Ⅰ 學習單片機怎麼入門
循序漸近,一點點吃透學習,方法如下:
1、選擇一本好教材,建議《51單片機輕松入門
基於STC15W4K系列》這本,內容新,講解透徹,有配套視頻可輔助參考,不管是初學入門還是已經懂得單片機皮毛,滿足所有需求。
2、有了書就要理解意思,所以要吃透教材,看不懂也不要緊,多看,多問,在問題中尋找學習方向。
3、選擇配套產品,不要在乎板子的資源多少,推薦吳鑒鷹的單片機,開發板性價比高;軟體建議用Keilc51,硬體要有pc機和開發板,開發板要求有流水燈、數碼管、獨立按鍵、矩陣鍵盤、ad轉換、液晶屏、蜂鳴器,這就差不多了。其它不明白的就網上找視頻找教程,總會有解答的東西。
4、操練起來,從最基本的流水燈開始,試著先控制一個發光管,慢慢的變換花樣,做出自己的個性來。
5、帶著問題解決問題,一開始先不要找人請教,自己試,這樣記憶最深刻,也最有效果,但也不要鑽牛角尖,實在不行就問,要不剛建立起來的那點想法就打擊沒有了。
6、當技術水平,學習方法,心理素質都達到一定的境界了,就算入門了,接下來就要看個人的努力和悟性怎樣了,當然在學習單片機的過程中必須遵循一定的原則,堅守住一定的底線,這樣才能用最少的經歷,在最短的時間內獲得大的進步。
單片機(Microcontrollers)是一種集成電路晶元,是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統,在工業控制領域廣泛應用。
Ⅱ 51單片機最小系統原理圖
我是一名單片機工程師,下面的講解你參考一下.
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51單片機共有40隻引腳.下面這個就是最小系統原理圖,就是靠這四個部分,這個單片機就可以運行起來了.(看下面的數字標記,1234)
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這個腳是存儲器使用選擇腳,當這個腳接」地」時,那麼就是告訴單片機,選擇使用外部存儲器,當這個腳接」5V」時,說明單片機使用內部存儲器.
如果選擇外部的存儲器,太浪費單片機僅有的資源,所以這一腳永遠接電源5V(如上圖所示),使用單片機的內部存儲器.
5 如果內部存儲器不夠容量,最多選擇更高級的容量,就可以解決容量不夠的問題了,就是這么簡單
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一天入門51單片機:點我學習
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我是歲月哥,願你學習愉快!
Ⅲ 51單片機控制74hc595輸出進而控制發光二極體點亮
51單片機控制74hc595輸出進而控制發光二極體點亮:74hc595是一個反極性驅動,也就是說如果用的是共陰數碼管,段選端本應高電平點亮,如果在單片機的p口送個高電平,但是經過74hc595後你的高電平就變成低電平了,所以要在單片機那面往595送低電平,共陽相反,然後在將位選選通,如果想固定顯示某個數或者循環顯示某幾個數的話,就直接只一個表這個表就是八字碼,然後通過查表就可以了,如果不是的話就能麻煩點,需要將待顯示的數據轉成十進制然後經過處理後再查表送顯示。
二極體,(英語:Diode),電子元件當中,一種具有兩個電極的裝置,只允許電流由單一方向流過,許多的使用是應用其整流的功能。而變容二極體(Varicap Diode)則用來當作電子式的可調電容器。大部分二極體所具備的電流方向性我們通常稱之為「整流(Rectifying)」功能。二極體最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓),反向時阻斷 (稱為逆向偏壓)。因此,二極體可以想成電子版的逆止閥。
早期的真空電子二極體;它是一種能夠單向傳導電流的電子器件。在半導體二極體內部有一個PN結兩個引線端子,這種電子器件按照外加電壓的方向,具備單向電流的傳導性。一般來講,晶體二極體是一個由p型半導體和n型半導體燒結形成的p-n結界面。在其界面的兩側形成空間電荷層,構成自建電場。當外加電壓等於零時,由於p-n 結兩邊載流子的濃度差引起擴散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處於電平衡狀態,這也是常態下的二極體特性。
早期的二極體包含「貓須晶體("Cat's Whisker" Crystals)」以及真空管(英國稱為「熱游離閥(Thermionic Valves)」)。現今最普遍的二極體大多是使用半導體材料如硅或鍺。
Ⅳ 單片機論文摘要(漢譯英)急!!!
In recent years, as computer penetration in the social field and the development of LSI, MCU application is constantly deepening, because of its powerful function, small size, low power consumption, cheap, reliable, easy to use, etc. therefore particularly suitable for control of the system and, more widely used in automatic control, intelligent instruments, instrumentation, data acquisition, and home appliances and other fields. As one of the main branch of microcomputer, microcontroller in the structure of the biggest feature is the CPU, RAM and ROM memory, timer and multiple I / O interface circuit integrated on a VLSI chip. The composition and function from its point of view, a single chip is actually a computer.
This design is the use of MSC-51 Series Microcontroller AT89C51 as the central device in the design of serial communication system. Proteus and Keil structures in the simulation platform to assembly language as a programming language for simulation. System has realized more than serial communication, use of a master-slave, the host sends data, receives data from the machine and displayed under the agreement.
