首先,学习单片机要有一定的基础:电子技术方面要有数字电路和模拟电路等方面的理论基础,特别是数字电路;编程语言要求汇编语言或c语言。要想成为单片机高手,建议初学者首先学习汇编语言,学的差不多的时候,转入c语言学习。尽管汇编语言属于低级语言,编程效率低,但是较c语言具有目标代码简短,占用内存少,执行速度快等优点,更重要的是能使初学者尽快熟悉单片机的内部结构,并能对其进行精确的控制。汇编语言在单片机教材里面都会涉及,不需要单独购买教材和学习。c语言是一门学问,有很多专业书籍来讲解,并且对我们今后的编程生涯有绝对的好处,因此要深入学习,千万不要自以为看了某某的视频教程就以为掌握了c语言,那只是c语言的一部分。在这里给大家推荐一本单片机c语言程序设计参考书,马忠梅等著,北京航空航天大学出版社出版的《单片机的c语言应用程序设计》,要求c语言基础。如果没学过c语言,建议学习清华大学谭浩强编写的c语言程序设计,这本书写的不错,通俗易懂。
其次,是单片机教材选择。单片机是一门非常重视实践的技术,不能总是看书,但要学习它首先应看书,对单片机引脚、内部结构、寄存器和原理有一定地了解和感官认识,它的是怎样工作的,能干些什么?刚开始时,也许你看不明白,但这并不要紧,因为你还缺乏实践经验。现在单片机应用广泛,因此各个厂家分别推出了自己的单片机,按内部结构体系派系分:51系列、pic系列、avr系列、摩托罗拉等等……我们没必要每样都学!因为他们的编程方法和调试过程以及内部指令结构有一定的相似,只要学精通一款就ok了!尤其是用c语言编程,就几乎不用分什么派系,但是我们要选择一款有代表性的知识范围广,并且入门容易,书籍多。一般来说,mcs-51系列单片机已经得到广泛的普及和应用,市场上它的资料也比较多,用的人也很多。给大家推荐一些参考书,学习时只需要一本就足够拉。书名:《新编mcs-51单片机应用设计》,哈尔滨工业大学出版,作者:张毅刚;书名:《单片机原理及应用》,高等教育出版社,作者:张毅刚等;书名:《单片机高级教程:应用与设计》,北京航空航天大学出版社,作者:何立民。相关教材还有很多,在这不一一列举。
然后,是开发工具和开发环境的选择。选择一块合适的学习板,对于初学者来说一般无力接受,如果经济条件允许、本人又对单片机很感兴趣、有从事相关工作意向的话,鼓励大家购买。随便说一句,学习板功能要求太全,具有流水灯、数码管、独立键盘、矩阵键盘、ad或da、液晶、蜂鸣器等就差不多啦,毕竟,功能齐全的价格比较高。仿真器对单片机初学者来说既是那么耳熟,同时又有些陌生,这主要是因为市场上传统的仿真器价格都在千元以上,对经济不是非常宽裕的人来说是不小的开支。同时仿真器是用来提高调试程序效率的,也不是非需不可的,如果你没有仿真器,遇到程序出错的时候,只好苦思冥想,反复烧写调试。随便推荐一下,学林电子的51tracer仿真器,有兴趣的朋友可关注一下。有了单片机教程板以后,先看下指导说明书,熟悉一下学习板,开卷有益。以后就得靠自己多练习了,将学习板与电脑连接好,先学会开发软件的使用,然后从最简单的流水灯实验做起,按照你自己的意愿控制流水灯,当你完成时,你会发现这是多么惬意的事情。太好玩了,你会觉得这不是在学习,而是在玩,当你发现,单片机能够按照你编写的程序工作时,你会觉得非常兴奋,比做什么事情都开心,这样你会慢慢迷上单片机,真的。不少网站上说搞定某个实验,就恭维的告诉你一声”恭喜你,学会了”自己学会了单片机,这有点可笑,这只能说明你算过关了,对单片机有了一定了解和会使用它了。但是单片机能完成的功能太多了,尤其是对外围器件的控制,综合起来能设计出许多意想不到的产品。因此除了入门外,精通可千万别轻易说出口。
最后,在熟练掌握和应用后,那可以说对于单片机方面的硬件你已经入门了,剩下的就是自己练习设计电路,不断的积累经验。最终,自己完全设计具有个人风格的电路,产品,这样你就是单片机高手拉。只要过了第一关,后面的路就好走多了,万事开头难,大家可能都听过。时下多家电子类的报刊杂志如:《电子制作》《无线电》《电子报》《电子世界》都开设了详细的单片机教程专栏,对于想学习单片机的朋友来说帮助很大,可以说现在的单片机教程环境是最好的,有网络,有书籍,有报刊杂志,还有视频教程,元件的采购方面也非常充足,相关的器材又多有便宜。如果每天能抽出两小时的时间去学习,快的一个月,慢的三个月就入门拉。以下是一些经验:
(1)学习单片机没有捷径,别指望两三天就学会,要坚持不懈,重在积累。
(2)别崇拜高手,别相信天才,大部分人都不是天才(相信你也不是)!
