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单片机小白学步(2) 爱上单片机的一万个理由

单片机小白学步 2,191℃ 4 4年前 (2014-10-07)

到现在为止,相信大家对单片机已经有了一个基本概念,但是我们为什么要学习单片机呢?我们需要找到爱上单片机的一万个理由。

单片机在实际中的应用

单片机在生活中应用非常广泛。各种家电,如洗衣机,电冰箱,电饭煲,电子称,等等,往往会称自己的产品是高科技、全自动、微电脑控制的智能产品……对于没有接触过单片机之类器件的人来说,会感觉真的是很难想象的高科技。而当你学会单片机之后,你的想法就完全不一样了。你可能只是淡淡一笑,然后暗暗的想,人家用的什么单片机?怎么写的程序?要不改天也来自制一个类似的玩玩?当然我并不否认单片机是高科技,我这里也不是有意要冒犯家电厂商,请大家理解o(╯□╰)o。

很多数码产品,像手机,单反,摄像机,一些MP3播放器,包括电脑中的硬盘等零部件往往都用到了单片机。极大丰富了我们的业余生活。

路边各种广告牌,尤其到了晚上的时候,总会发出耀眼的光芒,而那些广告牌,很多都是用单片机来控制的。

单片机在医用设备领域的用途也相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。这些单片机不分昼夜的辛苦工作着,帮助医生们创造一次又一次救死扶伤的奇迹。

汽车甚至飞机的很多部件,也使用了很多单片机来执行各种不同的艰巨任务。单片机为我们的出行保驾护航。

单片机在工业上的应用也相当广泛。流水线上装配各种产品,都离不开单片机的控制,各种数据采集、智能化控制、警报系统等,很多都是以单片机为核心的。

单片机在我们身边的应用

知道了很多单片机的应用,但是似乎和我们的生活并没有什么直接联系。但是事实并非如此。下面我就给大家举些例子。

我小的时候,和很多人一样,特别喜欢玩具车。看到商场上有卖遥控车的,特别想要,但是当时家里条件不好,所以最终还是没买成。我后来也想过自己做个遥控车,但是无奈感觉太难了,始终没有做出来。后来上大学,我接触到了单片机,发现单片机实在太强大了。也是因为兴趣,在几个星期的时间内,我就很轻松做成了一个遥控车。

宿舍常常有人不记得带钥匙,或者出去有事带钥匙不方便,比如说去打篮球。然后几个人一起回来,大眼瞪小眼,都没拿钥匙,门都开不了,只好求助楼管。于是我在宿舍门上装了一个电子密码锁,门外是按键和指示灯,门里面是单片机和电机,电机通过细线可以把门打开。你可能会担心安全问题,实际上完全不用担心。我们的密码锁,只有在单片机工作正常、且输入密码正确的情况下,才会启动电机开门。密码可以任意修改,只要你愿意,可以输入几百位的密码。当然也完全没这必要。连续三次输入密码错误,还会亮起红灯锁定,禁止再次尝试输入密码,要等几分钟才能解锁。所以想把密码试出来也是不太现实的。如果不幸单片机没电了,或者密码锁坏了,也不用担心。它的工作原理决定了,那种情况下,只是不能输入密码开门了,门完全不可能自己被电机打开。所以安全性是毋庸置疑的。

我制作的遥控密码门锁

早上如果起得比较早,常常会起不来,参考网上的方案,我设计了一种闹钟,能模拟早晨太阳升起,室内逐渐变亮的过程,在闹铃之前半小时,会慢慢的点亮照明灯。然后由于光线的原因,人就会慢慢醒来。如果到了定时时间,人还没起来按开关确认已经起床,闹铃就开始响。并且可以把开关设置在离床比较远的地方,只有起来才能关闹铃,以免错过起床时间又睡过去了。

类似的小制作还有很多。比如有人制作的“表白神器”心型点阵,是送心仪女生的必备佳品。还有各种非常漂亮的时钟,数码相框,电子蜡烛,光立方等。也有国外牛人,用单片机制作出了各种有趣的小玩意,甚至有用单片机制作的简易电子书阅读器。爱好航模、机器人的读者也可以用单片机去制作这些东西,后期也会对单片机的机电控制进行一些初步讲解。在最后还会介绍几个项目实例,有兴趣的读者也可以试着做一做。

