AutoLeaders控制组—51单片机学习笔记(LED控制、独立按键、数码管)

单片机入门教程
本教程涵盖单片机基础知识、开发板介绍、点亮LED、控制LED闪烁与流水灯、独立按键控制LED、数码管显示等内容,适合单片机初学者。

本篇内容是观看B站江科大自化协UP主的教学视频所做的笔记,对其中内容有所引用,并结合自己的单片机板块进行了更改调整。

以下笔记内容以一个视频为一个片段(内容较多,可能不适合速食,望见谅)

根据测试,目录存在没法跳转准确的可能性(可能是因为内容太多的原因,可以考虑用左下方侧的目录跳转)

目录

1-0 下载keil时找不到文件路径问题的解决方法之一

1-1 单片机及开发板介绍

单片机(英文Micro Controller Unit,简称MCU)

STC89C52单片机

命名规则

以下是几种封装类型及图片:

单片机内部结构

开发板介绍

2-1 点亮一个LED

输入代码步骤:

编译配置文件

LED模块认识

写入程序

烧录程序

改进程序

补充程序

2-2 LED闪烁

获取延时代码

写入程序

2-3 LED流水灯

写入程序

优化程序

补充:获得其他文件的代码方式

3-1 独立按键控制LED亮灭

独立按键原理图

补充:

写入代码

补充:复位按键

3-2 独立按键控制LED状态

按键的抖动

消抖方法:

写入程序

3-3 独立按键控制LED显示二进制

写入代码

原理:

注意事项:

改进:

3-4 独立按键控制LED移位

4-1 静态数码管显示

LED数码管

 数码管引脚定义

一位数码管

四位一体数码管

数码管原理图

写入代码

 补充:

4-2 动态数码管显示

尝试写入代码

数码管的消隐

 自己尝试


1-0 下载keil时找不到文件路径问题的解决方法之一

链接如下:

https://mp.youkuaiyun.com/mp_blog/creation/editor/127588145

该博客是我遇到找不到下载文件路径时,处理的解决方法,希望能对同样有问题的朋友有所帮助。

1-1 单片机及开发板介绍

单片机(英文Micro Controller Unit,简称MCU)

结构:内部集成了CPU、RAM、ROM、定时器、中断系统、通讯接口等一系列电脑的常用硬件功能(不等于CPU,相当于小型计算机,但性能远低于计算机,能构成完整系统)

任务:信息采集(依靠传感器)、处理(依靠CPU)和硬件设备(例如电机,LED等)的控制

优点:单片机成本低、体积小、结构简单,在生活和工业控制领域大有所用

STC89C52单片机

——>51单片机开发清一色使用的芯片(初学者)

所属系列:51单片机系列

(背景知识:51单片机是指与8051单片机内核相同的单片机的统称,其中8051单片机是指intel于80年代开放的单片机,有51,就叫51单片机)

公司:STC公司(中国)

位数8位(计算机32位或64位)

RAM(random access memory,随机存储器):512字节

作用:短期存储(相当于运行内存,关机后清零,无法长期保存)

ROM(read only memory,只读存储器):8K(Flash)

—>Flash ROM比普通ROM读写速度快,擦写方便。

作用:长期存储(相当于手机内存跟电脑硬盘,能长期保存,负责存放我们烧写的程序)

工作频率:12MHZ(取决于单片机获得的时钟)

作用:知道单片机的速度

晶振图:(下图蓝色圈内)——>给单片机提供时钟

命名规则

命名图参考

所用单片机图

下面是用自己的单片机数字来对应:

1、STC表示公司名;

2、89表示系列(这里表示STC的12T/6T 的8051单片机);

3、C代表工作电压(C表示5.5~3.8V);

4、52代表程序空间大小(这里的程序空间大小为8K字节);

5、RC表示RAM的空间大小(RC为512字节);

Ps:这里单出来了RC,与视频的介绍的52跟RC合并为52不同,可能存在更新。

6、40表示工作频率(最大可达40MHZ);

  1. I表示工作温度范围(这里表示工业级:-40℃~85℃)
  2. PDIP表示封装类型(这里表示双列直插);

以下是几种封装类型及图片:

Ⅰ、DIP(双列直插式封装)

普及:DIP与PDIP同样指双列直插,只不过后者加入了P,强调是塑料封装。

Ⅱ、PLCC(表面贴装型封装)

Ⅲ、QFP(方型扁平式封装——表面贴装型一种)

普及:前面的L(1.4mm)或T(1.0mm)或没有(2.0-3.6mm),决定三种厚度。

Ⅳ、BGA(球栅阵列封装)

9、40表示管脚数

值得一提的是,如果前面内容相同,而封装不一样,那么只是外表不同,内部是一样的。

如下图:

 

内部芯片很小,而外面的部分(也就是方形铁壳)其实也属于一种外设(除芯片外的其他部件)。——(不得不说,江科大up主真的很有探索精神以及教学能力,感动)

单片机内部结构

几乎所有单片机都有兼容内核,或者说几乎一样的8051内核。(区别在外面——即除了中央方块单片机外的板子上外设不同)

看门狗:防止程序跑飞。

SRAM:静态内存(即上面说的RAM)。

闪存:即上面说的ROM。

I/O端口:即管脚(也可以叫引脚)内部接入地方,用于输入输出。

单片机管脚图:(需要记忆,如I/O口位置)

其中:1、Vcc为电源正极,Gnd为电源负极。

  2、XTAL1、XTAL2外接晶振,给单片机提供时钟。

3、引脚八个为一组(从0~7),共三组(从0~3)。

详细内部图:(取图来自购买的开发板附带资料)

其中结构采取总线结构,CPU可通过总线访问各个外部设备。

单片机最小系统:

晶振电路(图中晶振):

部件解释:两个电容为启动电容,电阻上下两条线的就是晶振元件,额外并联的电阻是为了更稳定的工作。

作用:使单片机内部的指令能在晶振振动一次时进入下一条指令(如果没有,将一直停在第一条指令,无法进行下去)。

复位电路:

作用:使指令从第一条开始,或者说在进行时,让其重新开始。

复位原理:高电平复位(即图中RST为正极<高电平>时复位,为负极<低电平>时不复位),在电容充满后断开。(此时RST从高电平恢复为低电平)

开发板介绍

原版图:

1、中央单片机

单片机可通过拉杆取出,但放回时需要按位置放回,否则可能会出现烧坏的问题。(通过上面的凹口定位放回)

2、LED模块

用途:可利用I/O口控制LED灯制作流水灯等。

3、独立按键与矩阵按键

用途:接收按键数值,从而实现一些功能。

4、红外接头

作用:接收遥控器的信号,可实现遥控(如自己制作家里的空调遥控器)。

附带遥控器:

5、USB下载模块(大致是这个部分,因为跟视频板子不一样)

作用:插上USB口后,即可进行单片机下载程序。

6、时钟芯片

作用:产生时间,读取时间,并将时间显示在其他屏幕上,可制作闹钟、小时钟。

7、复位系统

作用:手动按下复位按键(图中红色按键),程序从头开始执行。

8、AD\DA(模/数转换器)

作用:将模拟信号转换为数字信号给单片机,或者将数字信号转换为模拟信号给外部使用。

9、步进电机模块

作用:精确控制角度(不会随着电压变化而变化)。

Ps:需要自己购买配置(自带的是直流电机)。

10、蜂鸣器

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