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如何编程控制机器案例

发布时间:2022-06-26 09:23:07

❶ pc是怎么通过编程实现机器人的行动

首先你要懂单片机开发,然后懂机械,电子电路。然后用你掌握的机械与电子电路,单片机的知识设计制作出机器人。剩下的就是编程。让pc通过串口控制单片机。单片机控制传感器动。很欣慰的告诉你,我就是这么一步步走过来的

❷ 如何用scratch控制机器人

应该是猫爪吧,美国麻省理工学院研发的一款青少年编程软件,Scratch翻译过来是抓、挠的意思,引申义为猫爪,涂鸦。用这款软件编程不需要写复杂的程序代码,只用拖拽事些准备好的程序块像积木一样累积起来就能完成...

❸ 怎么用C++编程控制机器人还有单片机是怎么控制机器人的

单片机控制舵机的代码请查看这个贴子:
http://..com/question/1703070507849205420
C++编写软件控制舵机,你也要用到PC的串口或者其他的接口,才能控制舵机呀。
不管怎么样,你的舵机有电源,地,信号这三跟线。
你只要向舵机接好电源地,如何就可以通过PWM信号输入到信号线,来控制舵机。
舵机的角度是依靠调节PWM的占空比来控制的。

❹ 要想使用电脑程序控制机器人,怎么开始去做

其实你这样的问题 一般人是没法回答你的真正的技术是日积月累的 是兴趣促成最后的成功 首先最大的就是熟悉软件 因为当今的黑客已经不是过去的年代了 很多黑客的技术是懂理论 懂过程 但更多的黑客还是懂应用 很多技术不是他们想起出来的 但高明之处就是在应用之处 当然这些软件目前国家管理的比较严格 不过有一些还是比较合法存在的 就拿简单的远程控制系统 那你说现在大部分的大型公司 都用这个 那你说远程控制是不是属于黑客技术 关键看谁用 当你熟练应用了 你就已经具备了一个中级的黑客选手了当然你这些的皮毛也局限性 但是一个普通的系统管理员 也就是这个水平而已 无论工作和生活基本上已经足够了 如果你想成为顶尖的黑客 那么就要从基础一点点学 首先你要了解什么是网络 网络的构成 网络的7层结构 而数据层又是很重要的一层 往往出现在问题在哪一层然后熟悉了网络的知识 你要知道这些网络是通过什么组合在一起的 还有一个系统是考什么运作的这就需要代码了 当然就是编程 首先你得知道编程的原理吧? 为什么一个一个的代码最后却能发挥那么大的效力 其实编程并不难 而且你写的每一个程序都可以成为你利用他人计算机的代码第三 就是英语啦 现在一些高级技术 国内封锁可能比较严重 国外的一些书籍可能涉及的更多 更加开放多多的涉猎对你当然有好处啦 第四 知道网络运营的全过程 以及哪个环节最容易出现问题 一般的挂马网站都是自己创建的 把你写好的代码嵌入到网站中 只要点击就会自动下载运行你编写的代码:还有就是付费在其他的网站上挂马 分担利润 实这都不算什么的 只不过网民这么多 呵呵难免会有中毒的 毕竟每个人的知识水平不同。第五 直接攻击手段 还有了解服务器 这个嘛 我没涉猎过 所以给不出什么具体的建议 但是自己的了解么 也无外乎 就是找寻服务器的漏洞 这个漏洞你经常在网上关注就会有的 然后根据这个漏洞编写远程代码 还有就是一些服务器的防御措施不到位 你根据他的网页就能进入后台 或者通过网页进入到他的后台系统 然后通过代码分析器 就或许能得出一些线索 呵呵不过 这个可是犯法的哦 轻易还是不要了好当然更多的是自己的乐趣 懂的多不一定是坏处 但是一定要在法律范围内

