单片机就是一个小的计算机，不过他没有计算机那么好，方便的输入输出设备，计算机的输入设备就是鼠标，键盘等，方便的很，输出设备就是显示器，将输出非常清晰的显示在屏幕上。但是单片机的输入输出都是他的引脚，需要通过编程控制。

       单片机和PC机相同的地方就是都有CPU(我把单片机的微控制器核也叫CPU)，内存（单片机的ROM，RAM，FLASH等），时钟系统，中断系统，定时器等等。

      一， 单片机最小系统就是单片机能够运行起来的必要条件：


   1.电源 2.晶振 3.复位电路  没有电源就没有能源，就不能工作；没有晶振，就没有时钟电路，就没有节拍，指令就不能按一定的步调运行；没有复位电路，单片机就很不可靠，会出现“死机”、“程序走飞（PC）”等现象。

   

   二，一些重要概念

    1. 我们对单片机编程不过就是设置单片机内部的寄存器和端口引脚以便输出高低电平控制其他（连接在单片机上）器件而已。

    2. 编程中最重要的是1：配置时钟，2：配置IO口，3：配置复位方式，看门狗设置等等

       次要的是：中断（外部，定时器，串口），串口，ADC，XRAM读写，内部FLASH等。   


    3. 1个机器周期 =12个时钟周期（晶振的振荡周期）   


    4. while(1);让单片机一直工作，等待中断！防止程序跑飞等。

    5. 51单片机共111条汇编指令，
7种寻址方式：

1.立即寻址 MOV A,#01H

2.直接寻址 MOV A,20H

3.寄存器寻址 MOV A,R3(A,B,Cy,DPTR)



4.寄存器间接寻址 MOVA，@R0  R1

5.变址寻址 MOVC  A, @A+DPTR

6.相对寻址 SJMP   rel; （PC）←（PC） + 2（指令长度） +  rel

7.位寻址 位寻址是直接寻址方式的一种，其特点是对8位二进制数中的某一位的地址进行操作。

MOV 00h，C，MOV  20H.0, C  ,PSW.6

 

     6. XRAM（分内外）读写 

      1> XBYTE[address]=data   写数据

         data=XBYTE[address]   读数据；


   2>char xdata *mydat;
      ......
      mydat=(char xdata*)0x0030;
      *mydat=31;
   3>汇编方式

	mov dptr,#1000h
	mov a,#55h
	movx @dptr,a

      7.  读端口信号是必须先向端口写“1”，然后再读，这就是单片机口信号的准双向的含义。切记！

      8.  模拟输入或数字I/O，推挽（强）或漏极开路输出（IO，inout）


 

9. 一些寄存器默认设置即可，配置了可能会有警告。usb clock.clksel=1  10. Keil C 里面Lib库文件的生成与调用，可以自己做lib。

11. ram高128位只能间接寻址。idata,一些人可能没有用到idata，发现data不够用。

12 1s=1000ms=1000000us=1000000000ns.

13.
x M晶振定时 y ms: TH1 = (65536 - (x/12)*y*1000) / 256;     TL1 = (65536 - (x/12)*y*1000) % 256;16位的哦，亲！

假设C8051F020单片机的晶振是22114800Hz，测每秒计22114800个数 经过12分频后，每秒计22114800÷12=1842900个数，如果设置计数器初值是 0xfe90（即十进制65165），则需要计的数的个数为65535-65165=360，那么定时器的 时间为(360÷1842900)(S)≈0.195ms,即0.2ms。

#define uchar unsigned char

#define uint  unsigned int

#define ulong unsigned long #define bool  bit


 


#include<C8051F330.h>

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define ulong unsigned long //引脚定义

sbit In1= P0^3; sbit In2= P0^7; sbit In3= P1^3; sbit In4= P1^7; sbit Out1= P0^3; sbit Out2= P0^7; sbit Out3= P1^3; sbit Out4= P1^7;

