《單片機培訓》

1、.一、單片機概述一、單片機概述 針對比賽項目的具體功能，對所用針對比賽項目的具體功能，對所用單片機模塊進行介紹。前期知識準備單片機模塊進行介紹。前期知識準備引腳圖說明引腳圖說明 重要！. 單片機工作在穩(wěn)定的單片機工作在穩(wěn)定的5V下，引腳數(shù)字下，引腳數(shù)字信號輸出的驅(qū)動能力強，拉出（流出）信號輸出的驅(qū)動能力強，拉出（流出）和灌入（注入）電流均達到了和灌入（注入）電流均達到了25mA，一，一般引腳都有第一、第二功能，所以使用般引腳都有第一、第二功能，所以使用的時要進行功能的選擇，一般第一項為的時要進行功能的選擇，一般第一項為默認功能。如：默認功能。如：17腳默認為腳默認為I/O口功能口功能RC2。還

2、有閑置的輸入。還有閑置的輸入I/O口不要懸空，口不要懸空，要么接地要么接電源。為什么不要懸空要么接地要么接電源。為什么不要懸空.懸空會造成額外的電流損失，還有引腳輸入懸空會造成額外的電流損失，還有引腳輸入阻抗（電阻對直流的阻礙，電容、電感對交阻抗（電阻對直流的阻礙，電容、電感對交流電的阻礙作用）大，引腳上易積累電荷，流電的阻礙作用）大，引腳上易積累電荷，產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動勢，使引腳處于（產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動勢，使引腳處于（01）的過渡間，造成單片機門限判別電路對信號的過渡間，造成單片機門限判別電路對信號的判斷模糊現(xiàn)象。另外引腳作為驅(qū)動輸出時，的判斷模糊現(xiàn)象。另外引腳作為驅(qū)動輸出時，接適當?shù)南蘖麟?/p>

3、阻（芯片內(nèi)部電路所致）。接適當?shù)南蘖麟娮瑁ㄐ酒瑑?nèi)部電路所致）。.n單片機對輸入引腳高低電平的門限判別（TTL）n單片機采用二值數(shù)字邏輯（以二元集合O,1為變化元的邏輯系統(tǒng)，即只有邏輯0和1，也就是我們平時說的高低電平）。對于TTL電平，我們通俗地說，在4.5-5V之間為邏輯1，高電平：在0V左右為邏輯0，低電平。n擴展：擴展：TTL輸出高電壓2.4V，輸出低電壓20usGO=1;/GO=1;/開啟轉(zhuǎn)換開啟轉(zhuǎn)換While(While(ADADGO=1);GO=1);/等待等待AD轉(zhuǎn)換結(jié)束轉(zhuǎn)換結(jié)束ADADGO/清清0,轉(zhuǎn)換結(jié)束轉(zhuǎn)換結(jié)束, ,讀取讀取ADRESH結(jié)果結(jié)果.三、電機控制模塊三、電機控制

4、模塊目的：控制小車車輪方向及調(diào)節(jié)車輪速度目的：控制小車車輪方向及調(diào)節(jié)車輪速度1 1、普通直流電機怎樣才可以轉(zhuǎn)起來？、普通直流電機怎樣才可以轉(zhuǎn)起來？電機兩端施加一定電壓且有電流流過電機。電機兩端施加一定電壓且有電流流過電機。2 2、為什么不用單片機引腳去驅(qū)動普通直流、為什么不用單片機引腳去驅(qū)動普通直流電機？電機？A A、功率不夠。最大功、功率不夠。最大功P=25mA*5v=75mWB B、功率足夠也不行，普通直流電機內(nèi)部有、功率足夠也不行，普通直流電機內(nèi)部有線圈，在電機斷電時，由于它有慣性，會慢線圈，在電機斷電時，由于它有慣性，會慢慢停下來，據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，這樣會慢停下來，據(jù)法拉第電磁感應(yīng)

