大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于51单片机按键电路工作原理的问题,于是小编就整理了3个相关介绍51单片机按键电路工作原理的解答,让我们一起看看吧。
学习51单片机需要用到哪些硬件开发工具?
淘宝上,单片机开发板也不贵,买了以后推荐去b站有好多教学视频,一步一步来。两个必备软件keil和烧程序的一个软件,买东西的时候老板会给你,完了就好好学吧,比较抽象。加油!
学习单片机主要是学习三方面的内容:1)单片机的使用方法;2)单片机外设电路的设计;3)单片机程序的设计。而且单片机是一门偏重动手实践的技术,所以在学习的过程当中要多动手,最好的方式就是要有一块单片机开发板。所以学习51单片机要用到以下硬件工具:
1.需要用到一块单片机开发板
顾名思义,单片机开发板就是专门用来学习单片机的。开发板集成了很多常用的外设电路,并尽可能的照顾到单片机的外设资源。单片机的引脚资源一般分为三类:1)普通GPIO;2)片上资源复用功能;3)中断功能等。51单片机开发板常用的外设电路有这些:
输出控制流水灯、输出控制蜂鸣器/继电器、按键输入检测、输出控制数码管/点阵、矩阵按键输入、AD采样、UART通讯、红外遥控、IIC掉电存储等。
由以上可见,单片机开发板已经集成了太多常用的外设电路,覆盖范围比较广,方便了初学者的学习,不用再去费力的搭电路了。所以所说,入手一块51单片机开发板很有必要。
2.需要用到下载器/仿真器
在写完程序后,需要下载到单片机中去执行,实现程序的功能,这就需要下载工具。51单片机使用USB/TLL即可实现程序的下载。USB/TTL和51单片机的连接原理图如下所示。
USB/TTL有四根线,电源正、电源负、TXD和RXD,分别与单片机的电源正、电源负、RXD和TXD连接。USB/TTL实物图如下图所示。
3.其他扩展模块
用了单片机开发板和下载工具就可以学习单片机了,把单片机开发板自带的外设电路学习完后,可能还需要扩展自己的知识面,就需要更多的扩展模块了,如NRF24L01无线模块、电机驱动模块、温度检测模块、液晶显示等。这就需要根据自己的需求去选择了。
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51单片机温感报警器原理?
51单片机温感报警器通过测量温度传感器测量当前环境温度,并将温度值转换为数字信号输入到51单片机中,51单片机通过程序对温度值进行处理,当温度值超出设定的阈值范围时,51单片机通过驱动蜂鸣器等装置发出报警信号,提醒使用者。整个电路主要包括温度传感器、51单片机、蜂鸣器、电源等组成。
本设计由STC89C52单片机电路+数字温度传感器DS18B20电路+按键电路+蜂鸣器报警电路+继电器控制电路+LCD1602液晶显示电路+电源电路组成。
1、LCD1602液晶实时显示当前温度值和设置的温度上下限报警值,温度上下限可以通过按键设置,超出之后会通过继电器自动调节回设置温度(继电器需要外接加热器和散热器)。
2、如果温度超过上限,温度过高打开制冷继电器,如果温度低于下限,温度过低打开制热继电器。
3、如果1分钟内,没有温度调节到上下限范围内,则蜂鸣器报警。
单片机是怎么工作的?
单片机工作原理是什么?其实它就是模拟电路、数字电路和C语言的综合应用,采用集成电路技术构成一个微型计算机!
单片机就是是一种集成电路芯片,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、随机存储器、只读存储器和多种I/O串行口及中断系统、定时器、计数器等功能集成在一块硅片上组成一个微型并且很完善的计算机系统,以前在工业中使用广范,现在开始融入生活的方方面面。
目前单片机使用的更加广范,智能仪器仪表、通讯设备、导航系统以及家用电器。例如智能仪器仪表有智能变送器、智能数显表,通讯设备有各种的手操器家用电器有智能电饭锅、智能洗衣机、智能电视等。
这个问题非常有代表性,我相信很多初学者都会有这个疑问:为什么只是简单地将对应寄存器的相应位设置一下,就可以让单片机做不同的动作(例如,端口输出高低电平、定时器定时溢出等等)。今天我们就来简单了解一下这方面的知识。
一、单片机的基础电路
单片机内部主要由数字电路组成。 所以如果我们想要了解单片机的内部结构及工作原理,还是需要学一些数字电路方面的知识的。 这里简单介绍一下单片机中常用的基础电路。
1、与门电路原理介绍
与门电路如下图所示。
它是一个由二极管和电阻构成的电路, 其中A、 B为输入端, Y为输出端, +5V电压经R1、 R2分压, 在E点得到3V的电压。
工作原理:
当A、 B两端同时输入低电平(0V) 时, 由于E点电压为3V, 所以二极管VD1、 VD2都导通, E点电压马上下降到0.7V (低电平) , 即当A、 B端均输入低电平“0”时, Y端输出低电平“0”。
