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[嵌入式]普中51-单核-A2单片机

合伙创业、商业需求  Q：1274510382

https://www.bilibili.com/video/av286413345/

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功能与使用

在这里插入图片描述
单核A2产品
基于STC89C52
低功耗,高性能的51内核的CMOS 8位单片机

产品的 A6/7 双cpu
STC8A STM8M

功能模块

数码管四位一体
共阴极
数码管驱动电路（不能直接用单片机管脚来驱动）

大的： 74hc245 CMOS高速收发器输出作为数码管段选信号
小的： 74HC138 高速CMOS器件 74HC138译码器
八个数码管的片选
节约 iO口资源

CMOS是Complementary Metal Oxide Semiconductor（互补金属氧化物半导体）

LCD1602液晶显示器接口

显示数字字符
LCD9648 液晶屏
LCD12864
带字库/不带字库
字库芯片
电位器

1602 对比度
（对应电压管脚）
LED 8*8 点阵

在这里插入图片描述
64 个灯（内部电路很明白清楚）（初学易学）

或者市场上 8*8集成点阵（带控制引脚）
比较不太好初学

io拓展芯片 74HC595
8位串行输入、并行输出的位移缓存器
串转并
3个管脚拓展 8个（剩下的 8 个通过单片机io口）
节约io口
跳线帽短接片

595 有一个使能管脚控制切换

默认接 GND 右（左边 VCC）
处于一直工作状态有效
使得管脚有默认的输出电平
使得点阵发光

对应丝印

LED 模块

简单 io口操作
用 LED灯练习基本 IO口使用
用来调试程序
4*4 矩阵键盘

独立按键一个 io口一个按键（另一端接地）
根据监测 io口电平状态就能按键功能检测

单片机总共 32 io口

矩阵 4*4 （既要检查行又要检测列）
（也可以拆分成独立按键）
8个io口可以解决
有效的拓展按键数量（输入）

1602显示器（输出）2*16 = 32 字符
02说明 2行
16能显示16个字符（数字，字符）

12864/9648中文汉字图形
96 液晶屏像素点一行
有48 个行

每一行128点
每一列64点

通常汉字有 16*16 个像素点

1602 用 5*7

汉字为两个字符大小
128/16 == 8 个汉字
64/16 = 4

字符
16个一行

ds18b20 温度传感器
红外接收头

注意凸起丝印 ------ 不然容易电源短路烧掉传感器/芯片
2.4G 接口

nRF24L01 模块

两个模块通信

500m左右通信距离

电源输出管脚

配置为系统的电源
给外部传感器供电插针

3.3 gnd 5v
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外部电源

从 usb 供电口供电

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稳压芯片将5v 转成 3.3(wifi , 蓝牙，2.4G)
usb 转串口模块

单片机支持串口下载
ch340c 芯片
信号转换
usb — 串口

通过上位机实现程序下载

还可以供电

短接片（跳线帽）
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串口连到转接片 ----到单片机
接受与发送

wifi 蓝牙 gps GSM 等
串口模块调试
可以通过串口调试助手 AT指令进行调试

模拟单片机的串口功能
模块进行响应

双方进行学习（电脑调试助手 / 单片机）

usb转 TTL电平信号（串口）

AD/DA 模块
ad芯片xpt2046
精度 12位
四路模拟输入通道

通过电位器改变电压（模拟电压）输入到对应通道
采集电压值 - 第一路

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光敏（模拟信号）光线强弱变化 ad值也会变化
转换成数字信号给单片机处理 - 第二路

热敏电阻感应环境温度 - 第三路

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外部传感器模拟信号输入到芯片进行采集 - 第四路

加上 gnd

da 没有用 da芯片
在实际的开发中用的不多

成本高
精度一般 8位
一般单片机输出 pwm 波 / RC 电路实现 da 模拟来实现 da芯片功能

LM358是双运算放大器

信号放大
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da 的输出模拟信号进行外部调节（电机）
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通过灯进行变化体现功能

无源蜂鸣器

有源只需要电源发生

无源需要一定频率脉冲

DS1302 实时时钟芯片
时钟电路
32.768K晶振
给 ds1302 提供时钟源
电机模块 uln2003

高耐压、大电流复合晶体管阵列，由七个硅NPN 复合晶体管组成，

每一对达林顿（两个三极管接在一起）都串联一个2.7K 的基极电阻，
在5V 的工作电压下它能与TTL 和CMOS 电路直接相连，
可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据

