《单片机培训》

1、.一、单片机概述一、单片机概述 针对比赛项目的具体功能，对所用针对比赛项目的具体功能，对所用单片机模块进行介绍。前期知识准备单片机模块进行介绍。前期知识准备引脚图说明引脚图说明 重要！. 单片机工作在稳定的单片机工作在稳定的5V下，引脚数字下，引脚数字信号输出的驱动能力强，拉出（流出）信号输出的驱动能力强，拉出（流出）和灌入（注入）电流均达到了和灌入（注入）电流均达到了25mA，一，一般引脚都有第一、第二功能，所以使用般引脚都有第一、第二功能，所以使用的时要进行功能的选择，一般第一项为的时要进行功能的选择，一般第一项为默认功能。如：默认功能。如：17脚默认为脚默认为I/O口功能口功能RC2。还

2、有闲置的输入。还有闲置的输入I/O口不要悬空，口不要悬空，要么接地要么接电源。为什么不要悬空要么接地要么接电源。为什么不要悬空.悬空会造成额外的电流损失，还有引脚输入悬空会造成额外的电流损失，还有引脚输入阻抗（电阻对直流的阻碍，电容、电感对交阻抗（电阻对直流的阻碍，电容、电感对交流电的阻碍作用）大，引脚上易积累电荷，流电的阻碍作用）大，引脚上易积累电荷，产生较大的感应电动势，使引脚处于（产生较大的感应电动势，使引脚处于（01）的过渡间，造成单片机门限判别电路对信号的过渡间，造成单片机门限判别电路对信号的判断模糊现象。另外引脚作为驱动输出时，的判断模糊现象。另外引脚作为驱动输出时，接适当的限流电

3、阻（芯片内部电路所致）。接适当的限流电阻（芯片内部电路所致）。.n单片机对输入引脚高低电平的门限判别（TTL）n单片机采用二值数字逻辑（以二元集合O,1为变化元的逻辑系统，即只有逻辑0和1，也就是我们平时说的高低电平）。对于TTL电平，我们通俗地说，在4.5-5V之间为逻辑1，高电平：在0V左右为逻辑0，低电平。n扩展：扩展：TTL输出高电压2.4V，输出低电压20usGO=1;/GO=1;/开启转换开启转换While(While(ADADGO=1);GO=1);/等待等待AD转换结束转换结束ADADGO/清清0,转换结束转换结束, ,读取读取ADRESH结果结果.三、电机控制模块三、电机控制

4、模块目的：控制小车车轮方向及调节车轮速度目的：控制小车车轮方向及调节车轮速度1 1、普通直流电机怎样才可以转起来？、普通直流电机怎样才可以转起来？电机两端施加一定电压且有电流流过电机。电机两端施加一定电压且有电流流过电机。2 2、为什么不用单片机引脚去驱动普通直流、为什么不用单片机引脚去驱动普通直流电机？电机？A A、功率不够。最大功、功率不够。最大功P=25mA*5v=75mWB B、功率足够也不行，普通直流电机内部有、功率足够也不行，普通直流电机内部有线圈，在电机断电时，由于它有惯性，会慢线圈，在电机断电时，由于它有惯性，会慢慢停下来，据法拉第电磁感应定律，这样会慢停下来，据法拉第电磁感应

5、定律，这样会产生瞬间感应电动势，它对我们单片机引脚产生瞬间感应电动势，它对我们单片机引脚产生不小的冲击，严重会损坏单片机内部电产生不小的冲击，严重会损坏单片机内部电路。路。.综上，在电机控制过程中，电机与单综上，在电机控制过程中，电机与单片机引脚要隔开，这里我们使用的是片机引脚要隔开，这里我们使用的是芯片为前面介绍的芯片为前面介绍的L298.3、怎样调速控制电机？引导 单片机调速控制电机就如同流水带动水车，水流大，水车转速快，如果我们让 水流断断续续流动，那么水车也会流断断续续转动，这是我们宏观上看见的现象，微观地看，应用在电机上，只是电机转动有惯性，我们看不出它断断续续的转动。.可以看出我们

6、也能用断断续续的有可以看出我们也能用断断续续的有一定频率的电压脉冲信号去控制电一定频率的电压脉冲信号去控制电机的转动。其频率机的转动。其频率f=1/T,Tf=1/T,T为周期，为周期，Tr为运行周期，也就是驱动电机的为运行周期，也就是驱动电机的高电平持续时间。如图：高电平持续时间。如图：思考：占空比的值是做什么的思考：占空比的值是做什么的.占空比=Tr/T.A A、怎样产生周期时间、怎样产生周期时间TTimer2Timer2定时器就可以产生这个周期时基定时器就可以产生这个周期时基T。我们使用它工作在定时器模式下，包含的寄我们使用它工作在定时器模式下，包含的寄存器有存器有T2CON、PR2、TM