//----------------------------------------------------------------------------- //功能：延时 //入口参数：yc //出口参数：无 //-----------------------------------------------------------------------------

void delay(uint time)

{

  while(--time);

}

//----------------------------------------------------------------------------- //功能：单片机C8051F330初始化 //入口参数：无 //出口参数：无 //-----------------------------------------------------------------------------

void Mcu_Init(void) { 

  PCA0MD&=~0x40;                 //禁止内部看门狗  

  OSCICN = 0x83;                 //内部振荡控制寄存器,使能H-F,八分频  

OSCICL = 0x00;                 //期望输出频率也是24.5MHz

  CLKSEL = 0x00;                  //系统时钟取自内部高频振荡器  

RSTSRC = 0x04;                 //检测到时钟丢失时允许系统复位

}

 

 

//----------------------------------------------------------------------------- //功能：MCU I/O口配置 //入口参数：无 //出口参数：无 //-----------------------------------------------------------------------------

 

void PORT_Init (void) {    

P0MDOUT  = 0x88;                         //P0.3,P0.7推挽输出   

P1MDOUT  = 0x88;                  //P1.3,P1.7推挽输出   

XBR0     = 0x00;  

  XBR1     = 0x40;                  //使能交叉开关和弱上拉 }

//----------------------------------------------------------------------------- // 功能：所有设备初始化 //----------------------------------------------------------------------------- // 入口参数：无 // 出口参数：无 //-----------------------------------------------------------------------------

 

void Init_Device (void) {   

Mcu_Init();   

PORT_Init();

} void main() {

     Init_Device();     

delay(10);          

     while(1){            }

 

}

        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



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第一部分。单片机简介

MSC-51单片机指以8051为核心的单片机，由美国的Intel公司在1980年推出，80C51是MCS-51系列中的一个典型品种；其它厂商以8051为基核开发出的CMOS工艺单片机产品统称为80C51系列。

单片机：在一片集成电路芯片上集成微处理器（CPU）、存储器（ROM和RAM）、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机（single chip Microcomputer）也叫微控制器（MCU）。

CPU（ Central Processing Unit ）：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器；

RAM（ Random-Access Memory ）：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据；

ROM （Read-Only Memory）：用以存放程序、一些原始数据和表格；

I/O（input/output）口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出；

T/C (timer/counter)：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；

 数字电路中只有两种电平：高和低

单片机为TTL电平： 高 +5V      低 0V

RS232电平：计算机的串口   高 -12V     低+12V

所以计算机与单片机之间通讯时需要加电平转换芯片max232等其他芯片

数字电路的点评特性据定了他只能用二级制：

二进制逻辑运算，与或非和异或

数据类型：

因为51单片机是8位的，所以他的数据类型一般用unsigned char 



第二部分。引脚简介

1.  电源引脚：Vcc （40脚）：电源端，接+5V电源。

Vss(Gnd) （20脚）：接地端，接+5V电源地端

2. 外接晶体引脚：XTAL1和XTAL2

89C51内部有一个振荡器和时钟产生电路。

XTAL1（19脚）：   片内振荡电路反相放大器输入

XTAL2（18脚）：片内振荡电路反相放大器输出 当采用内部时钟时,片外连接石 英晶体和微调电容，产生原始 的振荡脉冲信号。

采用外部时钟时, XTAL1输入 外部时钟脉冲信号, XTAL2悬空.

3. 控制信号引脚：RST、ALE、PSEN、EA

RST (9脚) : 复位信号输入端，高电平有效。

          保持两个机器周期高电平时,完成复位操作。

ALE/PROG (30脚) :

地址锁存允许输出端/编程脉冲输入端

正常时,连续输出振荡器频率的1/6正脉冲信号。

访问片外存储器时：

作为锁存P0口低8位地址的控制信号。

对8751片内 ROM编程写入时：作为编程脉冲输入端。

PSEN (29脚): 外部程序存储器读选通输出信号

访问片外ROM时,输出负脉冲作为读ROM选通.

