如何成为单片机系统工程师课件

1、如何成为单片机系统工程师1 实例解读实例解读5151单片机完全学习与应用单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 杨欣杨欣Yang X 张延强张延强Zhang Y 编著编著 莱莱诺克斯诺克斯Nokes L 王玉凤王玉凤Wang Y 刘湘黔刘湘黔Liu X 主审主审 电子工业出版社电子工业出版社 2011.2 如何成为单片机系统工程师2 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller

2、编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系统工程师3 第2章 如何成为单片机系统设计师 知识储备知识储备 一个电子系统，比如机器 人，其背后蕴涵的知识往 往是相当丰富的。既有模 拟电路、数字电路，还有 嵌入式系统、机电一体化 等。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔

3、Liu X 如何成为单片机系统工程师4 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.1.1 综合素质综合素质 电子血压计，测量时将一个密封 的袖带套在上臂上，按下按钮启 动血压测量后，单片机控制气泵 工作，向袖带中打气从而增加其 中的压力。当压力达到 200mmHg左右时即停止打气并 缓慢放气，在气压下降的过程中， 压力传感器实时监测袖带中的压 力变化，通过ADC进行模数转换 后送给单片机分析，从而计算出 收缩压（高压）和舒张压（低 压）。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microco

4、ntroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系统工程师5 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.1.2 软件工具软件工具 单片机及电路仿真： Proteus、Multisim等。 电路原理图及PCB设计： Altium Designer (Protel)等 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯N

5、okes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系统工程师6 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.1.3 硬件工具之一：面包板硬件工具之一：面包板 在面包板上观察电路的现象 是不是与设计的一致，以验 证电路图设计的正确性，这 在电子电路设计中经常用到。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系统工程师7 第2章

6、 如何成为单片机系统设计师 2.1.3 硬件工具之一：面包板硬件工具之一：面包板 面包板的表面有规则排列的 供插装元器件的插孔，在面 包板中间有一条中心分隔槽 把它分成上、下两个部分。 上半部分每列5个插孔之间是 导通的，下半部分每列5个插 孔之间也是导通的。而上、 下部分插孔之间不导通。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系

7、统工程师8 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.1.3 硬件工具之一：面包板硬件工具之一：面包板 电阻1，它一支管脚插在电源 正极排孔上，与电路的电源 正极导通；另一支管脚插在 下半部分的插孔中，而该插 孔下方用一根导线跨接到第3 列插孔中，而三极管1的e极 插于同列插孔中，这样就实 现了电阻1与三极管1的e极的 电气连接。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang

8、Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系统工程师9 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.1.4 硬件工具之二：万用板和印刷电路板硬件工具之二：万用板和印刷电路板 元器件插在万用板的一面， 元器件管脚穿过万用板上的 过孔，在万用板另一面使用 电烙铁焊接管脚与万用板上 的焊盘，然后焊接导线并通 过导线实现元器件之间的电 气连接。元器件一般都安装 在万用板的同一面，导线可 以焊接在万用板的任意一面。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X

9、张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系统工程师10 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.1.4 硬件工具之二：万用板和印刷电路板硬件工具之二：万用板和印刷电路板 电路原理图可生成印刷电路 板图。把印刷电路板图交给 电路板生产厂家就可以把印 刷电路板加工出来。电子产 品的电路板已经具备工作的 基本条件了。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y

10、主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系统工程师11 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.1.5 焊接工具焊接工具 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系统工程师12 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.1.6 焊接方法焊接方法 插元器件入过孔，焊接元器 件管脚与焊盘。 欢迎访问“

11、电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系统工程师13 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.1.6 焊接方法焊接方法 焊接时，从个头较小的电阻、瓷介电容等元 器件开始。把元器件插入印刷电路板的过孔， 并从另一侧伸出。左手拇指和食指捏着焊锡 丝，右手拿电烙铁（左撇子可反过来），先 在电烙铁头上轻轻蹭一点焊锡以便更好的导 热。接着把电烙铁头贴到