Ⅳ 中國的單片機公司有哪些
這里直說設計單片機晶元的公司。有些公司不屑於做這個小東西,譬如 展訊 海思 全志 炬力 晶晨 瑞芯微
大陸部分:
1、兆易創新的GD32系列兼容STM32
2、芯聖單片機
3、芯旺單片機
4、華大半導體 HC32系列類似於STM32
5、海爾單片機 類似於PLC單片機
6、晟矽微單片機
7、深聯華單片機 感覺就是台灣義隆單片機那幫人被大陸挖過來做的單片機
8、芯海單片機 我沒用過他家單片機用他家血壓計晶元挺多的
9、蘇州鋒馳 FC8系列 類似於STM8
10、深圳中微
11、深圳中微芯 和上面不是一家名字太像了
12、深圳世威
13、深圳錦銳
14、深圳匯春
15、上海矽晟 和 晟矽微單片機不是一家 名字太像
16、上海普芯達
17、北京時代民芯
18、無錫力芯微
19、宏晶STC
20、深圳天微 他家本來靠抄襲合泰LCD LED驅動晶元起家的
等等等等很多,總的來看最有潛力的系列龐大的就數GD32系列,KEIL MDK V5也直接支持了。
台灣:
中穎 新塘 笙泉 松翰,宏康,富晶 義隆 合泰 .....
Ⅵ 請推薦幾本好的51單片機教程
看這篇帖子的,我想都是電子愛好者或電類專業學生。不知道大家都處於什麼一個階段,這篇帖子是寫給入門者的,要解決一個問題:初學者應重點掌握什麼電子知識,大學階段如何學習?
先說點貌似題外的東西——3個謬論。
謬論一:高中老師常對我們說,大家現在好好學,考上了大學就輕鬆了,愛怎麼玩怎麼玩。這真是狗屁。別的專業我不好說,電氣、電子、電力、通信、自動化等電類專業,想要輕松那是不可能地(當然你是天才就另說),專業課上講的東西對決大多數人來說那是雲里霧里,從來都是一知半解,需要你課下大量時間精力地消化。有些東西甚至需要你若干年後在工作中遇著時才回過味:「哦,原來以前學的那東西是干這使的。」你要能想得起,並知道怎麼回頭去補,就算是上學時專業課學得很扎實了。
謬論二:填志願時經常有人對我們說:專業不重要,學校最重要,進了個好學校想學什麼再學。這亦是狗屁。進了學校,本專業的課程就可能會壓得你喘不過氣來,還有多少人有時間和毅力選修第二專業?而所學專業幾乎就是決定了你今後一生的職業生涯。而學校,說實在話本科階段我覺得從老師那學到的東西各校間差別不是很大。課上講的大同小異,課下也不會有什麼好老師給你單獨指導和點撥,若能遇著,那是你的幸運。越牛的學校的越牛的老師就越忙,不要指望他們會在教學上花多少心思,更不要指望他們對你另眼相看。反倒是一些普通院校的小老師們可能跟學生走得更近,輔導更多些,雖然他們可能水平一般,但對於你大學的學習來說還是足夠的。綜上所述,我覺得對於一個電子愛好者來說,成為一名普通重點大學的電子系學生比成為北大的哲學系學生更重要。當然看帖的應該大多數都是學電的,那恭喜你,這個專業不錯的,雖不是什麼「朝陽產業」,但絕對是個「常青行業」。
謬論三:上了大學,可能又有不少人對你說,在大學專業不重要,關鍵的是學好計算機和英語,這樣就不愁找不到好工作了。這也是屁話。你要明確一點:你將來不是純靠英語吃飯的,也不是做編程、搞軟體開發或動畫創作的。我是想說:若果你性格偏內向沉穩、肯鑽研、愛好電子行業,將來想從事電子設計和研發工作,那你一定要學好專業課。當然英語也很重要,但以後工作中用得多的是你的專業英語,即能讀懂英語技術文檔,而不是跟別人比你口語多正宗多流利。至於計算機,那就是一工具,不要花太多時間去學photoshop、3dmax、Flash、網頁製作等流行軟體,這些在你今後的工作中用不著,也會牽扯你大量時間精力。好鋼用在刀刃上,多進進實驗室多搭搭電路吧。當然,電類學生對電腦也有特殊要求,那就是用熟Protel、
Multisim,學好匯編語言、C語言、選學PLD相關軟體。任務也是很重的。
以上說了3個謬論,下面言歸正傳吧。那麼進了大學,讀了電類專業,這4年你該學些什麼呢?
首先要了解:電類專業可分為強電和弱電兩個方向,具體為電力工程及其自動化(電力系統、工廠供變電等)專業屬強電,電氣工程及其自動化以強電為主弱電為輔,電子、通信、自動化專業以弱電為主。其他更進一步的細分要進入研究生階段才劃分。但無論強電還是弱電,基礎都是一樣的。
首先高數是要學好的,以後的信號處理、電磁場、電力系統、DSP等不同方向的專業課都用得著。
專業基礎課最重要的就是電路分析、模擬電路、數字電路。這3門課一定要學好。這3門課一般都是大一下學期到大三上學期開設,對大多數對電子知識還了解不多的同學來說,通常是學得一知半解,迷迷糊糊。所以,最好是在開課之前或是開課的同時讀一兩本通俗淺顯的綜合介紹電子知識的書籍,對書中的知識你不需要都懂,能有個大致感覺就行。
對這這種入門讀物的選擇很重要,難了看不懂可能興趣就此喪失或備受打擊,反而事與願違。在此推薦一本《電子設計從零開始》(楊欣編著,清華大學出版社出版),該書比較系統全面地介紹了電子設計與製作的基礎知識,模電、數電、單片機、Multisim電路模擬軟體等都有涉及,一冊在手基本知識就差不多了,關鍵是淺顯易懂,有一定趣味性。另外科學出版社引進出版的一套小開本(32開)電子系列圖書也不錯,是日本人寫的,科學出版社翻譯出版,插圖較多,也較淺顯,不過這一系列分冊較多,內容分得較細。