❺ 机器人编程怎么入门

学机器人编程入门要选择合适的编程语言,一定避免难度太高打消孩子学编程的兴趣。建议咨询童程童美,该机构会针对不同年龄段孩子推出不同的教学方案。

机器人编程的工程专业是培养适应社会发展需要的德、智、体、美全面发展,具有道德文化素质和社会责任感,掌握工业机器人技术工作必备的知识、技术,有较强实践能力、创新精神,主要从事机器人工作站设计、装调与改造,机器人自动化生产线的设计、应用及运行管理等相关岗位工作,具有较强综合职业能力的高素质应用型专门人才。从教育机构和家长看来,少儿学习编程是一种健康有益的教育方式,对于促进儿童的思维能力有极大的好处,况且随着国家设定的未来要成为一个智能制造强国的目标,未来对高质量编程人才的需求会持续向好,所以从小学习编程,对孩子的未来选择面会更大,机会更多。【学少儿编程可以提高孩子逻辑思维、专注力!】

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❻ 软件程序怎么控制机械设备呢

你这个问题太大了, 可以用四年时间读一个本科出来了。。。

简单说,
计算机》操作系统》应用软件》通信端口(USB或者其他接口)》单片机》控制电路》机械电机

比如打印机,打印头是个机械部件。 计算机如何控制?
计算机和操作系统就不用给你说了,从应用软件说吧,应用软件调用操作系统的通信模块,操作计算机的IO总线,给通信端口发送指令,指令通过USB或者串口等接口发送给打印机内部的单片机或者是其他类似的嵌入式芯片,打印机内部的单片机通过数字信号控制内部电路,来使机械电机按照预定的设计进行运转,在纸张上打印出文字或者图片。
其他的问题类似,无论是大型数字机床,还是卫星的姿态调整都是这个过程。当然那些设备可能会省略掉一部分环节,比如计算机可以直接控制机械电路。省去通信端口。

