1. 用AT89C51單片機和溫度感測器DS18B20S設計數字式溫度計
江蘇省聯合職業技術學院常州旅遊商貿分院
專科畢業論文
基於51單片機及DS18B20溫度感測器的數字溫度計設計
姓 名：(××××××××3號黑體)
學 號：(××××××××3號黑體)
班 級：(聯院班級號×××3號黑體)
專 業：(××××××××3號黑體)
指導教師：(××××××××3號黑體)
系 部：創意信息系××××3號黑體)
二〇二0年××月××日
摘 要
本設計採用的主控晶元是ATMEL公司的AT89S52單片機，數字溫度感測器是DALLAS公司的DS18B20。本設計用數字感測器DS18B20測量溫度，測量精度高，感測器體積小，使用方便。所以本次設計的數字溫度計在工業、農業、日常生活中都有廣泛的應用。
單片機技術已經廣泛應用社會生活的各個領域，已經成為一種非常實用的技術。51單片機是最常用的一種單片機，而且在高校中都以51單片機教材為藍本，這使得51單片機成為初學單片機技術人員的首選。本次設計採用的AT89S52是一種flash型單片機，可以直接在線編程，向單片機中寫程序變得更加容易。本次設計的數字溫度計採用的是DS18B20數字溫度感測器，DS18B20是一種可組網的高精度數字式溫度感測器，由於其具有單匯流排的獨特優點，可以使用戶輕松地組建起感測器網路，並可使多點溫度測量電路變得簡單、可靠。
本設計根據設計要求，首先設計了硬體電路，然後繪制軟體流程圖及編寫程序。本設計屬於一種多功能溫度計，溫度測量范圍是-55℃到125℃。溫度值的解析度可以被用戶設定為9-12位，可以設置上下限報警溫度，當溫度不在設定的范圍內時，就會啟動報警程序報警。本設計的顯示模塊是用四位一體的數碼管動態掃描顯示實現的。在顯示實時測量溫度的模式下還可以通過查詢按鍵查看設定的上下限報警溫度。
關鍵詞：單片機、數字溫度計、DS18B20、AT89S52
目 錄
1 引言 1
2 系統總體方案及硬體設計 2
2.1 系統總體方案 2
2.1.1系統總體設計框圖 2
2.1.2各模塊簡介 2
2.2 系統硬體設計 6
2.2.1 單片機電路設計 6
2.2.2 DS18B20溫度感測器電路設計 6
2.2.3 顯示電路設計 7
2.2.4 按鍵電路設計 7
2.2.5 報警電路設計 8
3 軟體設計 9
3.1 DS18B20程序設計 9
3.1.1 DS18B20感測器操作流程 9
3.1.2 DS18B20感測器的指令表 9
3.1.3 DS18B20感測器的初始化時序 10
3.1.4 DS18B20感測器的讀寫時序 10
3.1.5 DS18B20獲取溫度程序流程圖 11
3.2 顯示程序設計 13
3.3 按鍵程序設計 13
4實物製作及調試 14
5電子綜合設計體會 15
參考文獻 16
1 引言
本系統所設計的數字溫度計採用的是DS18B20數字溫度感測器測溫，DS18B20直接輸出的就是數字信號，與傳統的溫度計相比，具有讀數方便，測溫范圍廣，測溫准確，上下限報警功能。其輸出溫度採用LED數碼管顯示，主要用於對測溫比較准確的場所。
該設計控制器使用的是51單片機AT89S52，AT89S52單片機在工控、測量、儀器儀表中應用還是比較廣泛的。測溫感測器使用的是DS18B20，DS18B20是一種可組網的高精度數字式溫度感測器，由於其具有單匯流排的獨特優點，可以使用戶輕松地組建起感測器網路，並可使多點溫度測量電路變得簡單、可靠。顯示是用4位共陰極LED數碼管實現溫度顯示，LED數碼管的優點是顯示數字比較大，查看方便。蜂鳴器用來實現當測量溫度超過設定的上下限時的報警功能。
2 系統總體方案及硬體設計
2.1 系統總體方案
2.1.1系統總體設計框圖
由於DS18B20數字溫度感測器具有單匯流排的獨特優點，可以使用戶輕松地組建起感測器網路，並可使多點溫度測量電路變得簡單、可靠，所以在該設計中採用DS18B20數字溫度感測器測量溫度。
溫度計電路設計總體設計框圖如圖2-1所示，控制器採用單片機AT89S52，溫度感測器採用DS18B20，顯示採用4位LED數碼管，報警採用蜂鳴器、LED燈實現，鍵盤用來設定報警上下限溫度。
