單片機ppt教程全集

1、楊欣Yang X張延強Zhang Y編著萊諾克斯Nokes L王玉鳳Wang Y劉湘黔Liu X主審電子工業(yè)出版社 2011.21實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X第1章 單片機在哪里2實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾

2、克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X單片機在哪里?3實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X1.1.1 電磁爐與單片機4輸入設(shè)備（箭頭指向單片機）：加、減按鈕輸出設(shè)備（箭頭指向設(shè)備）：4個指示燈、電磁線圈的驅(qū)動電路實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Ya

3、ng X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X1.1.2 MP3播放機與單片機5單片機就好像核心控制者，統(tǒng)管著液晶屏、USB口、存儲器、DAC及驅(qū)動電路、按鈕等外部設(shè)備，并有序地在這些設(shè)備中傳遞、交換數(shù)據(jù)或信號。實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣 張延強 張鎧麟 主審：萊諾克斯（Nokes L） 王玉鳳 劉湘黔1.1.3 更多單片機6單片機還隱藏在我們?nèi)粘Ｉ畹脑S多電子產(chǎn)品中，如鼠標、遙控器、洗衣機、機器人等。綜觀這些電子產(chǎn)品都

4、有一個特點，它們都有輸入或輸出設(shè)備。比如鼠標的按鍵、遙控器的按鍵等是輸入設(shè)備；洗衣機的電機、機器人的執(zhí)行機構(gòu)是輸出設(shè)備。形形色色的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備都在單片機的控制下協(xié)調(diào)工作。實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X1.3.1 Intel 8051單片機7Intel 8051單片機于1980年由Intel（英特爾）公司首先研制出來并應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中。AT89S51型單片機（8051兼

5、容型單片機），呈現(xiàn)出集成電路特有的外觀，兩側(cè)有整齊排列的金屬管腳，尺寸為52mm（長）15mm（寬）。實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X1.3.2 PIC單片機8PIC單片機的低功耗、廣泛用途使其成為產(chǎn)品設(shè)計和愛好者首選的控制器，PIC單片機家族的單片機在汽車電子、以太網(wǎng)、家電、機電一體化、USB、儀器儀表等產(chǎn)品中有著非常廣泛的應(yīng)用。實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All

6、you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X1.3.3 AVR單片機9AVR是單片機設(shè)計及體系結(jié)構(gòu)中的新生兒，它由Atmel公司于1996研制出來。目前AVR有UC3、XMEGA、megaAVR、tinyAVR等幾大系列過百種型號的單片機可供設(shè)計時選擇。實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y

7、 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X1.3.4 其他單片機10ARM系列單片機ST Microelectronics公司的ST系列單片機 Freescale公司的單片機系列 Texas Instruments公司的單片機系列“中國的半導(dǎo)體行業(yè)與世界先進水平的差距目前依然很大，我國半導(dǎo)體公司與世界著名公司不在一個數(shù)量級上?！?Intel視覺計算事業(yè)部首席高級華人工程師江宏實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾

8、克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X1.4.1 數(shù)字溫度計工作原理11腋下的體表皮膚溫度由溫度傳感器采集，溫度傳感器把體溫這個物理量進行某種變換后形成電信號，這個電信號是連續(xù)的模擬信號，需要轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號才能顯示。于是模數(shù)轉(zhuǎn)換和顯示處理電路實現(xiàn)轉(zhuǎn)換并輸出到液晶屏顯示。實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X1.4.1 數(shù)字溫度計工作原理12見本書光盤中的視頻演示實例

9、解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X1.5.1 需求分析13某工廠有一條圖1-13所示的裝小球生產(chǎn)線，小球被傳送帶運送并掉入下方的紙箱中，紙箱在另一條傳送帶上被運送，每個紙箱裝滿10個小球后就換下一個紙箱裝球。現(xiàn)在需要設(shè)計一個單片機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)以上的小球裝箱要求，并實時顯示當前裝球的紙箱序號和已裝的小球數(shù)。實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know

