如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師課件

1、如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師1 實(shí)例解讀實(shí)例解讀5151單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller 楊欣楊欣Yang X 張延強(qiáng)張延強(qiáng)Zhang Y 編著編著 萊萊諾克斯諾克斯Nokes L 王玉鳳王玉鳳Wang Y 劉湘黔劉湘黔Liu X 主審主審 電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社 2011.2 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師2 歡迎訪問(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microcontroller

2、編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師3 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 知識(shí)儲(chǔ)備知識(shí)儲(chǔ)備 一個(gè)電子系統(tǒng)，比如機(jī)器 人，其背后蘊(yùn)涵的知識(shí)往 往是相當(dāng)豐富的。既有模 擬電路、數(shù)字電路，還有 嵌入式系統(tǒng)、機(jī)電一體化 等。 歡迎訪問(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)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(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔

3、Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師4 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.1.1 綜合素質(zhì)綜合素質(zhì) 電子血壓計(jì)，測(cè)量時(shí)將一個(gè)密封 的袖帶套在上臂上，按下按鈕啟 動(dòng)血壓測(cè)量后，單片機(jī)控制氣泵 工作，向袖帶中打氣從而增加其 中的壓力。當(dāng)壓力達(dá)到 200mmHg左右時(shí)即停止打氣并 緩慢放氣，在氣壓下降的過(guò)程中， 壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)袖帶中的壓 力變化，通過(guò)ADC進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換 后送給單片機(jī)分析，從而計(jì)算出 收縮壓（高壓）和舒張壓（低 壓）。 歡迎訪問(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用 All you need to know about the 8051 microco

4、ntroller 編著：楊欣Yang X 張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師5 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.1.2 軟件工具軟件工具 單片機(jī)及電路仿真： Proteus、Multisim等。 電路原理圖及PCB設(shè)計(jì)： Altium Designer (Protel)等 歡迎訪問(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)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(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯N

5、okes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師6 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.1.3 硬件工具之一：面包板硬件工具之一：面包板 在面包板上觀察電路的現(xiàn)象 是不是與設(shè)計(jì)的一致，以驗(yàn) 證電路圖設(shè)計(jì)的正確性，這 在電子電路設(shè)計(jì)中經(jīng)常用到。 歡迎訪問(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)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(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師7 第2章

6、 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.1.3 硬件工具之一：面包板硬件工具之一：面包板 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(gè)部分。 上半部分每列5個(gè)插孔之間是 導(dǎo)通的，下半部分每列5個(gè)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(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)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(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系

7、統(tǒng)工程師8 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.1.3 硬件工具之一：面包板硬件工具之一：面包板 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(shí) 現(xiàn)了電阻1與三極管1的e極的 電氣連接。 歡迎訪問(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)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(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang

8、Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師9 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.1.4 硬件工具之二：萬(wàn)用板和印刷電路板硬件工具之二：萬(wàn)用板和印刷電路板 元器件插在萬(wàn)用板的一面， 元器件管腳穿過(guò)萬(wàn)用板上的 過(guò)孔，在萬(wàn)用板另一面使用 電烙鐵焊接管腳與萬(wàn)用板上 的焊盤(pán)，然后焊接導(dǎo)線并通 過(guò)導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)元器件之間的電 氣連接。元器件一般都安裝 在萬(wàn)用板的同一面，導(dǎo)線可 以焊接在萬(wàn)用板的任意一面。 歡迎訪問(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)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

9、張延強(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師10 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.1.4 硬件工具之二：萬(wàn)用板和印刷電路板硬件工具之二：萬(wàn)用板和印刷電路板 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(lái)。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(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)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(qiáng)Zhang Y

10、主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師11 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.1.5 焊接工具焊接工具 歡迎訪問(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)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(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師12 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.1.6 焊接方法焊接方法 插元器件入過(guò)孔，焊接元器 件管腳與焊盤(pán)。 歡迎訪問(wèn)“

11、電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)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(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師13 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.1.6 焊接方法焊接方法 焊接時(shí)，從個(gè)頭較小的電阻、瓷介電容等元 器件開(kāi)始。把元器件插入印刷電路板的過(guò)孔， 并從另一側(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(guò)來(lái)），先 在電烙鐵頭上輕輕蹭一點(diǎn)焊錫以便更好的導(dǎo) 熱。接著把電烙鐵頭貼到

12、管腳和焊盤(pán)之間， 等焊盤(pán)上的溫度升高之后，一般會(huì)看到銅黃 色的焊盤(pán)表面產(chǎn)生微小的泡泡，這時(shí)再把焊 錫絲推到焊盤(pán)上。由于焊盤(pán)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(pán)之間，當(dāng)焊點(diǎn)形成一個(gè)較為圓滑、飽滿(mǎn) 的錫點(diǎn)后立即把焊錫絲拿走，然后是電烙鐵 頭。不一會(huì)，焊錫冷卻而即形成一個(gè)焊點(diǎn)。 歡迎訪問(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)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(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 如何成為單

