单片机技术应用实战教程

1.单片机的定义

采用超大规模集成电路技术，把具有数据处理能力的中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、多种I/O口、中断系统、定时器/计数器等功能（还包括显示驱动电路、脉冲调制电路、模拟多路转换电路、A-D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

单片机的类型比较多，目前使用比较广的单片机有MCS51系列、AVR、PIC、MSP430等。其中，MCS51系列是应用最广泛的，也是最容易入门的、最具有代表性的，常用的型号有AT89XXX、STC89XXX等。MCS51系列都采用8051内核，所以兼容性比较强，占据的市场份额也是最大的。而AVR单片机的速度比较快，性能比MCS51单片机高，但价格比较高。其实各种单片机的使用方法都是相同的，只要学好任意一种类型的单片机，其他单片机的学习就通过芯片使用手册，做到举一反三、触类旁通。

目前，4位、8位、16位单片机仍各有其应用领域，且应用范围日益扩大。原来很多用模拟电路、脉冲数字电路和逻辑部件来实现的功能，现在都能用单片机应用软件来实现。

2.单片机的应用

提起单片机的应用，大家不约而同地联想起它的控制功能，可以说控制是单片机的重要应用。单片机的主要功能就在于计算机控制，可以概括为以下两个方面：

（1）计算机在控制系统中的离线应用

即计算机实现对控制系统的分析、设计、仿真、建模，给定控制，事物在不加以人工干涉的条件下，自我执行指令，简要地说即脱机工作。离线控制应用，对计算机性能要求较高，所需要计算机的硬件资源较多，常使用微型机或者小型机实现。(www.xing528.com)

（2）计算机在控制系统中的在线应用

即计算机代替常规的模拟或数字电路，使计算机成为控制系统中的一部分，计算机能够时刻参与控制，即为由计算机给出一条或者多条指令，然后相应元件或者物体给出执行下相应动作，计算机身处控制环节当中。在线控制应用，对于计算机有体积小、功耗低、控制功能强等要求。对于体积小、多功能、低功耗的单片机都能满足这些要求。

此外，单片机在工业、农业、国防科技及日常生活各个领域均显示了日益旺盛的生命力。目前，单片机技术已经发展成为一种比较成熟的技术。

1）单片机特别适用于机、电一体化产品。在各类仪器仪表中（包括医疗器械、色谱仪、温度、湿度、流量、流速、电压、频率、功率、长度、硬度、元素测定等）引入单片机，使仪器仪表数字化、智能化和微型化等功能大大提高。

2）单片机在测控系统方面的应用。用单片机可以构成各种工业控制、自适应控制系统和数据采集系统等。例如，温度、湿度的自动控制、厂间操作灯的自动控制、电缆生产线的自动控制和包装生产线的自动控制等。

3）单片机网络及通信技术方面的应用。单片机成功地应用于玩具、游戏机、充电器、按摩器、IC卡电话、IC卡水表、IC卡煤气表、IC卡电能表、流量温控仪表、家庭自动化、电子锁、电子秤、步进电动机、防盗报警和电子日历时钟等。例如，用MCS51系列单片机控制的串行自动呼叫应答系统、列车无线通信系统和无线遥控等。

4）计算机外部连接设备。图形终端、彩色黑白复印机、软盘及硬盘驱动器、磁带机、打印机的内部都采用单片机进行控制。