单片机和传感器是硬件吗

① 传感器怎样与单片机实现连接和控制

灰度传感器有三条线，VCC,GND,和信号线，他信号线输出的是模拟电压，普通的51只能通过电压比较器LM339来辨别两种不同的颜色，但是如果用增强的51就可以用他自带的AD来测。

只需要吧信号线接到增强的51的有AD功能的端口，启动AD来读他的电压就能辨别不同的颜色了。

有各种传感器它们的连接方法不同的，有的信号输出大可以直接连单片机，如LM35可以直接连到单片机的AD转换口。

有的信号小要进行放大后才能到单片机的AD转换口。如果到单片机没有AD转换口，那么还要经过AD转换才能到单片机。当然传感器自己也有各种连接电路。

(1)单片机和传感器是硬件吗扩展阅读：

AM2301电容式温湿度传感器+MQ2气体传感器+GP2Y1010AU0F灰尘传感器+HC-SR501人体红外感应模块+光敏电阻传感器模块。

其中人体红外感应模块（开关量）输出端可以直接连接到开发板任何IO端。

其他都是模拟量，如果输出不是数字量，要经过AD转换，不能直接连到单片机开发板上。

② 温度传感器怎么与单片机在连在一起工作

第一要完成温度传感器与单片机的硬件连接：

（1）温度传感器是将非电量转换为电量 即温度转换成电压（一般电压值较小 为毫伏级的）因此需要加一级运算放大电路，放大到0～5伏或1～5伏

（2）需要完成模拟量到数字量的转换：将代表温度的电压（0～5V）经过A/D转换器转换成8位或16位数字量。

第二要编写软件：

实现温度采集的A/D转换，并根据标度变换公式，把转换的8位或16位数字量转换成具有单位物理量的温度值。

③ 传感器是单片机吗

传感器和单片机不是一会事，传感器是把某种物理里转换成模拟量的器件，单片机是存储器、运算器以及接口电路集成在一起的一种集成电路芯片。

④ 电脑上的CPU和单片机有什么区别

一、不同的指代

1、CPU：作为计算机系统的操作和控制核心，是信息处理和程序操作的最终执行单元。

2、单片机：又称mcu，是适当降低中央处理器的频率和规格，将存储器、定时器、usb、a／d转换、uart、plc、dma等外围接口，甚至lcd驱动电路集成在一个单片机上，组成一个片级计算机。

二、不同的功能

1、CPU：主要用于解释计算机指令和处理计算机软件中的数据。CPU是计算机的核心部件，负责读取、解码和执行指令。

2、单片机：单片机与温度传感器通过I2C总线连接。I2C总线占用单片机的两条输入输出线，它们之间的通信完全由软件完成。温度传感器的地址可以通过两个地址引脚来设置，这样就可以在一条I2C总线上同时连接八个这样的传感器。

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单片机的分类

1、按用途分类：

通用型：向用户提供所有可开发资源（rom、ram、i／o、eprom）。

特殊类型：硬件和指令按特定用途设计，如记录器核心控制器、打印机控制器、电机控制器等。

2、根据基本操作处理的数据位数分类：

根据总线或数据寄存器的宽度，单片机可分为1位、4位、8位、16位、32位甚至64位单片机。

大多数4位MCU用于计算器、车辆仪表、车辆防盗装置、传呼机、无线电话、CD播放器、LCD驱动器控制器、LCD游戏机、儿童玩具、磅秤、充电器、胎压计、温湿度计、遥控器和假人；大多数8位MCU用于仪表，

电机控制器、电动玩具机、变频空调、传呼机、传真机、来电显示、电话录音机、CRT显示器、键盘和USB等；一般控制领域主要采用8位和16位单片机，一般不带操作系统，手机主要采用16位单片机。