13、片機(jī)系統(tǒng)工程師14 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.2.1 需求分析需求分析 需求分析是分析功能、確定參數(shù)要求的過(guò)程。無(wú)論在學(xué)習(xí)單片機(jī) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)或是將來(lái)設(shè)計(jì)一些解決實(shí)際問(wèn)題的項(xiàng)目，明確最終要達(dá) 到的功能非常重要。 比如一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)控制發(fā)光二極管的例子，功能確定為單片 機(jī)控制一個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)亮500ms，熄滅500ms，再點(diǎn)亮500ms， 再熄滅500ms如此反復(fù)。 歡迎訪問(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)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(qiáng)Zhang Y

14、 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師15 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.2.2 電路設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì) 左邊陰影框里就是單片機(jī)， 右邊的是發(fā)光二極管。 歡迎訪問(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)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(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師16 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.2.3 程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì) 單

15、片機(jī)程序用匯編語(yǔ)言或C51語(yǔ) 言編寫(xiě)，有許多計(jì)算機(jī)上的應(yīng) 用軟件可支持這兩種語(yǔ)言的單 片機(jī)程序開(kāi)發(fā)，比如第4章將要 介紹的Vision軟件等。用匯編 或C51語(yǔ)言設(shè)計(jì)好的單片機(jī)程序， 將通過(guò)一個(gè)連接計(jì)算機(jī)USB口 和單片機(jī)下載接口的下載器， 下載到單片機(jī)中。下載完成后， 單片機(jī)啟動(dòng)時(shí)運(yùn)行下載的程序 就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能了。 歡迎訪問(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)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(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang

16、Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師17 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.2.4 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試 在調(diào)試階段，也就是“磨合”軟件和硬件以便它們共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。當(dāng)程 序下載到單片機(jī)系統(tǒng)后，啟動(dòng)單片機(jī)運(yùn)行程序，觀察系統(tǒng)的“反應(yīng)”和我們 的設(shè)計(jì)是不是相符。 比如發(fā)光二極管以500ms為間隔進(jìn)行閃爍。當(dāng)程序設(shè)計(jì)完成并下載到單片機(jī) 之后，可能出現(xiàn)的問(wèn)題是發(fā)光二極管不閃爍或閃爍的時(shí)間間隔不對(duì)。如果出 現(xiàn)這些與設(shè)計(jì)不符的實(shí)驗(yàn)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(cuò)誤，修改后再下載到單片機(jī)系統(tǒng)中。如此反復(fù)，直到系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正 常為止。 歡迎訪問(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解

17、讀8051單片機(jī)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(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師18 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.3.1 發(fā)光二極管工作原理發(fā)光二極管工作原理 發(fā)光二極管（LED，電路符 號(hào) ）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(diǎn)大量使用在照 明設(shè)備中。發(fā)光二極管有極 性之分，當(dāng)有足夠的正向電 流（正極流向負(fù)極的電流， 約10mA30mA）通過(guò)時(shí)便 會(huì)發(fā)光。 歡迎訪問(wèn)“電

18、路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)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(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師19 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.3.2 單片機(jī)的控制單片機(jī)的控制 我們把發(fā)光二極管D1的負(fù)極連接在 單片機(jī)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(dāng)單片機(jī)的 P0.4口輸出低電平時(shí)（接地），發(fā) 光二極管D1正、負(fù)極之間獲得電壓 而被點(diǎn)亮；當(dāng)

19、P0.4口輸出高電平時(shí) （+5V），發(fā)光二極管D1則熄滅。 所以要實(shí)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(jī)的P0.4口以500ms 為間隔輸出高、低電平。 歡迎訪問(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)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(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師20 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.3.3 體驗(yàn)單片機(jī)控制發(fā)光二極管體驗(yàn)單片機(jī)

20、控制發(fā)光二極管 歡迎訪問(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)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(qiáng)Zhang Y 主審：萊諾克斯Nokes L 王玉鳳Wang Y 劉湘黔Liu X 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)工程師21 第2章 如何成為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師 2.4.1 需求分析需求分析 反應(yīng)時(shí)間測(cè)試儀的功能：?jiǎn)?片機(jī)向蜂鳴器輸出一個(gè)很短 的鳴響信號(hào)Vout（比如 500ms），測(cè)試者聽(tīng)到這個(gè) 信號(hào)后立即按下按鈕開(kāi)關(guān)向 單片機(jī)輸入一個(gè)信號(hào)Vin，單 片機(jī)只要計(jì)算出輸出信號(hào)Vout 與輸入信號(hào)Vin之間的時(shí)間差 就得到反應(yīng)時(shí)間（以ms為單 位），最后輸出到反應(yīng)時(shí)間 顯示器上顯示即可。 歡迎訪問(wèn)“電路飛翔網(wǎng)”獲取更多信息 實(shí)例解讀8051單片機(jī)完全學(xué)習(xí)