圖2-1 溫度計電路總體設計框圖
2.1.2各模塊簡介
1.控制模塊
AT89S52單片機是美國ATMEL公司生產的低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內含有8kb的可系統編程的Flash只讀程序存儲器，器件採用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標准8051指令系統及引腳。在單晶元上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統可編程的Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。
AT89S52具有以下標准功能：8k位元組Flash，256位元組RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數據指針，三個16 位定時器/計數器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串列口，片內晶振及時鍾電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態邏輯操作，支持2種軟體可選擇節電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數器、串口、中斷繼續工作。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振盪器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬體復位為止。
2.顯示模塊
顯示電路採用4位共陰LED數碼管，從P0口輸出段碼，P2口的高四位為位選端。用動態掃描的方式進行顯示，這樣能有效節省I/O口。
3.溫度感測器模塊
DS18B20溫度感測器是美國DALLAS半導體公司最新推出的一種改進型智能溫度感測器，與傳統的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，並且可根據實際要求通過簡單的編程實現9～12位的數字值讀數方式。DS18B20的性能特點如下：獨特的單線介面僅需要一個埠引腳進行通信；多個DS18B20可以並聯在惟一的三線上，實現多點組網功能；無須外部器件；可通過數據線供電，電壓范圍為3.0～5.5v；零待機功耗；溫度以9或12位二進制數字表示；用戶可定義報警設置；報警搜索命令識別並標志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件；負電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發熱而燒毀，但不能正常工作；
DS18B20採用3腳TO－92封裝或8腳SO或µSOP封裝，其其封裝形式如圖2-2所示。
圖2-2 DS18B20的封裝形式
DS18B20的64位ROM的結構開始8位是產品類型的編號，接著是每個器件的惟一的序號，共有48位，最後8位是前面56位的CRC檢驗碼，這也是多個DS18B20可以採用一線進行通信的原因。溫度報警觸發器TH和TL，可通過軟體寫入戶報警上下限。
DS18B20溫度感測器的內部存儲器還包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的EEPRAM。高速暫存RAM的結構為8位元組的存儲器，結構如圖2-3所示。
圖2-3 DS18B20的高速暫存RAM的結構
頭2個位元組包含測得的溫度信息，第3和第4位元組TH和TL的拷貝是易失的，每次上電復位時被刷新。第5個位元組，為配置寄存器，它的內容用於確定溫度值的數字轉換解析度，DS18B20工作時寄存器中的解析度轉換為相應精度的溫度數值，該位元組各位的定義如表2-1所示。
表2-1：配置寄存器
