shi2999
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楼主  发表于: 2011-01-01 19:29
有很多工控人都对单片机子有兴趣,开个工控单片机栏目可以为这些人提供一个学习交流场所。现在工业非标设备越来越多应用单片机设备也是越来越多,而且现在的单片机发展很快,我们再不重视它很快会掉队。我们来看看学单片机的作用和如何学:


第一步:数字I/O的使用
    使用按钮输入信号,发光二极管显示输出电平,就可以学习引脚的数字I/O功能,在按下某个按钮后,某发光二极管发亮,这就是数字电路中组合逻辑的功能,虽然很简单,但是可以学习一般的单片机编程思想,例如,必须设置很多寄存器对引脚进行初始化处理,才能使引脚具备有数字输入和输出输出功能。每使用单片机的一个功能,就要对控制该功能的寄存器进行设置,这就是单片机编程的特点,千万不要怕麻烦,所有的单片机都是这样。

第二步:定时器的使用    
    学会定时器的使用,就可以用单片机实现时序电路,时序电路的功能是强大的,在工业、家用电气设备的控制中有很多应用,例如,可以用单片机实现一个具有一个按钮的楼道灯开关,该开关在按钮按下一次后,灯亮3分钟后自动灭,当按钮连续按下两次后,灯常亮不灭,当按钮按下时间超过2s,则灯灭。数字集成电路可以实现时序电路,可编程逻辑器件(PLD)可以实现时序电路,可编程控制器(PLC)也可以实现时序电路,但是只有单片机实现起来最简单,成本最低。
定时器的使用是非常重要的,逻辑加时间控制是单片机使用的基础。

第三步:中断
    单片机的特点是一段程序反复执行,程序中的每个指令的执行都需要一定的执行时间,如果程序没有执行到某指令,则该指令的动作就不会发生,这样就会耽误很多快速发生的事情,例如,按钮按下时的下降沿。要使单片机在程序正常运行过程中,对快速动作做出反应,就必须使用单片机的中断功能,该功能就是在快速动作发生后,单片机中断正常运行的程序,处理快速发生的动作,处理完成后,在返回执行正常的程序。中断功能使用中的困难是需要精确地知道什么时候不允许中断发生(屏蔽中断)、什么时候允许中断发生(开中断),需要设置哪些寄存器才能使某
种中断起作用,中断开始时,程序应该干什么,中断完成后,程序应该干什么等等 。
中断学会后,就可以编制更复杂结构的程序,这样的程序可以干着一件事,监视着一件事,一旦监视的事情发生,就中断正在干的事情,处理监视的事情,当然也可以监视多个事情,形象的比喻,中断功能使单片机具有吃着碗里的,看着锅里的功能。

第四步:与PC机进行RS232通信
    单片机都有USART接口,特别是MSP430系列中很多型号,都具有两个USART接口。USART接口不能直接与PC机的RS232接口连接,它们之间的逻辑电平不同,需要使用一个MAX3232芯片进行电平转换。
USART接口的使用是非常重要的,通过该接口,可以使单片机与PC机之间交换信息,虽然RS232通信并不先进,但是对于接口的学习是非常重要的。正确使用USART接口,需要学习通信协议,PC机的RS232接口编程等等知识。试想,单片机实验板上的数据显示在PC机监视器上,而PC机的键盘信号可以在单片机实验板上得到显示,将是多么有意思的事情啊!

第五步:学会A/D转换
    MAP430单片机带有多通道12位A/D转换器,通过这些A/D转换器可以使单片机操作模拟量,显示和检测电压、电流等信号。学习时注意模拟地与数字地、参考电压、采样时间,转换速率,转换误差等概念。
使用A/D转换功能的简单的例子是设计一个电压表。

第六步:学会PCI、I2C接口和液晶显示器接口
    这些接口的使用可以使单片机更容易连接外部设备,在扩展单片机功能方面非常重要。

第七步:学会比较、捕捉、PWM功能
    这些功能可以使单片机能够控制电机,检测转速信号,实现电机调速器等控制起功能。

第八步:学习USB接口、TCP/IP接口、各种工业总线的硬件与软件设计     学习USB接口、TCP/IP接口、各种工业总线的硬件与软件设计是非常重要的,因为这是当前产品开发的发展方向。
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    wang72175
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    1楼  发表于: 2011-01-01 19:35
    顶楼主
    chengjianbo
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    2楼  发表于: 2011-01-01 20:10
    单片机开发周期长,程序不好调试啊
    平凡人生
    天道酬勤
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    3楼  发表于: 2011-01-01 20:48
    搞工控的人,可能都没有时间去深入学习单片机,但我觉得数字电路基础真的很重要 ,不管做工控还是开发单片机,基础知识都要掌握牢靠。
    chenpingyg
    机械是柱石,电气是灵魂.
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    4楼  发表于: 2011-01-02 09:20
    单片机不像PLC那样拿来即用.做工程一般从稳定性考虑,都不使用单片机,因为用单片机做系统还得搞大量的外围I/O电路,挺麻烦的.
    自己的事情自己做.
    sandy_love
    感悟生活,创新的源泉...
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    5楼  发表于: 2011-01-02 10:37
    做论坛就是要有所为有所不为,这样才能突出论坛的特色,使论坛能够维持下去;况且站长的精力也有限,不可能要求他什么都做。其实就算不开单片机栏目也不会影响这方面的讨论啊;单片机使用考验的是个人对CPU、内存的驾驭能力,单片机的资源的确比PLC开放性更大。但关键的还是工艺和算法,用什么工具不重要。
    子丑寅卯9
    好钢是炼出来的; 好妞是泡出来的!
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    6楼  发表于: 2011-01-02 14:08
    3楼4楼5楼讲得很有道理,单片机我最近也学了下,想取代简单的逻辑继电器控制,不错,几块钱的一个小片子,整点外围加起来估计百十多块,确实不错。但是搞单片机要涉及到外围电路的构筑,所以不如PLC拿过来,直接接输入输出,有时间可以自己学习下,不过楼主所讲的其实也是些简单的应用,可能也是想取代高成本的PLC,呵呵,多学习学习吧,不过不要钻研的太深,人的精力毕竟是有限的,丢了西瓜捡芝麻,不值得。艺多不压身。个人观点,纯熟忽悠,如有不对,不要丢砖
    (沈阳)承接非标自动化设计,调试及改造;各种通信控制;伺服调试,定位同步控制及专机制造。手机&微信同步(来访注明家园):18680531562 。
    平凡人生
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    7楼  发表于: 2011-01-02 15:45
    是啊,我现在也是什么都想学,但时间和精力是有限的,