10、 about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X1.5.2 系統(tǒng)框架14楊欣Yang X張延強Zhang Y編著萊諾克斯Nokes L王玉鳳Wang Y劉湘黔Liu X主審電子工業(yè)出版社 2011.215 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y

11、 劉湘黔Liu X第2章 如何成為單片機系統(tǒng)設(shè)計師16知識儲備17一個電子系統(tǒng)，比如機器人，其背后蘊涵的知識往往是相當豐富的。既有模擬電路、數(shù)字電路，還有嵌入式系統(tǒng)、機電一體化等。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.1.1 綜合素質(zhì)18電子血壓計，測量時將一個密封的袖帶套在上臂上，按下按鈕啟動血壓測量后，單片機控制氣泵工作，向袖帶中打氣從而增

12、加其中的壓力。當壓力達到200mmHg左右時即停止打氣并緩慢放氣，在氣壓下降的過程中，壓力傳感器實時監(jiān)測袖帶中的壓力變化，通過ADC進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后送給單片機分析，從而計算出收縮壓（高壓）和舒張壓（低壓）。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.1.2 軟件工具19單片機及電路仿真：Proteus、Multisim等。電路原理圖及PCB設(shè)計：Alt

13、ium Designer (Protel)等 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.1.3 硬件工具之一：面包板20在面包板上觀察電路的現(xiàn)象是不是與設(shè)計的一致，以驗證電路圖設(shè)計的正確性，這在電子電路設(shè)計中經(jīng)常用到。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the

14、 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.1.3 硬件工具之一：面包板21面包板的表面有規(guī)則排列的供插裝元器件的插孔，在面包板中間有一條中心分隔槽把它分成上、下兩個部分。上半部分每列5個插孔之間是導(dǎo)通的，下半部分每列5個插孔之間也是導(dǎo)通的。而上、下部分插孔之間不導(dǎo)通。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang

15、 Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.1.3 硬件工具之一：面包板22電阻1，它一支管腳插在電源正極排孔上，與電路的電源正極導(dǎo)通；另一支管腳插在下半部分的插孔中，而該插孔下方用一根導(dǎo)線跨接到第3列插孔中，而三極管1的e極插于同列插孔中，這樣就實現(xiàn)了電阻1與三極管1的e極的電氣連接。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔L

16、iu X2.1.4 硬件工具之二：萬用板和印刷電路板23元器件插在萬用板的一面，元器件管腳穿過萬用板上的過孔，在萬用板另一面使用電烙鐵焊接管腳與萬用板上的焊盤，然后焊接導(dǎo)線并通過導(dǎo)線實現(xiàn)元器件之間的電氣連接。元器件一般都安裝在萬用板的同一面，導(dǎo)線可以焊接在萬用板的任意一面。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.1.4 硬件工具之二：萬用板和印刷

17、電路板24電路原理圖可生成印刷電路板圖。把印刷電路板圖交給電路板生產(chǎn)廠家就可以把印刷電路板加工出來。電子產(chǎn)品的電路板已經(jīng)具備工作的基本條件了。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.1.5 焊接工具25 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051

18、microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.1.6 焊接方法26插元器件入過孔，焊接元器件管腳與焊盤。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.1.6 焊接方法27焊接時，從個頭較小的電阻、瓷介電容等元器件開始。把元器件插入印刷電路板的過孔，并從另

19、一側(cè)伸出。左手拇指和食指捏著焊錫絲，右手拿電烙鐵（左撇子可反過來），先在電烙鐵頭上輕輕蹭一點焊錫以便更好的導(dǎo)熱。接著把電烙鐵頭貼到管腳和焊盤之間，等焊盤上的溫度升高之后，一般會看到銅黃色的焊盤表面產(chǎn)生微小的泡泡，這時再把焊錫絲推到焊盤上。由于焊盤溫度已經(jīng)可以把焊錫絲熔化，所以焊錫絲很快熔化在管腳和焊盤之間，當焊點形成一個較為圓滑、飽滿的錫點后立即把焊錫絲拿走，然后是電烙鐵頭。不一會，焊錫冷卻而即形成一個焊點。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Y