除了看書,還要足夠重視動手實踐。電路、模電、數電這些課程進行的同時都會同時開設一些課程試驗,珍惜這個動手機會好好弄一弄,而不要把它當作一個任務應付了事。跟抄作業一樣,拷貝別人的試驗結果在高校中也是蔚然成風,特別是幾個人一個小組的實驗,那就是個別勤奮好學的在那折騰,其他人毫不用心地等著出結果。
我只想說,自己動手努力得來的成果才是甜美的,那種成就感會讓你充實和滿足。游手好閑的,到臨近畢業找工作或在單位試用時,心中那種巨大的惶恐會讓你悔不當初。這種教訓太多了,多少次我們都是蹉跎了歲月才回過頭來追悔莫及。除了實驗課好好准備好好做之外,許多學校都設有開放性實驗室,供學生平時課余自覺來弄弄。珍惜這種資源和條件吧,工作後不會再有誰給你提供這種免費的午餐了。
當然有些學校沒有這么好的條件,或缺少器件,那同學們就在電腦上模擬一把試驗平台吧,就是學好用好Multisim軟體。Multisim是一種電路模擬軟體,筆者上學時叫做EWB,後來隨著版本更新,先後更名為Multisim2001、Multisim7、Multisim8。這個軟體可模擬搭建各種模擬電路和數字電路,並可觀測、分析電路模擬結果。大夥可以把模電、數電中學習的電路在這軟體裡面模擬一下,增加感性認識,實驗前後也可把試驗電路在軟體里模擬,看跟實際試驗結果有多大差別。可以說,只要你是學電的,這個小軟體就是你上學時必須掌握的,對你的學習助益很大。另一個必須掌握的軟體那就是protel了。
上學時,從小學期的綜合設計實驗到畢業設計,最後都會要求你用Protel繪出設計的電路原理圖和PCB版;工作後,Protel也是你必須掌握的基本技能,部分同學畢業後一兩年內的工作,可能就是單純地用這軟體畫板子。Protel的版本也走過了Protel98、Protel99、Protel99SE、ProtelDXP、Protel2004的發展道路。Protel99SE、ProtelDXP、Protel2004這三個版本現在用得最多,目前許多學校教學或公司內工程師使用的都還是Protel99SE,當然若作為新的自學者直接從Protel2004學起似乎好一些。
綜上所敘,作為最基本的EDA(電子設計自動化)軟體,Multisim和Protel是所有電類學生在上學時必須掌握的。其他的如Pspice、Orcad、SYstemview、MATLAB、QuartusII等等,需根據不同的專業方向選學,或是在進入研究生階段或工作後在重點學習使用。那Multisim和Protel好學么?入門應該問題不大,讓師兄師姐指導指導,或是找一兩本入門書看一看就OK了。這里推薦一本《電路設計與模擬——基於Multisim 8與Protel 2004》(也是楊欣編著,清華社出版),作為這兩款軟體的入門學習挺不錯的,關鍵是一本書包含了兩款軟體學習,對窮學生來說比較劃算,若是花錢買兩本書分別去學這兩個軟體,就不值了,因為Multisim的入門不是很難。另用Protel畫PCB電路板學問挺大的,有必要多看一些技術文檔或是買一本高級應用類的圖書。
2.大三大四(學習專業課,嘗試應用)
進入大三,就涉及到專業課的學習了,本文只討論以應用為主的專業課,其他如《電力系統分析》、《電機學》、《自控原理》、《信號與處理》、《高電壓》、《電磁場》等等以理論和計算為主的專業課,咱就不多提了。當然這些課對你今後向研究型人才發展很重要,也都很讓人頭疼,要有建議也只能說是努力學、好好學,懂多少是到少(不過別指望全都懂),以後工作或接著深造用得著時再回過頭來接著補接著學,那時有工作經驗或接觸多了有感性認識,可能學著就容易些了。
那以應用為主的專業課又有哪些呢?不同專業方向有不同的課程,很難面面俱到。這里先簡單羅列一下,有微機原理與介面技術(也稱單片機)、開關電源設計、可編程邏輯器件(PLD)應用、可編程邏輯控制(PLC)應用、變頻器應用、通信電路、數字集成電路分析與設計、DSP、嵌入式等等。可能有同學要問:這么多東西,大學階段要想都學好不容易吧?答案是不僅是不容易,而且是不可能。這些技術每一門展開來都是復雜的一套知識,可以說,你只要精通其中一門,就可以到外邊找個不錯的工作了。
而且在大學階段,這些課程也不是都要學的,而是針對不同專業方向選修其中幾門(具體選哪幾門,多研究研究你們各自的專業培養方案,多請教老師),學的時候爭取能動基本用法即可,真正的應用和深入是要到工作後的;當然你若很勤奮或有天賦,能熟練掌握某一門達到開發產品的程度,那畢業後找個好工作就輕而易舉了。到這里我們需要再明確一點:電子領域知識繁多、浩如煙海,所以一般搞硬體的公司都有較多的員工,一個研發項目是多人細致分工、共同完成的,所以我們經常會聽到團隊意識這個名詞。因為一個人的能力有限,不可能掌握所有的知識。比如一些人專門負責搞驅動,一些人專門從事邏輯設計,一些人專門搞高頻無線,一些人專門搞測試,一些人專門設計外殼,一些人專門設計電路板等等。
看到這里可能有的同學頭都大了:那說來說去大學階段到底究竟應該學些什麼呢?說實話寫到這里我的頭也大了,電子設計涉及方方面面的東西太多了,實在不是一篇文章甚至一本書能說得清楚的。所以我決定剔除這些生澀的課程名目,大致說一下我所認為的一個電類學生或是想要成為電子工程師的自學者應該掌握的基本的專業技能。