5、定律，這樣會產(chǎn)生瞬間感應(yīng)電動勢，它對我們單片機引腳產(chǎn)生瞬間感應(yīng)電動勢，它對我們單片機引腳產(chǎn)生不小的沖擊，嚴重會損壞單片機內(nèi)部電產(chǎn)生不小的沖擊，嚴重會損壞單片機內(nèi)部電路。路。.綜上，在電機控制過程中，電機與單綜上，在電機控制過程中，電機與單片機引腳要隔開，這里我們使用的是片機引腳要隔開，這里我們使用的是芯片為前面介紹的芯片為前面介紹的L298.3、怎樣調(diào)速控制電機？引導 單片機調(diào)速控制電機就如同流水帶動水車，水流大，水車轉(zhuǎn)速快，如果我們讓 水流斷斷續(xù)續(xù)流動，那么水車也會流斷斷續(xù)續(xù)轉(zhuǎn)動，這是我們宏觀上看見的現(xiàn)象，微觀地看，應(yīng)用在電機上，只是電機轉(zhuǎn)動有慣性，我們看不出它斷斷續(xù)續(xù)的轉(zhuǎn)動。.可以看出我們

6、也能用斷斷續(xù)續(xù)的有可以看出我們也能用斷斷續(xù)續(xù)的有一定頻率的電壓脈沖信號去控制電一定頻率的電壓脈沖信號去控制電機的轉(zhuǎn)動。其頻率機的轉(zhuǎn)動。其頻率f=1/T,Tf=1/T,T為周期，為周期，Tr為運行周期，也就是驅(qū)動電機的為運行周期，也就是驅(qū)動電機的高電平持續(xù)時間。如圖：高電平持續(xù)時間。如圖：思考：占空比的值是做什么的思考：占空比的值是做什么的.占空比=Tr/T.A A、怎樣產(chǎn)生周期時間、怎樣產(chǎn)生周期時間TTimer2Timer2定時器就可以產(chǎn)生這個周期時基定時器就可以產(chǎn)生這個周期時基T。我們使用它工作在定時器模式下，包含的寄我們使用它工作在定時器模式下，包含的寄存器有存器有T2CON、PR2、TM

7、R2三個。三個。TMR2TMR2寄存器是可讀可寫的，任何單片寄存器是可讀可寫的，任何單片機復位都將對其清機復位都將對其清0，它是用于存放計數(shù)值，它是用于存放計數(shù)值的，定時器工作在定時器模式下，只能使用的，定時器工作在定時器模式下，只能使用內(nèi)部時鐘來觸發(fā)增量，在一定的（指令周期）內(nèi)部時鐘來觸發(fā)增量，在一定的（指令周期）時鐘頻率下從時鐘頻率下從00H遞增的（就比如現(xiàn)實中鐘遞增的（就比如現(xiàn)實中鐘表的秒針一樣，不停一走）。表的秒針一樣，不停一走）。PR2PR2是周期寄存器，我們可以給它賦一是周期寄存器，我們可以給它賦一個合適的值，個合適的值，TMR2寄存器的值同寄存器的值同PR2寄存寄存器的值相等時，

8、器的值相等時，.（如果中斷使能，就會響應(yīng)中斷）（如果中斷使能，就會響應(yīng)中斷）TMR2的值就會清的值就會清0，又從，又從00H開始下一個循環(huán)。開始下一個循環(huán)。（這里就好比我們給鐘表定鬧鐘一樣）。（這里就好比我們給鐘表定鬧鐘一樣）。PR2也是可讀寫的，對它賦新值，要到下也是可讀寫的，對它賦新值，要到下一次一次TMR2匹配匹配PR2后才會生效。但是，后才會生效。但是，PR2被復位后會被填入初值被復位后會被填入初值FFH。T2CON寄存器是Timer2的控制寄存器，它包括預分頻和后分頻的設(shè)置，還有就是Timer2的使能位 TMR2ON。關(guān)于預分頻（有三種選擇1：1，1：4，1：16），前幾節(jié)說過程序執(zhí)

