單片機和感測器是硬體嗎

① 感測器怎樣與單片機實現連接和控制

灰度感測器有三條線，VCC,GND,和信號線，他信號線輸出的是模擬電壓，普通的51隻能通過電壓比較器LM339來辨別兩種不同的顏色，但是如果用增強的51就可以用他自帶的AD來測。

只需要吧信號線接到增強的51的有AD功能的埠，啟動AD來讀他的電壓就能辨別不同的顏色了。

有各種感測器它們的連接方法不同的，有的信號輸出大可以直接連單片機，如LM35可以直接連到單片機的AD轉換口。

有的信號小要進行放大後才能到單片機的AD轉換口。如果到單片機沒有AD轉換口，那麼還要經過AD轉換才能到單片機。當然感測器自己也有各種連接電路。

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AM2301電容式溫濕度感測器+MQ2氣體感測器+GP2Y1010AU0F灰塵感測器+HC-SR501人體紅外感應模塊+光敏電阻感測器模塊。

其中人體紅外感應模塊（開關量）輸出端可以直接連接到開發板任何IO端。

其他都是模擬量，如果輸出不是數字量，要經過AD轉換，不能直接連到單片機開發板上。

② 溫度感測器怎麼與單片機在連在一起工作

第一要完成溫度感測器與單片機的硬體連接：

（1）溫度感測器是將非電量轉換為電量 即溫度轉換成電壓（一般電壓值較小 為毫伏級的）因此需要加一級運算放大電路，放大到0～5伏或1～5伏

（2）需要完成模擬量到數字量的轉換：將代表溫度的電壓（0～5V）經過A/D轉換器轉換成8位或16位數字量。

第二要編寫軟體：

實現溫度採集的A/D轉換，並根據標度變換公式，把轉換的8位或16位數字量轉換成具有單位物理量的溫度值。

③ 感測器是單片機嗎

感測器和單片機不是一會事，感測器是把某種物理里轉換成模擬量的器件，單片機是存儲器、運算器以及介面電路集成在一起的一種集成電路晶元。

④ 電腦上的CPU和單片機有什麼區別

一、不同的指代

1、CPU：作為計算機系統的操作和控制核心，是信息處理和程序操作的最終執行單元。

2、單片機：又稱mcu，是適當降低中央處理器的頻率和規格，將存儲器、定時器、usb、a／d轉換、uart、plc、dma等外圍介面，甚至lcd驅動電路集成在一個單片機上，組成一個片級計算機。

二、不同的功能

1、CPU：主要用於解釋計算機指令和處理計算機軟體中的數據。CPU是計算機的核心部件，負責讀取、解碼和執行指令。

2、單片機：單片機與溫度感測器通過I2C匯流排連接。I2C匯流排佔用單片機的兩條輸入輸出線，它們之間的通信完全由軟體完成。溫度感測器的地址可以通過兩個地址引腳來設置，這樣就可以在一條I2C匯流排上同時連接八個這樣的感測器。

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單片機的分類

1、按用途分類：

通用型：向用戶提供所有可開發資源（rom、ram、i／o、eprom）。

特殊類型：硬體和指令按特定用途設計，如記錄器核心控制器、列印機控制器、電機控制器等。

2、根據基本操作處理的數據位數分類：

根據匯流排或數據寄存器的寬度，單片機可分為1位、4位、8位、16位、32位甚至64位單片機。

大多數4位MCU用於計算器、車輛儀表、車輛防盜裝置、傳呼機、無線電話、CD播放器、LCD驅動器控制器、LCD游戲機、兒童玩具、磅秤、充電器、胎壓計、溫濕度計、遙控器和假人；大多數8位MCU用於儀表，

電機控制器、電動玩具機、變頻空調、傳呼機、傳真機、來電顯示、電話錄音機、CRT顯示器、鍵盤和USB等；一般控制領域主要採用8位和16位單片機，一般不帶操作系統，手機主要採用16位單片機。

