编语言）

4 评分标准

5 注意事项与安全规范

延时精度

子程序调用

单按键切换 LED 亮灭状态

1 项目简介

2 电路图

电路说明

3 程序内容（汇编语言）

4 评分标准

5 注意事项与安全规范

按键消抖

按键电路

LED 渐亮渐灭呼吸灯效果

1 项目简介

2 电路图

电路说明

3 程序内容（汇编语言）

4 评分标准

5 注意事项与安全规范

PWM频率

渐变速度

定时自动熄灭 LED

1 项目简介

2 电路图

电路说明

3 程序内容（汇编语言）

4 评分标准

5 注意事项与安全规范

延时计算

程序结构

精准延时控时 LED

1 项目简介

2 电路图

电路说明

3 程序内容（汇编语言）

4 评分标准

5 注意事项与安全规范

中断保护

初值计算

中断返回

项目导航

学习要点

实训目标

控制 1 只
LED灯实训