机器人常用(yòng)的单片机使用(yòng)经验

2021-05-23
 所谓捷径就是少走弯路。我刚开始學(xué)单片机时走了不少弯路，很(hěn)多(duō)朋友和我都有(yǒu)相似的经历，刚开始接触单片机，面对琳琅满目的图书教材，不知选择哪本；想实践时不知到哪买单片机；不知如何编程下载程序……
        A 对于初學(xué)者仔细看本文(wén)就是學(xué)习单片机的捷径之一。
B 到图书馆或者书店(diàn)在数十本单片机书中选一本你能(néng)看懂，而且觉得案例有(yǒu)趣的“实在、生动、活泼”的单片机书做為(wèi)你的入门读物(wù)。
C 建议先从51单片机學(xué)起。掌握51后再學(xué)AVR，然后學(xué)ARM、DSP等。
D 在學(xué)习过程中实践非常必要。你需要一台電(diàn)脑。如果是台式電(diàn)脑，你可(kě)以花(huā)十几元購(gòu)买25针并口下载線(xiàn)，如果是筆(bǐ)记本電(diàn)脑，你只能(néng)購(gòu)买几十元到几百元的USB ISP编程器。
E 用(yòng)万用(yòng)板自己焊一个单片机最小(xiǎo)系统，或者購(gòu)买开发板。没有(yǒu)必要使用(yòng)昂贵的仿真器。
F 你需要上网下载单片机编程软件，比如51用(yòng)Keil编程，AVR用(yòng)CVAVR编程，在编程软件中编好程序，然后生成HEX文(wén)件，再上网下载并口烧程序软件或者USB ISP烧程序软件，用(yòng)烧程序软件加载HEX文(wén)件，然后将编程線(xiàn)查到你的单片机電(diàn)路板上，即可(kě)把程序烧到单片机中。
G 拔下编程線(xiàn)，然后接通单片机板電(diàn)源，你可(kě)以看到单片机系统在运行。
H 如果系统不能(néng)正常运行，首先检查電(diàn)路是否接错，然后检查程序是否烧错，如果以上都没毛病，研究程序是否编错。有(yǒu)时系统不能(néng)正常运行并不意味着有(yǒu)什么地方错了，只是某些参数没设置好，你需要不断运行、修改程序、调试参数、再运行如此往复，直到你对系统运行满意為(wèi)止。有(yǒu)时这是一个非常艰苦的重复劳动，调整数百次上千次，你无法回避，只能(néng)坚定信念，勇往直前。
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二 在单片机诞生前人们用(yòng)什么控制机器人
1 模拟计算机
      在数字计算机诞生前，人们用(yòng)電(diàn)子管、電(diàn)容器和電(diàn)感線(xiàn)圈、電(diàn)阻搭建模拟计算机，能(néng)够完成许多(duō)简单的计算和控制任務(wù)。所谓模拟计算机就是其计算采用(yòng)的信号不是1、0数字信号，而是電(diàn)压连续变换的模拟信号，类似于自动控制原理(lǐ)中的各种控制器采用(yòng)的运算。别小(xiǎo)看了模拟计算机，上世纪80年代中东战争时，阿拉伯國(guó)家使用(yòng)的苏制全自动自行防空炮内采用(yòng)模拟计算机实现计算飞机轨迹并控制火炮射击目标。



2 齿轮和凸轮组成的控制器
       在模拟计算机诞生前，也就是蒸汽机时代，有(yǒu)些机械天才硬是用(yòng)数百个齿轮和凸轮搭建出机械计算机，人们通过转动印有(yǒu)数字的各种齿轮，另一些齿轮就将运算结果显示出来。机械计算机在人类史上上曾经是高科(kē)技产品，第二次世界大战时，德國(guó)著名的密码机就是一种机電(diàn)混合式计算机，它当时是最保密的通信工具。


3 发条和秒(miǎo)表和继電(diàn)器组成的控制器
       在電(diàn)气时代开始时，人们用(yòng)钟表内机械的旋转分(fēn)时控制一些继電(diàn)器的通断，从而控制一些机床和生产線(xiàn)的运行。这种装置类似于早期洗衣机内的定时器。


三 入门首选 AT89S51系列单片机

1 简介

        1980，英特尔公司开发出一种简易的8031CPU，在当时该CPU性能(néng)不比8086差很(hěn)多(duō)，但价格较便宜，因此被很(hěn)多(duō)低端应用(yòng)选中。由于市场看好，ATMEL公司購(gòu)买了8031的内核，把Flash存储器和加强型IO口融入进去开发出了AT89系列单片机。所有(yǒu)兼容8031指令和内核相似的单片机统称為(wèi)51单片机，它是目前应用(yòng)最广泛的8位单片机之一。因51单片机结构简单，指令易學(xué)，应用(yòng)广泛，因此是初學(xué)单片机首选机型。如果有(yǒu)人想不學(xué)51，直接學(xué)AVR，那么此人一定会遇到很(hěn)多(duō)难题，困惑和郁闷将伴随着學(xué)习过程。如果學(xué)了51再學(xué)AVR和其他(tā)单片机，人们会发现“所谓单片机都不过如此”。
2 性能(néng)
        根据任務(wù)具體(tǐ)需要选择最合适的单片机，使单片机资源充分(fēn)利用(yòng)，使系统性价比达到最高，同时兼顾未来扩展需要，不一味追求高性能(néng)单片机，这就是选单片机的原则。
AT89S51有(yǒu)4K的Flash程序存储器，128字节的RAM，32条IO口，中断系统具有(yǒu)6个中断源、5个终端矢量、2个中断优先级的中断结构；串行口是一个全双工的串行通信口；AT89S51的電(diàn)源電(diàn)压為(wèi)4.0-5.5V，AT89LS51的電(diàn)源電(diàn)压為(wèi)2.7-4.0V；振荡器频率0-33MHz（AT89S51），0-16MHz(AT89LS51); 有(yǒu)ISP 在線(xiàn)编程功能(néng)，这个功能(néng)的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。是一个强大易用(yòng)的功能(néng)。
        AT89S52程序储存器容量為(wèi)8KB，还有(yǒu)AT89S55，ROM容量更大。
        有(yǒu)很(hěn)多(duō)公司生产了很(hěn)多(duō)扩展型51系列单片机，有(yǒu)的带有(yǒu)AD转换器，有(yǒu)的带有(yǒu)比较器，有(yǒu)的带有(yǒu)PWM，读者可(kě)以根据自身需要选择合适的51单片机，但要注意他(tā)们的管脚定义和编程方式。
3 使用(yòng)方法
        AT89S51 适于做单片机學(xué)习板、電(diàn)子时钟、超声波测距仪等不需要采集模拟量和控制大功率外部元件的電(diàn)路。S51与过去的C51的區(qū)别在于S51支持ISP在線(xiàn)编程，即C51需要几百元的编程器编程，而S51仅需一条25针并口線(xiàn)和非常简单的转换電(diàn)路即可(kě)接在台式電(diàn)脑打印机接口烧程序，下载烧程序小(xiǎo)软件即实现可(kě)对S51单片机编程。对51单片机编程一般选用(yòng)Keil软件，可(kě)采用(yòng)C语言或者汇编语言，编完程后选择输出HEX文(wén)件，然后用(yòng)烧程序小(xiǎo)软件读取HEX文(wén)件，再烧写到单片机中。