9、行有個指令周期，這個預分頻就是將指令周期的頻率分成幾分之幾，來觸發(fā)TMR2的增量，分頻的效果是.是頻率小了周期大了，那樣上圖一個脈沖是頻率小了周期大了，那樣上圖一個脈沖信號持續(xù)時間變長了。對于后分頻，我們信號持續(xù)時間變長了。對于后分頻，我們不使用中斷，可以對它不進行設(shè)置，保持不使用中斷，可以對它不進行設(shè)置，保持默認默認0 0狀態(tài)。狀態(tài)。T2CONT2CON寄存器如下：寄存器如下：.這樣設(shè)置好這樣設(shè)置好PR2的值，周期的值，周期T就設(shè)定了。就設(shè)定了。和和Timer2有關(guān)的寄存器如圖：有關(guān)的寄存器如圖：那么，這里怎樣初始化那么，這里怎樣初始化Timer2?.則則Timer2初始化如下：初始化如下：

10、.Void Timer2_init()Void Timer2_init()INTCON=0X00;/INTCON=0X00;/關(guān)總中斷關(guān)總中斷PIE1=0X00;/PIE1=0X00;/關(guān)外設(shè)中斷關(guān)外設(shè)中斷T2CON=0B00000000;/Timer2T2CON=0B00000000;/Timer2關(guān)閉，預分關(guān)閉，預分/頻為頻為1:1.PR2=0X0FF;/PR2=0X0FF;/周期寄存器高初值周期寄存器高初值TMR2=0X00;/TMR2=0X00;/計數(shù)器清計數(shù)器清0TMR2ON=1;/TMR2ON=1;/打開定時器打開定時器2開時計時開時計時 .C C、怎樣輸出運行周期間的高電平怎樣輸

11、出運行周期間的高電平這由單片機的這由單片機的CCPCCP模塊的模塊的PWM（Pulse width Modulation）模式實現(xiàn)，）模式實現(xiàn)，CCP工作在工作在PWM模式，需要設(shè)定模式，需要設(shè)定CCP1CON=0X0C和和CCP2CON=0X0C，并且并且CCP的兩引腳也要設(shè)置為輸出，即的兩引腳也要設(shè)置為輸出，即TRISC位的設(shè)定。位的設(shè)定。PWM 模式有模式有CCPRxL、CCPRxH寄存器寄存器.CCPRxLCCPRxL寄存器是用于存放運行周期寄存器是用于存放運行周期Tr的值。在的值。在Timer2從從0開始增量的過程中，開始增量的過程中，TMR2的值會不停地和的值會不停地和CCPRxL

12、的值進行的值進行比較（比較器中），剛開始時時比較（比較器中），剛開始時時C1、C2輸出高電平，直到輸出高電平，直到TMR2的值等于的值等于CCPRxL的值時，的值時，C1、C2輸出低電平，輸出低電平，TMR2會再增下去，到等于會再增下去，到等于PR2的值時，的值時，TMR2值清值清0，開始下一個循環(huán)重新計數(shù)。，開始下一個循環(huán)重新計數(shù)。當當CCPRxL的值超過的值超過PR2的值時，就會一的值時，就會一直輸出高電平直輸出高電平。.CCPRxHCCPRxH是個只讀寄存器（就是我們是個只讀寄存器（就是我們不能操作的寄存器），其實當我們給不能操作的寄存器），其實當我們給CCPRxL賦值后，賦值后，CCP

13、RxL會把這個值加會把這個值加載到載到CCPRxH，供，供PWM的比較器使用，的比較器使用，所以它是所以它是CCPRxL的內(nèi)部緩沖寄存器。的內(nèi)部緩沖寄存器。和和PWM、Timer2有關(guān)的寄存器也有幾有關(guān)的寄存器也有幾個即：個即：.PWM怎樣初始化？怎樣初始化？.Void PWM_init()Void PWM_init()INTCON=0X00;/INTCON=0X00;/關(guān)總中斷關(guān)總中斷PIE1=0X00;/PIE1=0X00;/關(guān)外設(shè)中斷關(guān)外設(shè)中斷PIE2=0X00;PIE2=0X00;T2CON=0B00000000;/Timer2T2CON=0B00000000;/Timer2關(guān)閉預分關(guān)閉預分1:1PR2=0X0FF;/PR2=0X0FF;/周期寄存器高初值周期寄存器高初值TMR2=0X00;/TMR2=0X00;/計數(shù)器清計數(shù)器清0CCP1CON=0X0C;/CCP1CON=