单片机知识点相对详细版总结

单片机小实验

1.有一个想法，做一个倒数计时器
2.模块化编程，delay.h 为什么可以被调用两次？

  1. 键盘密码锁和蜂鸣器的结合使用
  2. 定时器闹钟
  3. 温度报警器和蜂鸣器的结合使用

单片机相关的英语

最根本的解决途径：看手册，浏览器搜索

不是固定的，可以人为按照需求自由地自定义使用命名

​ SRCLK: serial clock，串行时钟

​ RCLK: receive clock

​ SER: serial

​ SRCLR: serial clear

必备的基础知识

单位转换

计算单位
毫 微 纳 皮 飞
k m g
m 这个单位是“兆”，在现代科学上表示 百万1 000 000. 在中国古代表示“亿亿”

各种物理量

编码方式

  • 2(binary)，8(octal)，10(decimal)，16(hexadecimal) 进制
  • ascii , , bcd

知识点

7-2 定时器

  • 晶振： 电路中的陶瓷发出固定频率的可以被检测到的震动
  • 晶振频率
  • 单片机（11.0592mhz），计算机(3.20 GHz)的CPU频率说的就是晶振频率
  • 定时器：三个部件模块的电路图实现，以及相关学习寄存器的功能实现（软件编程控制寄存器，寄存器实现电路硬件功能）
  • 前半段讲的是 定时器的代码实现逻辑；后半部分讲的是定时器结合其他模块一起工作。
  • 可是我的定时器不准确，太慢了。就算把时钟频 改成11.0592，和手机的相比，一分钟慢了六秒我去。
  • 代码：定时器实现时钟

8-1 串口

  • 串口的相关概念。串口的电路图实现，如何配置相关的寄存器
    貌似发送不需要中断，接受需 要中断把数据取出来
  • 计算波特率
  • 编码方式：字符与ascii码和hex码的对应关系
  • 双八位定时寄存器：把初值写到高字节（8位），只使用低字节（8位）做定时器，溢出时自动使用高字节初始化低字节，立即 开始下一次定时。
  • 代码：单片机与电脑相互传输数据

9-1 LCD 点阵屏

  • 点阵屏是什么
  • 电路图实现
  • 74HC595 拓展 io口 实现
  • 代码：静态的笑脸和笑脸动画

DS1302实时时钟

  • DS1302：是一个外设时钟芯片，对比单片机自带的定时器
    1. 定时器额外消耗cpu性能，造成资源的浪费
    2. 定时器精度不如DS1302，深有体会
    3. DS1302是实时工作的，就算单片机断电，还能连接本身自带的电池继续工作，直到单片机下次供电（但是，单片机上的没电池）
  • 地址/命令字节 Address / Command Byte
  • 用的是bcd 编码
  • 芯片的内部结构，实现原理！！
  • 代码：实现一个可视化时钟；第二个不想看了，以后再说吧

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蜂鸣器

  • 一开始还以为是单片机的其他问题，或许是声音太小听不见，后来是芯片开发板不同的原因，浪费好多时间。不行的话，直接用卖家的代码就好了

  • 解决问题了，电路图也很简单

  • 蜂鸣器：利用脉冲电流来驱动金属板的振动以产生声音。需要不断地反转电平，不然金属板就会一直被压在一侧无法震动，也就无法产出声音

  • ULN2023芯片，没听懂，只知道取反输出

  • 一些基础的蜂鸣器用到的乐理知识，两个要点：音高，按下的时间长短（四分音符作为时间标准）。

  • image-20231029210424658

  • 音色由震动的频率来决定，定时器计时模拟频率

    • 计算重装载值，中断，反转io口（结合ULN2023芯片）

  • 代码：1.按键提示声音；2.播放音乐

    • 计算重装载值，中断，反转io口
    • 音色，弹奏时间，停顿等等在程序中的表达存储

AT24C02(I^2C总线)

  • 老师讲课给小明，然后老师提问小明回答问题的例子

  • 存储器分类介绍（小知识：硬盘C、D盘；软盘（被淘汰所以没有了）A、B盘。光盘：光信息存储）

  • 存储器简化模型：

    • 行和列是不重叠的
    • 烧录概念的意思和由来 PROM--->EPROM(稳压二极管 反向击穿可逆)
    • PROM，烧录的时候，怎么样依次相应选中，依次相应击穿二极管？（熔丝和两个二极管 写入相反，二极管是熔丝的升级版，熔丝太大了）
    • 郭天祥是真的牛掰，讲的很清楚了，通过特殊的高压编程器控制D1--D8 的电压，实现数据的烧录
    • image-20231105224125248