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
TM
R1
R0
1
1
1
1
1
配置寄存器的低5位一直為1，TM是工作模式位，用於設置DS18B20在工作模式還是在測試模式，DS18B20出廠時該位被設置為0，用戶要去改動，R1和R0決定溫度轉換的精度位數，來設置解析度，「R1R0」為「00」是9位，「01」是10位，「10」是11位，「11」是12位。當DS18B20解析度越高時，所需要的溫度數據轉換時間越長。因此，在實際應用中要將解析度和轉換時間權衡考慮。
高速暫存RAM的第6、7、8位元組保留未用，表現為全邏輯1。第9位元組讀出前面所有8位元組的CRC碼，可用來檢驗數據，從而保證通信數據的正確性。
當DS18B20接收到溫度轉換命令後，開始啟動轉換。轉換完成後的溫度值就以16位帶符號擴展的二進制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的第1、2位元組。單片機可以通過單線介面讀出該數據，讀數據時低位在先，高位在後，數據格式以0.0625℃／LSB形式表示。
當符號位s＝0時，表示測得的溫度值為正值，可以直接將二進制位轉換為十進制；當符號位s＝1時，表示測得的溫度值為負值，要先將補碼變成原碼，再計算十進制數值。輸出的二進制數的高5位是符號位，最後4位是溫度小數點位，中間7位是溫度整數位。表2-2是一部分溫度值對應的二進制溫度數據。
表2-2 DS18B20輸出的溫度值
溫度值
二進制輸出
十六進制輸出
+125℃
0000 0111 1101 0000
07D0h
+85℃
0000 0101 0101 0000
0550h
+25.0625℃
0000 0001 1001 0001
0191h
+10.125℃
0000 0000 1010 0010
00A2h
+0.5℃
0000 0000 0000 1000
0008h
0℃
0000 0000 0000 0000
0000h
-0.5℃
1111 1111 1111 1000
FFF8h
-10.125℃
1111 1111 0101 1110
FF5Eh
-25.0625℃
1111 1110 0110 1111
FF6Fh
-55℃
1111 1100 1001 0000
FC90h
DS18B20完成溫度轉換後，就把測得的溫度值與RAM中的TH、TL位元組內容作比較。若T＞TH或T＜TL，則將該器件內的報警標志位置位，並對主機發出的報警搜索命令作出響應。因此，可用多隻DS18B20同時測量溫度並進行報警搜索。在64位ROM的最高有效位元組中存儲有循環冗餘檢驗碼（CRC）。主機ROM的前56位來計算CRC值，並和存入DS18B20的CRC值作比較，以判斷主機收到的ROM數據是否正確。
4.調節模塊介紹
調節模塊是由四個按鍵接地後直接接單片機的I/O口完成的。當按鍵沒有按下時單片機管腳相當於懸空，默認下為高電平，當按鍵按下時相當於把單片機的管腳直接接地，此時為低電平。程序設計為低電平觸發。
5.報警模塊介紹
報警模塊是由一個PNP型的三極體9012驅動的5V蜂鳴器，和一個加一限流電阻的發光二極體組成的。報警時蜂鳴器間歇性報警，發光二極體閃爍。
2.2 系統硬體設計
2.2.1 單片機電路設計
圖2-4 單片機最小系統原理圖
單片機最小系統是由晶振電路，上電復位、按鍵復位電路，ISP下載介面和電源指示燈組成。原理圖如圖2-4所示。
2.2.2 DS18B20溫度感測器電路設計
DS18B20溫度感測器是單匯流排器件與單片機的介面電路採用電源供電方。
電源供電方式如圖2-7，此時DS18B20的1腳接地，2腳作為信號線，3腳接電源。
圖2-7 DS18B20電源供電方式
當DS18B20處於寫存儲器操作和溫度A/D轉換操作時，匯流排上必須有強的上拉，上拉開啟時間最大為10us。採用寄生電源供電方式時VDD端接地。由於單線制只有一根線，因此發送介面必須是三態的。
2.2.3 顯示電路設計
