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单片机(Single-Chip Microcomputer)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。 展开全文
单片机(Single-Chip Microcomputer)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。
信息
外文名
Microcontrollers
类    别
电路芯片
中文名
单片机
应    用
工业生产、电子设备等
单片机简介
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。 [1]  从二十世纪九十年代开始,单片机技术就已经发展起来,随着时代的进步与科技的发展,目前该技术的实践应用日渐成熟,单片机被广泛应用于各个领域。现如今,人们越来越重视单片机在智能电子技术方面的开发和应用,单片机的发展进入到新的时期,无论是自动测量还是智能仪表的实践,都能看到单片机技术的身影。当前工业发展进程中,电子行业属于新兴产业,工业生产中人们将电子信息技术成功运用,让电子信息技术与单片机技术相融合,有效提高了单片机应用效果。作为计算机技术中的一个分支,单片机技术在电子产品领域的应用,丰富了电子产品的功能,也为智能化电子设备的开发和应用提供了新的出路,实现了智能化电子设备的创新与发展。 [2]  单片机也被称为单片微控器,属于一种集成式电路芯片。在单片机中主要包含CPU、只读存储器ROM和随机存储器RAM等,多样化数据采集与控制系统能够让单片机完成各项复杂的运算,无论是对运算符号进行控制,还是对系统下达运算指令都能通过单片机完成。 由此可见,单片机凭借着强大的数据处理技术和计算功能可以在智能电子设备中充分应用。简单地说,单片机就是一块芯片,这块芯片组成了一个系统,通过集成电路技术的应用,将数据运算与处理能力集成到芯片中,实现对数据的高速化处理。 [2] 
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  • 51单片机通过WIFI模块ESP8266控制LED灯

    万次阅读 多人点赞 2018-06-16 18:47:40
    手机APP通过ESP8266 WIFI模块与51单片机通信控制LED灯的开关。下位机由单片机、ESP8266模块和LED灯组成,上位机由Android手机APP承担。我们在APP上发送LED灯的开关控制指令,ESP8266将收到的数据发送给单片机,从而...

    写在前面:

    本想将该设计全部开源,无奈理想丰满现实骨感,笔者不得不为五斗米折腰,为了小公主奶粉钱,已将全部源码设计资料和焊接成品挂在了某宝:
    https://item.taobao.com/item.htm?ft=t&id=626621440543

     

    一、系统方案

    手机APP通过ESP8266 WIFI模块与51单片机通信控制LED灯的开关。下位机由单片机、ESP8266模块和LED灯组成,上位机由Android手机APP承担。我们在APP上发送LED灯的开关控制指令,ESP8266将收到的数据发送给单片机,从而实现对LED灯进行开关控制。

     

    设计好的实物是这个样子:

    二、硬件设计

    ESP8266模块作为一个透传模块使用,RXD、TXD分别连接51单片机的TXD和RXD,VCC和CH_PD管脚接3.3V电压,GND接地,只需要连接这些管脚,ESP8266模块就可以正常工作了。在单片机P2口上连接了三个5mm的LED灯,分别是红黄蓝三种颜色,我们的目的是通过手机APP上的开关控制着三个LED灯的亮灭。

    ESP8266实物管脚图

    三、单片机软件设计

    硬件的连接不复杂,接下来主要是单片机和手机APP代码的编写。

    单片机代码主要是串口初始化、串口中断和ESP8266的初始化。首先是串口初始化:

            TMOD=0x20;		//定时器1工作在方式2
    	TH1 = 0xfd;		//波特率9600
    	TL1 = 0xfd;
    	SM0=0;                  //串口工作在方式1
    	SM1=1;
    	EA = 1;			//开总中断
    	REN = 1;		//使能串口
    	TR1 = 1;		//定时器1开始计时

    然后是ESP8266初始化:

            delayms(1000);                        //延时
    	sendString("AT+CWMODE=2\r\n");        //设置ESP8266工作在AP模式下
    	delayms(1000);	
    	sendString("AT+CIPMUX=1\r\n");        //允许多连接
    	delayms(1000);	
    	sendString("AT+CIPSERVER=1\r\n");     //建立服务器
    	delayms(1000);	
    	ES = 1;				      //esp8266初始化之后开串口中断

    贴上51单片机负责串口发送的两个函数:

    //发送一个字节
    void sendChar(uchar a)
    {
    	SBUF = a;
    	while(TI==0);
    	TI=0;
    	
    }
    
    //发送字符串
    void sendString(uchar *s)
    {
    	while(*s!='\0')
    	{
    		sendChar(*s);
    		s++;
    	}
    		