32位单片机主要用于调制解调器、GPS、PDA、HPC、机顶盒、集线器、网桥、路由器、工作站、ISDN电话、激光打印机和彩色传真机。

32位用于网络操作、多媒体处理等复杂的处理场合，一般采用嵌入式操作系统。

⑤ 单片机如何在硬件上与传感器连接

如果考虑抗干扰可用2芯屏蔽线将传感器与单片机连接，其中一根芯线接AD口，另一根芯线在靠近芯片处接地，屏蔽层网线也一同接地。

⑥ 单片机属于哪类

单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。

单片机也被称为微控制器（Microcontroler），是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。

单片机比专用处理器最适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合，甚至比人类的数量还要多。

单片机介绍

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！......它主要是作为控制部分的核心部件。
它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。

单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！

由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十K的尺寸！对于家用PC的硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行，家用PC的也是承受不了的。

可以说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。究其原因，可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。

单片机的应用领域

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：

1.在智能仪器仪表上的应用
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。

2.在工业控制中的应用
用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。

3.在家用电器中的应用
可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。

4.在计算机网络和通信领域中的应用
现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。

5.单片机在医用设备领域中的应用
单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。

此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。

单片机学习：

目前，很多人对汇编语言并不认可。可以说，掌握用C语言单片机编程很重要，可以大大提高开发的效率。不过初学者可以不了解单片机的汇编语言，但一定要了解单片机具体性能和特点，不然在单片机领域是比较致命的。如果不考虑单片机硬件资源，在KEIL中用C胡乱编程，结果只能是出了问题无法解决！可以肯定的说，最好的C语言单片机工程师都是从汇编走出来的编程者因为单片机的C语言虽然是高级语言，但是它不同于台式机个人电脑上的VC++什么的单片机的硬件资源不是非常强大，不同于我们用VC、VB等高级语言在台式PC上写程序毕竟台式电脑的硬件非常强大，所以才可以不考虑硬件资源的问题。

⑦ 传感器 单片机什么关系。

带有数据输出的传感器可以通过编程（可以是单片机或电脑）配置一个或多个温度阈值，当到达这个温度时会有相应的引脚输入特定的电平。
带有模拟输入的传感器需要通过模数转换器，单片机将模拟信号转换成数字信号然后输入。

⑧ 单片机和嵌入式是硬件还是软件

软硬件都有，实际工作中，做单片机项目可能软硬件都要会，嵌入式一般是分工的，分为嵌入式硬件、嵌入式系统、驱动、应用软件。

⑨ 有谁知道传感器或者单片机的定义原理

一、传感器的定义

信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展，都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强，作为信息采集系统的前端单元，传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件，作为系统中的一个结构组成，其重要性变得越来越明显。

最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。

进入传感器的信号幅度是很小的，而且混杂有干扰信号和噪声。为了方便随后的处理过程，首先要将信号整形成具有最佳特性的波形，有时还需要将信号线性化，该工作是由放大器、滤波器以及其他一些模拟电路完成的。在某些情况下，这些电路的一部分是和传感器部件直接相邻的。成形后的信号随后转换成数字信号，并输入到微处理器。

德国和俄罗斯学者认为传感器应是由二部分组成的，即直接感知被测量信号的敏感元件部分和初始处理信号的电路部分。按这种理解，传感器还包含了信号成形器的电路部分。

传感器系统的性能主要取决于传感器，传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类传感器：有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种，不需要外接的能源或激励源。

有源(a)和无源(b)传感器的信号流程：

无源传感器不能直接转换能量形式，但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体，而它们的状态可以是静态的，也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的，也可以是化学性质的。按照其工作原理，传感器将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量，然后将此电信号分离出来，送入传感器系统加以评测或标示。

各种物理效应和工作机理被用于制作不同功能的传感器。传感器可以直接接触被测量对象，也可以不接触。用于传感器的工作机制和效应类型不断增加，其包含的处理过程日益完善。

常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟：
光敏传感器——视觉�
声敏传感器——听觉
气敏传感器——嗅觉 �
化学传感器——味觉
压敏、温敏、流体传感器——触觉

与当代的传感器相比，人类的感觉能力好得多，但也有一些传感器比人的感觉功能优越，例如人类没有能力感知紫外或红外线辐射，感觉不到电磁场、无色无味的气体等。

对传感器设定了许多技术要求，有一些是对所有类型传感器都适用的，也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。针对传感器的工作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是：