五线四相步进电机/直流电机（只能驱动一个方向/ 不能反转）

单片机 stc89c52

一个低功耗,高性能的51内核的CMOS 8位单片机
stc89c516
at89c52

8051内核

40个管脚
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32 个 io口
4*8

avr
msp430
stm32

连接对应模块

主芯片晶振电路
12M晶振

最小系统
复位电路

高电平复位
复位管脚

芯片重新运行

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芯片方向

短路
vcc gnd 对调

ch340 驱动
https://gitee.com/rtthread/rt-thread 开源物联网操作系统

设备管理器串口号 ch340

程序下载软件

P2 51单片机介绍（一）

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基础

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大学里学电子的课程
ROM 只读存储器（掉电不丢失）（存储程序）
RAM 随机存储器（掉电丢失）（存储变量参数）
cpu 位数
rom ram 大小

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DIP 封装双列直插封装 dual in-line package
SOP 封装贴片封装

AT （Atmel 半导体）

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MAX232芯片
美信（MAXIM）公司专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片，使用+5v单电源供电。

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AT 89c51
CMOS是Complementary Metal Oxide Semiconductor（互补金属氧化物半导体）的缩写。
它是指制造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出来的芯片，
是电脑主板上的一块可读写的RAM芯片。
因为可读写的特性，所以在电脑主板上用来保存BIOS设置。

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80C51 89C51总线型

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P3.6 没有引出来非总线型

32个IO口 40 管脚

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第二功能

通讯串行接口 RX TX
下载程序

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并行 io口
T/C 定时/计数

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串口I/O UART 通用异步接收发送器
可以跟电脑通信

12MHZ晶振
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P3 51单片机介绍（二）

学习板子

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开漏输出OC门 P0 内部没有上拉电阻要输入高低电平需要外部加

集电极开路（漏极开路）与非门门电路，Open Collector（Open Drain）

p1 p2 p3 准双向 IO 内部有上拉电阻

反相器在这里插入图片描述
晶体管

通过上拉电阻保持 IO口与内部输出同步

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数电模电

P4 C语言基础

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头文件包含单片机一些特殊寄存器

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纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行！！！
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添加 stc 芯片库

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keil5新建c51工程并配置

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Keil uVision 5-C51和MDK-ARM共存

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C51学习 —— 外部中断 and 定时器中断

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1.什么是中断

中断就是指CPU正在执行一项任务A，
然后突然停止任务A去执行任务B，
执行完任务B再回来继续执行任务A的过程。

中断跟硬件有关。可以说是硬件来让单片机中断。

2.中断有什么用

1.中断能让CPU同时执行多项任务，
例如CPU在执行流水灯程序，
就无法执行按下按键时，蜂鸣器发声了。

2.当然上面的例子可以用软件轮询检擦案件是否按下来实现，
但这样就消耗了CPU一部分资源来轮询检测
按键是否有按下了，所以中断的另一个优点就是
节省CPU资源

3.双重功能的P3引脚

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由最小系统板的原理图可知，
P3.0~P3.7的引脚对应着
RXD,TXD,INTO,INT1,T0,T1等，
说明P3引脚既是 I/O口，
由有别的功能，这个功能就是中断功能。

4.8051中断体系

8051的单片机有
5个中断源，2个优先级

由上图可知，
INT0是通过引脚P3.2，
INI1时通过引脚P3.3，
定时器T0和T1是引脚P3.4和P3.5

中断源：
INT0（外部中断0），
INT1（外部中断1），
T0（定时器0），T1（定时器1），
RXD和TXD（同属串口中断）

中断相关的特殊寄存器：

（1）中断允许控制寄存器(IE)--------控制各中断的开放和屏蔽

（2）定时器/计数器控制寄存器(TCON)-------定时器和外部中断的控制

（3）串行口控制寄存器(SCON)-------串行中断的控制

（4）中断优先级控制寄存器(IP)-------设置各中断的优先级

各寄存器的控制范围如下图：
在这里插入图片描述
从上图可看出从中断源产生请求
到请求进入CPU的过程：

以INT0为例，INT0产生中断源，
经过TCON寄存器中的IT0为选择是下边沿触发
还是
低电平触发的中断请求（当然IT0是程序人工设置的），

当中断请求到达IE0的时候，
IE0会被硬件置1（当CPU响应此中断请求时，IE0被硬件置0），
然后就到 IE寄存器的地方了，
EX0是外部中断INT0的开关，
而 EA 是所有中断的总开关，这都由 IE寄存器控制，
最后经过 IP寄存器
设置优先级，这个一般比较少用，
默认的优先级为，INT0 > T0 > INT1 > T1 >串口中断。
最后把中断请求传给CPU。

5.中断特寄存器

TCON寄存器

在这里插入图片描述
IE寄存器

EA：中断的总开关，EA=1才能允许中断传给CPU

ES：串行口中断开关

ET1：定时器1中断开关

EX1：外部中断1开关

ET0：定时器0中断开关

EX0：外部中断0开关

IP优先级寄存器
（对应为设置成1说明优先级设置成高，8051只有高低两种优先级）
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6.中断的优先级