12、管脚和焊盘之间， 等焊盘上的温度升高之后，一般会看到铜黄 色的焊盘表面产生微小的泡泡，这时再把焊 锡丝推到焊盘上。由于焊盘温度已经可以把 焊锡丝熔化，所以焊锡丝很快熔化在管脚和 焊盘之间，当焊点形成一个较为圆滑、饱满 的锡点后立即把焊锡丝拿走，然后是电烙铁 头。不一会，焊锡冷却而即形成一个焊点。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 如何成为单

13、片机系统工程师14 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.2.1 需求分析需求分析 需求分析是分析功能、确定参数要求的过程。无论在学习单片机 系统设计或是将来设计一些解决实际问题的项目，明确最终要达 到的功能非常重要。 比如一个简单的单片机控制发光二极管的例子，功能确定为单片 机控制一个发光二极管点亮500ms，熄灭500ms，再点亮500ms， 再熄灭500ms如此反复。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y

14、 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系统工程师15 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.2.2 电路设计电路设计 左边阴影框里就是单片机， 右边的是发光二极管。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系统工程师16 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.2.3 程序设计程序设计 单

15、片机程序用汇编语言或C51语 言编写，有许多计算机上的应 用软件可支持这两种语言的单 片机程序开发，比如第4章将要 介绍的Vision软件等。用汇编 或C51语言设计好的单片机程序， 将通过一个连接计算机USB口 和单片机下载接口的下载器， 下载到单片机中。下载完成后， 单片机启动时运行下载的程序 就可以实现相应的控制功能了。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang

16、Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系统工程师17 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.2.4 系统调试系统调试 在调试阶段，也就是“磨合”软件和硬件以便它们共同实现系统功能。当程 序下载到单片机系统后，启动单片机运行程序，观察系统的“反应”和我们 的设计是不是相符。 比如发光二极管以500ms为间隔进行闪烁。当程序设计完成并下载到单片机 之后，可能出现的问题是发光二极管不闪烁或闪烁的时间间隔不对。如果出 现这些与设计不符的实验效果，首先在保证硬件电路是正确的前提下，回到 程序中找错误，修改后再下载到单片机系统中。如此反复，直到系统运转正 常为止。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解

17、读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系统工程师18 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.3.1 发光二极管工作原理发光二极管工作原理 发光二极管（LED，电路符 号 ）是一种最常用的指示 器件，近几年因其成本下降 和节能的特点大量使用在照 明设备中。发光二极管有极 性之分，当有足够的正向电 流（正极流向负极的电流， 约10mA30mA）通过时便 会发光。 欢迎访问“电

18、路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系统工程师19 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.3.2 单片机的控制单片机的控制 我们把发光二极管D1的负极连接在 单片机的P0.4口（35管脚）上，电 阻R1起到限流的作用。根据器件的 连接关系分析知道：当单片机的 P0.4口输出低电平时（接地），发 光二极管D1正、负极之间获得电压 而被点亮；当

19、P0.4口输出高电平时 （+5V），发光二极管D1则熄灭。 所以要实现图2-17所示的功能，即 让发光二极管以500ms为间隔闪烁， 变成了让单片机的P0.4口以500ms 为间隔输出高、低电平。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系统工程师20 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.3.3 体验单片机控制发光二极管体验单片机

20、控制发光二极管 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller 编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 如何成为单片机系统工程师21 第2章 如何成为单片机系统设计师 2.4.1 需求分析需求分析 反应时间测试仪的功能：单 片机向蜂鸣器输出一个很短 的鸣响信号Vout（比如 500ms），测试者听到这个 信号后立即按下按钮开关向 单片机输入一个信号Vin，单 片机只要计算出输出信号Vout 与输入信号Vin之间的时间差 就得到反应时间（以ms为单 位），最后输出到反应时间 显示器上显示即可。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习