現在應該說單片機不知道那是相當嚴重的問題。單片機的知識和應用的技巧成了求職面試中必備的問題。但是單片機的知識較難入手,但是你如果看了《51單片機應用從零開始》(清華大學出版社,王玉鳳,劉湘黔,楊欣編著)就不是這么感覺的了,這是一本中學生都讀得懂的單片機基礎和應用教程。這本教程凝結了國內幾所重點大學中站在科研、教學第一線教師們的心血,也得到了英國劍橋大學、牛津大學、倫敦帝國理工大學、倫敦大學、加的夫大學等世界著名大學多位博士生導師的指導意見。經過多位學者的精心裁剪,本書的脈絡、線索、內容才真正符合讀者學習單片機的需要。
《51單片機應用從零開始》以生動活潑、平實易懂的語言講述。盡量讓單片機學習過程中不斷涌現的專業詞彙,在不知不覺的情況下通過多方面的使用而掌握。本書沒有用專業的描述方法來敘述知識點,取而代之的是以「講故事」的形式把應該了解的內容和盤托出。
十分注重基礎知識的鋪墊。在單片機學習之前,需要對計算機原理和電子技術有一定的了解。本書考慮到不同讀者的知識背景不同,把這兩個基礎理論融入到了單片機的講解當中,使閱讀起來感覺不到有什麼障礙。
構建了全面的學習支撐體系。每章最後的「實例點撥」除了鞏固每章的學習知識外,更重要的是開辟單片機應用的視野;再加上「器件介紹」環節,補足單片機從基礎到應用所需要的知識;以及豐富的附錄內容可作為學習和應用單片機的強力參考。這便構建了一個完整學習單片機的支撐體系。
既授人以魚,也授人以漁。書中有充足的實例應用,可以用在單片機實驗、單片機課程設計當中。但更重要的是,這些實例前後都伴隨著仔細的講解,一個例子下來就能摸清來龍去脈。
敘述的內容全面、新穎、權威。嚴格按照單片機官方的技術參考對其進行講解,包括所有51單片機學習與應用需要的基礎知識。無論敘述的內容或是實例,都是目前世界上單片機應用的主流。
全書渾然一體。雖然每章各具標題,實際上互有聯系。而這種聯系如果在書中忽略不談,則會對理解和記憶產生障礙。本書在正文中多次有知識點的相互映射,這不但能加深前後內容的聯系,而且能深化理解與記憶。
我認為:除了最初提到的電路分析、模擬電路、數字電路、單片機外,應了解並掌握電子元器件識別與選用指導、基本儀器儀表的使用、一些常用電路模塊的分析與設計、單片機的應用、PLD的應用、模擬軟體的應用、電路板設計與製作、電子測量與電路測試。
電子元器件的識別與使用就不用說了,這是元素級的基礎,不過要想掌握好也並不容易,一些電子系學生畢業了,還認不出二極體、三極體實物、分不清電解電容的正負極等等,也不是沒有的事。還是一句話,多進進實驗室,多跑跑電子市場,多看看書。
儀器儀表的使用,大學的實驗課中你至少會用過數字萬用表,波形發生器、電源、示波器、小電機、單片機模擬機,至少要把這些東西的接線方法和用法弄懂吧。
常用電路模塊也是包羅萬相,各種放大電路、比較器、AD轉換電路、DA轉換電路、微分電路、積分電路,還有各種數字邏輯單元電路等等,只能說,大致了解吧,並學會怎麼去查資料、查晶元查管腳。最基本的,做實驗或課程設計中用到的各種晶元要弄熟。
單片機,這是應該掌握的。時下單片機種類繁多,但各大小企業用得最多的還是51系列單片機,而且價格便宜、學習資料也最全,故給自學者推薦。當然各學校開課講的單片機型號會有所不同,沒關系,學好單片機編程,學好了一種,再學別的單片機就容易了。
PLD(可編程邏輯器件),一種集成電路晶元,提供用戶可編程,實現一定的邏輯功能。對可編程邏輯器件的功能設定(即要它實現什麼功能)要有設計者藉助開發工具,通過編寫程序來實現,這跟單片機類似。開發工具可學習Altera公司的Quartus II軟體(這是該公司的第4代PLD開發軟體,第3代是MAX+PLUS II軟體)。編程語言學習硬體描述語言VHDL或Verilog HDL。
模擬軟體最基本的就是前面說的Multisim了,另外還可學MATLAB。其他的試專業情況選學或是工作後學。電路板設計與製作主要是用Protel軟體輔助進行。這在前面已有介紹,讀者應該也比較熟悉。
最後建議同學們積極與各類電子競賽賽事,參加一場比賽一個項目做下來,電子設計的一個流程和各環節的基礎知識就能串起來了,對知識的融會貫通及今後走向工作崗位都有莫大裨益。
以上這些東西我說得籠統,深入下去又是一大堆要學的東西。還是那句話,多啃書本、多實踐!清華大學出版社有一套「電子電路循序漸進系列教程」是按照上面我所講的那個思路出的,可惜好像還沒出全,現在好像只有《單片機在電子電路設計中的應用》、《電路設計與制板——Proetl應用教程》、《模擬軟體教程——Multisim和MATLAB》、《常用電路模塊分析與設計指導》幾本。另外聽聽你們老師的意見、師兄師姐的意見,問問他們應讀些什麼書,當然也不能盡聽盡信,翻開一本書我想你先大致看看他講得是否通俗,自己琢磨著能看懂幾分?我想能有5分懂這本書就值得一看了,示自己現階段的知識情況,太淺顯的書不用看了,太深的書也不要去看,看得迷迷糊糊還打擊自信心喪失了興趣。
好了,就此停筆吧。本來是要寫個書目推薦,可干癟癟的羅列一堆書目有什麼意義?還是寫下這些字,讓同學們自己去思考去選擇去深入吧,希望能對你們有所幫助。
最後一句老生常談也是我的切膚之痛:大學四年會一晃而過,要學的東西太多太多,不要虛度光陰。及時當努力,歲月不待人!