8051只有高低两种优先级，
默认下优先级从高到低：INT0 > T0 > INT1 > T1 > 串行中断。

1.高优先级的中断可以打断低优先级的中断。

2.正在响应的中断，不能被同级或者低级的中断打断。

3.同时发生几个中断，先响应优先级高的中断

7.中断服务程序的编写

中断服务程序就是中断发生后，CPU去执行的函数。

1.中断服务函数没有返回值

2.中断服务函数不能传入参数

例如：

void  函数名 (void)  interrupt  x  using  y

{



}

x 范围为0~4，分别代表5个中断源，例如外部中断INT0就是0，T0就是1，INT1就是2，T1就是3，串行中断就是4

y 的范围为0~3，分别表示4组工作寄存器，不写就用0. 不写也可以

8.外部中断实现代码

 #include<reg52.h>
sbit LED=P1^0;
void main()
{
	IT0=0;  //中断触发方式为低电平触发，IT0=1则为下边沿触发
	EX0=1;  //打开外部中断0
	EA=1;    //打开中断总开关
	while(1)
	{
		LED=1;   //在没有中断发生时，LED关闭
	}
}
 
void INTERR(void) interrupt 0
{
	LED=0;//有中断发生时，LED亮起
}

把开发板的
P3.2用杜邦线接到GND上，
就会触发中断，发现LED亮起来了。
（为什么是P3.2？因为由最上面的原理图可知道INT0的引脚是P3.2）

9.定时器/计数器中断工作原理

1.由最上面的最小系统原理图可以看出，
定时器T0和T1分别对应的引脚是P3.4和P3.5

2.定时器/计数器的
计数脉冲来源可以有两个，
一个是芯片内部晶振振荡器输出脉冲12分频后的脉冲，
一个是从外部接入的外部脉冲

3.TLx和THx寄存器，x=0，1。

以TL0和TH0为例，
TL0和TH0 都是8位寄存器（8051的寄存器都是8位），
所以TL0和TH0形成高八位和低八位寄存器，用于计数，一共16位。

2^16=65536，
所以 TL0和TH0加一起最大能计数的值是0~65536，一共65536.

4.定时器/计数器的两个寄存器：
TCON和TMOD，
其中TCON用于开启定时器/计数器中断，
TMOD用于设置定时器/计数器的工作方式（TCON上面已经说过了）

TMOD寄存器：

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（由图：低八位为定时器T0，高八位为定时器T1）

GATE：门控制。

当GATE=1：
INTx引脚为高电平且TRx 要同时为1，定时器Tx才启动。

当GATE=0：
只要TRx =1，定时器Tx就启动，不用理会INTx引脚的电平高低。

C/T：决定是使用定时功能，还是计数功能

当C/T=0：
定时功能。加1计数器
对芯片晶振12分频的脉冲计数，一个脉冲过来，就加一，直到 TFx 加满了溢出。
（TFx在TCON寄存器中）

当C/T=1：
计数功能。加1计数器
对来自输入引脚T0（P3.4）或T1(P3.5)的外部脉冲进行计数，
一个脉冲加一，直到TFx加满溢出。

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10.定时器/计数器定时数值的计算

例：
我要定时10ms。晶振频率是12M，
工作模式在方式1

f = 12M/12 =1M （因为要12分频），
也就是说 1秒 1000000个机器周期，
10ms有10000个机器周期。

65536 - 10000 = 55536 ，意思是
计数器从65536 一直减到 55536 所用的时间就是10ms。

55536的十六进制是0xD8F0

所以设置
TH0 = 0XD8，TL0=0XF0

下面给出代码

或者直接下载一个C51定时器计算器：

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定时器/计数器代码

 #include<reg52.h>
sbit LED0=P1^0;
unsigned char i;
 
void main()
{
	TMOD=0X01;  //设置使用定时器0，16位的定时/计数寄存器
	TL0=0xD8;    //低八位赋初值
	TH0=0XF0;    //高八位赋初值
	ET0=1;          //开启定时器0中断
	TR0=1;         //运行定时器0
	EA=1;          //开启中断总开关
	while(1);
}
 
void Delay(void) interrupt 1 using 0
{
	i++;
	TR0=0;           //进入中断函数时，关闭定时器
	TL0=0XD8;    //重新赋初值
	TH0=0XF0;
	if(i==20)        //因为10ms一次处罚看不出明显结果，所以让20次触发才让灯变一次
	{
		LED0=~LED0;
	}
	TR0=1;     //重新开启定时器
}