C語言課程之如何快速入門單片機C語言.docx

如何快速入門單片機C語言【摘 要】本文通過闡述如何快速入門單片機C語言，介紹了一種新的“邊學(xué)邊做”教學(xué)模式，并介紹了該教學(xué)模式應(yīng)用到單片機教學(xué)中的具體實施方案和準(zhǔn)備工作?！娟P(guān)鍵字】單片機C語言，單片機入門，邊學(xué)邊做單片機技術(shù)是一門實踐性很強的應(yīng)用性技術(shù)，需要硬件+軟件同時支持。所以單片機的學(xué)習(xí)必須做到理論聯(lián)系實踐。我們提倡的“邊學(xué)邊做”的學(xué)習(xí)方法就是把理論與實踐結(jié)合起來了，理論融入到實踐中，學(xué)一個知識點、做一次產(chǎn)品、編一次程序、總結(jié)一次學(xué)習(xí)成果，不需要死記理論知識。一、“邊學(xué)邊做”的教學(xué)方法概述本人在長期的教學(xué)改革研究中，提出了一種新的“邊學(xué)邊做”教學(xué)模式，該教學(xué)模式是在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)下，依據(jù)人的認(rèn)知規(guī)律設(shè)計完整的項目作為教學(xué)內(nèi)容，采用多媒體、網(wǎng)絡(luò)、仿真技術(shù)、實驗實訓(xùn)設(shè)備等教學(xué)手段，構(gòu)造真實的工作環(huán)境邊學(xué)邊做，提高應(yīng)用知識的能力，專門培養(yǎng)實用型、應(yīng)用型人才的一種教學(xué)模式。以單片機教學(xué)為例，首先分析單片機技術(shù)課程的知識目標(biāo)和能力目標(biāo)，將整個課程劃分為若干個具有遞進性和連貫性的“項目”。每個項目都是一個具體的產(chǎn)品設(shè)計與制作，都含有一些編程和焊接的新知識和新技能，以項目帶動教學(xué)，由淺入深地把知識和技能滲透到項目的實施過程中。按照這個教學(xué)思路，設(shè)計了三個單片機小制作，100個程序范例。二、準(zhǔn)備好一切1、工具準(zhǔn)備（1）計算機，俗稱電腦，一般的家用電腦完全能滿足需要。（2）單片機ISP下載線，用于把用戶編輯、編譯成功的原程序?qū)懙絾纹瑱C芯片中。我們?yōu)榇蠹彝扑]一款經(jīng)濟實惠，性能穩(wěn)定的免驅(qū)型下載線，本款單片機ISP下載線，插上計算機USB接口，自動就安裝了驅(qū)動，另一端連接在單片機產(chǎn)品的牛角座上，通過單片機ISP下載線專用軟件progisp20，二步就可以高速方便的把單片機原程序*.hex下載到單片機產(chǎn)品中了。單片機ISP下載線如下圖所示：（3）51單片機開發(fā)軟件平臺Keil軟件，提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS-51系列單片機的軟件，掌握這一軟件的使用對于使用51系列單片機的學(xué)習(xí)者來說是十分必要的。（4） EDA工具軟件Proteus，主要用于單片機仿真，它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具之一，受到單片機愛好者、從事單片機教學(xué)的教師、致力于單片機開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。（5）單片機ISP下載線專用軟件progisp，最近版本是progisp2.0，速度和性能均得到較大提升，操作簡單，兼容性好。2、知識準(zhǔn)備（1）單片機基礎(chǔ)知識，包括單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳功能、中斷系統(tǒng)，定時計數(shù)系統(tǒng)，串行通訊系統(tǒng)等。（2）單片機C語言基礎(chǔ)知識，包括C語言的數(shù)據(jù)類型與運算符、C語言語句、數(shù)組、指針、函數(shù)、編譯預(yù)處理等。（3）焊接技能，我們主張用萬能板制作單片機產(chǎn)品，因為這種實踐方法，不僅能鍛煉焊接技術(shù)，同時還能提高識別單片機硬件電路圖的能力，更重要的是掌握了單片機開發(fā)的基本步驟，提高了軟硬件的編程與設(shè)計能力，為日后開發(fā)設(shè)計電子產(chǎn)品打下堅實的基礎(chǔ)。因此訓(xùn)練好拖焊技術(shù)非常重要。（4）軟件使用技能，學(xué)單片機離不開軟件，因此掌握單片機開發(fā)常見的軟件非常重要。3、單片機學(xué)習(xí)套件準(zhǔn)備學(xué)習(xí)單片機技術(shù)必須注重“理論+實踐”的方法。