Ⅶ 一個叫小蝸牛工作室的向我推銷單片機開發板,我打算用吳鑒鷹老師,他們說他們的比吳鑒鷹的好,真的嗎
他們的是否比吳鑒鷹的好,沒資格評價。
吳鑒鷹著有《吳鑒鷹單片機項目實戰精講》,這可不是抄來的,可以看出確實是單片機高手,講解通俗易懂,示常式序都可以上機驗證,同時分享了很多實際項目經驗,常式結構清晰,注釋也很詳細。這些都是初學者需要的。
他的開發板價格不高,做工也好,結構合理,適合做很多實驗。配套常式較多,涉及各種外設使用,不但可以讓初學者入門,更是可以讓入門者成為一個成熟的單片機開發者。
你可以買一塊開發板,利用配套資料學起來事半功倍。
Ⅷ 國內哪個單片機比較好
國內的單機片有:sinowealth、elan、holtek、MDT、sonix、富晶、51系的winbond、新茂、 宏晶的stc、pic、松翰、宏康、NUVOTON,CHIPSEA等。
選購單機片的方法:
1. 單片機的基本參數例如速度,程序存儲器容量,I/O引腳數量
2. 單片機的增強功能,例如看門狗,雙指針,雙串口,RTC(實時時鍾),EEPROM,擴展RAM,CAN介面,I2C介面,SPI介面,USB介面。
3. Flash和OTP(一次性可編程)相比較,最好是Flash。
4. 封裝IP,PLCC(PLCC有對應插座)還是貼片。DIP封裝在做實驗時可能方便一點。
5. 工作溫度范圍,工業級還是商業機。如果設計戶外產品,必須選用工業級。
6. 功耗,比如設計並口加密狗,信號線取電只能提供幾個mA,用PIC就是因為低功耗,後來出了MSP430也不錯。
7. 工作電壓范圍。例如設計電視機遙控器,2節干電池供電,至少應該能在1.8-3.6V電壓范圍內工作。
8. 供貨渠道暢通。能申請樣片,小批量購買有現貨。最好像標准51,中發里隨便找個櫃台就能買到。
9. 價格低以及有服務商,像有些公司推Philips,或推AVR,都提供了很多有用的技術支持,起碼燒寫器有地方買。
10.燒錄器價格低,如果是ICP(把單片機放在燒錄器上編程)能否利用現有的燒錄器,如果是表貼封裝,買一個轉接座也很貴,至少得一二百元。能否ISP(在系統編程,即把晶元先焊到板子上再通過預留的ISP介面編程),一般ISP編程器比較便宜大約一二百元甚至幾十元。
Ⅸ 基於MCS-51單片機的精密溫度控制系統的設計與實現
上傳內容
僅供學習與參考
摘要
本檢測系統硬體設計以AT89C51單片機為核心,用溫度感測器DS18B20實現溫度控制,用數碼管顯示實際溫度和預設溫度,製作數字溫度計,並可以實現溫度預警控制。
單片機系統的軟體編程採用單片機匯編進行編程。應用軟體採用KEIL和PROTEUS模擬軟體模擬實現控制過程。
溫度控制系統是基於單片機的計算機檢測技術的軟硬體開發和面向對象的高級可視化程序開發的有機結合。對溫度控制的發展有很大的好處。如果投入生產,不僅會創造良好的經濟效益,還可提高溫控的簡單化。
關鍵詞 單片機;DS18B20;調節;溫度
Abstract
This examination system hardware design take at89C51 monolithic integrated circuit as a core, realizes the temperature control with temperature sensor DS18B20, Demonstrates the actual temperature and the preinstall temperature with the nixie tube,manufactures the simple intelligence temperature control system - - digit thermometer,And may realize the temperature early warning control.
. The monolithic integrated circuit system's software programming uses the monolithic integrated circuit assembly to carry on the programming. The superior machine application software uses KEIL and the PROTEUS simulation software simulation realizes the controlled process.
This article develops the intelligence temperature control system is based on monolithic integrated circuit's computer examination technology software and hardware development and face the object high-level visualization procere development organic synthesis. Has the very big advantage to temperature control's development. If place in operation, not only will create the good economic efficiency, but may also propose the simplification which the high temperature will control.