顯示電路是由四位一體的共陰數碼管進行顯示的，數碼管由三極體9013驅動。
四位一體的共陰數碼管的管腳分布圖如圖2-5所示。
圖2-5 四位一體的共陰數碼管管腳分布圖
顯示電路的總體設計如圖2-6所示。
圖2-6 顯示電路
2.2.4 按鍵電路設計
按鍵電路是用來實現調節設定報警溫度的上下限和查看上下報警溫度的功能。電路原理圖如圖2-10所示。
圖2-10 按鍵電路原理圖
2.2.5 報警電路設計
報警電路是在測量溫度大於上限或小於下限時提供報警功能的電路。該電路是由一個蜂鳴器和一個紅色的發光二極體組成，具體的電路如圖2-9所示。
圖2-9 報警電路原理圖
3 軟體設計
3.1 DS18B20程序設計
3.1.1 DS18B20感測器操作流程
根據DS18B20的通訊協議，主機（單片機）控制DS18B20完成溫度轉換必須經過三個步驟：
• 每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復位操作
• 復位成功後發送一條ROM指令
• 最後發送RAM指令
這樣才能對DS18B20進行預定的操作。復位要求主CPU將數據線下拉500μs，然後釋放，當DS18B20收到信號後等待16～60μs左右，後發出60～240μs的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復位成功。
DS18B20的操作流程如圖3-1所示。
如圖3-1 DS18B20的操作流程
3.1.2 DS18B20感測器的指令表
DS18B20感測器的操作指令如表3-1所示。感測器復位後向感測器寫相應的命令才能實現相應的功能。
表3-1 DS18B20的指令表
指 令
指令代碼
功 能
讀ROM
0x33
讀DS1820溫度感測器ROM中的編碼（即64位地址）
符合 ROM
0x55
發出此命令之後，接著發出 64 位 ROM 編碼，訪問單匯流排上與該編碼相對應的 DS1820 使之作出響應，為下一步對該 DS1820 的讀寫作準備。
搜索 ROM
0xF0
用於確定掛接在同一匯流排上 DS1820 的個數和識別 64 位 ROM 地址。為操作各器件作好准備。
跳過 ROM
0xCC
忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 發溫度變換命令。適用於單片工作。
告警搜索命令
0xEC
執行後只有溫度超過設定值上限或下限的片子才做出響應。
溫度變換
0x44
啟動DS1820進行溫度轉換，12位轉換時最長為750ms（9位為93.75ms）。結果存入內部9位元組RAM中。
讀暫存器
0xBE
讀內部RAM中9位元組的內容
寫暫存器
0x4E
發出向內部RAM的3、4位元組寫上、下限溫度數據命令，緊跟該命令之後，是傳送兩位元組的數據。
復制暫存器
0x48
將RAM中第3 、4位元組的內容復制到EEPROM中。
重調 EEPROM
0xB8
將EEPROM中內容恢復到RAM中的第3 、4位元組。
讀供電方式
0xB4
讀DS1820的供電模式。寄生供電時DS1820發送「 0 」，外接電源供電 DS1820發送「 1 」。
3.1.3 DS18B20感測器的初始化時序
DS18B20感測器為單匯流排結構器件，在讀寫操作之前，感測器晶元應先進性復位操作也就是初始化操作。
DS18B20的初始化時序如圖3-2所示。首先控制器拉高數據匯流排，接著控制器給數據匯流排一低電平，延時480μs，控制器拉高數據匯流排，等待感測器給數據線一個60-240μs的低電平，接著上拉電阻將數據線拉高，這樣才初始化完成。
圖3-2 DS18B20初始化時序
3.1.4 DS18B20感測器的讀寫時序
1.寫時序
DS18B20感測器的讀寫操作是在感測器初始化後進行的。每次操作只能讀寫一位。
當主機把數據線從高電平拉至低電平，產生寫時序。有兩種類型的寫時序：寫「0」時序，寫「1」時序。所有的時序必須有最短60μs的持續期，在各個寫周期之間必須有最短1μs的恢復期。