32位單片機主要用於數據機、GPS、PDA、HPC、機頂盒、集線器、網橋、路由器、工作站、ISDN電話、激光列印機和彩色傳真機。

32位用於網路操作、多媒體處理等復雜的處理場合，一般採用嵌入式操作系統。

⑤ 單片機如何在硬體上與感測器連接

如果考慮抗干擾可用2芯屏蔽線將感測器與單片機連接，其中一根芯線接AD口，另一根芯線在靠近晶元處接地，屏蔽層網線也一同接地。

⑥ 單片機屬於哪類

單片機是指一個集成在一塊晶元上的完整計算機系統。盡管他的大部分功能集成在一塊小晶元上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件：CPU、內存、內部和外部匯流排系統，目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊介面、定時器，實時時鍾等外圍設備。而現在最強大的單片機系統甚至可以將聲音、圖像、網路、復雜的輸入輸出系統集成在一塊晶元上。

單片機也被稱為微控制器（Microcontroler），是因為它最早被用在工業控制領域。單片機由晶元內僅有CPU的專用處理器發展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個晶元中，使計算機系統更小，更容易集成進復雜的而對提及要求嚴格的控制設備當中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設計出的處理器，從此以後，單片機和專用處理器的發展便分道揚鑣。

早期的單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。此後在8031上發展出了MCS51系列單片機系統。基於這一系統的單片機系統直到現在還在廣泛使用。隨著工業控制領域要求的提高，開始出現了16位單片機，但因為性價比不理想並未得到很廣泛的應用。90年代後隨著消費電子產品大發展，單片機技術得到了巨大的提高。隨著INTEL i960系列特別是後來的ARM系列的廣泛應用，32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位，並且進入主流市場。而傳統的8位單片機的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數百倍。目前，高端的32位單片機主頻已經超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至1美元，最高端的型號也只有10美元。當代單片機系統已經不再只在裸機環境下開發和使用，大量專用的嵌入式操作系統被廣泛應用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統。

單片機比專用處理器最適合應用於嵌入式系統，因此它得到了最多的應用。事實上單片機是世界上數量最多的計算機。現代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及滑鼠等電腦配件中都配有1-2部單片機。而個人電腦中也會有為數不少的單片機在工作。汽車上一般配備40多部單片機，復雜的工業控制系統上甚至可能有數百台單片機在同時工作！單片機的數量不僅遠超過PC機和其他計算的綜合，甚至比人類的數量還要多。

單片機介紹

單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的晶元,而是把一個計算機系統集成到一個晶元上。概括的講：一塊晶元就成了一台計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。
單片機內部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內存，並行匯流排，還有和硬碟作用相同的存儲器件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，不過價錢也是低的，一般不超過10元即可......用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。我們現在用的全自動滾筒洗衣機、排煙罩、VCD等等的家電裡面都可以看到它的身影！......它主要是作為控制部分的核心部件。
它是一種在線式實時控制計算機，在線式就是現場控制，需要的是有較強的抗干擾能力，較低的成本，這也是和離線式計算機的（比如家用PC）的主要區別。

單片機是靠程序的，並且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能，尤其是特殊的獨特的一些功能，這是別的器件需要費很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。一個不是很復雜的功能要是用美國50年代開發的74系列，或者60年代的CD4000系列這些純硬體來搞定的話，電路一定是一塊大PCB板！但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機，結果就會有天壤之別！只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現高智能，高效率，以及高可靠性！

由於單片機對成本是敏感的，所以目前占統治地位的軟體還是最低級匯編語言，它是除了二進制機器碼以上最低級的語言了，既然這么低級為什麼還要用呢？很多高級的語言已經達到了可視化編程的水平為什麼不用呢？原因很簡單，就是單片機沒有家用計算機那樣的CPU，也沒有像硬碟那樣的海量存儲設備。一個可視化高級語言編寫的小程序裡面即使只有一個按鈕，也會達到幾十K的尺寸！對於家用PC的硬碟來講沒什麼，可是對於單片機來講是不能接受的。 單片機在硬體資源方面的利用率必須很高才行，所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一樣的道理，如果把巨型計算機上的操作系統和應用軟體拿到家用PC上來運行，家用PC的也是承受不了的。