Keywords microcontroller;DS18B20;measure;temperture
目錄
摘要 I
Abstract II
第1章 緒論 4
1.1 溫度感測器發展概述 4
1.2 單片機技術簡介 4
1.3 溫度檢測技術的發展 5
第2章 溫度感測器的選擇 8
2.1 測溫方法 8
2.2 DS18B20簡介 9
第3章 軟硬體設計 10
3.1 單片機的選擇 10
3.2 溫度感測器的選擇 10
3.3 模擬軟體的選擇 11
3.4 編譯軟體的選擇 11
3.5 PROTEUS 模擬電路圖 12
第4章 匯編語言程序 13
4.1 主程序和溫度值轉換成顯示值子程序的流程圖 13
4.2 DS18B20溫度子程序和顯示子程序的流程圖 14
4.3 匯編語言源程序 14
第1章 緒論
1.1 溫度感測器發展概述(略)
1.2 單片機技術簡介(略)
1.3 溫度檢測技術的發展(略)
第2章 溫度感測器的選擇
2.1 測溫方法
溫度是一個很重要的物理參數,鋼鐵的冶煉、石油的分餾、塑料的合成以
及農作物的生長等等都必須在一定的溫度范圍內進行,各種構件、材料的體積、電阻、強度以及抗腐蝕等物理化學性質,一般也都會隨溫度而變化。人們利用各種能源為人類服務,也往往是使某些介質通過一定的溫度變化來實現的。所以在生產和化學試驗中,人們經常會碰到溫度測量的問題。
溫度感測器是檢測溫度的器件,其種類最多,應用最廣,『發展最快。眾所周知,日常使用的材料及電子元件大部分都隨溫度而變化,資料【5】中介紹了作為實用感測器必須滿足的一些條件:
(1)在使用溫度范圍內溫度特性曲線要求達到的精度能符合要求:為了能
在較寬的溫度范圍內進行檢測,溫度系數不宜過大,過大了就難以使用,但對
於狹窄的溫度范圍或僅僅定點的檢測,其溫度系數越大,檢測電路也能越簡單。
(2)為了將它用於電子線路的檢測裝置,要具有檢測便捷和易於處理的特
性。隨著半導體器件和信號處理技術的進步,對溫度感測器所要求的輸出特性
應能滿足要求。
(3)特性的偏移和蠕變越小越好,互換性要好。
(4)對於溫度以外的物理量不敏感。
(5)體積小,安裝方便:為了能正確地測量溫度,感測器的溫度必須與被
測物體的溫度相等。感測器體積越小,這個條件越能滿足。
(6)要有較好的機械、化學及熱性能。這對於使用在振動和有害氣體的環
境中特別重要。
(7)無毒、安全以及價廉、維修、更換方便等。
溫度測量的方法很多,根據溫度感測器的使用方式,通常分為接觸式測溫
法與非接觸式測溫法兩類。
(1)接觸式測溫法
由熱平衡原理可知,兩個物體接觸後,經過足夠長時間的熱交換達到熱平
衡,則它們的溫度必然相等。如果其中之一為溫度計,就可以用它對另一個物體實現溫度測量,這種測溫方式稱為接觸式測溫法。接觸式測溫的優點顯而易
見,它簡單,可靠,測量精度高,但同時也存在不足:溫度計要與被測物體有
良好的熱接觸,並充分換熱,從而產生了測溫滯後現象;測溫組件可能與被測
物體發生化學反應;由於受到耐高溫材料的限制,接觸式測溫儀表不可能應用
於很高溫度的測量。
(2)非接觸式測溫法
由於測量組件與被測物體不接觸,利用物體的熱輻射能隨溫度變化的原理
測定物體溫度。因而測量范圍原則上不受限制,測溫速度較快,還可以在運動
中測量。這種測溫方式稱為非接觸式測溫法。它的特點是:不與被測物體接觸,也不改變被測物體的溫度分布,熱慣性小。從原理上看,用這種方法測溫無上限。通常用來測定1000℃以上的移動、旋轉或反應迅速的高溫物體的溫度或表面溫度。
2.2 DS18B20簡介
2.2.1技術性能描述
單線介面方式,DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現微處理器與DS18B20的雙向通訊。測溫范圍 -55℃~+125℃,固有測溫解析度0.5℃。支持多點組網功能,多個DS18B20可以並聯在唯一的三線上,實現多點測溫。工作電源: 3~5V直流電源。
在使用中不需要任何外圍元件,測量結果以9~12位數字量方式串列傳送。適用於DN15~25, DN40~DN250各種介質工業管道和狹小空間設備測溫。
2.2.2應用范圍
該產品適用於冷凍庫,糧倉,儲罐,電訊機房,電力機房,電纜線槽等測溫和控制領域,軸瓦,缸體,紡機,空調,等狹小空間工業設備測溫和控制。
2.2.3接線說明
特點有一線介面,只需要一條口線通信 多點能力,簡化了分布式溫度感測應用 無需外部元件 可用數據匯流排供電,電壓范圍為3.0 V至5.5 V 無需備用電源 測量溫度范圍為-55 ° C至+125 ℃ 。華氏相當於是-67 ° F到257華氏度 -10 ° C至+85 ° C范圍內精度為±0.5 ° C。
溫度感測器可編程的解析度為9~12位 溫度轉換為12位數字格式最大值為750毫秒 用戶可定義的非易失性溫度報警設置 應用范圍包括恆溫控制,工業系統,消費電子產品溫度計,或任何熱敏感系統描述該DS18B20的數字溫度計提供9至12位(可編程設備溫度讀數。信息被發送到/從DS18B20 通過1線介面,所以中央微處理器與DS18B20隻有一個一條口線連接。為讀寫以及溫度轉換可以從數據線本身獲得能量,不需要外接電源。 因為每一個DS18B20的包含一個獨特的序號,多個DS18B20可以同時存在於一條匯流排。這使得溫度感測器放置在許多不同的地方。它的用途很多,包括空調環境控制,感測建築物內溫設備或機器,並進行過程監測和控制。【6】
第3章 軟硬體設計
3.1 單片機的選擇
單片機系統由單片機AT89C51、74HC245等晶元構成,完成數據採集、處理、通訊以及所有的功能,是整個系統的核心模塊。
單片機是整個系統的核心,對系統起監督、管理、控製作用,並進行復雜的信號處理,產生測試信號及控制整個檢測過程。所以在選擇單片機時,參考了以下標准。
(1)運行速度。單片機運行速度一般和系統匹配即可。
(2)存儲空間。單片機內部存儲器容量,外部可以擴展的存儲器(包括1/0口)空間。
(3)單片機內部資源。單片機內部存儲資源越多,系統外接的部件就越少,這可提高系統的許多技術指標。