20、ang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.2.1 需求分析28需求分析是分析功能、確定參數(shù)要求的過程。無論在學(xué)習(xí)單片機系統(tǒng)設(shè)計或是將來設(shè)計一些解決實際問題的項目，明確最終要達到的功能非常重要。比如一個簡單的單片機控制發(fā)光二極管的例子，功能確定為單片機控制一個發(fā)光二極管點亮500ms，熄滅500ms，再點亮500ms，再熄滅500ms如此反復(fù)。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang

21、 X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.2.2 電路設(shè)計29左邊陰影框里就是單片機，右邊的是發(fā)光二極管。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.2.3 程序設(shè)計30單片機程序用匯編語言或C51語言編寫，有許多計算機上的應(yīng)用軟件可支持這兩種語言的單片機程序開發(fā)，比如第4章將要介紹的Visio

22、n軟件等。用匯編或C51語言設(shè)計好的單片機程序，將通過一個連接計算機USB口和單片機下載接口的下載器，下載到單片機中。下載完成后，單片機啟動時運行下載的程序就可以實現(xiàn)相應(yīng)的控制功能了。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.2.4 系統(tǒng)調(diào)試31在調(diào)試階段，也就是“磨合”軟件和硬件以便它們共同實現(xiàn)系統(tǒng)功能。當程序下載到單片機系統(tǒng)后，啟動單片機運行程

23、序，觀察系統(tǒng)的“反應(yīng)”和我們的設(shè)計是不是相符。比如發(fā)光二極管以500ms為間隔進行閃爍。當程序設(shè)計完成并下載到單片機之后，可能出現(xiàn)的問題是發(fā)光二極管不閃爍或閃爍的時間間隔不對。如果出現(xiàn)這些與設(shè)計不符的實驗效果，首先在保證硬件電路是正確的前提下，回到程序中找錯誤，修改后再下載到單片機系統(tǒng)中。如此反復(fù)，直到系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常為止。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔

24、Liu X2.3.1 發(fā)光二極管工作原理32發(fā)光二極管（LED，電路符號 ）是一種最常用的指示器件，近幾年因其成本下降和節(jié)能的特點大量使用在照明設(shè)備中。發(fā)光二極管有極性之分，當有足夠的正向電流（正極流向負極的電流，約10mA30mA）通過時便會發(fā)光。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.3.2 單片機的控制33我們把發(fā)光二極管D1的負極連接在單

25、片機的P0.4口（35管腳）上，電阻R1起到限流的作用。根據(jù)器件的連接關(guān)系分析知道：當單片機的P0.4口輸出低電平時（接地），發(fā)光二極管D1正、負極之間獲得電壓而被點亮；當P0.4口輸出高電平時（+5V），發(fā)光二極管D1則熄滅。所以要實現(xiàn)圖2-17所示的功能，即讓發(fā)光二極管以500ms為間隔閃爍，變成了讓單片機的P0.4口以500ms為間隔輸出高、低電平。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nok

26、es L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.3.3 體驗單片機控制發(fā)光二極管34 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X見本書光盤中的視頻演示2.4.1 需求分析35反應(yīng)時間測試儀的功能：單片機向蜂鳴器輸出一個很短的鳴響信號Vout（比如500ms），測試者聽到這個信號后立即按下按鈕開關(guān)向單片機輸入一個信號Vin，單片機只要計算出輸出信號Vou

27、t與輸入信號Vin之間的時間差就得到反應(yīng)時間（以ms為單位），最后輸出到反應(yīng)時間顯示器上顯示即可。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.4.2 電路設(shè)計36系統(tǒng)由4個模塊（部分）組成：單片機、蜂鳴器及驅(qū)動電路、按鈕開關(guān)、反應(yīng)時間顯示器。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to kn

28、ow about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X2.4.3 程序設(shè)計37單片機P1.0在t1時刻輸出一個高電平使驅(qū)動電路工作從而使蜂鳴器鳴響。同時單片機內(nèi)部開始計時，等到按鈕開關(guān)按下時，因開關(guān)的短路P1.7變成了低電平，此時為t2時刻，單片機計時結(jié)束。單片機的計時時長（t2-t1）即為反應(yīng)時間，只要輸出到顯示器顯示即可。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 m