可以說，二十世紀跨越了三個「電」的時代，即電氣時代、電子時代和現已進入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算機，大多數人卻不怎麼熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器）。顧名思義，這種計算機的最小系統只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。因為它體積小，通常都藏在被控機械的「肚子」里。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了。現在，這種單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等。各種產品一旦用上了單片機，就能起到使產品升級換代的功效，常在產品名稱前冠以形容詞——「智能型」，如智能型洗衣機等。現在有些工廠的技術人員或其它業余電子開發者搞出來的某些產品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿製。究其原因，可能就卡在產品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。

單片機的應用領域

目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網路通訊與數據傳輸，工業自動化過程的實時控制和數據處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統，錄象機、攝象機、全自動洗衣機的控制，以及程式控制玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械了。因此，單片機的學習、開發與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。

單片機廣泛應用於儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程式控制制等領域，大致可分如下幾個范疇：

1.在智能儀器儀表上的應用
單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優點，廣泛應用於儀器儀表中，結合不同類型的感測器，可實現諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。採用單片機控制使得儀器儀表數字化、智能化、微型化，且功能比起採用電子或數字電路更加強大。例如精密的測量設備（功率計，示波器，各種分析儀）。

2.在工業控制中的應用
用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據採集系統。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統，與計算機聯網構成二級控制系統等。

3.在家用電器中的應用
可以這樣說，現在的家用電器基本上都採用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備，五花八門，無所不在。

4.在計算機網路和通信領域中的應用
現代的單片機普遍具備通信介面，可以很方便地與計算機進行數據通信，為在計算機網路和通信設備間的應用提供了極好的物質條件，現在的通信設備基本上都實現了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程式控制交換機、樓宇自動通信呼叫系統、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的行動電話，集群移動通信，無線電對講機等。

5.單片機在醫用設備領域中的應用
單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫用呼吸機，各種分析儀，監護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統等等。

此外，單片機在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。

單片機學習：

目前，很多人對匯編語言並不認可。可以說，掌握用C語言單片機編程很重要，可以大大提高開發的效率。不過初學者可以不了解單片機的匯編語言，但一定要了解單片機具體性能和特點，不然在單片機領域是比較致命的。如果不考慮單片機硬體資源，在KEIL中用C胡亂編程，結果只能是出了問題無法解決！可以肯定的說，最好的C語言單片機工程師都是從匯編走出來的編程者因為單片機的C語言雖然是高級語言，但是它不同於台式機個人電腦上的VC++什麼的單片機的硬體資源不是非常強大，不同於我們用VC、VB等高級語言在台式PC上寫程序畢竟台式電腦的硬體非常強大，所以才可以不考慮硬體資源的問題。

⑦ 感測器 單片機什麼關系。

帶有數據輸出的感測器可以通過編程（可以是單片機或電腦）配置一個或多個溫度閾值，當到達這個溫度時會有相應的引腳輸入特定的電平。
帶有模擬輸入的感測器需要通過模數轉換器，單片機將模擬信號轉換成數字信號然後輸入。

⑧ 單片機和嵌入式是硬體還是軟體

軟硬體都有，實際工作中，做單片機項目可能軟硬體都要會，嵌入式一般是分工的，分為嵌入式硬體、嵌入式系統、驅動、應用軟體。

⑨ 有誰知道感測器或者單片機的定義原理

一、感測器的定義

信息處理技術取得的進展以及微處理器和計算機技術的高速發展，都需要在感測器的開發方面有相應的進展。微處理器現在已經在測量和控制系統中得到了廣泛的應用。隨著這些系統能力的增強，作為信息採集系統的前端單元，感測器的作用越來越重要。感測器已成為自動化系統和機器人技術中的關鍵部件，作為系統中的一個結構組成，其重要性變得越來越明顯。