(4)可用性。指單片機是否能很容易地開發和利用,具體包括是否有合適的開發工具,是否適合於大批量生產:、性能價格比,是否有充足的資源,是否有現成的技術資源等。
(5)特殊功能。一般指可靠性、功耗、掉電保護、故障監視等。
從硬體角度來看,與MCS-51指令完全兼容的新一一代AT89CXX系列機,比在片外加EPROM才能相當的8031-2單片機抗干擾性能強,與87C51-2單片機性能相當,但功耗小。程序修改直接用+5伏或+12伏電源擦除,更顯方便、而且其工作電壓放寬至2.7伏一6伏,因而受電壓波動的影響更小,而且4K的程序存儲器完全能滿足單片機系統的軟體要求。故AT89C51單片機是構造本檢測系統的更理想的選擇。本系統選用ATMEL生產的AT89C51單片機,其特性如下:
(1) 4K位元組可編程閃速程序存儲器;1000次循環寫/擦
(2)全靜態工作:OHz-24MHz
(3)三級程序存儲器鎖定
(4) 128 X 8位內部數據存儲器,32條可編程1/0線
(5)兩個十六位定時器/計數器,六個中斷源
(6)可編程串列通道,低功耗閑置和掉電模式
該器件採用了ATMEL的高密度非易失性的存儲器工藝,並且可以與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳兼容。由於將多功能8位CPU與閃速式存儲器組合在單個晶元中,AT89C51是一種高效的微控制器,為很多嵌入式系統提供了高靈活性且價廉的方案。
3.2 溫度感測器的選擇
DS18B20是美國達拉斯半導體公司的產品,與其他產品相比較它的性能有如下特點:①採用單匯流排專用技術,既可通過串列口線,也可通過其它I/O口線與微機介面,無須經過其它變換電路,直接輸出被測溫度值(9位二進制數,含符號位),②測溫范圍為-55℃-+125℃,測量解析度為0.0625℃,③內含64位經過激光修正的只讀存儲器ROM,④適配各種單片機或系統機,⑤用戶可分別設定各路溫度的上、下限,⑥內含寄生電源。所以在本設計中,我採用了DS18B20作為溫度感測器。【8】
3.3 模擬軟體的選擇
Proteus 是英國Labcenter公司開發的電路分析與實物模擬軟體。它運行於Windows操作系統上,可以模擬、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路,該軟體的特點是:
①實現了單片機模擬和SPICE電路模擬相結合。具有模擬電路模擬、數字電路模擬、單片機及其外圍電路組成的系統的模擬、RS232動態模擬、I2C調試器、SPI調試器、鍵盤和LCD系統模擬的功能;有各種虛擬儀器,如示波器、邏輯分析儀、信號發生器等。
②支持主流單片機系統的模擬。目前支持的單片機類型有:ARM7(LPC21xx)、 8051/52系列、AVR系列、PIC10/12/16/18系列、HC11系列以及多種外圍晶元。
③提供軟體調試功能。在硬體模擬系統中具有全速、單步、設置斷點等調試功能,同時可以觀察各個變數、寄存器等的當前狀態,因此在該軟體模擬系統中,也必須具有這些功能;同時支持第三方的軟體編譯和調試環境,如Keil C uVision2、MPLAB等軟體。【9】
3.4 編譯軟體的選擇
KEIL C51標准C編譯器為8051微控制器的軟體開發提供了C語言環境,同時保留了匯編代碼高效,快速的特點。C51編譯器的功能不斷增強,使你可以更加貼近CPU本身,及其它的衍生產品。C51已被完全集成到uVision2的集成開發環境中,這個集成開發環境包含:編譯器,匯編 器,實時操作系統,項目管理器,調試器。uVision2 IDE可為它們提供單一而靈活的開發環境。
C51 V7版本是目前最高效、靈活的8051開發平台。它可以支持所有8051的衍生產品,也可以支持所有兼容的模擬器,同時支持其它第三 方開發工具。因此,C51 V7版本無疑是8051開發用戶的最佳選擇。
uVision2集成開發環境具有如下功能:
一、項目管理
工程(project)是由源文件、開發工具選項以及編程說明三部分組成的。
一個單一的uVision2工程能夠產生一個或多個目標程序。產生目標程序的源文件構成「組」。開發工具選項可以對應目標,組或單個文件。
uVision2包含一個器件資料庫(device database),可以自動設置匯編器、編譯器、連接定位器及調試器選項,來滿足用戶充分利用特定 微控制器的要求。此資料庫包含:片上存儲器和外圍設備的信息,擴展數據指針(extra data pointer)或者加速器(math accelerator)的特 性。
uVision2可以為片外存儲器產生必要的連接選項:確定起始地址和規模。
二、集成功能
uVision2的強大功能有助於用戶按期完工。
1.集成源極瀏覽器利用符號資料庫使用戶可以快速瀏覽源文件。用詳細的符號信息來優化用戶變數存儲器。
2.文件尋找功能:在特定文件中執行全局文件搜索。
3.工具菜單:允許在V2集成開發環境下啟動用戶功能。
4.可配置SVCS介面:提供對版本控制系統的入口。
5.PC-LINT介面:對應用程序代碼進行深層語法分析。
6.Infineon的EasyCase介面:集成塊集代碼產生。【10】
3.5 PROTEUS 模擬電路圖
圖1是基於單片機的智能溫度檢測系統電路原理圖。控制加熱熱水器電源電路用LED燈模擬代替,取消無水報警電路。裝上水後接通電源,下方LED數碼管顯示當前水溫。上方LED數碼管顯示預設水溫。操作「個位」鍵和「十位」鍵可預設水溫(如99℃)控制點。該電路具有如下功能:
(1) 測量水溫,精度為1℃,范圍為0~99℃;
(2) 三位數碼管實時顯示水溫;
(3) 可預設水溫(如99℃)控制點,當水加熱到該水溫時自動斷電,當水溫低於該水溫時自動上電加熱;
(4) 無水自動斷電和報警功能(略)。
圖1 基於單片機的智能溫度檢測系統電路原理圖
第4章 匯編語言程序
4.1 主程序和溫度值轉換成顯示值子程序的流程圖
4.2 DS18B20溫度子程序和顯示子程序的流程圖
4.3 匯編語言源程序
ORG 0
LJMP MAIN1
ORG 0003H
LJMP ZINT0
ORG 13H
LJMP ZINT1
TMPH: EQU 28H
FLAG1: EQU 38H