当 A 端输入低电平(0V) 、 B 端输入高电平(5V) 时, 由于E点电压为3V, 所以二极管VD1马上导通, E点电压下降到0.7V。 此时VD2正端电压为0.7V, 负端电压为5V,VD2处于截止状态, 即当A端输入低电平“0”、 B 端输入高电平“1”时, Y端输出低电平“0”。
当A端输入高电平(5V) 、 B端输入低电平(0V) 时, VD1截止, VD2导通, E点电
压为0.7V (低电平) , 即当A端输入高电平“1”、 B端输入低电平“0”时, Y端输出低电平“0”。
当A、 B端同时输入高电平(5V) 时, VD1、 VD2均不能导通, E点电压为3V(高电平) , 即当A、 B两端都输入高电平“1”时, Y端输出“1”。
由此可见, 与门的特点是: 只有输入端都输入高电平时, 输出端才会输出高电平; 只要有一个输入端输入低电平, 输出端就会输出低电平。
二、单片机内部的触发器、寄存器、锁存器
单片机内部有大量寄存器, 寄存器是一种能够存储数据的电路, 由触发器构成。
1、 触发器
触发器是一种具有记忆存储功能的电路, 由门电路组成。 常见的触发器包括: RS 触发器、 D 触发器和 JK触发器等, 其中D触发器最为常用。 如下图所示。
从图中可以看出, D触发器的端子包括: 输入端D、 输出端Q、 反相输出端 、 时钟脉冲输入端CLK、 置“0”端R和置“1”端S。
数据存储过程: 当D触发器的D端输入数据“1”时, 数据并不能马上被存入触发器, 只有CLK端时钟脉冲信号上升沿(即低电平转为高电平时) 到来时, “1”才能被存入触发器, 存入后Q端输出“1”, 端输出“0”。 也就是说, 只有时钟脉冲上升沿到来时, D触发器才能将输入端的数据存储起来, 并从Q端输出。
D触发器的置“0”和置“1”: 当置“0”端R为低电平时, 触发器被置“0”, 即Q端为“0”;当置“1”端S为低电平时, 触发器被置“1”, 即Q端为“1”。
2、 寄存器
寄存器是单片机内部的基本存储单元, 由触发器构成, 一个触发器就是1位寄存器。下图所示是一种由D触发器构成的4位寄存器。
在工作时, 寄存器先让清0线为低电平, 该低电平送到各触发器的CLR端(实际为D触发器的R端) , 将各触发器清0, Y3Y2Y1Y0=0000; 然后将数据送到各触发器输入端,当CLK端的时钟脉冲上升沿到来时, 输入端的数据就被存入到各触发器中, 并从输出端输出。
3、锁存器
锁存器也是一种能存储数据的电路。 其特点是当锁存信号没有到来时, 输出端的状态随输入端状态的变化而变化; 当锁存信号来到时, 输入端的数据被锁存到输出端, 即当输入端的信号再变化时输出端也不会发生变化。
以下图为例来说明锁存器的工作原理。
当锁存器的控制端EN=1时, 锁存器输出端Y与输入端A的状态保持一致, 即A端数据变化时, Y端数据也变化; 当锁存器的控制端EN由“1”变为“0”时, 输入端此刻的数据马上被锁存到输出端, 在EN=0期间, 输出端的数据始终保持不变, 不会随输入端而变化; 当EN又变为“1”时, 即取消锁存, 输出端又会随输入端的变化而变化。
三、单片机端口的工作原理
有了上面的知识铺垫,现在我们就以51单片机的P3端口为例来介绍一下端口的工作原理。
P3端口有P3.0~P3.7共8个引脚, P3端口可作为I/O接口, 还可以用于其他方面。 P3端口每个引脚的内部电路结构都相同, 其内部电路结构如下图所示
1、 当P3端口用作I/O接口时
如果要将P3端口用作I/O接口, 应让与非门的选择输出功能端为“1”, 以开通与非门。当将P3端口用作输出端口时, 给锁存器的CL端送写脉冲信号, 内部总线送来的数据就可以通过D端进入锁存器并从Q端输出, 再通过与非门和场效应管从P3端口引脚输出。
当将 P3 端口用作输入端口时, 应先通过内部总线向锁存器写“1”, 让 Q=1, 场效应管截止, P3端口输入的信号就可以通过缓冲器、 输入三态门送到内部总线。
2、 当P3端口用作第二功能时
P3端口用作第二功能(又称复用功能) 时, 实际上也是在该端口输入或输出信号,只不过输入、 输出的是一些特殊功能的信号。 所以当P3端口用作第二功能时, 其内部电路的工作原理与用作I/O接口时是一样的, 在用作输入功能时, 端口的锁存器同样要先置“1”。
P3端口8个引脚的第二功能详见下表。 例如P3.2引脚用作第二功能时, 该端口可输入由外部设备送到的中断请求信号, 该信号通过缓冲器、 输入三态门送到内部总线。
P3端口除了可以接收外界的输入信号外, 还可以接收内部的替代输入功能端送来的信号, 该信号通过输入三态门送到内部总线。
到此,以上就是小编对于51单片机按键电路工作原理的问题就介绍到这了,希望介绍关于51单片机按键电路工作原理的3点解答对大家有用。