最廣義地來說，感測器是一種能把物理量或化學量轉變成便於利用的電信號的器件。國際電工委員會(IEC:International Electrotechnical Committee)的定義為：「感測器是測量系統中的一種前置部件，它將輸入變數轉換成可供測量的信號」。按照Gopel等的說法是：「感測器是包括承載體和電路連接的敏感元件」，而「感測器系統則是組合有某種信息處理(模擬或數字)能力的感測器」。感測器是感測器系統的一個組成部分，它是被測量信號輸入的第一道關口。

進入感測器的信號幅度是很小的，而且混雜有干擾信號和雜訊。為了方便隨後的處理過程，首先要將信號整形成具有最佳特性的波形，有時還需要將信號線性化，該工作是由放大器、濾波器以及其他一些模擬電路完成的。在某些情況下，這些電路的一部分是和感測器部件直接相鄰的。成形後的信號隨後轉換成數字信號，並輸入到微處理器。

德國和俄羅斯學者認為感測器應是由二部分組成的，即直接感知被測量信號的敏感元件部分和初始處理信號的電路部分。按這種理解，感測器還包含了信號成形器的電路部分。

感測器系統的性能主要取決於感測器，感測器把某種形式的能量轉換成另一種形式的能量。有兩類感測器：有源的和無源的。有源感測器能將一種能量形式直接轉變成另一種，不需要外接的能源或激勵源。

有源(a)和無源(b)感測器的信號流程：

無源感測器不能直接轉換能量形式，但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵能感測器承擔將某個對象或過程的特定特性轉換成數量的工作。其「對象」可以是固體、液體或氣體，而它們的狀態可以是靜態的，也可以是動態(即過程)的。對象特性被轉換量化後可以通過多種方式檢測。對象的特性可以是物理性質的，也可以是化學性質的。按照其工作原理，感測器將對象特性或狀態參數轉換成可測定的電學量，然後將此電信號分離出來，送入感測器系統加以評測或標示。

各種物理效應和工作機理被用於製作不同功能的感測器。感測器可以直接接觸被測量對象，也可以不接觸。用於感測器的工作機制和效應類型不斷增加，其包含的處理過程日益完善。

常將感測器的功能與人類5大感覺器官相比擬：
光敏感測器——視覺�
聲敏感測器——聽覺
氣敏感測器——嗅覺 �
化學感測器——味覺
壓敏、溫敏、流體感測器——觸覺

與當代的感測器相比，人類的感覺能力好得多，但也有一些感測器比人的感覺功能優越，例如人類沒有能力感知紫外或紅外線輻射，感覺不到電磁場、無色無味的氣體等。

對感測器設定了許多技術要求，有一些是對所有類型感測器都適用的，也有隻對特定類型感測器適用的特殊要求。針對感測器的工作原理和結構在不同場合均需要的基本要求是：

高靈敏度 抗干擾的穩定性(對雜訊不敏感) 線性 容易調節(校準簡易)
高精度 高可靠性 無遲滯性 工作壽命長(耐用性)
可重復性 抗老化 高響應速率 抗環境影響(熱、振動、酸、鹼、空氣、水、塵埃)的能力
選擇性 安全性(感測器應是無污染的) 互換性 低成本
寬測量范圍 小尺寸、重量輕和高強度 寬工作溫度范圍

二、感測器的分類

可以用不同的觀點對感測器進行分類：它們的轉換原理(感測器工作的基本物理或化學效應)；它們的用途；它們的輸出信號類型以及製作它們的材料和工藝等。

根據感測器工作原理，可分為物理感測器和化學感測器二大類
感測器工作原理的分類物理感測器應用的是物理效應，諸如壓電效應，磁致伸縮現象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。

化學感測器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關系的感測器，被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。

有些感測器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學類。大多數感測器是以物理原理為基礎運作的。化學感測器技術問題較多，例如可靠性問題，規模生產的可能性，價格問題等，解決了這類難題，化學感測器的應用將會有巨大增長。

