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51单片机 功率 51单片机可以做成什么东西,你想知道吗?

小编 2024-10-17 技术文档 23 0

51单片机可以做成什么东西,你想知道吗?

在我一系列的文章中,都是在介绍如何学习单片机,该学习哪些东西。但当我们要学习一项技术的时候,总要有一定的实际价值的,没有价值的事情做了也是无用功。同样我们学习单片机也是一样的,要有一个目标,通过不断的学习去实现它。这个目标可能是做一个实际的产品,可能是通过学习单片机和其他知识找一份工作。

单片机产品实物

由此,寻求实际价值才是我们学习的实际目的。

那么本文就来介绍几款单片机做出的智能产品,让我们从实际出发,去看看单片机可以做些什么东西出来,本文不仅包括51单片机,还有arduino单片机,stm32单片机等一系列的产品。

首先上场的一款51单片机实现的智能小车。

51单片机智能小车 --图片来自网络

简单介绍一下这款智能智能小车可以实现哪些功能。

1、作为一个车,正常的前进后退拐弯肯定是可以实现的。

2、自动循迹,智能避障,时速显示这些功能都是有的。

3、远程无线控制也是有的,可以用手机上的APP通过蓝牙或wifi实现远程控制。

4、实时温湿度的采集与显示。

我们来简单分析一下,这款智能小车上面用到了哪些功能模块。

一个电动车需要动,那么就会用到电机,这上面采用的直流电机。

直流电机

就是这货,相信很多人小时候都玩过那个什么双星,田宫四驱兄弟的赛车,用的就是这样的电机。

四驱车

当然我们的单片机因为功率比较小,是驱动不了这样的电机的,所以就需要一个驱动电路,这里用的L298N这款驱动芯片。它长这个样。

L298N驱动芯片

这里要注意的是,这款芯片需要12V的供电。

通过单片机去控制这个驱动电路的不同输出就可以控制电机正反转以及相应的速度了。

当然也还有其他的方法驱动电机,这里就不过多叙述了。

那么接下来要实现自动循迹,我们需要用到什么模块呢。就是它啦,红外对光管模块。

红外对光管

它是什么原理呢,这里简单讲一下。所谓自动循迹,就是在地面上铺设上两种颜色反差较大材料,通过红外线去扫描,红外线在不同颜色上的反射效果是不一样的,这个对光管上的接受装置就收到了不同效果的反射光线就会输出不一样的电平,单片机通过判断模块输入的电平信号进行判断是直走还是转弯呢。原理就是这样,很简单。就是在下面这种环境下进行自动循迹。

自动循迹路线图

因为地面与路线上的材料颜色不一样,对光管的输出信号就不一样,从而实现自动循迹功能。

那么智能避障是如何实现的呢,那就是超声波模块,它长这个样子。

超声波模块

如何实现自动避障,原理也很简单。这个模块会发出超声波,当超声波遇到前方有物体的时候,它会反射回来,又被我们的模块进行接收,那么当接收信号时,就意味着前方有障碍,它就会自动输出一个电平信号给单片机。当单片机接收到这个信号之后,就会根据我们设计的程序设定做出相应的反应,从而实现自动避障功能。

远程控制是如何实现的呢,这个我们需要了解一点AT指令配置,这里就不展开讲了。我们来看看哪些模块可以实现远程控制功能。

首先是ESP8266,比较有名的一款芯片,可以实现wifi连接和信息传输。它长这个样子。

esp8266芯片

还有蓝牙模块HC05,也可以用来无线远程控制,它长这个样子。

蓝牙模块

温湿度的采集与显示,如和实现呢,首先我们需要一个温湿度采集模块,这里用的是DHT11。

DHT11

这个模块输出的是数字信号,在模块内部已经将模拟信号转换为数字信号,方便我们使用。

显示模块用的是数码管,这里就不多做介绍了,在我前面的文章中有讲到数码管,有兴趣可与去看一下51单片机入门(第4篇):单片机实现8路抢答器。

我们通过做一个智能产品,需要用到这么多的模块进行功能实现,我们需要知道每一个模块如何使用,如何通过单片机去控制,这便是我们学习的目的,了解硬件知识,学习如何编程。

接着我们再来介绍一款stm32的产品,四轴飞行器。

stm32四轴飞行器 --图片来自网络

当我们学习单片机到一定程度时,有很多基础知识铺垫时,我们可以尝试自己制作一台无人机。

也许这就是一个理工男的乐趣吧,小时候没钱买玩具,长大了就自己做,通过自己的学习给自己做一些玩具。

当然这只是一个很小的领域,我们还可以做,自动检测类的,智能控制类的,结合起来就可以实现智能家居的一小部分了。通过慢慢的学习和尝试,将我们住的环境进行改造,变得更加智能化,比如下面这个自动浇花系统。

自动浇花系统

这就是自动控制和自动检测的产物。自己制作一些有意思的东西去改变生活,如果你的脑洞够大,还可以做出更加有趣的东西,也许下一个物联网界的大咖就是你。

当然还有我们的 arduino单片机,这是一种比较简单的单片机,但功能也很强大,下面我们就来看看他可以diy出哪些的有趣东西吧。

ardiuno写字机 --图片来自网络

利用光驱DIY的一个写字机,很有创意的东西,如果动手能力强,有兴趣可以尝试一下哟。

arduinoLED显示器 --图片来自网络

arduino单片机也是一个做DIY产品的不错选择,自己设计出一些有趣东西出来,整个生活都变的更加智能化。通过自己的双手改变平凡的世界,从学习单片机开始。

写在最后:

通过几个小例子,向大家展示我们可以用单片机做什么,实现某个功能时可以用哪些模块,推荐一些比较有趣的小例子,实用的模块。我相信,如果对单片机感兴趣,认真去学习单片机,那么这些东西都是可以做出来的。