在數據匯流排由高電平變為低電平之後，DS18B20在15μs至60μs的時間間隙對匯流排采樣，如果為「1」則向DS18B20寫「1」， 如果為「0」則向DS18B20寫「0」。如圖3-2的上半部分。
對於主機產生寫「1」時序時，數據線必須先被拉至低電平，然後被釋放，使數據線在寫時序開始之後15μs內拉至高電平。
對於主機產生寫「1」時序時，數據線必須先被拉至低電平，且至少保持低電平60μs。
2.讀時序
在數據匯流排由高電平變為低電平之後，數據線至少應保持低電平1μs，來自DS18B20的輸出的數據在下降沿15μs後有效，所以在數據線保持低電平1μs之後，主機將數據線拉高，等待來自DS18B20的數據變化，在下降沿15μs之後便可開始讀取DS18B20的輸出數據。整個讀時序必須有最短60μs的持續期。如圖3-2的下半部分。讀時序結束後數據線由上拉電阻拉至高電平。
圖3-3 DS18B20感測器的讀寫時序
3.1.5 DS18B20獲取溫度程序流程圖
DS18B20的讀位元組，寫位元組，獲取溫度的程序流程圖如圖3-3所示。
圖3-4 DS18B20程序流程圖
3.2 顯示程序設計
顯示電路是由四位一體的數碼管來實現的。由於單片機的I/O口有限，所以數碼管採用動態掃描的方式來進行顯示。程序流程圖如圖3-4所示。
圖3-5 顯示程序流程圖
3.3 按鍵程序設計
按鍵是用來設定上下限報警溫度的。具體的程序流程圖如圖3-5所示。
圖3-6 按鍵程序流程圖
4實物製作及調試
製作好的實物如圖4-1所示。
圖4-1 數字溫度計實物正面圖
在做實物時出現了不少問題。比如本來是採用NPN型9013驅動蜂鳴器，但是在實際調試中蜂鳴器驅動不了，經多次試驗，在三極體的基極電阻與單片機的介面處接一個1、2kΩ的上拉電阻就能驅動了。但考慮到單片機的I/O口默認狀態時為高電平，這樣一上電蜂鳴器就會響，所以將NPN型9013換成了PNP型的9012三極體，效果還不錯。
5電子綜合設計體會
經過將近一個月的設計、焊接、編程、調試，我們終於完成了數字溫度計的設計，基本能夠達到設計要求，而且還設計了一些其他功能，比可以開啟或消除按鍵音功能，開機動畫功能，查看報警上下限溫度功能。
此次的設計使我從中學到了一些很重要的東西，那就是如何從理論到實踐的轉化，怎樣將我們所學到的知識運用到實踐中去。在大學課堂的學習只是給我們灌輸專業知識，而我們應把所學的知識應用到我們現實的生活中去。這次的設計不僅使我們將課堂上學到的理論知識與實際應用結合了起來，而且使我們對電子電路、電子元器件、印製電路板等方面的知識有了更進一步的認識，同時在軟體編程、焊板調試、相關調試儀器的使用等方面得到較全面的鍛煉和提高，為今後能夠獨立進行某些單片機應用系統的開發設計工作打下一定的基礎。此次單片機設計也為我們以後進行更復雜的單片機系統設計提供了寶貴的經驗。
在本次設計的過程中，我們遇到不少的問題，剛開始焊好的板子下不進去程序，經過一再仔細的檢查，才發現是在下載口處出了問題，由於焊盤口比較小，排針插不進去，最後使了很大力氣才插進去，插進去後才發現壞了，結果在去排針的時候把焊盤給去下來了，最後只能在旁邊將下載口引了出來。還有就是文章中提到的蜂鳴器驅動問題等等。經過此次的硬體製作與調試，鍛煉了我們的動手實踐能了。本次設計的另一個重點就是軟體程序的設計，其中需要有很巧妙的程序演算法，雖然以前寫過幾次程序，但我覺的寫好一個程序並不是一件簡單的事，有好多的東西，只有我們去試著做了，才能真正的掌握，只學習理論，有些東西是很難理解的，更談不上掌握。
通過此次的綜合設計，我們初步掌握了單片機系統設計的基本原理。充分認識到理論學習與實踐相結合的重要性，對於書本上的很多知識，不但要學會，更重要的是會運用到實踐中去。在以後的學習中，我們會更加註重實踐方面的鍛煉，多提高自己的動手實踐能力。
參考文獻
[1] 譚浩強.C程序設計（第三版）.北京:清華大學出版社,2005.7 .
[2] 余發山,王福忠.單片機原理與應用技術.徐州：中國礦業大學出版社,2008.6 .
[3] 求是科技.單片機典型模塊設計實例導航.北京:人民郵電出版社,2005.5 .
