C語言課程之如何快速入門單片機(jī)C語言.docx

如何快速入門單片機(jī)C語言【摘 要】本文通過闡述如何快速入門單片機(jī)C語言，介紹了一種新的“邊學(xué)邊做”教學(xué)模式，并介紹了該教學(xué)模式應(yīng)用到單片機(jī)教學(xué)中的具體實(shí)施方案和準(zhǔn)備工作?！娟P(guān)鍵字】單片機(jī)C語言，單片機(jī)入門，邊學(xué)邊做單片機(jī)技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用性技術(shù)，需要硬件+軟件同時(shí)支持。所以單片機(jī)的學(xué)習(xí)必須做到理論聯(lián)系實(shí)踐。我們提倡的“邊學(xué)邊做”的學(xué)習(xí)方法就是把理論與實(shí)踐結(jié)合起來了，理論融入到實(shí)踐中，學(xué)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)、做一次產(chǎn)品、編一次程序、總結(jié)一次學(xué)習(xí)成果，不需要死記理論知識(shí)。一、“邊學(xué)邊做”的教學(xué)方法概述本人在長期的教學(xué)改革研究中，提出了一種新的“邊學(xué)邊做”教學(xué)模式，該教學(xué)模式是在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)下，依據(jù)人的認(rèn)知規(guī)律設(shè)計(jì)完整的項(xiàng)目作為教學(xué)內(nèi)容，采用多媒體、網(wǎng)絡(luò)、仿真技術(shù)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備等教學(xué)手段，構(gòu)造真實(shí)的工作環(huán)境邊學(xué)邊做，提高應(yīng)用知識(shí)的能力，專門培養(yǎng)實(shí)用型、應(yīng)用型人才的一種教學(xué)模式。以單片機(jī)教學(xué)為例，首先分析單片機(jī)技術(shù)課程的知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo)，將整個(gè)課程劃分為若干個(gè)具有遞進(jìn)性和連貫性的“項(xiàng)目”。每個(gè)項(xiàng)目都是一個(gè)具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作，都含有一些編程和焊接的新知識(shí)和新技能，以項(xiàng)目帶動(dòng)教學(xué)，由淺入深地把知識(shí)和技能滲透到項(xiàng)目的實(shí)施過程中。按照這個(gè)教學(xué)思路，設(shè)計(jì)了三個(gè)單片機(jī)小制作，100個(gè)程序范例。二、準(zhǔn)備好一切1、工具準(zhǔn)備（1）計(jì)算機(jī)，俗稱電腦，一般的家用電腦完全能滿足需要。（2）單片機(jī)ISP下載線，用于把用戶編輯、編譯成功的原程序?qū)懙絾纹瑱C(jī)芯片中。我們?yōu)榇蠹彝扑]一款經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，性能穩(wěn)定的免驅(qū)型下載線，本款單片機(jī)ISP下載線，插上計(jì)算機(jī)USB接口，自動(dòng)就安裝了驅(qū)動(dòng)，另一端連接在單片機(jī)產(chǎn)品的牛角座上，通過單片機(jī)ISP下載線專用軟件progisp20，二步就可以高速方便的把單片機(jī)原程序*.hex下載到單片機(jī)產(chǎn)品中了。單片機(jī)ISP下載線如下圖所示：（3）51單片機(jī)開發(fā)軟件平臺(tái)Keil軟件，提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS-51系列單片機(jī)的軟件，掌握這一軟件的使用對(duì)于使用51系列單片機(jī)的學(xué)習(xí)者來說是十分必要的。（4） EDA工具軟件Proteus，主要用于單片機(jī)仿真，它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具之一，受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。（5）單片機(jī)ISP下載線專用軟件progisp，最近版本是progisp2.0，速度和性能均得到較大提升，操作簡單，兼容性好。2、知識(shí)準(zhǔn)備（1）單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，包括單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳功能、中斷系統(tǒng)，定時(shí)計(jì)數(shù)系統(tǒng)，串行通訊系統(tǒng)等。（2）單片機(jī)C語言基礎(chǔ)知識(shí)，包括C語言的數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算符、C語言語句、數(shù)組、指針、函數(shù)、編譯預(yù)處理等。（3）焊接技能，我們主張用萬能板制作單片機(jī)產(chǎn)品，因?yàn)檫@種實(shí)踐方法，不僅能鍛煉焊接技術(shù)，同時(shí)還能提高識(shí)別單片機(jī)硬件電路圖的能力，更重要的是掌握了單片機(jī)開發(fā)的基本步驟，提高了軟硬件的編程與設(shè)計(jì)能力，為日后開發(fā)設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此訓(xùn)練好拖焊技術(shù)非常重要。（4）軟件使用技能，學(xué)單片機(jī)離不開軟件，因此掌握單片機(jī)開發(fā)常見的軟件非常重要。