單片機教程之單片機的詳細介紹和設(shè)計參數(shù)及一些入門實驗詳細說明

　　單片機技術(shù)自發(fā)展以來已走過了近20年的發(fā)展路程 。單片機技術(shù)的發(fā)展以微處理器（MPU）技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)，以廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域拉動，表現(xiàn)出較微處理器更具個性的發(fā)展趨勢。小到遙控電子玩具，大到航空航天技術(shù)等電子行業(yè)都有單片機應(yīng)用的影子。針對單片機技術(shù)在電子行業(yè)自動化方面的重要應(yīng)用，為滿足廣大學(xué)生、愛好者、產(chǎn)品開發(fā)者迅速學(xué)會掌握單片機這門技術(shù)，于是產(chǎn)生單片機實驗板普遍稱為單片機開發(fā)板、也有單片機學(xué)習板的稱呼。比較有名的例如電子人DZR-01A單片機開發(fā)板。

　　單片機開發(fā)板是用于學(xué)習51、STC、AVR型號的單片機實驗設(shè)備。根據(jù)單片機使用的型號又有51單片機開發(fā)板、STC單片機開發(fā)板、AVR單片機開發(fā)板。常見配套有硬件、實驗程序源碼、電路原理圖、電路PCB圖等學(xué)習資料。例如電子人單片機開發(fā)板，針對部分學(xué)者需要特別配套有VB上位機軟件開發(fā)，游戲開發(fā)等教程學(xué)習資料。開發(fā)此類單片機開發(fā)板的公司一般提供完善的售后服務(wù)與技術(shù)支持。單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。相當于一個微型的計算機，和計算機相比，單片機只缺少了I/O設(shè)備。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學(xué)習、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學(xué)習使用單片機是了解計算機原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。單片機的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機等。

　　單片機（Microcontrollers）誕生于1971年，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段，早期的SCM單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上發(fā)展出了MCS51系列MCU系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機，但因為性價比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90年代后隨著消費電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機技術(shù)得到了巨大提高。隨著INTEL i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位，并且進入主流市場。

　　而傳統(tǒng)的8位單片機的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。高端的32位Soc單片機主頻已經(jīng)超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至1美元，最高端的型號也只有10美元。當代單片機系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。

　　常見配套資源如下：

　　1、硬件實驗板及其配件如：連接線、CPU芯片、流水燈、點陣顯示、ds18b20溫度檢測、彩色TFT液晶屏，SD卡，游戲開發(fā)（推箱子游戲）、收音機、mp3解碼等。

　　2、實驗程序源碼，包含匯編源程序、C語言源程序。

　　3、電路原理圖、PCB電路圖。

　　4、實驗手冊、使用手冊。

　　5、針對單片機開發(fā)板的詳細講解視頻。

　　6、附加PCB設(shè)計制作、VB軟件開發(fā)等計算機學(xué)習資料

　　1、8個LED燈，可以練習基本單片機IO操作，在其他程序中可以做指示燈使用。

　　2、2個四聯(lián)8段數(shù)碼管，顯示溫度數(shù)據(jù)，HELLO歡迎詞、時鐘等。

　　3、高亮8*8點陣，如練習數(shù)字，字母，圖片顯示，或者小游戲的開發(fā)如貪吃蛇等。

　　4、4個獨立按鍵，可以配置為中斷鍵盤，為程序的按鍵掃描節(jié)省更多的時間。

　　5、8個AD按鍵，主要設(shè)計為游戲開發(fā)如推箱子等，去掉了矩陣鍵盤，AD鍵盤在實際中的應(yīng)用相當廣泛，如電視機加減搜臺等都是采用AD鍵盤，一根AD線可以擴展幾百個按鍵，更接近工程。