单片机就如同“小强”一样无处不在,给我们的生活带来了巨大的影响……

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《单片机小白学步》系列教程(原名《单片机入门指南》)介绍

本系列教程从最基本的入门知识开始,逐步深入介绍单片机系统设计,内容包括:
1、入门篇:单片机等基本概念、各种电子设计基本知识
2、思想篇:单片机/计算机系统设计的工程思想
3、学习篇:单片机学习过程、方法和技巧,以51单片机为例介绍,并推广到其他单片机
4、应用篇:遵循规范的工程方法,设计单片机系统实例(计划设计的系统有:计算器、电子表、密码锁、简易手机,具体看有没有时间再确定)
5、原理篇:从模拟电路、数字电路开始,逐步深入介绍单片机/计算机系统原理,并自行设计简易的CPU(由于个人水平有限,这部分没有把握写好,具体内容视情况而定)

教程特点

1、技术知识点全面,从入门到精通

包含了各种基本知识,尤其是对单片机基本概念的介绍、为什么要用单片机等,在很多同类书籍教程中都被忽略了。同时也包含了一些深入的知识,包括原理篇考虑对单片机的基本原理进行介绍,有助于深入理解单片机。

本系列教程以51单片机为例进行介绍。通过51介绍完单片机的基本知识,我会再把430进行简要介绍,尤其是对比两者之间的优缺点,让大家很快感受到430的巨大优势,而学习51正好为快速了解430打下了坚实的基础。

2、除了单片机知识,还有思想、方法、技巧的介绍

本系列教程中,介绍单片机各种模块编程知识的主要是学习篇,而学习篇只是整个教程的一部分。在学习篇中我会贯穿各种方法技巧,如何理解一些模块功能,怎么看时序图,严格遵守工程思想进行编程,程序发生了错误怎么调试等等。而在思想篇中会总体介绍很多重要的思想,为后面的学习做好准备工作。

3、知识先后顺序的设计

单片机学习过程中,涉及大量的知识,而且很多知识之间相互依赖,关联很强。

本系列教程对知识的先后顺序进行比较明确的规划,尽最大可能符合人的认知过程。但是实际规划时发现,无论怎么调整知识的顺序,总有一些知识之间相互依赖,关系复杂。例如开始讲IO口的时候肯定会提到寄存器,而寄存器这个词的理解,需要深厚的背景知识。但是这些背景知识在没有进行实践的时候也很难理解。

初学者常常就会在这样的地方感觉疑惑不解,不知所措。而每次遇到类似这样的知识,我会向初学者指出,应该如何对待。这个知识是应该自己去学习补充,还是等到学完原理篇再做理解,而现在又应该怎么去看待这个名词。

另外,在整个教程的学习前,需要掌握一定的C语言等基础知识,具体可参考教程第〇篇《序》中的相关说明
http://www.paincker.com/mcu-primer-0

4、语言通俗易懂

本系列教程力求语言通俗易懂,而不会用一堆新手不懂的词语去解释另一个不懂的词语。但是受限于个人语言表达能力,可能有些地方表述的比较繁琐,或者不清楚,希望大家能够帮忙指出。

其他问题

如果觉得我写的对你有帮助,欢迎多多反馈,包括写的不正确、不合理、不太明白都可以指出来,这样方便我对其进行完善。

更多可参见:《如何以学习单片机为契机,逐步成为优秀的工程师》
http://www.paincker.com/mcu-engineer

本系列教程首发于我的个人主页,欢迎访问(由于是国外服务器,速度稍微有点慢):
http://www.paincker.com/category/hacker/mcu-primer

同时会将其转发到CSDN、电子发烧友等站点,欢迎关注。
CSDN专栏网址 http://blog.csdn.net/column/details/mcu-introduction.html
电子发烧友论坛 http://bbs.elecfans.com/zhuti_mcu_1.html

最后,欢迎扫码关注微信公众号。

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评论4条

  1. yoki 回复

    真难以想像,学长真的对门和室内电路下手了么?(我猜你那个闹钟是对付不了睡觉戴眼罩耳塞的人的)

  2. moranshouwang 回复

    当然我并不否认单片机就不是高科技
    :?: 这一句是什么意思?

    1. jzj1993 回复

      单片机也可以算是高科技设备吧,不过相对比较基础和简单:-)

    2. jzj1993 回复

      啊才想起来这话写的不对……语言能力。。。赶紧改改,多谢提醒≥﹏≤

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