機器人常用的單片機使用經(jīng)驗

2021-05-23
 所謂捷徑就是少走彎路。我剛開(kāi)始學(xué)單片機時(shí)走了不少彎路，很多朋友和我都有相似的經(jīng)歷，剛開(kāi)始接觸單片機，面對琳瑯滿(mǎn)目的圖書(shū)教材，不知選擇哪本；想實(shí)踐時(shí)不知到哪買(mǎi)單片機；不知如何編程下載程序……
        A 對于初學(xué)者仔細看本文就是學(xué)習單片機的捷徑之一。
B 到圖書(shū)館或者書(shū)店在數十本單片機書(shū)中選一本你能看懂，而且覺(jué)得案例有趣的“實(shí)在、生動(dòng)、活潑”的單片機書(shū)做為你的入門(mén)讀物。
C 建議先從51單片機學(xué)起。掌握51后再學(xué)AVR，然后學(xué)ARM、DSP等。
D 在學(xué)習過(guò)程中實(shí)踐非常必要。你需要一臺電腦。如果是臺式電腦，你可以花十幾元購買(mǎi)25針并口下載線(xiàn)，如果是筆記本電腦，你只能購買(mǎi)幾十元到幾百元的USB ISP編程器。
E 用萬(wàn)用板自己焊一個(gè)單片機最小系統，或者購買(mǎi)開(kāi)發(fā)板。沒(méi)有必要使用昂貴的仿真器。
F 你需要上網(wǎng)下載單片機編程軟件，比如51用Keil編程，AVR用CVAVR編程，在編程軟件中編好程序，然后生成HEX文件，再上網(wǎng)下載并口燒程序軟件或者USB ISP燒程序軟件，用燒程序軟件加載HEX文件，然后將編程線(xiàn)查到你的單片機電路板上，即可把程序燒到單片機中。
G 拔下編程線(xiàn)，然后接通單片機板電源，你可以看到單片機系統在運行。
H 如果系統不能正常運行，首先檢查電路是否接錯，然后檢查程序是否燒錯，如果以上都沒(méi)毛病，研究程序是否編錯。有時(shí)系統不能正常運行并不意味著(zhù)有什么地方錯了，只是某些參數沒(méi)設置好，你需要不斷運行、修改程序、調試參數、再運行如此往復，直到你對系統運行滿(mǎn)意為止。有時(shí)這是一個(gè)非常艱苦的重復勞動(dòng)，調整數百次上千次，你無(wú)法回避，只能堅定信念，勇往直前。
I 到淘寶網(wǎng)上買(mǎi)東西更方便、更便宜。
二 在單片機誕生前人們用什么控制機器人
1 模擬計算機
      在數字計算機誕生前，人們用電子管、電容器和電感線(xiàn)圈、電阻搭建模擬計算機，能夠完成許多簡(jiǎn)單的計算和控制任務(wù)。所謂模擬計算機就是其計算采用的信號不是1、0數字信號，而是電壓連續變換的模擬信號，類(lèi)似于自動(dòng)控制原理中的各種控制器采用的運算。別小看了模擬計算機，上世紀80年代中東戰爭時(shí)，阿拉伯國家使用的蘇制全自動(dòng)自行防空炮內采用模擬計算機實(shí)現計算飛機軌跡并控制火炮射擊目標。



2 齒輪和凸輪組成的控制器
       在模擬計算機誕生前，也就是蒸汽機時(shí)代，有些機械天才硬是用數百個(gè)齒輪和凸輪搭建出機械計算機，人們通過(guò)轉動(dòng)印有數字的各種齒輪，另一些齒輪就將運算結果顯示出來(lái)。機械計算機在人類(lèi)史上上曾經(jīng)是高科技產(chǎn)品，第二次世界大戰時(shí)，德國著(zhù)名的密碼機就是一種機電混合式計算機，它當時(shí)是最保密的通信工具。


3 發(fā)條和秒表和繼電器組成的控制器
       在電氣時(shí)代開(kāi)始時(shí)，人們用鐘表內機械的旋轉分時(shí)控制一些繼電器的通斷，從而控制一些機床和生產(chǎn)線(xiàn)的運行。這種裝置類(lèi)似于早期洗衣機內的定時(shí)器。


三 入門(mén)首選 AT89S51系列單片機

1 簡(jiǎn)介

        1980，英特爾公司開(kāi)發(fā)出一種簡(jiǎn)易的8031CPU，在當時(shí)該CPU性能不比8086差很多，但價(jià)格較便宜，因此被很多低端應用選中。由于市場(chǎng)看好，ATMEL公司購買(mǎi)了8031的內核，把Flash存儲器和加強型IO口融入進(jìn)去開(kāi)發(fā)出了AT89系列單片機。所有兼容8031指令和內核相似的單片機統稱(chēng)為51單片機，它是目前應用最廣泛的8位單片機之一。因51單片機結構簡(jiǎn)單，指令易學(xué)，應用廣泛，因此是初學(xué)單片機首選機型。如果有人想不學(xué)51，直接學(xué)AVR，那么此人一定會(huì )遇到很多難題，困惑和郁悶將伴隨著(zhù)學(xué)習過(guò)程。如果學(xué)了51再學(xué)AVR和其他單片機，人們會(huì )發(fā)現“所謂單片機都不過(guò)如此”。
2 性能
        根據任務(wù)具體需要選擇最合適的單片機，使單片機資源充分利用，使系統性?xún)r(jià)比達到最高，同時(shí)兼顧未來(lái)擴展需要，不一味追求高性能單片機，這就是選單片機的原則。
AT89S51有4K的Flash程序存儲器，128字節的RAM，32條IO口，中斷系統具有6個(gè)中斷源、5個(gè)終端矢量、2個(gè)中斷優(yōu)先級的中斷結構；串行口是一個(gè)全雙工的串行通信口；AT89S51的電源電壓為4.0-5.5V，AT89LS51的電源電壓為2.7-4.0V；振蕩器頻率0-33MHz（AT89S51），0-16MHz(AT89LS51); 有ISP 在線(xiàn)編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢在于改寫(xiě)單片機存儲器內的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強大易用的功能。
        AT89S52程序儲存器容量為8KB，還有AT89S55，ROM容量更大。
        有很多公司生產(chǎn)了很多擴展型51系列單片機，有的帶有AD轉換器，有的帶有比較器，有的帶有PWM，讀者可以根據自身需要選擇合適的51單片機，但要注意他們的管腳定義和編程方式。
3 使用方法
        AT89S51 適于做單片機學(xué)習板、電子時(shí)鐘、超聲波測距儀等不需要采集模擬量和控制大功率外部元件的電路。S51與過(guò)去的C51的區別在于S51支持ISP在線(xiàn)編程，即C51需要幾百元的編程器編程，而S51僅需一條25針并口線(xiàn)和非常簡(jiǎn)單的轉換電路即可接在臺式電腦打印機接口燒程序，下載燒程序小軟件即實(shí)現可對S51單片機編程。對51單片機編程一般選用Keil軟件，可采用C語(yǔ)言或者匯編語(yǔ)言，編完程后選擇輸出HEX文件，然后用燒程序小軟件讀取HEX文件，再燒寫(xiě)到單片機中。