7、R2三个。三个。TMR2TMR2寄存器是可读可写的，任何单片寄存器是可读可写的，任何单片机复位都将对其清机复位都将对其清0，它是用于存放计数值，它是用于存放计数值的，定时器工作在定时器模式下，只能使用的，定时器工作在定时器模式下，只能使用内部时钟来触发增量，在一定的（指令周期）内部时钟来触发增量，在一定的（指令周期）时钟频率下从时钟频率下从00H递增的（就比如现实中钟递增的（就比如现实中钟表的秒针一样，不停一走）。表的秒针一样，不停一走）。PR2PR2是周期寄存器，我们可以给它赋一是周期寄存器，我们可以给它赋一个合适的值，个合适的值，TMR2寄存器的值同寄存器的值同PR2寄存寄存器的值相等时，

8、器的值相等时，.（如果中断使能，就会响应中断）（如果中断使能，就会响应中断）TMR2的值就会清的值就会清0，又从，又从00H开始下一个循环。开始下一个循环。（这里就好比我们给钟表定闹钟一样）。（这里就好比我们给钟表定闹钟一样）。PR2也是可读写的，对它赋新值，要到下也是可读写的，对它赋新值，要到下一次一次TMR2匹配匹配PR2后才会生效。但是，后才会生效。但是，PR2被复位后会被填入初值被复位后会被填入初值FFH。T2CON寄存器是Timer2的控制寄存器，它包括预分频和后分频的设置，还有就是Timer2的使能位 TMR2ON。关于预分频（有三种选择1：1，1：4，1：16），前几节说过程序执

9、行有个指令周期，这个预分频就是将指令周期的频率分成几分之几，来触发TMR2的增量，分频的效果是.是频率小了周期大了，那样上图一个脉冲是频率小了周期大了，那样上图一个脉冲信号持续时间变长了。对于后分频，我们信号持续时间变长了。对于后分频，我们不使用中断，可以对它不进行设置，保持不使用中断，可以对它不进行设置，保持默认默认0 0状态。状态。T2CONT2CON寄存器如下：寄存器如下：.这样设置好这样设置好PR2的值，周期的值，周期T就设定了。就设定了。和和Timer2有关的寄存器如图：有关的寄存器如图：那么，这里怎样初始化那么，这里怎样初始化Timer2?.则则Timer2初始化如下：初始化如下：

10、.Void Timer2_init()Void Timer2_init()INTCON=0X00;/INTCON=0X00;/关总中断关总中断PIE1=0X00;/PIE1=0X00;/关外设中断关外设中断T2CON=0B00000000;/Timer2T2CON=0B00000000;/Timer2关闭，预分关闭，预分/频为频为1:1.PR2=0X0FF;/PR2=0X0FF;/周期寄存器高初值周期寄存器高初值TMR2=0X00;/TMR2=0X00;/计数器清计数器清0TMR2ON=1;/TMR2ON=1;/打开定时器打开定时器2开时计时开时计时 .C C、怎样输出运行周期间的高电平怎样输

11、出运行周期间的高电平这由单片机的这由单片机的CCPCCP模块的模块的PWM（Pulse width Modulation）模式实现，）模式实现，CCP工作在工作在PWM模式，需要设定模式，需要设定CCP1CON=0X0C和和CCP2CON=0X0C，并且并且CCP的两引脚也要设置为输出，即的两引脚也要设置为输出，即TRISC位的设定。位的设定。PWM 模式有模式有CCPRxL、CCPRxH寄存器寄存器.CCPRxLCCPRxL寄存器是用于存放运行周期寄存器是用于存放运行周期Tr的值。在的值。在Timer2从从0开始增量的过程中，开始增量的过程中，TMR2的值会不停地和的值会不停地和CCPRxL

12、的值进行的值进行比较（比较器中），刚开始时时比较（比较器中），刚开始时时C1、C2输出高电平，直到输出高电平，直到TMR2的值等于的值等于CCPRxL的值时，的值时，C1、C2输出低电平，输出低电平，TMR2会再增下去，到等于会再增下去，到等于PR2的值时，的值时，TMR2值清值清0，开始下一个循环重新计数。，开始下一个循环重新计数。当当CCPRxL的值超过的值超过PR2的值时，就会一的值时，就会一直输出高电平直输出高电平。.CCPRxHCCPRxH是个只读寄存器（就是我们是个只读寄存器（就是我们不能操作的寄存器），其实当我们给不能操作的寄存器），其实当我们给CCPRxL赋值后，赋值后，CCP

13、RxL会把这个值加会把这个值加载到载到CCPRxH，供，供PWM的比较器使用，的比较器使用，所以它是所以它是CCPRxL的内部缓冲寄存器。的内部缓冲寄存器。和和PWM、Timer2有关的寄存器也有几有关的寄存器也有几个即：个即：.PWM怎样初始化？怎样初始化？.Void PWM_init()Void PWM_init()INTCON=0X00;/INTCON=0X00;/关总中断关总中断PIE1=0X00;/PIE1=0X00;/关外设中断关外设中断PIE2=0X00;PIE2=0X00;T2CON=0B00000000;/Timer2T2CON=0B00000000;/Timer2关闭预分关闭预分1:1PR2=0X0FF;/PR2=0X0FF;/周期寄存器高初值周期寄存器高初值TMR2=0X00;/TMR2=0X00;/计数器清计数器清0CCP1CON=0X0C;/CCP1CON=