[4] 求是科技.8051系列單片機C程序設計完全手冊.北京：人民郵電出版社，2006.4 .
[5] 於永,戴佳,劉波.51單片機C語言常用模塊與綜合系統設計實例精講（第2版）.北京:電子工業出版社,2008.10 .
[6]劉騰遠.基於單片機的溫度控制系統設計[J].科技經濟導刊,2018(01):77-78.
[7]蘇康友.基於51單片機的無線溫度控制系統設計[J].電子技術與軟體工程,2017(10):250-251.
[8]劉豐年.基於AT89C51的簡易智能化加濕器設計[J].三門峽職業技術學院學報,2016,15(04):139-142.
[9]楊偉才.基於DS18B20的多點溫度測量系統研究[J].山東工業技術,2016(24):266.
[10]嚴敏.基於單片機的智能溫控系統的設計與實現[J].無錫職業技術學院學報,2016,15(03):61-64.
[11]吳嘉穎. 基於單片機的地鐵低壓設備觸點溫度監測系統的設計與實現[D].西南交通大學,2017.
[12]孫曉倩.基於51單片機的溫度監測報警系統設計研究[J].赤峰學院學報(自然科學版),2015,31(24):24-26.
[13]仲霞.基於DS18B20的多點溫度測量系統探討[J].山東工業技術,2015(22):156.
[14]呂曉磊.基於單片機智能控溫的模擬與設計[J].安徽電子信息職業技術學院學報,2015,14(03):34-37.
[15]賀爭漢.基於51單片機的溫度控制系統[J].黑龍江科技信息,2015(16):145.
[16]譚虹.智能型滑雪保溫鞋溫控系統的設計與實現[J].體育世界(學術版),2014(11):19-20.
[17]王雲飛.DS18B20溫度感測器的應用設計[J].電子世界,2014(12):355.
[18]劉金魁.基於DS18B20的數字測溫系統[J].焦作大學學報,2014,28(02):99-100.
[19]楊丹丹,楊風,馬慧卿.基於單片機的溫度採集系統設計[J].山西電子技術,2014(03):19-21.
[20]曹美霞.單片機與數字溫度感測器DS18B20的介面設計[J].電子製作,2014(11):9-10.
2. 51單片機怎麼入門
1、建議你買個開發板，200塊的配置都非常全了，硬體有個直觀認識
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3、如果沒有開發板，只有用proteus模擬軟體，我推薦《單片機C語言程序設計實訓100例——基於8051+Proteus模擬》這本書
請看郭天祥大師的《怎樣學習單片機》
很多單片機初學者問我的第一句話就是怎樣才能學好單片機？對於這個問題我今天就我自己是如何開始學單片機、如何開始上手、如何開始熟練這個過程給大家講講。先說說單片機，我們現在用的比較多的是8051單片機，它的資料比較多，用的人也較多，市場也很大，51單片機內部結構比較簡單，非常適合初學者學習，建議初學者將51單片機做為入門級晶元。單片機屬於硬體，我強烈不推薦大家使用單片機模擬軟體來學習單片機，也可以肯定的告訴大家，使用模擬軟體是學不會單片機的，硬體只有把它擺在你的面前，親自操作它，才會有深刻的體會，才能學明白它。單片機這門課是一科非常重視動手實踐的科目，不能總是看書，但是也不能完全不看書，我們需要從書中大概了解一下單片機的各個功能寄存器，如果看的多了反而容易搞亂，尤其是現在市場上大多數講單片機的書一開始就講解較復雜的內存、地址、存儲器什麼的，更讓初學者感到不知所雲、難以入門。簡單的說，當我們使用單片機時，實際上就是用我們自己編寫的軟體去控制單片機的各個功能寄存器，再簡單些，就是控制單片機哪些引腳的電平什麼時候輸出高，什麼時候輸出低。由這些高低變化的電平來控制外圍電路，實現我們需要的各個功能。