DATAIN: BIT P3.7
MAIN1: SETB IT0
SETB EA
SETB EX0
SETB IT1
SETB EX1
SETB P3.6
SETB P3.2
MOV 74H,#0
MOV 75H,#0
MOV 76H,#0
MOV 77H,#0
MAIN: LCALL GET_TEMPER
LCALL CVTTMP
LCALL DISP1
AJMP MAIN
INIT_1820:
SETB DATAIN
NOP
CLR DATAIN
MOV R1,#3
TSR1: MOV R0,#107 ;保持642ms
DJNZ R0,$
DJNZ R1,TSR1
SETB DATAIN ;釋放DS18B20匯流排
NOP
NOP
NOP
MOV R0,#25H
TSR2: JNB DATAIN,TSR3
DJNZ RO,TSR2
CLR FLAG1
SJMP TSR2
TSR3: SETB FLAG1 ;標志位置1,證明DS18b20存在
CLR P1.7
MOV R0,#117
TSR6: DJNZ R0,$
TSR7: SETB DATAIN
RET ;延時254us
GET_TEMPER:
SETB DATAIN
LCALL INIT_1820
JB FLAG1,TSS2
NOP
RET ;DS18B20檢測程序
TSS2: MOV A,#0CCH ;跳過ROM,使用存儲器
LCALL WRITE_1820
MOV A,#44H ;對RAM操作,開始溫度轉換
LCALL WRITE_1820
ACALL DISP1
LCALL INIT_1820
MOV A,#0CCH
LCALL WRITE_1820
MOV A,#0BEH
LCALL WRITE_1820
LCALL READ_1820;讀暫存器中的溫度數值
RET
WRITE_1820:
MOV R2,#8
CLR C
WR1: CLR DATAIN
MOV R3,#6
DJNZ R3,$
RRC A
MOV DATAIN,C
MOV R3,#23
DJNZ R3,$
SETB DATAIN
NOP
DJNZ R2,WR1
SETB DATAIN
RET
READ_1820:
MOV R4,#2
MOV R1,#29H
RE00: MOV R2,#8
RE01: CLR C
SETB DATAIN
NOP
NOP
CLR DATAIN
NOP
NOP
NOP
SETB DATAIN
MOV R3,#9
RE10: DJNZ R3,RE10
MOV C,DATAIN
MOV R3,#23
RE20: DJNZ R3,RE20
RRC A
DJNZ R2,RE01
MOV @R1,A
DEC R1
DJNZ R4,RE00
RET
CVTTMP: MOV A,TMPH
ANL A,#80H ;判斷溫度正負,正不變,負則取反加1
JZ TMPC1
CLR C
MOV A,TMP1
CPL A
ADD A,#1
MOV TMP1,A
MOV A,TMPH
CPL A
ADDC A,#0
MOV TMPH,A
MOV 73H,#0BH
SJMP TMPC11
TMPC1: MOV 73H,#0AH
TMPC11: MOV A,TMP1
ANL A,#0FH
MOV DPTR,#TMPTAB
MOVC A,@A+DPTR
MOV 70H,A
MOV A,TMP1
ANL A,#0FH
SWAP A
ORL A,TMPL
B2BCD: MOV B,#100
DIV AB
JZ B2BCD1
MOV 73H,A
B2BCD: MOV A,#10
XCH A,B
DIV AB
MOV 72H,A
MOV 71H,B
TMPC12: NOP
DISBCD: MOV A,73H
ANL A,#0FH
CJNE A,#1,DISBCD0
SJMP DISBCD1
DISBCD0: MOV A,72H
ANL A,#0FH
JNZ DISBCD1
MOV A,73H
MOV 72H,A
MOV 73H,#0AH
DISBCD1: RET
TMPTAB: DB 0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9
DISP1: MOV R1,#70H
MOV R0,#74H
MOV R5,#0FEH ;顯示實際溫度
PLAY: MOV P1,#0FFH
MOV A,R5
MOV P2,A
MOV A,@R1
MOV DPTR,#TAB
MOVC A,@A+DPTR
MOV P1,A
MOV P1,A
MOV A,@R0
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
MOV A,R5
JB ACC.1,LOOP1
JB P1.7
CLR P1.7
CLR P0.7 ;顯示小數點
LOOP1: LCALL DL1MS
INC R1
INC R0
MOV A,R5
JNB ACC.3,ENDOUT
RL A
MOV R5,A
MOV A,73H
CJNE A,#1,DD2
SJMP LEDH
DD2: MOV A,72H
CJNE A,72H,DDH
SJMP DD1
DDH: JNE PLAY1
LEDH: CLR P3.6
SJMP PLAY
PLAY1: SETB P3.6
SJMP PLAY
ENDOUT: MOV P1,#0FFH
MOV P2,#0FFH
RET
TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H
DB 92H,82H,0F8H,80H,90H,0FFH,0BFH
DL1MS: MOV R6,#14H
DL1: MOV R7,#100
DJNZ R7,$
DJNZ R6,DL1
RET
ZINT0: PUSH A
INC 75H
MOV A,,75H
CJNE A,#10,ZINT01
MOV 75H,#0
ZINT01: POP A
RETI
ZINTT1: PUSH A
INC 76H
MOV A,76H
CJNE A,#10,ZINT11
MOV 76H,#0
ZINT11: POP A
RETI