29、icrocontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X楊欣Yang X張延強Zhang Y編著萊諾克斯Nokes L王玉鳳Wang Y劉湘黔Liu X主審電子工業(yè)出版社 2011.238 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X第3章 單片機系統(tǒng)登場39典型的單片機系

30、統(tǒng)40洗衣機是一個非常典型的單片機系統(tǒng)，外設(shè)如按鈕、狀態(tài)指示燈、電機等都在它的統(tǒng)一“領(lǐng)導(dǎo)”下發(fā)揮各自的功能并協(xié)同工作。當用戶通過“程序”按鈕選擇了標準的洗滌程序，單片機獲知后點亮標準程序?qū)?yīng)的狀態(tài)指示燈，并在洗滌時間顯示器上顯示所需洗滌時間。接著，用戶按下“啟動（暫停）”按鈕，單片機通過重量傳感器知道洗衣機中有多少衣物，從而估計控制注水閥打開的時間以注入適當?shù)乃?。當注水完成后單片機控制電機啟動，電機帶動波輪開始洗滌。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編

31、著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.1.1 單片機本身41內(nèi)部結(jié)構(gòu)：在塑料基底的中央有一個微型的芯片，還有連接芯片和單片機管腳的細導(dǎo)線。單片機起主要作用的是芯片部分，細導(dǎo)線只是起到了在芯片和管腳之間傳遞信號的作用。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.1.2 系統(tǒng)的構(gòu)

32、成42 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.2.1 AT89S51單片機的“外衣”43AT89S51單片機作為51系列單片機一個代表，被廣泛應(yīng)用在控制領(lǐng)域中。AT89S51是單片機的一個型號，這個型號下有DIP、PLCC、TQFP等封裝。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to k

33、now about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.2.1 AT89S51單片機的“外衣”44 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.2.2 AT89S51單片機的管腳45注意，有些電路符號中的管腳不是排從小到大的順

34、序排列的，而是把相近功能的管腳放到了一起。而旁邊實際的AT89S51單片機器件的管腳則是按逆時針順序排列的。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.3.1 變壓器基礎(chǔ)知識46把220V AC轉(zhuǎn)換成低壓直流電壓的第一步是降壓，常使用的元器件是電源變壓器（transformer），它專門用于變換交流信號的電壓。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例

35、解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.3.2 電源變壓器47選購變壓器時需要知道初級線圈和次級線圈的電壓。一般初級線圈為220V AC，次級則需要根據(jù)實際需要來確定。比如單片機系統(tǒng)常常用5V DC供電，所以變壓器可以選擇次級線圈相等或略高的，比如6V AC等。還有一個參數(shù)在選購變壓器時非常重要變壓器功率。如果某電路的工作電壓為5V、工作電流為200mA，則電路的消耗功率P=VI=5V

36、200mA=1W，于是選擇一個次級5V、額定功率1W以上的電源變壓器就可以了。類似的，為電路設(shè)計電源時，可以大致估計一下電路的最大工作電流，用它乘以工作電壓就可得到電路的消耗功率。電源的功率，或者說變壓器的功率應(yīng)該比這個功率大，否則電路有可能無法正常工作。變壓器在使用前一定要注意區(qū)分好初級和次級管腳（見圖3-6），一旦反接，輕則燒斷電源保險，重則會使變壓器線圈燒毀而徹底損壞。一般電源變壓器在初級上都會標注有“220V”字樣，如果沒有標注可以按照下面的方法進行分辨：用萬用表的電感器測量檔，分別測量變壓器的初級、次級線圈。電感大的為初級，應(yīng)當接入220V。電感小的為次級，是輸出端（相對降壓變壓器而

37、言）。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.4.1 二極管基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識48二極管（diode），只允許電流單向流過它。二極管有兩個管腳，這兩個管腳分成正極和負極，電流只能從正極流向負極。電路符號中倒三角一端為正極，短橫線一端為負極。實際器件中，二極管圓柱形外殼一端一般都有一個色環(huán)（銀色、黑色、白色等），作為二極管負極的標記，與這個標記同側(cè)的

