实验2单片机输出接口与伺服电机控制

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1、实验二单片机输出接口与伺服电机控制2.1单片机的概念与发展¾将微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。英文名：SingleChipMicrocomputer，又名微控制器Microcontroller。80C51的基本结构图2-1单片机功能框图2.1.1单片机的技术发展单片机技术发展过程可分为三个主要阶段：©单芯片微机形成阶段1976年，Intel公司推出了MCS-48系列单片机。8位CPU、1K字节ROM、64字节RAM、27根I/O线和1个8位定时/计数器。特点是：

2、存储器容量较小，寻址范围小（不大于4K），无串行接口，指令系统功能不强。©性能完善提高阶段1980年，Intel公司推出了MCS-51系列单片机：8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。•特点是：结构体系完善，性能已大大提高，面向控制的特点进一步突出。现在，MCS-51已成为公认的单片机经典机种。©微控制器化阶段1982年，Intel推出MCS-96系列单片机。芯片内集成：16位CPU、8K字节ROM、232字节RAM、5个8位并口、

3、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K。片上还有8路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件等。特点是：片内面向测控系统外围电路增强，使单片机可以方便灵活地用于复杂的自动测控系统及设备。“微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。2.1.2单片机的应用领域•家电•办公自动化•商业营销•工业自动化•智能仪表与集成智能传感器•汽车电子与航空航天电子系统单片机的I/O引脚P1P0P3P2图2-2AT89S52单片机引脚定义图2.1.3I/O口介绍上图是51标准的40引脚双列直插式集成电路芯片：•P0.0~P0.7，P0口8位双向

4、口线（在引脚的39~32号端子）；•P1.0~P1.7，P1口8位准双向口线（在引脚的1~8号端子）；•P2.0~P2.7，P2口8位准双向口线（在引脚的21~28号端子）；•P3.0~P3.7，P3口8位多用途（在引脚的10~17号端子）；•P0口有两个功能：当外部扩展存储器时，当做低8位数据/地址总线（如图2-6中的D0~D7为数据总线接口）来使用；不扩展时，可做一般的I/O使用，但内部无上拉电阻，作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。•P1口只做I/O口使用：其内部有上拉电阻。•P2口有两个功能：当扩展外部存储器使用时，当作地址总线高8

5、位使用；不扩展时，做一般I/O口使用，其内部有上拉电阻；•P3口有两个功能：除了作为I/O使用外（其内部有上拉电阻），还有一些特殊功能，由特殊寄存器来设置。2.2.1单个LED闪烁实验图2-3P10口控制LED电路图图2-4实物（接线）图例程：HighLowLed.c//接通板上的电源#include//输入、保存、下载并运行程序#include//HighLowLed.cintmain(void)//观察与P1_0连接的LED是否{//每隔一秒发光、关闭一次uart_Init();//初始化串口prin

6、tf("TheLEDconnectedtoP1_0isblinking!");while(1){P1_0=1;//P1_0输出高电平delay_nms(500);//延时500msP1_0=0;//P1_0输出低电平delay_nms(500);//延时500ms}}图2-5程序HighLowLed.c的时序图2.2.2多个LED实验•用其他的I/O口试一试呢？•顺序点亮两个或多个LED呢？图2-78LED流水灯2.3伺服电机Parallaxcontinuousrotationservo图2-8电机实物图2.3.1机器人伺服电机控制方法

7、电机转速为零的控制信号时序图1.3ms的连续脉冲使电机顺时针全速旋转1.7ms的连续脉冲使电机逆时针全速旋转参考下面的程序段while(1){P1_0=1;delay_nus(1300);P1_0=0;delay_nms(20);}用示波器观察波形2.3.2思考•同时控制两个电机的程序。•控制两个电机同向旋转3s，如何实现？2.3.3在线调试转速•通过串口调整电机的控制参数，改变电机的旋转速度。例程：ControlServoWithComputer.c#include#includeintmain(voi

8、d){intCounter;intPulseNumber,PulseDuration;uart_Init();//串口初始化printf("ProgramRunning!");p