如果大家想要学习单片机,可以关注我点赞评论转发本文,然后私信我发送“01”,即可获得我整理收集的一些实用单片机学习资料。

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比较常用的单片机系列

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MCS-51系列及与之兼容的80C51系列单片机

在我国使用最多的是Intel公司的MCS-51系列单片机。MCS-51系列单片机虽然是8位单片机,但它品种齐全、兼容性强、性价比高,且软硬件应用设计资料丰富,已为广大工程技术人员所熟悉,因此在我国得到了广泛的应用。

MCS是Intel公司的注册商标。凡Intel公司生产的以8051为核心单元的其他派生单片机都可以称为MCS-51系列,有时简称为51系列。MCS-51系列单片机包括8031、8051、87513个基本型和对应的低功耗型80C31、80C51、87C51。

MCS-51系列及80C51单片机有多种品种。它们的引脚及指令系统相互兼容,主要在内部结构上有所区别。最常用的51系列单片机是8051和AT89C51(如图1-2所示)等。

AT89C51具有片内E2PROM,是真正的单片机,由于不需要外接EPROM,所以应用非常普遍。8031、8051片内没有EPROM,但它价格很低,软硬件系统开发成熟,所以应用也非常广泛。目前51系列的产品大多是8031、8051和AT89C51等。

除了Intel公司,还有Atmel、Winbond、Philips、TEMIC、ISSI和LG等公司都生产兼容80C51的产品。

宏晶公司生产的STC89C5lRC单片机为低电压、高性能的CMOS 8 位单片机,片内含2Kbyte的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128byte的随机存取数据存储器(RAM),工作电压为2.7V~6V,还含有2个16位的定时器,6 个内部中断源,可编程的串口 UART,兼容标准 MCS-51 指令系统。片内置有通用 8 位中央处理器和Flash存储单元,封装只有40针,体积比较小,工作温度为-40℃~+85℃。

STC89C5lRC单片机可以利用STC-ISP软件方便地实现在线烧写程序。本书使用的实验开发板采用的就是STC89C5lRC单片机。

TI公司的超低功耗Flash型MSP430系列单片机

有业界最佳“绿色微控制器(Green MCUs)”称号的 TI 公司的 MSP430 Flash 系列单片机,是目前业界所有内部集成闪速存储器(Flash ROM)产品中功耗最低的,消耗功率仅为其他闪速微控制器(Flash MCUs)的 1/5。在 3V 工作电压下其耗电电流低于 350μA/MHz,待机模式仅为 1.5μA/MHz,具有 5 种节能模式。该系列产品的工作温度范围为-40℃~85℃,可满足工业应用要求。MSP430 微控制器可广泛地应用于煤气表、水表、电子电度表、医疗仪器、火警智能探头、通信产品、家庭自动化产品、便携式监视器及其他低耗能产品。由于MSP430微控制器的功耗极低,可设计出只需一块电池就可以使用长达10年的仪表应用产品,因此,MSP430 Flash系列是不可多得的高性价比单片机。

OKI低电压低功耗单片机

OKI公司的高性价比4位机MSM64K系列也是低功耗低电压的微控制器,其工作电压可低至1.25V,使用32kHz的工作频率,工作电流可低至3μA~5μA,HALT(关断)模式下小于1μA,而其功能却并不逊色。MSM64K系列单片机片内集成了LCD(液晶显示器)驱动器,可方便地与液晶显示器连接,且具有片内掩模(Mask)的程序存储器,有些型号还带有串口、RC振荡器、看门狗、模数转换器(ADC)、脉宽调制(PWM)等,几乎不需要外扩芯片即可满足应用,其工作温度范围可达-40℃~85℃,提供PGA封装和裸片。该系列微控制器应用广泛,适用于使用LCD显示、电池供电的设备,如掌上游戏机、便携式仪表(体温计、湿度计)、智能探头、定时器(时钟)等低成本、低功耗的产品。

ST公司的ST62系列单片机

美国ST微电子公司是一家独立的全球性公司,专门从事半导体集成电路的设计、生产、制造和销售,以及生产各种微电子应用中的分立器件。应用领域涉及电子通信系统、计算机系统、消费类产品、汽车应用、工业自动化和控制系统等。ST公司可提供满足各种需要的单片机或微控制器,其中ST62系列8位单片机以其简单、灵活、价低格等特点,特别适用于汽车、工业、消费领域的嵌入式微控制系统。ST62系列提供多种不同规格的单片机以满足各种需要,存储器从1KB到8KB,有ROM、OTP、EPROM、E2PROM、Flash E2PROM,I/O接口从9个到22 个,引脚从16 个到42个,还有 ADC、LCD 驱动、看门狗、定时器、串行口、电压监控等部件。ST62 单片机采用独特的制造工艺和技术,大大提高了抗干扰能力,能适应于各种恶劣环境。

AD公司的带A/D与D/A转换器的单片机

ADμC812是AD公司推出的全集成12位数据采集系统,片内集成了8路12位高性能的自校准ADC、2路12位DAC和与80C51指令兼容的8位MCU。AD公司最近又推出了16位和24位ADC的ADμC816和ADμC824,其他性能特性与ADμC812基本相同。

ADμC812 MCU 包括8KB的Flash程序存储器、640B 的Flash数据存储器、256B 的RAM和与80C51 兼容的内核。并且具有看门狗定时器、电源监视器及ADC DMA 功能,32 个可编程I/O接口、I2C/SPI兼容和标准UART串行通信接口。芯片具有正常、空闲和掉电三种工作模式,非常适合低功耗应用的电源管理方案,如智能传感器、电池供电系统(可移动PC、手持仪器、终端)、瞬时捕捉系统、DAS和通信系统等。

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