38、管腳為負極，另一側(cè)的管腳則為正極。有些二極管在圓柱形外殼上還印刷有器件的型號。注意，二極管的正極、負極在電路中是不能接反的，否則二極管發(fā)揮不了單向?qū)щ姷淖饔茫袝r還會燒毀二極管。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.4.1 二極管基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識49當電流從二極管正極流向負極時稱為正向偏置（forward bias），正向偏置一般在正極電壓高于

39、負極時產(chǎn)生。相反地，如果二極管負極電壓高于正極，則處于反向偏置（reverse bias）狀態(tài)下，二極管不導(dǎo)通。正向偏置時，二極管正、負極之間會產(chǎn)生一個壓降（電壓下降）。這個壓降也稱為正向電壓（VF，forward voltage），它的大小與二極管的種類有關(guān)。如果是硅半導(dǎo)體材料制成的二極管，正向電壓VF=0.7V；如果是鍺半導(dǎo)體材料制成則正向電壓VF=0.15V。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾

40、克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.4.2整流50變壓器幫我們變換了交流電壓，不過從變壓器次級輸出的仍然是交流信號，這個交流信號的頻率與市電相同，都是50Hz，其波形是正弦波。通常會用整流電路把交流信號變成單向脈動電壓。常用的整流電路是一種稱為橋式全波整流的電路結(jié)構(gòu)：4支型號相同的二極管D1D4按圖示的方法連接在一起從而實現(xiàn)全波整流。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯No

41、kes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.4.2整流51 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.4.3整流全橋52因為橋式全波整流實在應(yīng)用得太多了，許多廠家干脆把4個同一型號的二極管集成在一起，制成整流全橋器件供電路設(shè)計時選用。整流全橋有3種等效的電路符號，每種電路符號的4個管腳分別為：2個AC管腳接交流輸入信號（接變壓器的輸出），由于

42、交流信號沒有正負之分，所以這2個AC管腳可以混用。另外，“”管腳為整流全橋的正極輸出，“”管腳為負極輸出，這兩個是整流全橋的輸出。由于經(jīng)過整流信號已經(jīng)具有直流信號的特征，所以“”和“”管腳不能混用，否則將燒毀負載。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.5.1 電容基礎(chǔ)知識53電容器（capacitor）是一種儲能器件，它不允許直流通過，但能讓交

43、流通過。電容容量的大小用法拉（farads，簡寫F）來描述，這也是電容容量的單位。由于F（法）是一個非常大的單位，通常還有mF（毫法）、F（微法）、nF（納法）、pF（皮法）等，它們之間的換算關(guān)系為：1F=103mF=106F=109nF=1012pF 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.5.1 電容基礎(chǔ)知識54電容采取直觀的數(shù)字標記法來指明容

44、量，方法為：電容表面印刷有容量的數(shù)值和單位，如1000F等。另外，耐壓值也常印在表面。單位縮寫的方法來標記，如3n3代表3.3nF，33n代表33nF、4p7代表4.7pF等。純數(shù)字的方法來標記，如103，其中“10”代表容量的前兩位數(shù)，最后一位“3”代表倍數(shù)（0的個數(shù)），單位一律是pF。所以103代表10 000pF，即10nF = 0.01F。類似的222代表2200pF、474代表470000pF，即470nF等。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller

45、編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.5.1 電容基礎(chǔ)知識55電容工作在電路中，需要考慮其耐壓值的問題。如果在其兩端的電壓超過了這個值電容肯定是要燒毀的。如果電壓超過得很夸張，那電容還會發(fā)生爆炸，殃及其他元器件。電容的耐壓值一般都會標記在其外殼上，在容量參數(shù)旁邊往往都能找到其耐壓值。如3n3的電容，其耐壓值為2000V，說明施加在該電容兩端的電壓不能超過2000V。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 micr