    }

    在串口中断中处理接收到的数据:

    1:打开红色灯    2:关闭红色灯

    3:打开黄色灯    4:关闭黄色灯

    5:打开蓝色灯    6:关闭蓝色灯

    esp8266在收到数据并转发给单片机时的数据格式:+IPD,<client号>,<收到的字符长度>:收到的字符,比如+IPD,0,5:hello,其中+PID是固定的;0代表的是TCP客户端编号,esp8266最多支持5个客户端同时连接,也就是说客户端编号是0到4,在本设计中由于只有一个客户端与esp8266相连,所以客户端编号是0;5代表收到的字符长度;hello是收到的字符。在本例中esp8266发送给单片机的数据是+IPD,0,1:1,我们把接收到的字符串缓存到字符数组中,所以在处理收到的数据逻辑中,首先判断是否是以'+'开始的,否则视作无效数据,然后判断数组中的第十个数据,因为第十个数据才是上位机发送过来的数据。

    void uart() interrupt 4
    {
        if(RI == 1)   
        {
            RI = 0;     //清除串口接收标志位
    	receiveTable[i]=SBUF;
    	if(receiveTable[0]=='+')
    	{
    		i++;
    	}
    	else
    	{
    		i=0;
    	}
    	if(i==10)
    	{
    		i=0;
    		switch(receiveTable[9])
    		{
    			case '1':
    				RedLED=0;
    				break;
    			case '2':
    				RedLED=1;
    				break;
    			case '3':
    				YellowLED=0;
    				break;
    			case '4':
    				YellowLED=1;
    				break;
    			case '5':
    				BlueLED=0;
    				break;
    			case '6':
    				BlueLED=1;
    				break;
    		}
    	}
        
      }
    }

     

    四、Android APP软件设计

     

    Android APP是借助Android Studio来开发的,界面比较简单,通过编辑框输入esp8266的IP地址和端口号,esp8266默认的IP地址是192.168.4.1,端口号是333,这些都可以通过AT指令进行修改。布局页面的xml代码我们就不贴了,熟悉Android开发的读者很快就能根据截图编写出来,放上一个APP界面的截图:

    我们主要看一下逻辑代码部分:

    首先是控件的初始化和按钮点击事件回调的绑定

        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_main);
            mBtnConnect = (Button) findViewById(R.id.btn_connect);
            mEtIP = (EditText) findViewById(R.id.et_ip);
            mEtPort = (EditText) findViewById(R.id.et_port);
            mBtnRedOn = (Button) findViewById(R.id.btn_red_on);
            mBtnRedOff = (Button) findViewById(R.id.btn_red_off);
            mBtnYellowOn = (Button) findViewById(R.id.btn_yellow_on);
            mBtnYellowOff = (Button) findViewById(R.id.btn_yellow_off);
            mBtnBlueOn = (Button) findViewById(R.id.btn_blue_on);
            mBtnBlueOff = (Button) findViewById(R.id.btn_blue_off);
            mBtnConnect.setOnClickListener(this);
            mBtnRedOn.setOnClickListener(this);
            mBtnRedOff.setOnClickListener(this);
            mBtnYellowOn.setOnClickListener(this);
            mBtnYellowOff.setOnClickListener(this);
            mBtnBlueOn.setOnClickListener(this);
            mBtnBlueOff.setOnClickListener(this);
    
        }

    按钮的点击回调方法:

        public void onClick(View v) {
            switch (v.getId()) {
                case R.id.btn_connect:
                    //连接
                    if (mSocket == null || !mSocket.isConnected()) {
                        String ip = mEtIP.getText().toString();
                        int port = Integer.valueOf(mEtPort.getText().toString());
                        mConnectThread = new ConnectThread(ip, port);
                        mConnectThread.start();
                    }
                    if (mSocket != null && mSocket.isConnected()) {
                        try {
                            mSocket.close();
                            mBtnConnect.setText("连接");
                        } catch (IOException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
    
                    break;
                case R.id.btn_red_on:         //开红灯
                    if (out != null) {
                        out.print("1");
                        out.flush();
                    }
                    break;
                case R.id.btn_red_off:        //关红灯
                    if (out != null) {
                        out.print("2");
                        out.flush();
                    }
                    break;
                case R.id.btn_yellow_on:
                    if (out != null) {
                        out.print("3");
                        out.flush();
                    }
                    break;
                case R.id.btn_yellow_off:
                    if (out != null) {
                        out.print("4");
                        out.flush();
                    }
                    break;
                case R.id.btn_blue_on:
                    if (out != null) {
                        out.print("5");
                        out.flush();
                    }
                    break;
                case R.id.btn_blue_off:
                    if (out != null) {
                        out.print("6");
                        out.flush();
                    }
                    break;
            }
        }
     