3、單片機(jī)學(xué)習(xí)套件準(zhǔn)備學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)必須注重“理論+實(shí)踐”的方法。如果只學(xué)理論知識(shí)而不動(dòng)手操作，則收效甚微；如果只進(jìn)行實(shí)踐操作而不學(xué)習(xí)理論知識(shí)，效果也不明顯。因此，學(xué)好單片機(jī)技術(shù)必須做到理論、實(shí)踐同時(shí)學(xué)，理論知識(shí)和實(shí)踐技能就像人的兩條腿，缺一不可。理論知識(shí)的學(xué)習(xí)可以通過看書、看視頻教程等方式進(jìn)行，實(shí)踐技能就必須親自動(dòng)手操作，購買單片機(jī)制作常用工具和學(xué)習(xí)套件就成了必然。我們?yōu)榇蠹以O(shè)計(jì)了三款單片機(jī)學(xué)習(xí)套件：（1）單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作套件（2）基于單片機(jī)控制的十六路LED倪紅燈（3）基于單片機(jī)控制的紅外二極管感應(yīng)計(jì)數(shù)器制作套件三、學(xué)習(xí)內(nèi)容詳解1、單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作套件主要是為了學(xué)習(xí)單片機(jī)入門基礎(chǔ)知識(shí)和單片機(jī)的引腳功能，掌握單片機(jī)延時(shí)程序的多種編寫方法，掌握單片機(jī)開發(fā)的基本步驟和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，掌握單片機(jī)簡單程序編輯、編譯、燒寫等的基本步驟。掌握單片機(jī)開發(fā)軟件Keil uVision4和程序燒寫軟件progisp的使用方法。能針對(duì)本作品正確編寫10個(gè)單片機(jī)C語言程序。單片機(jī)最小系統(tǒng)，或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的元件組成的以單片機(jī)為核心元件的可以正常工作的具有特定功能的單片機(jī)系統(tǒng)，是單片機(jī)產(chǎn)品開發(fā)的核心電路。2、基于單片機(jī)控制的十六路LED倪紅燈的設(shè)計(jì)與制作套件主要學(xué)習(xí)單片機(jī)P0、P1、P2、P3口作為輸入輸出口的使用方法，掌握單片機(jī)鍵盤的工作原理及使用方法，掌握單片機(jī)C語言源程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、標(biāo)志符與關(guān)鍵子、數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算符、C語言的語句、數(shù)組、指針、函數(shù)等用法。能針對(duì)本作品正確編寫30個(gè)單片機(jī)C語言程序，就是算基本入門單片機(jī)。3、基于單片機(jī)控制的紅外二極管感應(yīng)報(bào)警計(jì)數(shù)器套件主要學(xué)習(xí)單片機(jī)的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、中斷、及接口技術(shù)，掌握LED數(shù)碼管的工作原理和接口電路，能綜合運(yùn)用模擬電路、數(shù)字電路、傳感器等基礎(chǔ)知識(shí)，設(shè)計(jì)與制作比較復(fù)雜的作品，并針對(duì)作品編寫50個(gè)左右的單片機(jī)C語言程序，就算已經(jīng)入門單片機(jī)技術(shù)了。通過動(dòng)手制作上面三個(gè)單片機(jī)學(xué)習(xí)套件，編寫100個(gè)左右的單片機(jī)程序，就能快速入門單片機(jī)C語言了。四、單片機(jī)學(xué)習(xí)套件清單1、單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作套件1-單片機(jī)最小系統(tǒng)元件列表序號(hào)名稱代號(hào)規(guī)格數(shù)量備注1電阻R1，R2220歐姆22電阻R310K13電解電容C110UF14瓷片電容C2，C330PF25發(fā)光二極管D13MM16輕觸開關(guān)SW16X6X717晶振X112MHZ18牛腳座J110P19單片機(jī)芯片IC1AT89S51110萬能板7X9CM111IC緊鎖座DIP40P（綠色）112單排針 1*4PIN2.54mm213拖焊專用導(dǎo)線0.5單股銅導(dǎo)線2米14焊錫凱納0.8,很好用2米2、基于單片機(jī)控制的十六路LED倪紅燈的設(shè)計(jì)與制作套件2-十六路LED花樣顯示流水燈元件列表序號(hào)名稱代號(hào)規(guī)格數(shù)量備注1電阻R1，R7-R22220172電阻R2-R610K53電解電容C110UF14瓷片電容C2，C330PF25發(fā)光二極管D1-D163MM166輕觸開關(guān)K1-K56X6X757晶振X112MHZ18牛腳座J110P19單片機(jī)芯片IC1AT89S51110萬能板12X18CM111IC緊鎖座DIP40P（綠色）112單排針 1*4PIN2.54mm213拖焊專用導(dǎo)線0.5單股銅導(dǎo)線2米14焊錫凱納0.8,很好用4米3、基于單片機(jī)控制的紅外二極管感應(yīng)報(bào)警計(jì)數(shù)器套件3-紅外二極管感應(yīng)計(jì)數(shù)器元件列表序號(hào)名稱代號(hào)規(guī)格數(shù)量備注1電阻R1，R3,R7-R14220102電阻R230K13電阻R410K14電阻R6,R15,R161k35電位器R510K16電解電容C310UF17瓷片電容C1，C210428瓷片電容C4，C530PF29紅外發(fā)射二極管D15MM110紅外接收二極管D25MM111數(shù)碼管D3，D40.56共陽212三極管V1，V29012213輕觸開關(guān)