如果只學(xué)理論知識而不動手操作，則收效甚微；如果只進行實踐操作而不學(xué)習(xí)理論知識，效果也不明顯。因此，學(xué)好單片機技術(shù)必須做到理論、實踐同時學(xué)，理論知識和實踐技能就像人的兩條腿，缺一不可。理論知識的學(xué)習(xí)可以通過看書、看視頻教程等方式進行，實踐技能就必須親自動手操作，購買單片機制作常用工具和學(xué)習(xí)套件就成了必然。我們?yōu)榇蠹以O(shè)計了三款單片機學(xué)習(xí)套件：（1）單片機最小系統(tǒng)的設(shè)計與制作套件（2）基于單片機控制的十六路LED倪紅燈（3）基于單片機控制的紅外二極管感應(yīng)計數(shù)器制作套件三、學(xué)習(xí)內(nèi)容詳解1、單片機最小系統(tǒng)的設(shè)計與制作套件主要是為了學(xué)習(xí)單片機入門基礎(chǔ)知識和單片機的引腳功能，掌握單片機延時程序的多種編寫方法，掌握單片機開發(fā)的基本步驟和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，掌握單片機簡單程序編輯、編譯、燒寫等的基本步驟。掌握單片機開發(fā)軟件Keil uVision4和程序燒寫軟件progisp的使用方法。能針對本作品正確編寫10個單片機C語言程序。單片機最小系統(tǒng)，或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的元件組成的以單片機為核心元件的可以正常工作的具有特定功能的單片機系統(tǒng)，是單片機產(chǎn)品開發(fā)的核心電路。2、基于單片機控制的十六路LED倪紅燈的設(shè)計與制作套件主要學(xué)習(xí)單片機P0、P1、P2、P3口作為輸入輸出口的使用方法，掌握單片機鍵盤的工作原理及使用方法，掌握單片機C語言源程序的結(jié)構(gòu)特點、標(biāo)志符與關(guān)鍵子、數(shù)據(jù)類型與運算符、C語言的語句、數(shù)組、指針、函數(shù)等用法。能針對本作品正確編寫30個單片機C語言程序，就是算基本入門單片機。3、基于單片機控制的紅外二極管感應(yīng)報警計數(shù)器套件主要學(xué)習(xí)單片機的定時器、計數(shù)器、中斷、及接口技術(shù)，掌握LED數(shù)碼管的工作原理和接口電路，能綜合運用模擬電路、數(shù)字電路、傳感器等基礎(chǔ)知識，設(shè)計與制作比較復(fù)雜的作品，并針對作品編寫50個左右的單片機C語言程序，就算已經(jīng)入門單片機技術(shù)了。通過動手制作上面三個單片機學(xué)習(xí)套件，編寫100個左右的單片機程序，就能快速入門單片機C語言了。四、單片機學(xué)習(xí)套件清單1、單片機最小系統(tǒng)的設(shè)計與制作套件1-單片機最小系統(tǒng)元件列表序號名稱代號規(guī)格數(shù)量備注1電阻R1，R2220歐姆22電阻R310K13電解電容C110UF14瓷片電容C2，C330PF25發(fā)光二極管D13MM16輕觸開關(guān)SW16X6X717晶振X112MHZ18牛腳座J110P19單片機芯片IC1AT89S51110萬能板7X9CM111IC緊鎖座DIP40P（綠色）112單排針 1*4PIN2.54mm213拖焊專用導(dǎo)線0.5單股銅導(dǎo)線2米14焊錫凱納0.8,很好用2米2、基于單片機控制的十六路LED倪紅燈的設(shè)計與制作套件2-十六路LED花樣顯示流水燈元件列表序號名稱代號規(guī)格數(shù)量備注1電阻R1，R7-R22220172電阻R2-R610K53電解電容C110UF14瓷片電容C2，C330PF25發(fā)光二極管D1-D163MM166輕觸開關(guān)K1-K56X6X757晶振X112MHZ18牛腳座J110P19單片機芯片IC1AT89S51110萬能板12X18CM111IC緊鎖座DIP40P（綠色）112單排針 1*4PIN2.54mm213拖焊專用導(dǎo)線0.5單股銅導(dǎo)線2米14焊錫凱納0.8,很好用4米3、基于單片機控制的紅外二極管感應(yīng)報警計數(shù)器套件3-紅外二極管感應(yīng)計數(shù)器元件列表序號名稱代號規(guī)格數(shù)量備注1電阻R1，R3,R7-R14220102電阻R230K13電阻R410K14電阻R6,R15,R161k35電位器R510K16電解電容C310UF17瓷片電容C1，C210428瓷片電容C4，C530PF29紅外發(fā)射二極管D15MM110紅外接收二極管D25MM111數(shù)碼管D3，D40.56共陽212三極管V1，V29012213輕觸開關(guān)