21ic電子網 - 只會用單片機點燈，很丟人嗎？－鑽石舞台

很多初學者都覺得自己學的東西很基礎，擔心今後實際工作用不到。於是，有初學者提出這樣的問題：單片機真正開發產品和學習的時候有什麼差別？平時學的LED、ADC這些東西，在實際項目中會用到嗎？

雖然技術更新迭代很快，但有很多基本的技術，仍然在實際項目中會用到，今天就拿LED為例來說說吧。

LED有哪些作用？

別小看LED，它在實際生活中應用很廣泛的。

首先就是以LED為光源的項目，比如呼吸燈、廣告燈、LED顯示屏等，這類控制LED亮滅（閃爍），或者亮度漸變。

其次是LED背光燈，像液晶背光燈、按鍵背光燈等，這種也是需要控制LED變化的。我之前做過有按鍵的項目，按鍵背光燈需要漸變、配合音效控制LED不同頻率閃爍，目的就是為了達到更好的體驗效果。

再次是LED作為指示燈，電源指示燈、狀態指示燈，這種就和接近初學者的學習時的LED燈，但這種卻在項目中很常見。

拿狀態指示燈來說，一個項目的LED狀態指示燈可以直觀明了的指示設備的運行狀態，比如：運行、故障、待機、死機等常見狀態。通過RGB，或者紅黃綠不同顏色LED組合，可以實現更多狀態的指示。

下面針對LED狀態燈，說幾點細節的內容。

LED狀態燈的實現

這裡結合代碼為大家分享一些項目中常見的LED狀態燈的實現方法。

單色LED運行狀態指示燈：

通過閃爍（一亮一滅）指示設備運行的狀態的指示燈，一個關鍵作用：設備有沒有死機。

很多產品中都會用到，你買一個開發板，提供的綜合例程也基本都有。

裸機情況下（一般狀態機），在某一個狀態實現LED閃爍：

int main(void){//系統初始化 while(1) {//dosomething switch(State) { case 狀態1： //do something break; case 狀態2： //do somethingbreak; · ·· case 狀態燈： ED_TOGGLE(); //LED閃爍 break; } }}

RTOS情況下，新建一個狀態燈線程，在線程裡面直接控制即可：

void StatusLight_Task(void *pvParameters){staticTickType_txLastWakeTime;//初始化xLastWakeTime=xTaskGetTickCount(); for(;;){//dosomething LED_TOGGLE(); //LED閃爍 vTaskDelayUntil(&xLastWakeTime, 500); }}

單色LED漸變

LED漸變在生活中其實也有一些場景在用，呼吸燈、鍵盤等，其實原來也很簡單，就是控制LED亮度。

控制方法有很多，電壓、PWM都能達到控制LED亮度的效果。當然，現在還有控制LED漸變的專有芯片。

但是，對於單片機項目來說，單片機自身就能實現，如果單獨用一個芯片，就顯得有點多餘。

使用DAC輸出模擬量可以實現，但如果多路就不現實，因此這種方法不常見。

常見的是PWM控制IO高低電平（從而控制電壓），這種對於單片機來說有兩種方法，即定時器硬件PWM、控制GPIO口高低電平。

a. 定時器硬件PWM：一個定時器輸出PWM波形的同時，還需要一個定時器定時更新PWM輸出占空比（修改亮度）。

b. 控制GPIO口高低電平：這個方法就比較簡單，控制IO口高低電平時間，只是這個時間需要結合整個項目業務邏輯（特別是裸機情況下），不能出現「卡機」情況。

當然，在RTOS情況下，業務邏輯就比較簡單，單獨一個線程：

LED_ON();vTaskDelay(TimesON);LED_OFF();vTaskDelay(TimesOFF);

這裡TimesON和TimesOFF是需要結合項目情況修改的變量（比如漸變時間）。

多色LED，多種運行狀態

一個設備在沒有顯示屏指示狀態的時候，通過LED指示狀態也是一種方法，比如：紅、黃、綠三色，分別常滅、常亮、閃爍三種狀態。

這種相對第一種單色固定狀態要複雜一點，但實現起來也不難，方法也有很多。

這裡分享一些思路：創建一個線程，一個結構體，輪詢各種LED狀態，根據應用修改其各種狀態，以及閃爍時間等。

LED狀態結構體：

typedef struct{uint8_tMode;//模式 uint8_t Status; //當前狀態 uint16_t OffTimes; //滅時間 uint16_t OnTimes; //亮時間(ms)uint16_tCounter;//計數(計時) void (*OffFun)(void); //滅函數接口 void (*OnFun)(void); //亮函數接口}SL_TypeDef;/* 狀態燈 */

LED狀態主線程：

void StatusLight_Task(void *pvParameters){staticTickType_txLastWakeTime; xLastWakeTime = xTaskGetTickCount(); for(;;) { SL_Scan(&sSLG_Structure); //紅燈 SL_Scan(&sSLY_Structure); //黃燈 SL_Scan(&sSLR_Structure); //綠燈 vTaskDelayUntil(&xLastWakeTime, SL_TASK_PERIOD); }}

這裡結構體也是方便統一管理，其中SL_Scan瀏覽（掃描）函數的參數通過傳遞結構體指針，是為了方便讀取並修改其中變量。

當然，SL_Scan 瀏覽函數具體實現，就與你應用有關：

static void SL_Scan(SL_TypeDef *SL_Struct){ /* 常滅模式 */ if(SL_MODE_OFF == SL_Struct->Mode) { SL_Struct->Status = SL_STATUS_OFF; //狀態置為"滅" SL_Struct->OffFun(); //滅燈 } /* 常亮模式 */ else if(SL_MODE_ON == SL_Struct->Mode) { SL_Struct->Status = SL_STATUS_ON; //狀態置為"亮" SL_Struct->OnFun(); //亮燈 } /* 閃爍模式 */ else if(SL_MODE_FLICKER == SL_Struct->Mode) { /* 在滅狀態 */ if(SL_STATUS_OFF == SL_Struct->Status) { SL_Struct->Counter++; if(SL_Struct->Counter >= SL_Struct->OffTimes) { SL_Struct->Counter = 0; SL_Struct->OnFun(); //亮燈 SL_Struct->Status = SL_STATUS_ON; //狀態置為"亮" } } /* 在亮狀態 */ else if(SL_STATUS_ON == SL_Struct->Status) { SL_Struct->Counter++; if(SL_Struct->Counter >= SL_Struct->OnTimes) { SL_Struct->Counter = 0; SL_Struct->OffFun(); //滅燈 SL_Struct->Status = SL_STATUS_OFF; //狀態置為"滅" } } else { SL_Struct->Status = SL_STATUS_OFF; //狀態置為"滅" } } /* 未知模式 */ else { SL_Struct->Status = SL_STATUS_OFF; //狀態置為"滅" SL_Struct->OffFun(); //滅燈 }}

最後

以上的控制LED的狀態，其實是一個項目中很小的一個模塊，還有更複雜的LED實現和控制方法，相信做過這一塊的同學就比較了解。

當然，LED在項目中是微不足道的一個模塊，但是，如果針對莫個人設計一塊LED的產品，那就意義非凡了。