　　6、PCF8591具有AD/DA功能，其采用IIC總線協(xié)議，可練習IIC總線的操作。

　　7、DS18B20溫度檢測：單線多點檢測支持。

　　8、光敏電阻測試光線強度，感受白天黑夜的區(qū)別。

　　9、FM收音機：能接收80M到110MHz之間的FM頻段?？蓪崿F(xiàn)自動搜臺和手動搜臺。

　　10、DS1302時鐘芯片提供實時時鐘，帶3V電池，在掉電的情況下，時鐘仍然可以繼續(xù)運行。

　　11、可讀寫SD卡文件系統(tǒng)，保存數(shù)據(jù)顯示到TFT液晶屏等。

　　12、繼電器可以控制高電壓的設(shè)備，高壓危險，請小心使用。

　　13、直流電機接口，控制直流電機。

　　14、步進電機接口，控制步進電機運行。

　　15、蜂鳴器，可以做電子琴、音樂發(fā)聲等。

　　16、74HC595芯片練習串行轉(zhuǎn)并行數(shù)據(jù)擴展。

　　17、74HC573鎖存擴展芯片，可以擴展接口。

　　18、ULN2003電機驅(qū)動芯片。（這里用它來驅(qū)動步進電機，直流電機，繼電器和蜂鳴器）

　　19、MAX232串口數(shù)據(jù)傳輸延長發(fā)送距離。（可與計算機通信，同時也可做為STC單片機下載程序的接口） 　20、PL2303下載單片機，一線下載，直接的USB下載方式，高速下載。

　　21、TFT液晶屏，單片機也可以控制彩屏了，讓你的學(xué)習充滿樂趣

　　22、nRF24L01無線數(shù)據(jù)傳輸芯片接口，可以插nRF24L01芯片，做高速無線數(shù)據(jù)傳輸。

　　23、LCD1602液晶接口，字符液晶兩行，每行可以顯示16個字符。

　　24、LCD12864帶字庫液晶接口。

　　25、LCD12864圖形液晶接口。

　　26、DS18B20單線多點溫度采集接口。一根線上便可拓展多個DS18B20溫度傳感器，先提供兩個。

　　27、提供ISP下載接口，可下載AVR、AT的單片機。支持AVR單片機。

　　28、40針擴展接口，可以無限擴展。以后的DZR-01A開發(fā)板配件將從此端口擴展出去。

　　29、PS2鼠標鍵盤接口。配合紅外遙控器甚至可以遙控我們的電腦！（配例程）

　　30、AVR/51復(fù)位按鍵?？梢詮?fù)位51 STC AVR單片機，全部支持

　　31、TEA5767的IIC總線控制。學(xué)習IIC控制

　　32、SD卡的SPI總線控制。擴展大容量存儲器

　　33、紅外遙控接收器，可采集紅外遙控發(fā)出的信號，可使用遙控信號控制其他設(shè)備。

　　34、外接5V供電電源座。

　　35、RXD、TXD、POWER電源指示燈

　　36、40PIN緊鎖座（非常方便單片機芯片的取放）

　　37、帶LM1117-3.3穩(wěn)壓芯片（為彩屏液晶，SD卡和無線模塊供電）

　　38、USB供電（USB可以提供500MA的電流，完全能滿足開發(fā)板的需求了）

　　39、預(yù)留電源+5V，GND接口各四個（方便用戶擴展其他外圍電路時取電和共地）

　　學(xué)習51單片機必須做大量的實驗，與其說51單片機是學(xué)出來的，倒不如說51單片機是“玩”出來的。就好像個人電腦一樣，讓你在那看十天使用說明不如你親自玩一天收獲大。為了方便大家做一些51單片 http://www.fulinmenst.com/ccgx/index.html 機的入門實驗，制作了這塊51單片機實驗板。 該51單片機實驗板，支持AT89C51、AT89C52、AT89S51、AT89S52這四款51單片機進行實驗。它由DS1302、DS18B20、AT24CXX（可以更換AT24C02、AT24C04、AT24C16等存儲容量大小不同的EEPROM）、蜂鳴器、繼電器、六個數(shù)碼管、四個發(fā)光二極管、一個四乘四的矩陣鍵盤、四個獨立按鍵、一個1602液晶接口等組成。如下圖所示：