(3)单片机是一门应用性和实践性很强的学科,要多动手,多做实验。
(4)要学会参考别人的程序,减少自己琢磨的时间,迅速提高自己的编程能力。
(5)碰到问题可以借助网络来搜寻答案和对自己有帮助的问题,可以大大减少你的开发时间。
(6)要多交一些朋友,多交流。技术是靠不断的积累和交流才会进步的,封闭自守只会更加落后。
希望大家多上网看看前辈的经验,可以少走很多弯路。最后,祝愿大家早日成为单片机高手。
两周的单片机课程设计实训,真是让我们受益匪浅,学到了很多东西,不管怎么样,先感谢学校给我的这么多机会。真正的学到了东西。
此次课程设计软件与硬件相结合,考察了我们的焊接水平与编程能力。因为以前做过关于焊接的电工实习,所以对于我们机械设计专业的学生而言焊接是不成问题,也很顺利;可到了编程时就出现了很大的障碍,先开始的显示时钟还算顺利,本来还以为编程会很简单的,等到实际操作起来才知道它的复杂性,没有想像中的那么得心应手,理解流程是有思维的前提。其实本身程序的思维是正确的,只是步骤中有点小错误,所以导致整个程序的结果很乱,在仔细修改程序之后,终于一步步地达到效果了。
系统以at89s51为核心部件,利用软件编程,通过键盘控制和液晶显示实现了秒表的功能,能实现本设计题目的基本要求和发挥部分。尽量做到硬件电路简单稳定,充分发挥软件编程的优点,减小因元器件精度不够引起的误差。
我们将各个部分的程序编好后怎么都连不起来,出不了预期的效果。对于硬件在编程过程中pcb板的接触又是一个头疼的问题,在进行编译的时候,数码显示管上什么都没有,按一下旁边与之相连的元器件时就有显示了,所以也花费了好多时间在pcb板的重新焊接上,最后在全组人竭尽全力,老师的精心指导下,程序基本编写成功,这是我们共同努力的结果,在享受我们成果之时,不得不感慨单片机的重要性与高难度性,所以为期两周的单片机课程设计没有浪费,我们从中学到了很多知识,也让我们对单片机有了更深一步的了解。虽然最后结果是出来了,可这与老师的精心指导是分不开的,他引导我们的思路,本来一窍不通的我们经过老师的点拨基本上通了,所以说老师是功不可抹的。
由于时间有限和本身知识水平的限制,本系统还存在一些不够完善的地方,要作为实际应用还有一些具体细节问题需要解决。
踉踉跄跄地忙碌了两周,我的单片机课程设计也终将告一段落。设计实物也基本达到预期的效果,但由于能力和时间的关系,总是觉得有很多不尽人意的地方,譬如功能不全、外观粗糙……数不胜数。但我可以自豪的说,这里面的每一段代码,都有我的劳动。当看着自己的程序,自己成天相伴的系统能够健康的运行,真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。
总而言之,单片机课程设计对于我们有很大的帮助,我们从中受益匪浅。
一、设计题目
艺术彩灯控制系统设计
二、设计内容
1.设计并实现具有复位功能的单片机小系统。
2.利用单片机进行灯光的场景开关控制。
3.利用单片机进行灯光的循环点亮控制及速度变化控制。
4.利用单片机进行灯光的色彩连续变化效果控制。
5.利用单片机进行灯光的三色联动定时控制。
6.配合2至5项中功能,实现液晶屏输出功能或状态信息。(受器件条件限制,只需仿真方式实现。)
7.以调节5或4项中的时间为例实现基于4x4键盘的输入功能。(受器件条件限制,只需仿真方式实现。)
三、设计要求
1.能启动、停止;
2.能通过开关进行功能选择;
3.要体现循环、组合和色彩变化的控制功能和效果,实现三色联动定时控制,
控制变化规律的类型或功能不少于5种;
4.要有完善的课程设计报告
四、设计流程
本课程设计是采用80c51单片机设计艺术彩灯,通过keil进行c语言编程,通过protues进行软件硬件仿真。本设计成果,主要通过按键开关对彩灯进行控制,包括灯光的场景开关控制、灯光的循环点亮控制及速度变化控制、灯光的色彩连续变化效果控制、灯光的三色联动定时控制,以上内容均基于面包板完成。在4x4矩阵键盘和lcd液晶显示方面均在仿真下完成。
五、设计方案
(一)硬件设计
(1)单片机最小系统设计
80c51单片机最小系统是由晶体振荡器和复位电路构成,如图所示晶振电路:复位电路:
(2)单片机外部电路设计
单片机外部电路由八个彩灯,4x4矩阵键盘,1602lcd液晶显示和4个独立按键开关组成。以上电路可以完成本课程设计要求的所有功能。