按照其用途，感測器可分類為：
壓力敏和力敏感測器 �
位置感測器
液面感測器 �
能耗感測器
速度感測器
� 熱敏感測器
加速度感測器
� 射線輻射感測器
振動感測器
� 濕敏感測器
磁敏感測器
� 氣敏感測器
真空度感測器
� 生物感測器�

以其輸出信號為標准可將感測器分為：
模擬感測器——將被測量的非電學量轉換成模擬電信號。�
數字感測器——將被測量的非電學量轉換成數字輸出信號(包括直接和間接轉換)。�
膺數字感測器——將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉換)。�
開關感測器——當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時，感測器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。
�
在外界因素的作用下，所有材料都會作出相應的、具有特徵性的反應。它們中的那些對外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用來製作感測器的敏感元件。從所應用的材料觀點出發可將感測器分成下列幾類：

(1)按照其所用材料的類別分：�
金屬�
聚合物�
陶瓷�
混合物�

(2)按材料的物理性質分：
� 導體
� 絕緣體
� 半導體
� 磁性材料�

(3)按材料的晶體結構分：�
單晶
� 多晶
� 非晶材料�

與採用新材料緊密相關的感測器開發工作，可以歸納為下述三個方向：�
(1)在已知的材料中探索新的現象、效應和反應，然後使它們能在感測器技術中得到實際使用。�
(2)探索新的材料，應用那些已知的現象、效應和反應來改進感測器技術。� (3)在研究新型材料的基礎上探索新現象、新效應和反應，並在感測器技術中加以具體實施。�

現代感測器製造業的進展取決於用於感測器技術的新材料和敏感元件的開發強度。感測器開發的基本趨勢是和半導體以及介質材料的應用密切關聯的。下面給出了一些可用於感測器技術的、能夠轉換能量形式的材料。�

按照其製造工藝，可以將感測器區分為：
集成感測器：用標準的生產硅基半導體集成電路的工藝技術製造的。通常還將用於初步處理被測信號的部分電路也集成在同一晶元上。�
薄膜感測器：通過沉積在介質襯底(基板)上的，相應敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時，同樣可將部分電路製造在此基板上。�
厚膜感測器：利用相應材料的漿料，塗覆在陶瓷基片上製成的，基片通常是Al2O3製成的，然後進行熱處理，使厚膜成形。 �
陶瓷感測器：採用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產。�

完成適當的預備性操作之後，已成形的元件在高溫中進行燒結。厚膜和陶瓷感測器這二種工藝之間有許多共同特性，在某些方面，可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。每種工藝技術都有自已的優點和不足。由於研究、開發和生產所需的資本投入較低，以及感測器參數的高穩定性等原因，採用陶瓷和厚膜感測器比較合理。

⑩ 感測器與單片機有什麼關系

灰度感測器、VCC、GND、信號線共三條線。其它信號線輸出為模擬電壓。普通的51隻能通過電壓比較器lm339區分兩種不同的顏色，但是如果使用增強型51，它可以用自己的ad來測量。

只需將信號線連接到具有AD功能的增強型51埠，啟動AD讀取其電壓即可區分不同顏色。

感測器種類繁多，其連接方式也各不相同。有些信號輸出可以直接連接到單片機，如lm35可以直接連接到單片機的ad轉換埠。

有些信號在到達單片機的AD轉換口前需要放大。如果沒有到單片機的ad轉換口，則只有經過ad轉換後才能到單片機。當然，感測器本身有各種連接電路。

(10)單片機和感測器是硬體嗎擴展閱讀：

AM2301電容式溫濕度感測器＋MQ2氣體感測器＋GP2Y1010AU0F灰塵感測器＋HC－SR501人體紅外感測器模塊＋光刻膠感測器模塊。

人體紅外感測模塊的輸出端（開關量）可以直接連接到開發板的任意IO端。

其他是模擬量。如果輸出不是數字量，則必須經過AD轉換，不能直接連接到單片機的開發板上。