機器人常用的單片機使用經驗

一 學習單片機的捷徑是什么？
? ?? ???所謂捷徑就是少走彎路。我剛開始學單片機時走了不少彎路，很多朋友和我都有相似的經歷，剛開始接觸單片機，面對琳瑯滿目的圖書教材，不知選擇哪本；想實踐時不知到哪買單片機；不知如何編程下載程序……
? ?? ???A 對于初學者仔細看本文就是學習單片機的捷徑之一。
B 到圖書館或者書店在數十本單片機書中選一本你能看懂，而且覺得案例有趣的“實在、生動、活潑”的單片機書做為你的入門讀物。
C 建議先從51單片機學起。掌握51后再學AVR，然后學ARM、DSP等。
D 在學習過程中實踐非常必要。你需要一臺電腦。如果是臺式電腦，你可以花十幾元購買25針并口下載線，如果是筆記本電腦，你只能購買幾十元到幾百元的USB ISP編程器。
E 用萬用板自己焊一個單片機最小系統(tǒng)，或者購買開發(fā)板。沒有必要使用昂貴的仿真器。
F 你需要上網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，然后接通單片機板電源，你可以看到單片機系統(tǒng)在運行。
H 如果系統(tǒng)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，如果以上都沒毛病，研究程序是否編錯。有時系統(tǒng)不能正常運行并不意味著有什么地方錯了，只是某些參數沒設置好，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(tǒng)運行滿意為止。有時這是一個非常艱苦的重復勞動，調整數百次上千次，你無法回避，只能堅定信念，勇往直前。
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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、電容器和電感線圈、電阻搭建模擬計算機，能夠完成許多簡單的計算和控制任務。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(xù)變換的模擬信號，類似于自動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(zhàn)爭時，阿拉伯國家使用的蘇制全自動自行防空炮內采用模擬計算機實現(xiàn)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，也就是蒸汽機時代，有些機械天才硬是用數百個齒輪和凸輪搭建出機械計算機，人們通過轉動印有數字的各種齒輪，另一些齒輪就將運算結果顯示出來。機械計算機在人類史上上曾經是高科技產品，第二次世界大戰(zhàn)時，德國著名的密碼機就是一種機電混合式計算機，它當時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
? ?? ? 在電氣時代開始時，人們用鐘表內機械的旋轉分時控制一些繼電器的通斷，從而控制一些機床和生產線的運行。這種裝置類似于早期洗衣機內的定時器。


三 入門首選 AT89S51系列單片機

1 簡介

? ?? ???1980，英特爾公司開發(fā)出一種簡易的8031CPU，在當時該CPU性能不比8086差很多，但價格較便宜，因此被很多低端應用選中。由于市場看好，ATMEL公司購買了8031的內核，把Flash存儲器和加強型IO口融入進去開發(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(tǒng)稱為51單片機，它是目前應用最廣泛的8位單片機之一。因51單片機結構簡單，指令易學，應用廣泛，因此是初學單片機首選機型。如果有人想不學51，直接學AVR，那么此人一定會遇到很多難題，困惑和郁悶將伴隨著學習過程。如果學了51再學AVR和其他單片機，人們會發(fā)現(xiàn)“所謂單片機都不過如此”。
2 性能
? ?? ???根據任務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(tǒng)性價比達到最高，同時兼顧未來擴展需要，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(jié)的RAM，32條IO口，中斷系統(tǒng)具有6個中斷源、5個終端矢量、2個中斷優(yōu)先級的中斷結構；串行口是一個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 在線編程功能，這個功能的優(yōu)勢在于改寫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 適于做單片機學習板、電子時鐘、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與過去的C51的區(qū)別在于S51支持ISP在線編程，即C51需要幾百元的編程器編程，而S51僅需一條25針并口線和非常簡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現(xiàn)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語言或者匯編語言，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，再燒寫到單片機中。