46、ocontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.5.2 電容的種類56電容分為滌綸電容、云母電容、瓷介電容、電解電容、可變電容等幾種。其中滌綸、云母、瓷介電容為無極性電容，它們有圖所示相同的電路符號和外觀。無極性電容的兩個管腳沒有極性之分，可以調(diào)換使用。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉

47、鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.5.2 電容的種類57電解電容是一種極性電容，其電路符號和外觀如圖所示，它在無極性電容電路符號的基礎(chǔ)上多出了一個“+”號。標有“”號的一端為正極，另一端為負極。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.5.2 電容的種類58注意，無論是鋁電解電容還是鉭電解電容都是有極性的電容，兩個管腳有正、負極之分，在使用時切不

48、可接反，否則很容易燒毀器件。此外，電解電容在選用時還需要注意其額定電壓，在器件兩端施加的電壓值如果超過了額定電壓，器件就會發(fā)熱甚至爆炸。常用的額定電壓有10V、16V、25V、35V、50V、75V、100V、125V、300V等，如圖所示的鋁電解是一個容量為1000F、額定電壓10V的器件。在已知電路工作電壓VCC的情況下，要選擇額定電壓高于VCC的電解電容器件。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾

49、克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.5.3 電源濾波59利用電容對電源進行濾波是一種最簡單的方法。在整流全橋之后加上了一個濾波電容C1，這樣一來，從整流全橋輸出的單向脈動電壓信號在上升段給電容C1充電，而在下降段電容C1向負載R1放電而使電壓不會馬上掉下來，相當于濾波之后輸出了一個直流電壓信號。濾波電容C1根據(jù)負載電流大小和濾波需要一般選擇容量范圍為100F10000F，耐壓值應(yīng)該高于變壓器的輸出電壓。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontrol

50、ler編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.6.1 三端穩(wěn)壓基礎(chǔ)知識60穩(wěn)壓，也就要在負載等條件改變時盡量穩(wěn)定、穩(wěn)住電源的輸出電壓，使電路中的用電器不受影響。許多電子電路中都使用集成電路穩(wěn)壓器（IC regulator）對電源進行穩(wěn)壓。集成電路穩(wěn)壓器按管腳的多少可分為三端固定式、三端可調(diào)式、多端可調(diào)式等。其中以三端式集成電路穩(wěn)壓器（簡稱三端穩(wěn)壓）最為常用。圖示為78系列三端穩(wěn)壓的外觀及管腳排布，該系列三端穩(wěn)壓可提供最大1A的電流，在大電流流過時發(fā)熱量較大，所以在使用時通常都在器件背面安裝散熱器。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)

51、”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.6.1 三端穩(wěn)壓基礎(chǔ)知識6178系列三端穩(wěn)壓共有10個型號的器件（其管腳排布相同）：7805、7806、7808、7809、7810、7812、7815、7818、7820、7824。每個型號后兩位數(shù)字表示器件的穩(wěn)壓值。三端穩(wěn)壓基本應(yīng)用電路：在220V AC經(jīng)過變壓器降壓、整流全橋整流、電容濾波之后，輸入到7805的IN端，從其

52、OUT端輸出的信號就形成穩(wěn)定的5 V 直流電壓（5V DC）。即便輸入電壓（市電）或負載電流在一定范圍內(nèi)變化，三端穩(wěn)壓總能將輸出電壓維持在5V DC。電容C1、C3起到儲能、濾波的作用，電容C2、C4容量較小，可對高頻噪音進行濾波。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.7.1 晶振基礎(chǔ)知識62晶振（crystal，全稱為“石英晶體振蕩器”）是利

53、用石英晶體的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件。每一個晶振都有自己惟一且穩(wěn)定的固有振蕩頻率，這個頻率會印在晶振器件的外殼上。由于石英晶體的固有振蕩頻率不會隨溫度變化而改變，因此，晶振的振蕩頻率非常穩(wěn)定，并且利用晶振設(shè)計的振蕩器電路廣泛應(yīng)用于計算機、家電等各類電子系統(tǒng)中。圖示為一種金屬外殼封裝的無源晶振外觀，其兩個管腳對應(yīng)著電路符號中兩端的引腳，沒有極性之分。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes

