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51单片机入门教程,新手也能快速入门

时间:2019-05-21

对于想学习单片机的新手来说,如何快速的入门是个问题。本片文章主要针对新手的51单片机入门介绍,及快速入门方法。

一、如何正确学习单片机

第一步:基础理论知识学习

基础理论知识包括模拟电路、数字电路和C语言知识。模拟电路和数字电路属于抽象学科,要把它学好还得费点精神。在你学习单片机之前,觉得模拟电路和数字电路基础不好的话,不要急着学习单片机,应该先回顾所学过的模拟电路和数字电路知识,为学习单片机加强基础。否则,你的单片机学习之路不仅会很艰难和漫长,还可能半途而废。

第二步:单片机实践

这是真正学习单片机的过程,既让人兴奋又让人疲惫,既让人无奈又让人不服,既让人孤独又让人充实,既让人气愤又让人欣慰,既有失落感又有成就感。其中的酸甜苦辣只有学过的人深有体会。思想上要有刻苦学习的决心,硬件上要有一套完整的学习开发工具,软件上要注重理论和实践相结合。

学习单片机是需要成本的。必须有一台电脑、一块单片机开发板(如果开发板不能直接下载程序代码的话还得需要一个编程器)、一套视频教程、一本单片机教材和一本C语言教材。

第三步:单片机硬件设计

硬件设计包括电路原理设计和PCB板设计。学习做硬件要比学习做软件麻烦,成本更高,周期更长。但是,学习单片机的最终目的是做产品开发----软件和硬件相结合形成完整的控制系统。所以,做硬件也是学习单片机技术的一个必学内容。

二、点亮一个发光二极管

1.发光二极管的发光原理

发光二极管简称LED,采用砷化镓、镓铝砷、和磷化镓等材料制成,其内部结构为一个PN结,具有单向导电性。 当在LED发光二极管PN结上加正向电压时, P区的空穴注入到N区,N区的电子注入到P区,这空穴与电子相复合时产生的能量大部分以光的形式出现,因此而发光,并且根据释放能量的不同能发出不同波长的光,在电路或仪器中可用作指示灯,也可以组成文字或显示器件。

发光二极管按封装(这里可以暂理解为外形)可分为直插式和贴片式的两种,按发光颜色可分为红色、蓝色、绿色等,如图1所,上面为帖片发光二极管,下边为直插式的发光二极管。


 LED工作时,应该串接一个限流电阻,该电阻的阻值大小应根据不同的使用电压和LED所需工作电流来选择。LED发光二极管的压降一般为1.5~3.0 V(红色和黄色一般为2V。其它颜色一般为3V),其工作电流一般取10~20 mA为宜。其限流电阻的计算公式为R=(U-UL)/I,U为电源电压,UL为发光二极管正常发光时端电压,I为发光二极管的电流。

以上是发光二极管的基础知识,但这里只说了一些重要的性质和参数,实际在做电路时还要考虑到其它的因素,如各种种样的封装尺寸以及价格等,下面说一下如何通过编程让实验板上的一个发光二极管发光。

学过电子技术的人应该知道,要让一个发光二极管发光我们可能采用如下电路实现,如图2,这里只要限流电阻选择恰当,就可以让发光二极管发光。

下面我们把电路稍作变化,如图3,把图2中接地的一端直接接到单片机的P1口的第1个引脚上,大家想想现在怎么才能让发光二极管发光呢?可能大家马上会说出,让单片机第1脚输出低电压,而单片机的引脚可以输出0和1两种电平,0代表低电平也就是低电压,1代表高电平也就高电压,也就是说我们现在只要能通过程序让某1脚输出0就可以了。


2、发光二极管及流水灯程序

2.1 点亮第一个发光二极管

上面我们介绍了发光二极管的发光原理,同时对实验板上的原理图作了相应的分析,下面给出点亮第一个发光管具体程序。关于工程文件的建立,前面已经详细的讲过,这里不在叙述,这里我们点击keil软件,建立工程LED1,然后建立文件LED1,最后输入程序如下

例1 点亮第一个发光二极管程序

(1)输入源程序(又称为程序编辑)

#include<reg52.h>//52系列单片机头文件

sbit D1=P1^0;//位定义单片机P1口的第1位

 void main()//主函数

{

       D1=0;//点亮第一个发光二极管

}


输入上面程序时,keil软件会自动识别C51的关键字,如本程序中的include、sbit、void,并会以不同的颜色加以提示,如果输入有误,则不会变颜色,这样就可以使得程序编写者减少输入错误,提高编程质量,当然这一系列的前提是,建立文件时必须先保存才会出现这种效果,这个也是我们上一节讲的为什么文件建好后最好先进行保存的原因。

(2)程序的编译与错误检查

程序输入完毕后,下一步的工作就是对文件进行编译和错误检查与排除。


(3)程序下载

在下载程序到单片机之前,我们还需做一步工作就是生成“HEX”文件生成的设置,因为单片机只能认识0和1之类的二进制数字代码,也就是说再复杂的程序最终下载到单片机内部都只能是一连串的二进数。单片机允许下载HEX文件和BIN文件,BIN是二进制文件,是binary的简称,可直接下载到单片机内部,HEX是十六进制文件,是hexadecimax的简称,下载时经过下载软件,又被翻译成二进制文件,最终下载到单片机里。

Keil软件可以直接输出HEX文件,但需要设置。此时回到编辑界面,然后点击Project Opitions for Targtet ‘Target 1’选项,或直接点击界面左上角快捷方式按钮,出现设置界面如图9。选择Output选项,然后在Creat Hex file选项前打钩,然后点击确定即可。


之后使用ISP软件将来此HEX文件下载到实验板中,就可以看到点亮第一个LED灯的实验现象了。


51单片机入门系列课程:https://www.eduartisan.com/course/list?category=99


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