常连接到片外ROM芯片的输出允许端（OE）作外部ROM的读选通信号。

EA/Vpp (31脚):

外部程序存储器地址使能输入/编程电压输入端.   平常,接“1”时，CPU访问片内4KB的ROM，当地址超4KB时，自动转向片外ROM中的程序。当接“0”时，CPU只访问片外ROM。 第2功能Vpp              对8051编程时，编程电压输入端。

4. 输入/输出端口引脚 P0、P1、P2、P3

4个8位的并行输入/输出端口，共32个引脚。作为通用输入/输出端口

通用输入/输出端口

     准双向口:  作输入时要先对锁存器写“1”。默认启动初始化为高电平

P0端口（P0.0—P0.7，第39—32脚）：

      漏极开路的准双向口, 内部没有上拉电阻，为搞阻状态，不能正常输出高低电平，做I/O时需要接上拉电阻（10K）

P1端口（P1.0—P1.7，第1—8脚）：

      内部带上拉电阻的准双向口,在做输入时要先1

P2端口（P2.0—P2.7，第21—28脚）：

      内部带上拉电阻的准双向口,与P1相似

P3端口（P3.0—P3.7，第10—17脚）：

      内部带上拉电阻的准双向口,做I/O时与P1相似，另外有第二功能

P3口的第二功能



 

文章目录
一. 任务要求
二. 系统原理
三. 整体方案
1. 控制模块
最小系统
去除AD网格线
2. 电机驱动模块
3. 电源模块
4. 循迹模块
5. 超声波测距模块
四. 车体实物图
五. 软件实现

这学期开设的51单片机课程的课程设计即将验收，今天开始正式着手做循迹小车~
一. 任务要求



二. 系统原理
本系统以设计题目的要求为目的，采用STC89C52单片机为控制核心,利用红外传感器检测轨道，控制电动小汽车的自动循迹，快慢速行驶。
这里的轨道是指汽车沿着白色地板上的黑线行驶。由于黑线与白地板的反射系数不同，可以根据接收到的反射光的强度来判断“道路”。常用的方法是红外检测。
红外检测方法，即在汽车行驶过程中，利用红外光在具有不同颜色的物体表面的不同反射特性，不断向地面发射红外光。当红外光与白纸地板相遇时，会发生漫反射，反射光被安装在车内的接收器接收，如果遇到黑线，就会变成红色。外部光被吸收，车内的接收器不能接收红外线。单片机根据是否接收到反射的红外光来确定黑线的位置和汽车的行驶路线。
三. 整体方案
1. 控制模块
小车的核心控制部件采用STC公司生产的8位单片机STC89C52。它是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但是做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。STC89C52有3个16 位定时器/计数器，2个外部中断,1个串口中断。
最小系统
51单片机的具体引脚功能不细说，不了解的可自行百度。直接上最小系统电路图（自己画的，凑合着看）。顺便说一句，在我看来一个没有指示灯的电路是最烦的电路<(｀^´)> 我的复位一定要有灯才行！


三部分：

①电源电路：给单片机提供5V的电源

②时钟电路：外接11.0592M石英晶振。

③复位电路：确保单片机是从一个确定的初始状态开始。
焊接时注意P0口要接上拉电阻，否则不能用，一般都用排阻做上拉电阻（当然如果能自己画板子就更好了）。
去除AD网格线
记一下怎么去除AD网格线，如图步骤，最后去掉Visible前面的对勾即可，别忘记最后点OK：


2. 电机驱动模块
我使用的是最经典的LM298N电机驱动：
我太喜欢用298了。不仅可以接至12v（即拥有更强的驱动能力），而且有过电流保护功能，当出现电机卡死时，可以保护电路和电机等。且自带7805降压模块可直接给单片机供电~~

