目錄

0案例視頻效果展示

0.1例子1：開關控制LED燈亮滅

0.2例子2：數碼管顯示撥碼開關二進制計數(000~255)

0.3例子3：開關和繼電器控制燈亮滅

1基礎知識補充

1.1 74LS245雙總線收發器

1.1.1 引腳及功能

1.1.2應用場景

1.1.3真值表

1.2繼電器

1.2.1結構與工作原理

1.2.2關鍵術語

1.2.3 常見類型

1.2.4總結

2例子1：開關控制LED燈亮滅

2.1電路原理圖

2.1.1電路組成及接線

2.2控制程序

2.2.1控制程序步驟

2.2.3源代碼

3例子2：數碼管顯示撥碼開關二進制計數(000~255)

3.1電路原理圖

3.1.1電路組成及接線

3.2控制程序

3.2.1控制程序步驟

3.2.3源代碼

4例子3：開關和繼電器控制小燈亮滅

4.1電路原理圖

4.1.1電路組成及接線

4.2控制程序

4.2.1控制程序步驟

4.2.3源代碼

??7 硬件工程師筆試面試相關文章鏈接(部分鏈接)

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摘要：本文介紹了單片機控制的三個基礎案例及關鍵器件知識。案例1展示開關控制LED亮滅；案例2用撥碼開關實現數碼管二進制計數顯示；案例3通過繼電器控制大功率燈泡。重點講解了74LS245總線收發器的引腳功能、真值表及應用場景，以及繼電器的工作原理、類型和參數。每個案例均包含電路原理圖、接線說明和C51源代碼，展現了單片機I/O口輸入輸出控制、總線驅動及繼電器隔離控制的基本原理。這些案例為單片機入門學習提供了完整的技術參考。

0案例視頻效果展示

0.1例子1：開關控制LED燈亮滅

0.2例子2：數碼管顯示撥碼開關二進制計數(000~255)

0.3例子3：開關和繼電器控制燈亮滅

1基礎知識補充

1.1 74LS245雙總線收發器

74LS245是一種 8 位三態雙向總線收發器，用于在 A 總線 和 B 總線 之間進行雙向數據傳輸。

1.1.1 引腳及功能

方向控制端（AB/BA）：

AB/BA = 1（高電平）：數據從 A → B（發送）

AB/BA = 0（低電平）：數據從 B → A（接收）

使能端（/CE）：

/OE = 0（低電平有效）：芯片被啟用，數據傳輸有效

/OE = 1（高電平）：芯片被禁用，A 和 B 均為 高阻態（三態輸出）

數據線

A1-A8：A 總線端口（雙向）

B1-B8：B 總線端口（雙向）

1.1.2應用場景

總線驅動：常用于單片機（如 8051 系列）擴展總線，提升驅動能力 。

外設連接：用于連接打印機、顯示器、鍵盤等外設，實現數據雙向傳輸

接口電路：在微處理器與存儲器（EPROM、RAM 等）之間提供數據緩沖

1.1.3真值表

/CE（使能）	AB/BA（方向）	功能描述
0	0	B → A（接收）
0	1	A → B（發送）
1	X	A 和 B 均為高阻態（禁用）

1.2繼電器

繼電器（Relay）是一種電控制開關器件——用小電流控制大電流電路的通斷，本質上是電磁式“遠程開關”。

1.2.1結構與工作原理

線圈（Coil）——通電產生磁場——>銜鐵（Armature）被吸合——>觸點（Contacts）閉合或斷開——>外部高壓/大電流回路接通或切斷

線圈回路：低電壓、小電流（如 5 V、12 V、24 V）

觸點回路：可切換 220 VAC、10 A、30 VDC 等負載

1.2.2關鍵術語

名稱	含義
線圈電壓	繼電器吸合所需額定電壓（3 V、5 V、12 V、24 V…）
觸點形式	SPST（1 開）、SPDT（1 開 1 閉）、DPDT（2 組開閉）
觸點額定	最大切換電壓、電流、功率（如 250 VAC 10 A）
吸合/釋放時間	通常 5 – 15 ms
絕緣耐壓	線圈-觸點間耐壓（一般 ≥ 1 kV）