關於看書，大家只需大概了解單片機各引腳的功能，了解下寄存器。第一次、第二次你可能看不明白，但這不要緊，因為還缺少實際的感觀認識。所以我總是說，學單片機看書看兩三天就夠了，而我們要把更多的時間放到實踐中去，這才是最關鍵的，在實踐的過程有不懂之處再查書，這樣記憶才深刻。關於實踐有兩種方法你可以選擇，方法一、你自己花錢買一塊單片機的學習板，不要求那種價格上千塊功能太太全的，對於初學者來說你買功能太全的板子，上面有很多東西你這輩子都用不著，我建議有流水燈、數碼管、獨立鍵盤、矩陣鍵盤、AD 和DA、液晶、蜂鳴器、IIC匯流排、有USB擴展也最好，這些就差不多了。如果說我上面提到的這些功能你能熟練應用，那可以說對於單片機本身的操作你已經入門了，剩下的就是自己練習設計外圍電路，不斷的積累經驗。只要過了第一關，後面的路就好走多了，萬事開頭難，大家都聽過。方法二、你身邊如果有單片機方面的高手，向他求助，讓他幫你搭個簡單的最小系統板。對於高手來說，做個單片機的最小系統板可能只需要幾分鍾的時間，而對於初學者可就難多了，因為只有對硬體徹底了解了，你才能熟練的駕馭它。而如果你身邊沒有這樣的高手，又找不到可以幫助你的人，那我勸你還是選擇方法一，畢竟自己有一塊學習板要方便的多，以後做單片機類的小實驗時經常都能用得上，省時又省事。
有了單片機學習板之後你就要多練習，最好是自己有台電腦，少看電影，少打游戲，把學習板和電腦連好，打開調試軟體坐在電腦前，先學會怎麼用調試軟體，然後從最簡單的流水燈實驗做起，等你能讓那八個流水燈按照你的意願隨意流動時你已經入門了，你會發現單片機是多麼迷人的東西啊，太好玩了，這不是在學習知識，而是在玩，比起跑跑卡丁車，比起魔獸世界，要好玩的多的多。當你編寫的程序按你的意願實現時，你比做任何事都開心，你會上癮的，真的，做電子設計的人真的會上癮。然後讓數碼管亮起來，這兩項會了後，你已經不能自拔了。就是要這樣練習，在寫程序的時候你肯定會遇到很多問題，而這時你再去翻書找，或是問別人，或是上網搜索。當得到解答後你會記住一輩子的，知識必須應用於現實生活中，解決實際問題，這樣才能發揮它的作用，你自己好好想想，上了這么多年大學，天天上課，你在課堂上學到了什麼？是不是為了期末考試而忙碌呢？考完得了90分，哈哈哈好高興啊，過一個假期，甚至過一個周末，然後忘的一干二凈，是不是？你學到什麼了？我認為這樣的生活沒有意義。但是我告訴你單片機一旦學會，永遠不會忘了。
另外我再說說關於用匯編語言還是C語言編程的問題。很多同學大一、二就開設了C語言的課，我也上過，我知道那時上課老師講的就是幾乘幾、幾加幾、求個階乘、畫個星星、編個月亮什麼的。學完了有什麼用？雖然考試我考了90分，可我心裡比誰都明白，C語言到底是什麼？它有什麼用？到底它能做什麼我一無所知。我們不能過多的評價當今的高校教育，但我們必須得為自己負責任。讓你用C語言編單片機的程序你是不是就傻了？單片機編程用C語言或匯編語言都可以，但是我建議用C語言比較好，如果原來有C語言的基礎那學起來會更好，如果沒有，也可以邊學單片機邊學C語言，C語言很簡單，只是一門工具而已，我勸大家最好學好學精它，將來肯定用得著，要不然以後也得學，你一點匯編都不會根本無所謂，但你一點C語言都不會那你將來會吃苦頭。給大家推薦一本書，作者譚浩強，書名<程序設計>>，清華大學出版社，大家在學習本書的同時再參考上面提到的這本書更有利C語言學習。也根本沒必要再從頭把<程序設計>>學一邊，就算再學一邊也許結果還是和你現在一樣，最好的辦法就是用到哪裡學哪裡。匯編寫程序代碼效率高，但相對難度較大，而且很繁瑣，尤其是遇到演算法方面的問題時，根本是麻煩的不得了，現在單片機的主頻在不斷的提高，我們完全不需要那麼高效率的代碼，因為有高頻率的時鍾，單片機的ROM也在不斷的提高，足夠裝得下你用C語言寫的任何代碼，C語言的資料又多又好找，將來可移植性非常好，所以我勸大家用C語言。