实物图：



驱动与各部分的连接简介：

输出A、B：分别接到左右马达上，通过使能A、使能B来控制电机正常工作（接高电平为正常工作）；

单片机IO控制输入（即IN1-IN4）：用来控制马达正反转。接单片机引脚，通过在程序中给引脚高低电平实现正转或反转（详见下边输入输出关系表）；

12V输入：接电池盒正极；

5V输入：接单片机VCC，给单片机供电；

电源地（即GND）：把电池盒负极和单片机的GND一起接入。



电路图：



输入输出关系（使能ENA、ENB均为1的状态下）：




In1
In2
运转状态




1
0
正转


0
1
反转


1
1
刹停


0
0
停止


3. 电源模块
我自己使用的是两节18500锂电池供电。如果觉得两节电池不够，三节12V又太大，也可以在中间加一个7809稳压管把电压降到9V再接入驱动：


4. 循迹模块
光电循迹是由四对红外收发管组成，通过检测接收到的反射光强，判断黑白线。
当模块探测灯检测到黑线时指示灯熄灭，同时 OUT端口持续输出高电平信号，反之未检测到黑线的探测灯应常亮，OUT端口输出低电平。该模块检测距离 2～60cm，检测角度 35 ° ，检测距离可以通过电位器进行调节，顺时针调电位器，灵敏度增加；逆时针调电位器，灵敏度减少。



原理图由红外对管和电压比较器两部分组成，红外对管输出的模拟电压通过电压比较器转换成数字电平输出到单片机。
主控板的电路图：



小板电路图：



注意连接的时候：VCC-VCC、GND-GND、IN-OUT。
比较器LM339


5. 超声波测距模块
实物图：



电路图：



工作原理：

　　（1）采用IO口TRIG触发测距，给至少10us的高电平信号;

　　（2）模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；

　　（3）有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。

　　测试距离=（高电平时间*声速（340M/S））/2;
四. 车体实物图

五. 软件实现
#include<reg52.h>
typedef unsigned int u16;
typedef unsigned char u8;

sbit ENA = P2^0;   //右点机使能
sbit IN1 = P2^1;   //为0右轮反转
sbit IN2 = P2^2;   //为0右轮正转
sbit IN3 = P2^3;   //为0左轮正转
sbit IN4 = P2^4;   //为0左轮反转
sbit ENB = P2^5;   //左电机使能

sbit left1 = P1^3;
sbit left2 = P1^2;
sbit right1 = P1^1;
sbit right2 = P1^0;

u8 PWMCnt1 = 0;
u8 PWMCnt2 = 0;
u8 cntPWM1 = 0;
u8 cntPWM2 = 0;

void Timer0Init();
void XunJi();

void main()
{
	Timer0Init();
	while(1)
	{
		XunJi();

	}	
}
// i = 1时， 大概延时10us
//void delay(u16 i)
//{
//    while (i--);
//}

void Timer0Init()
{
	TH0 = 0xFF;
	TL0 = 0xA3;
	TMOD &= 0xF0;
	TMOD |= 0x01;
	EA = 1;
	ET0 = 1;
	TR0 = 1;
}

void TurnRight1()		   //右转
{
	IN1 = 0;	//右轮反转
	IN2 = 1;

	IN3 = 0;	//左轮正转
	IN4 = 1;
	cntPWM1 = 70;
	cntPWM2	= 55;
}

void TurnRight2()		   //右转
{
	IN1 = 0;	//右轮反转
	IN2 = 1;

	IN3 = 0;	//左轮正转
	IN4 = 1;
	cntPWM1 = 50;
	cntPWM2	= 40;
}

void TurnLeft1()				//左转
{
	IN1 = 1;
	IN2 = 0;   	//右轮正转

	IN3 = 1;
	IN4 = 0;   	//左轮反转
	cntPWM1 = 55;
	cntPWM2	= 70;
}			  	

void TurnLeft2()				//左转
{
	IN1 = 1;
	IN2 = 0;   	//右轮正转

	IN3 = 1;
	IN4 = 0;   	//左轮反转
	cntPWM1 = 40;
	cntPWM2	= 50;
}	
	
void Forward()				 //前进
{
	IN1 = 1;
	IN2 = 0;   	//右轮正转

	IN3 = 0;   	//左轮正转
	IN4 = 1;

	cntPWM1 = 40;
	cntPWM2	= 40;
}

//void Backward()					 //后退
//{
//	IN1 = 0;	//右轮反转
//	IN2 = 1;
//
//	IN3 = 1;
//	IN4 = 0;	//左轮反转
//	cntPWM1 = 30;
//	cntPWM2	= 30;
//}

void Stop()					  //停止
{
	IN1 = 0;
	IN2 = 0;