54、L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.8.1 單片機最簡系統(tǒng)63最簡系統(tǒng)，是使用最少的外圍元器件讓單片機能夠工作的電路。AT89S51單片機的最簡系統(tǒng)如圖所示，首先，單片機的VCC、GND接+5V以獲得工作電源。此外，還多出了兩個部分（陰影框），一個是復(fù)位電路，另一個是振蕩器。最后還有一個細節(jié)，就是單片機的 （31管腳）也接到了+5V上。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王

55、玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.8.2 電源端（VCC、GND）64AT89S51的VCC（40管腳）和GND（20管腳）分別為電源端和接地端，AT89S51的供電電壓范圍為直流+4.0+5.5V。電路中所有具有同名的電源標號或網(wǎng)絡(luò)標號之間是連通的，只是為了電路圖的美觀，沒有把這些連通的節(jié)點全部連接起來。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X

56、3.8.3 時鐘信號端（XTAL1、XTAL2）65AT89S51單片機的XTAL1端（19管腳）、XTAL2（18管腳）內(nèi)部有一個片內(nèi)振蕩器結(jié)構(gòu)，但仍然需要在XTAL1和XTAL2之間連接一個晶振Y1，并加上兩個容量介于2040pF的電容C1、C2組成時鐘電路，如圖所示。單片機上電后，用示波器可在XTAL1管腳觀察到頻率與晶振頻率相同的方波信號。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L

57、 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.8.3 時鐘信號端（XTAL1、XTAL2）66像圖示這種使用晶振配合產(chǎn)生時鐘信號的方法稱為內(nèi)部時鐘方式。晶振的頻率決定了該系統(tǒng)的時鐘頻率，比如晶振頻率選擇12MHz，那么單片機工作的頻率就是12MHz。根據(jù)系統(tǒng)對速度的要求，一般可以選擇1.2MHz12MHz的晶振。通常我們使用12MHz的晶振。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳W

58、ang Y 劉湘黔Liu X3.8.4 復(fù)位端（RST）67AT89S51單片機的RST端（9管腳）是復(fù)位端。當向RST端輸入一個短暫的高電平單片機就會復(fù)位，復(fù)位后單片機從頭開始執(zhí)行程序。如果在單片機執(zhí)行程序的過程中觸發(fā)復(fù)位，則單片機立即放棄當前操作而被強行從頭開始執(zhí)行程序。最簡單的復(fù)位電路就是在RST端與電源端之間連接一個10F左右的電解電容。單片機上電瞬間，電容C3的正極電壓瞬間變?yōu)?5V，C3對于這個瞬間的電壓突變相當于短路（隔直通交），于是+5V（高電平）相當于直接加到了單片機的RST端上。正是這個加在RST端的瞬間高電平使單片機復(fù)位。很快，電容C3充滿電，在電路中相當于斷路，于是RS

59、T端電平由高轉(zhuǎn)低，單片機隨即開始執(zhí)行程序。 歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.8.4 復(fù)位端（RST）68有時，只使用一個電解電容的復(fù)位電路可靠性不高，所以圖中給出兩種較好的復(fù)位電路。其中，按鈕開關(guān)S1可對單片機實現(xiàn)手動復(fù)位，當按下S1時，RST端獲得復(fù)位信號（高電平）而使單片機復(fù)位，此時無論單片機在進行什么操作都得乖乖的從頭開始執(zhí)行程序。

60、歡迎訪問“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息實例解讀8051單片機完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller編著：楊欣Yang X 張延強Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X3.8.5 外部程序存儲器訪問控制端69最簡系統(tǒng)中，AT89S51單片機的 端（31管腳）接了高電平。這是單片機的外部程序存儲器訪問控制端，顧名思義， 的電平控制著單片機是否去訪問外部程序存儲器。接高電平時，單片機執(zhí)行本單片機內(nèi)部程序存儲器中的程序，并在讀取完內(nèi)部程序存儲器地址為0FFFH上的數(shù)據(jù)后自動轉(zhuǎn)向讀取外