单片机实践与应用
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1.2 单片机集成产品开发板任务简介

为了让广大单片机爱好者更好地学习单片机,本节围绕单片机集成产品开发板中的8个产品(以下简称任务)展开,让读者的学习目的性更强。单片机的学习过程就是一个模仿的过程,通过模仿使读者对单片机的知识体系加深理解。下面分别对8 个任务进行简要介绍。

1.2.1 程序下载

单片机的工作是提供对程序的控制。要让单片机按照人的意图工作,我们必须把意图编写成程序存放在单片机的存储器中由单片机执行。

传统的方法是通过编程器将程序写入单片机,这会给我们的学习带来不便。为了解决这个问题在这里专门介绍一种不需要编程器的写入程序的方法——程序下载。

程序下载是指单片机通过RS232接口与PC连接,将PC中编写好的单片机程序通过串行通信的方式写入单片机中(实现方法将在第10章中详细介绍),如图1.2所示。它的主要优点如下。

图1.2 集成开发板与PC连接

●抛开编程器。

●速度快。

●修改程序方便。

1.2.2 流水灯

所谓流水灯,是指8个发光二极管在单片机的控制下轮流点亮,其形态就像水流自上而下、缓慢流动一样。

在夜晚的闹市区,霓虹灯令人眼花缭乱,你一定觉得很神奇。如果你掌握了单片机的使用方法,一定会恍然大悟。

其实,这些神奇可以用1块单片机按照流水灯的原理(实现方法将在第11章中详细介绍)来实现。它的主要优点如下。

●控制简单明了。

●费用低廉。

●修改方便。

1.2.3 键盘输入

人们常常将单片机比做黑匣子,程序一旦编写好并写入单片机后,它就会周而复始地工作。如果人们试图改变其工作方法,只有通过键盘来告诉单片机。当单片机接到键盘命令后便做出相应的响应,这就是所谓的“人机对话”。如图1.3所示为键盘实物图。

图1.3 单片机用键盘实物图

实际上,键盘在单片机系统中充当的是输入设备。该任务主要解决单片机如何识别键盘命令(实现方法将在第12章中详细介绍)。它的主要任务如下。

●键盘如何与单片机连接。

●如何消除键盘抖动。

●如何识别键盘命令。

●单片机如何做出反应。

1.2.4 数码管输出

上面介绍了键盘的主要功能,当我们按键后怎么知道单片机就接到命令了呢?如果单片机在接到命令后在数码管上显示一个提示信息,我们就知道单片机已经接收了命令,这是“人机对话”的另一个重要部分。实际上,数码管在单片机系统中充当的是输出设备。由单片机、键盘、数码管就可以组成一个最简单的“人机对话”系统。

数码管是用发光二极管组成的七段显示器。由于它只能显示0~9十个数字,所以人们习惯称之为“数码管”,如图1.4所示。

图1.4 数码管实物图

数码管的主要任务是作为单片机的一个窗口,提供经过处理后的有用的数码信息(实现方法将在第13章中详细介绍),如数据、控制信息、日历时钟等。

1.2.5 LCD液晶屏

在日常生活中我们经常看到一些LCD液晶屏,如电子钟、空调温度显示器、洗衣机定时显示器等。这些都是LCD点阵和单片机连接的典型应用。

在这个任务中主要要让读者知道如何通过硬件连接和软件编程来实现LCD液晶屏显示,继而介绍电子钟、空调温度显示器、洗衣机定时显示器等LCD液晶屏的制作方法(实现方法将在第14章中详细介绍)。

液晶屏是由液晶材料制成的,专门用来显示数字和字符的称字符屏,专门用来显示图形的称为图形屏。本书主要介绍字符屏,如图1.5所示。

图1.5 LCD液晶字符屏

LCD液晶数字屏也是单片机另一个重要的输出装置,其功能类似于数码管。但与数码管相比它具有以下特点。

●信息量大。

●功耗小。

●亮度可控制。

1.2.6 LED点阵

在日常生活中我们经常看到一些漂亮的大屏幕,如银行的利率屏、证券公司的行情屏、公交车上的信息屏等。这些都是LED汉字屏和单片机连接的典型应用。

在这个任务中主要要让读者知道如何通过硬件连接和软件编程来实现汉字的显示(实现方法将在第15章中详细介绍),继而介绍银行的利率屏、证券公司的行情屏、公交车上的信息屏等LED屏的制作方法。

LED汉字屏是用发光二极管按矩阵形式组成的,也称为LED点阵,如图1.6所示。

图1.6 LED汉字屏

LED汉字屏集显示数字、汉字、图形于一身,可通过单片机控制获取最佳显示效果。

1.2.7 音乐编辑

音乐编辑的主要功能部件是扬声器,如图1.7所示。通过编写单片机的程序,可控制扬声器发音的音阶和音节,从而获得悦耳的声音。

图1.7 扬声器实物图

1.2.8 温度控制

温度控制的主要部件是温度传感器。本书介绍的是DAL-LAS18B20温度传感器,如图1.8所示。通过单片机设置被控温度的上限和下限,当被控温度达到上限或下限时,温度传感器发出提示信息,由单片机读出温度信息和提示信息后完成温度显示和温度控制。

图1.8 DALLAS18B20温度传感器