2.1 花样流水灯电路原理和硬件搭建

2.1.1 花样流水灯的原理图

图2-1所示为某典型实验板（我们给它命名CY-1）的流水灯原理图。其硬件连接如图2-2所示。VL0～VL7为发光二极管（LED）。由于LED工作时能承受的电流很小，所以用R0～R7作为LED的限流电阻，以防烧坏LED。限流电阻的阻值可以根据LED的额定电压、实际工作功耗、供电电压来计算。一般实验板上为1kΩ以下。在本实验板上，这8个LED与P0端口（P0.0～P0.7）已实现电气连接。当然可以不这样连接。在其他很多实验板上，这8个LED通过限流电阻与一个8针插头相连接，我们可以用8Pin（8条杜邦线）排线将该插头与单片机的任意一组I/O口相连。

图2-1 流水灯原理图

图2-2 某单片机实验板主机模块（实物图）

2.1.2 单片机控制花样流水灯的工作原理

1.LED的外形及电路符号

LED的实物外形及电路符号如图2-3所示。

2.LED点亮的条件

给LED两端加上额定的正向电压（一般1.5～2.5V），使有电流从LED的正极流向负极，LED就能发光。

图2-3 LED的实物外形及电路符号

3.LED闪烁的原理

图2-1中，以VL1的闪烁为例说明。当单片机的P0.1引脚输出低电平时，VL1两端就会形成电位差，VL1被点亮；当单片机的P0.1引脚输出高电平时，VL1两端电位差为0，VL1熄灭。P0.1引脚交替地输出低电平和高电平，并且低电平和高电平保持一定的时间（称为延时），就会使VL1闪烁。若改变延时的时间，就会改变闪烁的频率（快慢）。

4.花样流水灯的原理

通过编程，控制单片机的P0口的8个I/O口，使它们按一定的顺序、周期性地输出低、高电平并延时，从而使8个LED按一定的顺序闪烁，这样就形成了流水灯。