十天学会单片机Day0点亮LED (锁存器、三极管、继电器)

C51常用的数据类型

数据类型	关键字	所占位数	表示数范围
无符号字符型	unsigned char	8	0~255
有符号字符型	char	8	-128~127
无符号整型	unsigned int	16	0~65535
有符号整型	int	16	-32768~32767
无符号长整型	unsigned long	32	0~2^32-1
有符号长整型	long	32	-2^31~2^31-1
单精度实型	float	32	3.4e-38~3.4e38
双精度实型	double	64	1.7e-308~1.7e308
位类型	bit	1	0~1

2.C51数据类型扩充定义

     单片机内部有很多特殊功能寄存器，每个寄存器在单片机内部都分配有唯一的地址，一般根据寄存器的功能不同赋予不同名称。操作时，需声明，即将地址编号赋给这个名称。(见reg52.h头文件)

sfr	特殊功能寄存器的声明，声明一个8位的寄存器
sfr16	16位特殊功能寄存器的数据声明
sbit	特殊功能位声明，也就是声明某一个特殊功能寄存器中的某一位
bit	位声明变量，当定义一个位变量时可使用此符号

3.为什么发光二极管接1kΩ电阻

　　发光二极管，通过电流I为5mA时即可发光，一般控制在3~20mA，电流过大为烧毁。

　　而发光二极管的导通压降为1.7V，而供电为5V。 3.3 = 5 - 1.7。

　　3.3V / 1000Ω = 3.3mA

　　大约接1kΩ电阻时，二极管可正常发光，此电阻又称 限流电阻。

4.单片机晶振旁两个电容作用

　　①一般单片机的晶振工作于并联谐振状态，也可以理解为谐振电容的一部分。(为满足谐振条件所以要对称)

　　它是根据晶振厂家提供的晶振要求负载电容选值的，换句话说，晶振的频率就是在它提供的负载电容下测得的，能最大限度的保证频率值的误差。也能保证温漂等误差。

　　从原理上讲直接将晶振接到单片机上，单片机就可以工作。但这样构成的振荡电路中会产生谐波(也就是不希望存在的其他频率的波)，这个波对电路的影响不大，但会降低电路的时钟振

　　荡器的稳定性。即只有在外部所接电容为匹配电容的情况下，振荡频率才能保证在标称频率附近的误差范围内。电容在此起到了滤波（去杂波）的作用。

　　②由于单片机电源为开关电源，不稳定，两个去耦电容起到缓冲稳压的作用。

　　比较常用的为15p-30pf之间.两个电容的取值都是相同的，或者说相差不大，如果相差太大，容易造成谐振的不平衡，容易造成停振或者干脆不起振。

5.锁存器

74HC573

OE(上划线) out Enable 使能端：低有效。这里直接接地，表示有效。若接高Q表现出高阻态，即其电平高低取决于与其相连的电路。

LE由单片机控制，LE高时，Q=D；可以实时控制LED灯的亮灭。LE低时，D=Q0，Q0为上一次的电平状态。

　　由于单片机引脚有限，同个IO口，用于控制不同电路。将LE置低，则LED不会随IO电平变化而变化，将其忽略，减少其影响。

6.点亮第一个LED

位操作法

#include <reg52.h>
sbit LED0 = P1^0;

int main()
{
    LED0 = 0;
    return 0;
}

总线法

#include <reg52.h>

int main()
{
    P1 = 0xFE;    //由高到低P1^7 ……P1^0
    return 0;
}

7.单片机工作基本时序

　　① 振荡周期: 也称时钟周期, 是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期，实验板上为11.0592MHZ。 

　　②状态周期: 每个状态周期为时钟周期的 2 倍, 是振荡周期经二分频后得到的。 

　　③机器周期: 一个机器周期包含 6 个状态周期S1~S6, 也就是 12 个时钟周期。 在一个机器周期内, CPU可以完成一个独立的操作。 

　　④指令周期: 它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。 每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。MCS - 51 系统中, 有单周期指令、双周期指令和四周期指令。 

 

8.三极管(模电学了补充)

 

9.继电器

上图为继电器简化模型用于理解。

二极管的作用：电感在电路断开瞬间有感应电流，防止击穿三极管的PN结。

三极管的作用：IO口的电流不能直接驱动继电器，需用三极管放大。！！！注意！！！(我刚开始直接用的IO口，有的模块失败了，有的成功了，但是如果超过了单片机I/O电流就有可能烧坏单片机内部电路，如击穿等）

原先三极管可能处于非饱和状态，继电器最大限度获得的电压可能偏小。而改进后，调节R，改变基极电流使三极管处于饱和状态。

(from:http://wenku.baidu.com/link?url=6JA9-A-UT3kmslX1Ba5uTWhd9kbAifAdPNO1zrWO5RHWDBoAD9rquSPqAn4cmNTxftcv6a_awTJmpYyhrVLYWkIVPlLzLGQUCY5Lr83mB2m)

(学过三极管后进行补充更正)

 

模块的使用

 

一路光耦隔离继电器驱动模块

模块说明：

　　采用贴片光耦隔离，驱动能力强，性能稳定；触发电流5mA。常开接口最大负载：交流250V/10A，直流30V/10A。

模块接口:

　　DC+：接电源正极（电压按继电器要求，有5V.9V.12V和24V选择）

　　DC-：接电源负极

　　IN：可以高或低电平控制继电器吸合

继电器输出端：

　　NO：  继电器常开接口，继电器吸合前悬空，吸合后与COM短接

　　COM：继电器公用接口

　　NC：  继电器常闭接口，继电器吸合前与COM短接，吸合后悬空

高低电平触发选择端：

　　跳线与LOW短接时为低电平触发;

　　跳线与high短接时为高电平触发。

12V延时继电器通断继电器模块

尺寸：6.8CM*2.1CM

主要芯片：NE555

工作电压：直流12伏

特点：
①接通电源继电器以1-10s的固定周期吸合和断开。具体为：给继电器供12v电源后，继电器会马上吸和，继电器输出端的状态为：常开与公共导通，常闭与公共断开；等到延时1-　　10s（可以调节）后，继电器释放，此时，继电器输出端的状态为：常开与公共断开，常闭与公共导通；只要模块不断电，此状态会一直保持以1-10s的固定周期吸合和释放。
②延时时间可调，（0～10秒）               
③增加电位器可以增加延时时间
④增大电容C1可以增大延时时间
⑤具有输入电源指示灯
⑥具有继电器吸合指示灯

⑦可控制交流220V/10A一下设备。（最大控制设备2000W）

⑧具有继电器续流保护。

⑨延时时间公式：T＝1.1RC。例如：电容100uf电阻100K T=1.1*100000*0.0001=11秒