1.2.3 常見類型

電磁繼電器（經典，成本低）

固態繼電器 SSR（無觸點，半導體開關，壽命長，無火花）

信號繼電器（小型，切換毫安級信號）

汽車繼電器（12 V/24 V，大電流）

功率繼電器（30 A 以上，空調、充電樁）

時間繼電器（通電延時/斷電延時）

閉鎖繼電器（脈沖驅動，保持狀態，節能）

1.2.4總結

繼電器 = “低壓控高壓、小電流控大電流”的電磁開關；只要需要隔離或放大控制信號，就能見到它的身影。

2例子1：開關控制LED燈亮滅

實現功能：開關S1和S2分別控制LED1和LED2。

本質：控制I/O口高低電平輸入，從而實現高低電平輸出

2.1電路原理圖

2.1.1電路組成及接線

名稱	接線
AT89C51單片機	XTAL1/XTAL2—>連接晶振電路 RST—>連接復位電路 P0.0-P0.1—>共陽極LED電路 P1.0-P1.1—>開關電路
復位電路
晶振電路
開關電路
共陽極LED電路

2.2控制程序

2.2.1控制程序步驟

庫文件與引腳定義

主函數(開關引腳高低電平作為輸入條件，LED電路作為輸出)

2.2.3源代碼

//功能：開關S1和S2分別控制LED1和LED2。#include<reg51.h>sbit S1=P1^0;sbit S2=P1^1;sbit LED1=P0^0;sbit LED2=P0^1;//主程序void main(){while(1){LED1=S1;LED2=S2;}}

3例子2：數碼管顯示撥碼開關二進制計數(000~255)

實現功能：數碼管顯示撥碼開關所設置的編碼000~255

本質：撥碼開關控制I/O口高低電平輸入，高電平表示1，低電平表示0，并以10進制顯示到數碼管

3.1電路原理圖

3.1.1電路組成及接線

名稱	接線
AT89C51單片機	XTAL1/XTAL2—>連接晶振電路 RST—>連接復位電路 P0.0-P0.7—>排阻/74LS245雙總線收發器 P1.0-P1.7—>撥碼開關 P2.0-2.3—>四位數碼管
復位電路
晶振電路
撥碼開關電路
四位數碼管
排阻
74LS245雙總線收發器

3.2控制程序

3.2.1控制程序步驟

庫文件

定義數碼管段碼

延時函數

主函數(實現撥碼開關不同狀態對應不同數字輸出)

3.2.3源代碼

//功能：數碼管顯示撥碼開關所設置的編碼二進制數(000~255)#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//各數字的數碼管段碼（共陰）uchar code DSY_CODE[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//顯示緩沖uchar DSY_Buffer[3]={0,0,0};//延時void DelayMS(uint ms){uchar t;while(ms--)for(t=0;t<120;t++);}//主程序void main(){uchar i,m,Num;P0=0xff;P2=0xff;while(1){m=0xfe;Num=P1; //讀取撥碼開關的值DSY_Buffer[0]=Num/100;DSY_Buffer[1]=Num/10%10;DSY_Buffer[2]=Num%10;for(i=0;i<3;i++)??????? //刷新顯示在數碼管上{m=_crol_(m,1);P2=m;P0=DSY_CODE[DSY_Buffer[i]];DelayMS(10);}}}

4例子3：開關和繼電器控制小燈亮滅

實現功能：按下K1燈點亮，再次按下時燈熄滅

本質：開關通斷影響輸入電壓高低，從而決定輸出電壓高低，高電壓繼電器導通，低電壓繼電器斷開。

4.1電路原理圖

4.1.1電路組成及接線

名稱	接線
AT89C51單片機	XTAL1/XTAL2—>連接晶振電路 RST—>連接復位電路 P0.0-P0.7—>排阻/74LS245雙總線收發器 P1.0-P1.7—>撥碼開關 P2.0-2.3—>四位數碼管
復位電路
晶振電路
撥碼開關電路
四位數碼管
排阻
74LS245雙總線收發器

4.2控制程序

4.2.1控制程序步驟

庫文件和引腳定義

延時函數

主函數(將開關的狀態與繼電器的狀態對應)

4.2.3源代碼

//功能：按下K1燈點亮，再次按下時燈熄滅#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit K1=P1^0;sbit RELAY=P2^4;//延時void DelayMS(uint ms){uchar t;while(ms--)for(t=0;t<120;t++);}//主程序void main(){P1=0xff;RELAY=1;while(1){if(K1==0){while(K1==0);RELAY=~RELAY;DelayMS(20);}}}

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