  • AT24C02：掉电不丢失的储存芯片

    • 引脚，内部结构框图
    • 字节写，随机读

  • IIC 总线

    • 协议规范

      • 工作原理，结构图

  • 时序

    • 开始结束，发送接收，收发应答 六块拼图

    • 数据帧，比喻成载货的火车，装东西，运出去，实现数据传输。

      • 普通的，复合格式

  • 代码：

    1. 普通的数据储存

      1. 定时器扫描按键数码管外加数据储存（定时器每隔一段时间进行扫描（中断，然后cpu进行处理，实际上仍然是cpu进行扫描，提高使用体验（优先级高的任务尽快完成）但扫描频率降低了，cpu处理扫描的工作时间减少了，提高cpu的利用率）。重点还是在于：定时器扫描提高cpu效率

DS18B20 温度传感器

本节课的任务就是单片机cpu 与 温度传感器 进行 数据交互。那么下面这些是需要了解的。

  1. 温度传感器的知识点。

  2. 数据交互： 用到 数据通信的知识点，总线，协议。

  • DS18B20 温度传感器 简介 数字传感器 vs 模拟传感器
  • 引脚、內部框图（身份证校验码，有兴趣可以了解一下）
  • 单总线（1-Write Bus） vs I2C
    • 工作模式，协议，时序
    • 单总线不允许中断，I2C可以。
      • 因为I2C有单独的时钟线，被中断后没有影响
      • 单总线依赖绝对的微秒级别的时间，被中断后受影响很大
  • 数据帧结构
  • 代码：1. 直接读取环境的温度； 2.温度报警器（结合前面做的都总结实践了）

LCD1602 显示屏

Liquid Crystal(晶体) Display ，也是一个单独的集成芯片，自动不断扫描，规定好可以显示的字符对应的字符码表

​ 基本功能：showchar(); 其余的都是相对进阶功能

  1. 引脚和应用电路image-20231102145219967
  2. 也是数据传输部分。时序结构, 数据帧
  3. 写指令(初始化)---->写数据
  4. 代码：1.编写LCD1602 显示屏的代码
    • 感觉使用ShowString() > ShowNum()
    • 流动字幕

直流电机驱动（PWM）

  1. 电机的工作原理，梦回中学，磁场，电流，作用力

    线圈转动带动铁心转动，这就是电机转动

  2. 感应电压他说的不太清楚，以后再看。

  3. PWM：Pulse Width Modulation 脉冲宽度调制

    • 具有“惯性”的情况下使用，用来控制以某种想要的“程度”
    • LED呼吸灯， 电机挡位控制

  4. 代码：LED呼吸灯， 电机挡位控制

AD/DA， XPT2046

  1. 概念

  2. 工作的例子

    image-20231103235724384

  3. 原理解析：听不懂哦。细节没懂，会用就行了吧，呜呜呜

  4. 运算放大器

  5. 代码：数模相互转换的例子

  6. 总结，要是不去理解具体是怎么工作的话，这玩意用起来是真的简单。

红外遥控

  1. 简介

  2. 硬件电路：遥控器发送光信号，开发板接收

  3. 外部中断

  4. 代码：

      1. 普通的红外遥控（基础） 2.

    • 写代码的时候，遥控器--->开发板上的红外接收模块不用管，别人已经做好的了，直到相关的原理概念就可以了

    • 重点是读取和识别 红外接收模块 发送出来的数据（连接到外部中断）， 判断 是一还是零（组成发送出去的信号（开始，机器地址，按键码，一直按下的情况））。。这根据信号时间长短（两个下降沿的时间间隔）来决定，因此就用到了定时器

    • 定时器的计时器使用而不是中断

    • 接收到外部中断后，就可以进行逻辑判断（按键码）是遥控器上的哪个按键按下了，然后进行相应的处理

难点回顾

  • 定时器
  • 串口
  • AT24C02(I^2C总线)
  • AD/DA，这个是听不懂，算了，现在了解一个大概就好了，等需要在细学

杂七杂八

被那个自动下载坑惨了，出现莫名其妙的错误

学习收获

  1. 单片机的知识
  2. 对计算机体系结构加深认识理解
  3. 学习到各种硬件知识和通讯协议相关的原理
posted @ 2023-11-07 00:12  被占用的小海海  阅读(35)  评论(0)  编辑  收藏  举报