如何成为单片机系统工程师

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1、杨欣Yang X张延强Zhang Y编著莱诺克斯Nokes L王玉凤Wang Y刘湘黔Liu X主审电子工业出版社 2 0 1 1 .2 1 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X2 知识储备 3 一个电子系统，比如机器人，其背后蕴涵的知识往往是相当丰富的。既有模拟电路、数字电路，还有嵌入式系统、机电一体化等。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例

2、解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.1.1 综合素质 4 电子血压计，测量时将一个密封的袖带套在上臂上，按下按钮启动血压测量后，单片机控制气泵工作，向袖带中打气从而增加其中的压力。当压力达到200mmHg左右时即停止打气并缓慢放气，在气压下降的过程中，压力传感器实时监测袖带中的压力变化，通过ADC进行模数转换后送给单片机分析，从而计算出收缩压（高压）和舒张压（低压）。 欢迎访问“

3、电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.1.2 软件工具 5 单片机及电路仿真：Proteus、Multisim等。电路原理图及PCB设计：Altium Designer (Protel)等 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontro

4、ller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.1.3 硬件工具之一：面包板 6 在面包板上观察电路的现象是不是与设计的一致，以验证电路图设计的正确性，这在电子电路设计中经常用到。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.1.3 硬件工具之一：面包板 7 面包板的表面有

5、规则排列的供插装元器件的插孔，在面包板中间有一条中心分隔槽把它分成上、下两个部分。上半部分每列5个插孔之间是导通的，下半部分每列5个插孔之间也是导通的。而上、下部分插孔之间不导通。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.1.3 硬件工具之一：面包板 8 电阻1，它一支管脚插在电源正极排孔上，与电路的电源正极导通；另一支管脚插在下半部分的插孔中，

6、而该插孔下方用一根导线跨接到第3列插孔中，而三极管1的e极插于同列插孔中，这样就实现了电阻1与三极管1的e极的电气连接。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.1.4 硬件工具之二：万用板和印刷电路板 9 元器件插在万用板的一面，元器件管脚穿过万用板上的过孔，在万用板另一面使用电烙铁焊接管脚与万用板上的焊盘，然后焊接导线并通过导线实现元器件之间

7、的电气连接。元器件一般都安装在万用板的同一面，导线可以焊接在万用板的任意一面。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.1.4 硬件工具之二：万用板和印刷电路板 10 电路原理图可生成印刷电路板图。把印刷电路板图交给电路板生产厂家就可以把印刷电路板加工出来。电子产品的电路板已经具备工作的基本条件了。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读80

8、51单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.1.5 焊接工具 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.1.6 焊接方法 12插元器件入过孔，焊接元

9、器件管脚与焊盘。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.1.6 焊接方法 13 焊接时，从个头较小的电阻、瓷介电容等元器件开始。把元器件插入印刷电路板的过孔，并从另一侧伸出。左手拇指和食指捏着焊锡丝，右手拿电烙铁（左撇子可反过来），先在电烙铁头上轻轻蹭一点焊锡以便更好的导热。接着把电烙铁头贴到管脚和焊盘之间，等焊盘上的温度升高之后，一般会看到铜

10、黄色的焊盘表面产生微小的泡泡，这时再把焊锡丝推到焊盘上。由于焊盘温度已经可以把焊锡丝熔化，所以焊锡丝很快熔化在管脚和焊盘之间，当焊点形成一个较为圆滑、饱满的锡点后立即把焊锡丝拿走，然后是电烙铁头。不一会，焊锡冷却而即形成一个焊点。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.2.1 需求分析 14需求分析是分析功能、确定参数要求的过程。无论在学习单片

11、机系统设计或是将来设计一些解决实际问题的项目，明确最终要达到的功能非常重要。比如一个简单的单片机控制发光二极管的例子，功能确定为单片机控制一个发光二极管点亮500ms，熄灭500ms，再点亮500ms，再熄灭500ms如此反复。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.2.2 电路设计 15左边阴影框里就是单片机，右边的是发光二极管。 欢迎访问“

12、电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.2.3 程序设计 16 单片机程序用汇编语言或C51语言编写，有许多计算机上的应用软件可支持这两种语言的单片机程序开发，比如第4章将要介绍的Vision软件等。用汇编或C51语言设计好的单片机程序，将通过一个连接计算机USB口和单片机下载接口的下载器，下载到单片机中。下载完成后，单片机启动时运行下载的程序就可以实现相

13、应的控制功能了。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.2.4 系统调试 17 在调试阶段，也就是“磨合”软件和硬件以便它们共同实现系统功能。当程序下载到单片机系统后，启动单片机运行程序，观察系统的“反应”和我们的设计是不是相符。比如发光二极管以500ms为间隔进行闪烁。当程序设计完成并下载到单片机之后，可能出现的问题是发光二极管不闪烁或闪烁的

14、时间间隔不对。如果出现这些与设计不符的实验效果，首先在保证硬件电路是正确的前提下，回到程序中找错误，修改后再下载到单片机系统中。如此反复，直到系统运转正常为止。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息 实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.3.1 发光二极管工作原理 18 发光二极管（LED，电路符号 ）是一种最常用的指示器件，近几年因其成本下降和节能的特点大量使用在照明设备中。发

15、光二极管有极性之分，当有足够的正向电流（正极流向负极的电流，约10mA30mA）通过时便会发光。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.3.2 单片机的控制 19 我们把发光二极管D1的负极连接在单片机的P0.4口（35管脚）上，电阻R1起到限流的作用。根据器件的连接关系分析知道：当单片机的P0.4口输出低电平时（接地），发光二极管D1正、负极

16、之间获得电压而被点亮；当P0.4口输出高电平时（+5V），发光二极管D1则熄灭。所以要实现图2-17所示的功能，即让发光二极管以500ms为间隔闪烁，变成了让单片机的P0.4口以500ms为间隔输出高、低电平。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.3.3 体验单片机控制发光二极管 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学

17、习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.4.1 需求分析 21 反应时间测试仪的功能：单片机向蜂鸣器输出一个很短的鸣响信号Vout（比如500ms），测试者听到这个信号后立即按下按钮开关向单片机输入一个信号Vin，单片机只要计算出输出信号Vout与输入信号Vin之间的时间差就得到反应时间（以ms为单位），最后输出到反应时间显示器上显示即可。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与

18、应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.4.2 电路设计 22 系统由4个模块（部分）组成：单片机、蜂鸣器及驱动电路、按钮开关、反应时间显示器。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 2.4.3 程序设计 23 单片机P1.0在t1时刻输出一个高电平使驱动电路工作从而使蜂鸣器鸣响。同时单片机内部开始计时，等到按钮开关按下时，因开关的短路P1.7变成了低电平，此时为t2时刻，单片机计时结束。单片机的计时时长（t2-t1）即为反应时间，只要输出到显示器显示即可。 欢迎访问“电路飞翔网”获取更多信息实例解读8051单片机完全学习与应用 All you need to know about the 8051 microcontroller编著：杨欣Yang X 张延强Zhang Y 主审：莱诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X