總結上面，只要你有信心，做事能堅持到底，有不成功絕不放棄的強烈意志，那學個單片機對你來說就是件非常容易的事。建議步驟：
1 、看書大概了解一下單片機結構，大概了解就行。不用都看懂，又不讓你出書。
2 、用學習板練習編寫程序，學單片機主要就是練編程序，遇到不會的再問人或查書。
3 、自己網上找些小電路類的資料練習設計外圍電路。焊好後自己調試，熟悉過程。
4 、自己完全設計具有個人風格的電路、產品 … 你已經是高手了。
3. 尋找師傅教我51單片機編程機器人謝謝！
看你這么喜歡單片機編程，哎不得回想一下當年自己，求學經歷，學習單片機是一件很枯燥的事情，不是一件容易事，單片機開發和嵌入式開發的道路你還沒有了解過，你真心想學習單片機，我給你指出條明路，先去到網上買一塊51學習板，參考小宋老師手把手教你學習單片機視頻和郭天祥老師的十天學會51單片機，講的都非常好，學習一下兩位老師的編程思路，和程序思想。
切記： 我教你學習C51單片機的目的，並不是讓你去學習51單片機，只是51單片機結構比較簡單，用在C語言的教學和學習上，是綽綽有餘，但是很多學生都誤以為大學老師在教大家學習單片機，如果你想以後往研發方面發展，你必須把C語言吃透，否則後面你會吃到苦頭，市場上面單片機種類很多，選擇市場主流單片機ARM，先推存你到網上下載譚浩強C設計第三版，和C語言深度解析，進行學習，買別的書浪費錢。
想把C語言吃透，就要通過單片機把C語言的32個關鍵字、結構體，指針、條件語句等一系列指令能在51單片機上面靈活應用，那你C語言算是入門了，只有通過不斷的實驗去靈活的應用C語言的各大語句，自己多積累經驗，了解C語言的妙用。
先花1年的時間進行了解51單片機，在這里一年裡你要多做實驗多寫程序，進行學了C語言，要練習到，你一拿到別人程序，一眼就能看懂，然後到單片機論壇裡面，去看看別人做的DIY，自己也試著去做，單片機高手都是從論壇裡面爬出來的。
我只介紹學習方法，確不能當你師傅，別人也不會當你師傅的，你也就死了這條心吧，
想學習單片機，必須具備自學能力，如果你沒有自學能力，那我勸你別學習單片機了。
我這里有個單片機交流群，以前大學裡面建的，如果在學習中遇到問題，可以到這里來解決。群：100626882
4. 推薦一本學習51單片機的書，c語言
圖靈叢書系列的：8051微控制器，主要講的匯編的，c只有一點點，但個人推薦從匯編學起好一點
5. 學習單片機C語言編程看什麼書好
首先你要是會C的話，就看單片機C語言教程如郭天祥的《新概念51單片機C語言教程》；如果你不會C語言的話先把C語言學好，學譚浩強《C程序設計》，有C語言基礎學C語言編程就沒多大問題。
6. 單片機學習書籍推薦
個人意見 《單片機原理及介面技術》 高等教育出版社
匯編語言編程 這樣會對以後單片機的C編程上手更容易些
7. 怎麼學習51單片機c語言 編程看懂c語言
（現在有很多單片機C語言的書了。但看書一般不是很好的學習方法）
推薦你到網上去下載個郭天祥的《單片機十天征服你》視頻教程，個人感覺非常不錯
對了，如果對單片機不是很了解，建議買塊開發板