C51单片机应用指南

目前，单片机已渗透到我们工作、生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹了。导弹的飞行装置靠的是单片机，网络数据通信及传输，工业自动化控制，智能IC卡系统及各类家用电器的控制都离不开单片机。单片机的特点是体积小，在其增加一些外围电路之后，就能成为一个完整的应用系统。例如，我们日常生活中所用的数字电子秤，其内部就有一块单片机芯片，再加上传感器、液晶屏和一些附加电路，就形成了一个完整的应用系统。由此可见，单片机的可扩展性是不错的，应用也相当灵活。

下面我们将由浅入深地讲解单片机应用实例，希望能给初学者朋友们带来一些感性的认识，让大家知道单片机到底能够干什么，都有哪些具体的应用。

1）应用实例之一：如图1-1所示，电路板左上角显示“8.8.8.8”数字字样，其显示部件叫“七段数码管”，它在家电及工业控制中有着很广泛的应用，例如用来显示温度、数量、重量、日期、时间等，具有显示醒目、直观的优点。如果你弄明白了数码管显示的基本原理知识，做一些电子钟、计数器之类的应用系统将不成问题。

图1-1 数码管显示实例

2）应用实例之二：如图1-2所示，这是一个液晶屏显示的应用实例。1602型液晶屏是一种用5×7点阵图形来显示字符的液晶显示器，根据显示的容量可以分为1行16个字、2行16个字、2行20个字等。常用的为2行16个字，它可以显示我们通过单片机在液晶屏上显示的网址和电话号码。液晶屏与数码管相比，显得更为专业，漂亮。液晶屏以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧等诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到了越来越广泛的应用，如IC卡电话机、液晶电子表等各类显示设备。

图1-2 1602液晶屏显示实例

3）应用实例之三：如图1-3所示，这是一个温度测试及控制系统的应用实例。液晶屏实时显示温度值，通过按键设定温度报警上、下限数值。当实际温度超过上、下限额定温度值时，继电器产生触发动作，蜂鸣器报警。人工设定的温度报警值自动存入DS18B20温度传感器的EEPROM——Electrically Erasable（and）Programmable Read-Only Memory（电可擦可编程只读存储器）中，可永久保存。每次开机时，自动从温度传感器的EEPROM读出温度报警值，这样就不用重复设置额定值了。图1-4所示为DS18B20温度传感器的实物图片。

4）应用实例之四：如图1-5所示，我们通过软件改变步进电动机各相电压，使其转动，并通过设置相应的延时值来达到调速的目的，步进电动机与传统玩具电动机有所不同，它是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗地讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电动机按设定的方向转动一个固定的角度。你可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时你可以通过控制脉冲频率来控制电动机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电动机技术的应用也非常广泛，如打印机喷头的移动、安防系统中视频摄像头的转动等都是通过它来控制的。

5）应用实例之五：如图1-6所示，我们利用单片机来做液晶显示，与图1-2所示不同之处在于我们使用的是12864的液晶屏，它可以显示各种字符及图形，可与CPU直接接口，具有8位标准数据总线、6条控制线及电源线。采用KS0107控制IC。通过取模软件，我们可以用来显示任何中文汉字及各种图形等。

图1-3 温度测试实例(www.xing528.com)

6）应用实例之六：红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空调机以及玩具等其他小型电器装置上也纷纷采用了红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠，而且能有效地隔离电气干扰。如图1-7所示，通过按遥控器上的数字键“1～8”，实验板完成解码功能，并通过数码管显示其相应的键值。当然，你也可以改写程序，让红外线遥控器来控制实验板上的继电器，或者通过红外线遥控器让实验板上的蜂鸣器唱歌，这些并非难事，只要发挥你的想象，你可以想出各种控制方法。

图1-4 DS18B20温度传感器

图1-5 步进电动机控制实例

图1-6 12864液晶显示实例

7）应用实例之七：红外线遥控的缺点是有方向性，即遥控发射器需要对准遥控接收器才能起到控制作用。无线电遥控的方式就克服了这个缺点，它没有方向性，如图1-8所示的是200m的无线遥控器，电源、灯泡、继电器串联接入电路，然后通过手持式无线遥控器来控制，人体距离实验板的最大距离为200m；如果换成1000m的发射器，就可以进行1000m的无线遥控了，通过这样的原理，可以进行各种无线遥控类的产品开发。

图1-7 红外线遥控数码管显示实例

图1-8 无线电遥控继电器开关灯泡实例