	IN3 = 0;
	IN4 = 0;
}
void XunJi()

{
	unsigned char flag = 0;

	if((left1 == 0)&&(left2 == 0)&&(right1 == 0)&&(right2 == 0))   //0 0 0 0
		flag = 0;

	if((left1 == 0)&&(left2 == 0)&&(right1 == 0)&&(right2 == 1))   //0 0 0 1
		flag = 1;

	if((left1 == 0)&&(left2 == 0)&&(right1 == 1)&&(right2 == 0))   //0 0 1 0
		flag = 0;

	if((left1 == 0)&&(left2 == 0)&&(right1 == 1)&&(right2 == 1))   //0 0 1 1
		flag = 1;

	if((left1 == 0)&&(left2 == 1)&&(right1 == 0)&&(right2 == 0))   //0 1 0 0
		flag = 0;

	if((left1 == 0)&&(left2 == 1)&&(right1 == 0)&&(right2 == 1))   //0 1 0 1
		flag = 4;

	if((left1 == 0)&&(left2 == 1)&&(right1 == 1)&&(right2 == 0))   //0 1 1 0
		flag = 0;
	
	if((left1 == 0)&&(left2 == 1)&&(right1 == 1)&&(right2 == 1))    //0 1 1 1
		flag = 1;
	
	if((left1 == 1)&&(left2 == 0)&&(right1 == 0)&&(right2 == 0))   //1 0 0 0
		flag = 3;
	
	if((left1 == 1)&&(left2 == 0)&&(right1 == 0)&&(right2 == 1))   //1 0 0 1
		flag = 0;
	
	if((left1 == 1)&&(left2 == 0)&&(right1 == 1)&&(right2 == 0))   //1 0 1 0
		flag = 2;
	// ?
	if((left1 == 1)&&(left2 == 0)&&(right1 == 1)&&(right2 == 1))   //1 0 1 1
		flag = 0;
	
	if((left1 == 1)&&(left2 == 1)&&(right1 == 0)&&(right2 == 0))   //1 1 0 0
		flag = 3;
	 //?
	if((left1 == 1)&&(left2 == 1)&&(right1 == 0)&&(right2 == 1))   //1 1 0 1
		flag = 0;

	if((left1 == 1)&&(left2 == 1)&&(right1 == 1)&&(right2 == 0))   //1 1 1 0
		flag = 3;
	
	if((left1 == 1)&&(left2 == 1)&&(right1 == 1)&&(right2 == 1))   //1 1 1 1
		flag = 5;
	
	switch(flag)
	
{
		case 0:Forward();break;
		
		
		case 1:TurnRight1();break;
		
		
		case 2:TurnRight2();break;
		
		
		case 3:TurnLeft1();break;
		
		
		case 4:TurnLeft2();break;


		default:Stop();break;
	}
}

void InterruptTime0() interrupt 1
{
	PWMCnt1++;
	PWMCnt2++;
	
	if(PWMCnt1  >= 200)
	{
		PWMCnt1 = 0;
	}
	if(PWMCnt1 <= cntPWM1)
	{
		ENA = 1;
	}
	else
	{
		ENA = 0;
	}

	if(PWMCnt2 >= 200)
	{
		PWMCnt2 = 0;
	}
	if(PWMCnt2 <= cntPWM2)
	{
		ENB = 1;
	}
	else
	{
		ENB = 0;
	}

	TH0 = (65536 - 50)/256;
	TL0 = (65536 - 50)%256;
}