    负责连接esp8266的线程:

    private class ConnectThread extends Thread {
            private String ip;
            private int port;
    
            public ConnectThread(String ip, int port) {
                this.ip = ip;
                this.port = port;
            }
    
            @Override
            public void run() {
                try {
                    mSocket = new Socket(ip, port);
                    out = new PrintStream(mSocket.getOutputStream());
                    runOnUiThread(new Runnable() {
                        @Override
                        public void run() {
                            mBtnConnect.setText("断开");
                        }
                    });
                    new HeartBeatThread().start();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                    runOnUiThread(new Runnable() {
                        @Override
                        public void run() {
                            Toast.makeText(MainActivity.this, "连接失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                        }
                    });
                }
            }
        }

    本文完!

     

    展开全文
  • 电子设计从这开始——51单片机25个小作品

    万次阅读 多人点赞 2016-09-23 13:09:09
    这是大二我做某实验室管理员,为了方便自己管理整理,都是一些51单片机的小作品,适合给刚学完51单片机的新手练手 一目录 1基于51单片机的火灾温度烟雾报警器 2基于51单片机的声光电子琴 3基于51单片机的音乐喷泉 4...

            这是我大二做某实验室管理员,为了方便自己管理整理,都是一些51单片机的小作品,适合给刚学完51单片机的新手练手!

                  时间好快,目前我已经研二了,没有想到底下会有这么多评论,谢谢各位学弟学妹捧场!我在这统一回复,这些是我总结的可以用来练手的关于51单片机的小项目,不过我自己没有做过,真的没有资料。          

    一目录

    1基于51单片机的火灾温度烟雾报警器

    2基于51单片机的声光电子琴

    3基于51单片机的音乐喷泉

    4基于51单片机的智能温控风扇

    5基于51单片机的超声波测距

    6基于51单片机的无线温湿度控制系统设计

    7基于51单片机脉搏心率计

    8.基于51单片机led音乐频谱

    9.基于51单片机的智能充电器

    10.基于51单片机的贪吃蛇游戏

    11.基于51单片机的电子秤

    12.基于51单片机的视力保护器

    13.基于51单片机防人水位检测报警系统

    14.基于51单片机的声光控制器设计

    15.基于51单片机的红外计数器

    16.基于51单片机的自行车码表设计

    17.基于51单片机的计算器的设计

    18.基于51单片机的酒精浓度测试仪设计

    19.基于51单片机的智能台灯设计

    20.基于51单片机的卫星定位

    21.基于51单片机防尘PM2.5灰尘设计

    22.基于51单片机的无线音乐门铃

    23基于51单片机的短信收发控制器

    24.基于51单片机的智能插座定时开关设计

    25.基于51单片机的4*4*4单片机的光立方设计

     

    二.作品参考图

     

    1基于51单片机的火灾温度烟雾报警器

     

     

     

     

     

    2基于51单片机的声光电子琴

     

     

     

     

    3基于51单片机的音乐喷泉

     

     

     

     

    4基于51单片机的智能温控风扇

     

     

     

     

    5基于51单片机的超声波测距

     

     

    6基于51单片机的无线温湿度控制系统设计

    7基于51单片机脉搏心率计

    8.基于51单片机led音乐频谱

    9.基于51单片机的智能充电器

    10.基于51单片机的贪吃蛇游戏

    11.基于51单片机的电子秤

    12.基于51单片机的视力保护器

    13.基于51单片机防人水位检测报警系统

    14.基于51单片机的声光控制器设计

    15.基于51单片机的红外计数器

    16.基于51单片机的自行车码表设计

    17.基于51单片机的计算器的设计

    18.基于51单片机的酒精浓度测试仪设计

    19.基于51单片机的智能台灯设计

    20.基于51单片机的卫星定位

    21.基于51单片机防尘PM2.5灰尘设计

    22.基于51单片机的无线音乐门铃

    23基于51单片机的短信收发控制器

     

    24.基于51单片机的智能插座定时开关设计

     

    25.基于51单片机的4*4*4单片机的光立方设计

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    展开全文
  • 【单片机】51单片机最小系统

    千次阅读 2016-08-02 23:43:44
    51单片机最小系统由三部分组成:主控电路、复位电路、晶振电路。 添加LED电路和独立按键。原理图如下所示:

    51单片机最小系统由三部分组成:主控电路、复位电路、晶振电路。

    添加LED电路和独立按键。原理图如下所示:

     

     

     

     

     

     

     

     

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  • 快速入门51单片机

    千次阅读 多人点赞 2018-05-09 09:08:55
    首先打开看51单片机的管脚分布,51单片机是8个引脚一组,为什么是8个一组呢? 因为它是8位单片机,正好一个字节8位可以控制它 51单片机有4组(P1,P2,P3,P4)通用管脚,所以51单片机有4*8=32个通用管脚 管脚...