高灵敏度 抗干扰的稳定性(对噪声不敏感) 线性 容易调节(校准简易)
高精度 高可靠性 无迟滞性 工作寿命长(耐用性)
可重复性 抗老化 高响应速率 抗环境影响(热、振动、酸、碱、空气、水、尘埃)的能力
选择性 安全性(传感器应是无污染的) 互换性 低成本
宽测量范围 小尺寸、重量轻和高强度 宽工作温度范围

二、传感器的分类

可以用不同的观点对传感器进行分类：它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应)；它们的用途；它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。

根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类
传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。

化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。

有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多，例如可靠性问题，规模生产的可能性，价格问题等，解决了这类难题，化学传感器的应用将会有巨大增长。

按照其用途，传感器可分类为：
压力敏和力敏传感器 �
位置传感器
液面传感器 �
能耗传感器
速度传感器
� 热敏传感器
加速度传感器
� 射线辐射传感器
振动传感器
� 湿敏传感器
磁敏传感器
� 气敏传感器
真空度传感器
� 生物传感器�

以其输出信号为标准可将传感器分为：
模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。�
数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。�
膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。�
开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。
�
在外界因素的作用下，所有材料都会作出相应的、具有特征性的反应。它们中的那些对外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用来制作传感器的敏感元件。从所应用的材料观点出发可将传感器分成下列几类：

(1)按照其所用材料的类别分：�
金属�
聚合物�
陶瓷�
混合物�

(2)按材料的物理性质分：
� 导体
� 绝缘体
� 半导体
� 磁性材料�

(3)按材料的晶体结构分：�
单晶
� 多晶
� 非晶材料�

与采用新材料紧密相关的传感器开发工作，可以归纳为下述三个方向：�
(1)在已知的材料中探索新的现象、效应和反应，然后使它们能在传感器技术中得到实际使用。�
(2)探索新的材料，应用那些已知的现象、效应和反应来改进传感器技术。� (3)在研究新型材料的基础上探索新现象、新效应和反应，并在传感器技术中加以具体实施。�

现代传感器制造业的进展取决于用于传感器技术的新材料和敏感元件的开发强度。传感器开发的基本趋势是和半导体以及介质材料的应用密切关联的。下面给出了一些可用于传感器技术的、能够转换能量形式的材料。�

按照其制造工艺，可以将传感器区分为：
集成传感器：用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。�
薄膜传感器：通过沉积在介质衬底(基板)上的，相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时，同样可将部分电路制造在此基板上。�
厚膜传感器：利用相应材料的浆料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后进行热处理，使厚膜成形。 �
陶瓷传感器：采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。�

完成适当的预备性操作之后，已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性，在某些方面，可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。每种工艺技术都有自已的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低，以及传感器参数的高稳定性等原因，采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。

⑩ 传感器与单片机有什么关系

灰度传感器、VCC、GND、信号线共三条线。其它信号线输出为模拟电压。普通的51只能通过电压比较器lm339区分两种不同的颜色，但是如果使用增强型51，它可以用自己的ad来测量。

只需将信号线连接到具有AD功能的增强型51端口，启动AD读取其电压即可区分不同颜色。

传感器种类繁多，其连接方式也各不相同。有些信号输出可以直接连接到单片机，如lm35可以直接连接到单片机的ad转换端口。

有些信号在到达单片机的AD转换口前需要放大。如果没有到单片机的ad转换口，则只有经过ad转换后才能到单片机。当然，传感器本身有各种连接电路。

(10)单片机和传感器是硬件吗扩展阅读：

AM2301电容式温湿度传感器＋MQ2气体传感器＋GP2Y1010AU0F灰尘传感器＋HC－SR501人体红外传感器模块＋光刻胶传感器模块。

人体红外传感模块的输出端（开关量）可以直接连接到开发板的任意IO端。

其他是模拟量。如果输出不是数字量，则必须经过AD转换，不能直接连接到单片机的开发板上。