单片机读书报告

单片机阅读心得在大三的学习中，我首次接触了单片机的知识，并对它有了一定的了解和认识。随着大规模集成电路的发展的出现及其发展，单片机的应用逐步广范。单片机全称单片微型计算机，是将计算机的基本部分微型化，是之集成在一块芯片上的微机。片内含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时/计数器、A/D、D/A、中断控制、系统时钟及系统总线等。它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。而随着单片机的发展，也衍生出了一系列基于单片机的应用。而为了适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机有多种衍生产品，而每种衍生产品的处理器内核都是一样的，只是存储器、接口的配置及封装不同。以下是我对51系列单片机部分应用的心得体会：一、《可演奏的电子琴》在人们的日常生活中，音乐已经成为了不可替代的部分，我们可以放松心情，陶冶情操，而基于51系列单片机我们能设计出一个简易的电子琴系统。从本文中我们可以知道，此系统以51系列单片机AT89C51为主控制器，附有矩阵键盘、LED显示管、扬声器组成。系统完成显示输入信息、播放相应音符等基本功能。本系统设计制作一个可演奏的电子琴。综合应用了两项设计。即键盘矩阵识别，矩阵扫描，显示当前按键；不同频率音符播放，可以通过按键控制16种发音。本文详细介绍了系统的硬件及软件组成模块。硬件系统由键盘矩阵、LED显示管、扬声器这几个部分组成，LED显示管显示当前按键，扬声器发出对应音符。LED显示模块利用AT89S51单片机的P0端口的P0.0－P0.7连接到一个七段数码管的a－h的笔段上，数码管的公共端接电源。软件系统中七段LED显示器内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的极管的接线形式，可分成共阴极型和共阳极型。LED数码管的g~a七个发光二极管因加正电压而发亮，因加零电压而不以发亮，不同亮暗的组合就能形成不同的字形，这种组合称之为字形码。而一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系正确即可。利用AT89C51的内部定时器使其工作计数器模式（MODE1）下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法产生不同音阶即可。通过本文我知道了单片机设计要综合考虑硬件及软件两个方面，引脚接口要特别注重等，对于单片机的基本功能有了一定的了解。二、《基于单片机的LED汉字显示屏设计与制作》随着社会的进步与发展，在大商场、车站、地铁站、公路旁以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用LED点阵显示图形和汉字。LED行业已成为一个快速发展的新兴产业，市场空间巨大，前景广阔。随着信息产业的高速发展，LED显示作为信息传播的一种重要手段，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所。而本文则讲解了基于AT89C51单片机的LED汉字显示的基本原理、硬件组成与设计、程序编译与下载等基本环节和相关技术。在本文中时钟电路由AT89C51的18，19脚的时钟端(XTALl及XTAL2)以及12MHz晶振X1、电容C2，C3组成，采用片内振荡方式。复位电路采用简易的上电复位电路，主要由电阻R1，R2，电容C1，开关K1组成，分别接至AT89C51的RST复位输入端。LED点阵显示屏采用16×16共256个象素的点阵，通过万用表检测发光二极管的方法可测试判断出该点阵的引脚分布。然后把行列总线接在单片机的IO口，然后把上面分析到的扫描代码送人总线，就可以得到显示的汉字了。但是若将LED点阵的行列端口全部直接接入89S51单片机，则需要使用32条IO口，这样会造成IO资源的耗尽，系统也再无扩充的余地。因此，我们在实际应用中只是将LED点阵的16条行线直接接在P0口和P2口，至于列选扫描信号则是由4-16线译码器74HC154来选择控制，这样一来列选控制只使用了单片机的4个IO口，节约了很多IO资源，为单片机系统扩充使用功能提供了条件。考虑到P0口必需设置上拉电阻，可采用4.7kΩ排电阻作为上拉电阻。汉字扫描时即通电后由于电阻R1，电容C1的作用，使单片机的RST复位脚电平先高后低，从而达到复位；之后，在C2，C3，X1以及单片机内部时钟电路的作用下，单片机89C51按照设定的程序在P0和P2接口输出与内部汉字对应的代码电平送至LED点阵的行选线(高电平驱动)，同时在P1.1，P1.2，P1.3，P1.4接口输出列选扫描信号(低电平驱动)，从而选中相应的象素LCD发光，并利用人眼的视觉暂留特性合成整个汉字的显示。通过本文的介绍，我初步了解了16×16LED点阵的结构及用法，及汉字扫描时的点阵显示原理及字库代码获取方法，在LED的使用中我们可以知道单片机可应用与生活的各个方面，是一种新型的产业，且此系统只使用了一块16×16LED点阵，电路简单，但是已经包涵了LED显示屏的电路基本原理和基本程序，只要扩展单片机的IO接口，并增加一些LED点阵和相关芯片，就能设计出更大面积、更多花样的LED显示屏。总之，此系统器件简单，应用广泛，只要选用合适的设计方案，就能显示出各种各样数字及图案。三、《基于51单片机的高频频率计的设计》本文来源与成都理工大学信息科学与技术学院的张粮雨，是基于51单片机设计了一款测试范围在1Hz～10MHz的频率计。系统以STC80C51为核心，设计了一款测试范围在1Hz～10MHz的频率计。该系统主要设计思想是通过峰值有效电路和有效值电路将正弦波、方波、三角波转化为直流信号，送入单片机，通过编写相应的程序计算出其有效值和峰峰值比，实现自动检测的目的，最后通过显示电路显示测量结果。系统分为：缓冲器、峰值检测电路、有效值检测电路、分频电路、模式转换、最小系统和显示电路。输入信号i经过缓冲器处理分为3路输出，依次作为峰值检测电路、有效值检测电路和分频器电路的输入信号。经峰值检测电路和有效值电路处理后，输出直流信号O1、O2，经分频器分频后输出方波信号O3。O1和O2经过A/D模数转换后输入单片机，在单片机中进行处理比较峰值和有效值的关系从而达到自动确定信号类型的功能。O3经计数器输入单片机以计算出信号频率。处理完成后通过显示模块LCD1602显示出信号的频率、峰峰值及波形。缓冲由4个电压跟随器构成，电压跟随器的作用是使输出电压与输入电压值相等，即电压跟随器的电压放大倍数恒小于且接近1。电压跟随器由运放构成。对于10MHz及其以上频率的信号需要考虑运放压摆率对信号的影响。压摆率反映了运算放大器输出电压的转换速率，它是运算放大器在速度方面的指标。通过峰值检测和有效值检测电路分别测出信号的有效值和峰峰值。经过峰值检测电路和有效值检测电路处理信号变为直流信号，从而解决了51单片机无法处理10MHz高频率信号的问题。峰值检测器要对信号的峰值进行采集并保持。峰值检测器分成几个模块：(1)模拟峰值存储器，即电容器。(2)单向电流开关，即二极管。(3)输入输出缓冲隔离，即运算放大器。(4)电容放电复位开关。信号经过缓冲器变为三路，分别送入峰值检测电路、有效值检测电路和分频电路。从峰值检测电路和有效值检测电路输出的极为直流信号，通过数模转换器送入51单片机的00口，则可得到信号的峰峰值。通过峰值与有效值的比即可自动检测出信号的类型，三角波峰值是有效值的1.732倍;正弦波有效值是峰值的0.707倍;方波峰值是有效值的2倍。最后一路信号通过分频后直接送入单片机的计数器即P3.2口。所有检测的结果通过1602液晶显示器通过中断显示方法显示出来。本文中设计的高频信号频率计，除数据处理和显示交由单片机负责外，测频核心电路用经