    有些学生觉得单片机很难学其实掌握入门方法也不难

    开发环境搭建,不用多说,看网上教程

    拿到51单片机该如何做?

    首先打开看51单片机的管脚分布,51单片机是8个引脚一组,为什么是8个一组呢?
    因为它是8位单片机,正好一个字节8位可以控制它
    51单片机有4组(P1,P2,P3,P4)通用管脚,所以51单片机有4*8=32个通用管脚

    管脚有那么可怕吗?

    其实通用管脚不就类似于开关,初学者先当开关用

    点灯也不难

    看下原理图,看开发板上的LED接到了哪个管脚,也就类似于接到了哪个开关
    例如LED接到了P1.0脚

    怎么点亮呢?

    家里面点灯不就是把开关打上吗?
    单片机也一样啊,给相应管脚输出高(1),或者(0)不就相当于把开关打上了吗
    只是这里的开关打上是相对而言的,看自己的原理图上的LED灯是怎么接线的
    如果LED灯一段接了正(VCC),那么另一端(管脚)输出(0)低电平,这样一高一低不就导通了吗
    反之,管脚输出(1)导通

    程序怎么写

    如果按纯粹的c语言来写

    #include "stdio.h"
    void main()    //void没有返回值  所以不用return
    {
        int LED;
    	 LED=0;   //假设(低电平)导通
    }
    

    以上程序看似正确,大家有没有想过LED代表什么?

    有的人可能会不假思索的说,不就是开关嘛,(管脚)

    的确没错,但是LED在这里只是一个普通变量哦

    问题:怎么办呢?

    答案 :这就是单片机c语言和普通c语言的不同,sbit 位定义##

    单片机c语言多了一个位定义:sbit LED=P1^0
    这样LED不再是普通变量了,它就可以代表一个管脚

    问题:P1^0哪里来的?

    答案:P1^0来自一个头文件 reg51.h或者reg52.h(区别不大)

    这样就出来了一个完整的LED单片机程序

    #include "stdio.h"
    #include "reg52.h"
    sbit  LED=p1^0;
    void main()    //void没有返回值  所以不用return
    {
        LED=0;   //假设(低电平)导通
        while(1);
    }
    

    问题:为什么要加while(1)?

    答案:因为,我们是要灯一直点亮,所以要死循环,

    有的会说:我不加死循环也是一直亮啊

    答案:那是你的程序又再次重启了一遍,为了让程序一直执行就加上死循环

    问题:如果我要点亮多个LED灯,一个一个定义那不要累死吗

    答案:不会累死的,因为刚开始是一位一位操作,我们还可以用一个字节直接控制一组LED(8)个灯

    因为单片机不是8位的吗,所以直接给LED=00000000; 这样就可以控制8个灯了,没有8个灯也没关系,只要找到对应的管脚(对应的位输出(0或者1))

    #include "stdio.h"
    #include "reg52.h"
    #define LED p1 //这里不再是位定义  P1包含在了reg52.h里面,其实P1就是一个地址而已,以后对地址有概念了再去深究
    void main()    //void没有返回值  所以不用return
    {
        LED=00000000;   //假设(低电平)导通 如果8位二进制麻烦,可以把它转换成十六进制
        while(1);
    }
    

    如果要灯流动(花样流水)怎么办

    答案:其实不就是把相应的灯打开关闭而已嘛

    为了流水方便,程序好写一点,可以看看(逻辑运算)(例如:移位,按位与(或)) 等知识##

    最后建议:

    1、先拿着例程烧录的开发板上去,建立自信
    2、看接线原理图分析例程,不懂可以看 视频教程,
    2、建议可以买一本郭天祥的51单片机书籍看看(视频别看,不咋地)
    3、看懂之后修改例程,按字节理解的思路写程序,搞点与例程不同的
    4、学了一段时期(两三周)后,制定小目标:做个小作品(交通路灯)啥的
    5、多问个究竟(为什么是这样的),网上找原因,比如(csdn,电子发烧友,51黑电子什么的)
    5、学会做笔记(写博客),把自己理解的写上去,便于以后查看

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