❼ 机器人控制算法如何编写

基于DSP运动控制器的5R工业机器人系统设计 摘要:以所设计的开放式5R关节型工业机器人为研究对象,分析了该机器人的结构设计。该机器人采 用基于工控PC及DSP运动控制器的分布式控制结构,具有开放性强、运算速度快等特点,对其工作原理 进行了详细的说明。机器人的控制软件采用基于Windows平台下的VC++实现,具有良好的人机交互 功能,对各组成模块的作用进行了说明。所设计的开放式5R工业机器人系统,具有较好的实用性。 关键词:开放式;关节型;工业机器人;控制软件 0引言 工业机器人技术在现代工业生产自动化领域得到 了广泛的应用,也对工程技术人员提出更高的要求,作 为机械工程及自动化专业的技术人才迫切需要掌握这 一 先进技术。为了能更好地加强技术人员对工业机器 人的技能实践与技术掌握,需要开放性强的设备来满 足要求。本文阐述了我们所开发设计的一种5R关节 型工业机器人系统,可以作为通用的工业机器人应用 于现场,也可作为教学培训设备。 1 5R工业机器人操作机结构设计 关节型工业机器人由2个肩关节和1个肘关节进 行定位,由2个或3个腕关节进行定向,其中一个肩关节 绕铅直轴旋转,另一个肩关节实现俯仰,这两个肩关节 轴线正交。肘关节平行于第二个肩关节轴线。这种构 型的机器人动作灵活、工作空间大,在作业空间内手臂 的干涉最小,结构紧凑,占地面积小,关节上相对运动部 位容易密封防尘,但运动学复杂、运动学反解困难,控制 时计算量大。在工业用应用是一种通用型机器人¨。 1.1 5R工业机器人操作机结构 所设计的5R关节型机器人具有5个自由度,结构 简图如图1所示。5个自由度分别是:肩部旋转关节 J1、大臂旋转关节J2、小臂旋转关节J3、手腕仰俯运动 关节J4和在旋转运动关节J5。总体设计思想为:选用 伺服电机(带制动器)驱动,通过同步带、轮系等机械机 构进行间接传动。腕关节上设计有装配手爪用法兰, 通过不断地更换手爪来实现不同的作业任务。 1.2 5R工业机器人参数 表1为设计的5R工业机器人参数。 2 5R工业机器人开放式控制系统 机器人控制技术对其性能的优良起着重大的作用。随着机器人控制技术的发展,针对结构封闭的机 器人控制器的缺陷,开发“具有开发性结构的模块化、 标准化机器人控制器”是当前机器人控制器发展的趋 势]。为提高稳定性、可靠性和抗干扰性,采用“工业 PC+DSP运动控制器”的结构来实现机器人的控制:伺 服系统中伺服级计算机采用以信号处理器(DSP)为核 心的多轴运动控制器,借助DSP高速信号处理能力与 运算能力,可同时控制多轴运动,实现复杂的控制算法 并获得优良的伺服性能。 2.1基于DSP的运动控制器MCT8000F8简介 深圳摩信科技公司MCT8000F8运动控制器是基 于网络技术的开放式结构高性能DSP8轴运动控制器, 包括主控制板、接口板以及控制软件等,具有开放式、 高速、高精度、网际在线控制、多轴同步控制、可重构 性、高集成度、高可靠性和安全性等特点,是新一代开 放式结构高性能可编程运动控制器。 图2为DSP多轴运动控制器硬件原理图。图中增 量编码器的A0(/A0)、B0(/B0)、c0(/CO)信号作为 位置反馈,运动控制器通过四倍频、加减计数器得到实 际的位置,实际位置信息存在位置寄存器中,计算机可 以通过控制寄存器进行读取。运动控制卡的目标位置 由计算机通过机器人运动轨迹规划求得,通过内部计 算得到位置误差值,再经过加减速控制和数字滤波后, 送到D/A转换(DAC)、运算放大器、脉宽调制器 (PWM)硬件处理电路,转化后输出伺服电机的控制信 号或PWM信号。各个关节可以完成独立伺服控制,能 够实现线性插补控制、二轴圆弧插补控制。 2.2机器人控制系统结构及工作原理 基于PC的Windows操作系统,因其友好的人机界 面和广泛的用户基础,而成为基于PC控制器的首选。 采用PC作为机器人控制器的主机系统的优点是:①成 本低;②具有开放性;③完备的软件开发环境和丰富的 软件资源;④良好的通讯功能。机器人控制结构上采 用了上、下两级计算机系统完成对机器人的控制:上级 主控计算机负责整个系统管理,下级则实现对各个关 节的插补运算和伺服控制。这里通过采用一台工业 PC+DSP运动控制卡的结构来实现机器人控制。实验 结果证明了采用Pc+DSP的计算结构可以充分利用 DSP运算的高速性,满足机器人控制的实时需求,实现 较高的运动控制性能。 机器人伺服系统框图如图3所示。伺服系统由基 于DSP的运动控制器、伺服驱动器、伺服电动机及光电 编码器组成。伺服系统包含三个反馈子系统:位置环、 速度环、电流环,其工作原理如下:执行元件为交流伺 服电动机,伺服驱动器为速度、电流闭环的功率驱动元 件,光电编码器担负着检测伺服电机速度和位置的任 务。伺服级计算机的主要功能是接受控制级发出的各 种运动控制命令,根据位置给定信号及光电编码器的 位置反馈信号,分时完成各关节的误差计算、控制算法 及D/A转换、将速度给定信号加至伺服组件的控制端 子,完成对各关节的位置伺服控制。管理级计算机采用 586工控机(或便携笔记本),主要完成离线编程、仿真、 与控制级通讯、作业管理等功能;控制级计算机采用586 工控机,主要完成用户程序编辑、用户程序解释,向下位 机运动控制器发机器人运动指令、实时监控、输入输出 控制(如打印)等。示教盒通过控制级计算机可以获得 机器人伺服系统中的数据(脉冲、转角),并用于控制级 计算机控制软件中实现对机器人的示教及控制。 3 5R工业机器人运动控制软件设计 5R工业机器人控制软件采用C++Builder编程, 最终软件运行在Windows环境下。C++Builder对在 Windows平台下开发应用程序时所涉及到的图形用户 界面(GUI)编程具有很强的支持能力,提供了可视化 的开发环境,可以方便调用硬件厂商提供的底层函数, 直接对硬件进行操作,而且生成目标代码效率高。 所设计的控制软件为分级式模块化结构。 管理级主模块具有离线编程、图形仿真、资料查询 及故障诊断等功能,其结构如图4所示。 (1)离线编程模块利用计算机图形学的成果,建立 机器人及其工作环境的模型,利用规划算法,通过对图 形和对象的操作,编制各种运动控制,在离线情况下生 成工作程序。 (2)图形仿真模块可预先模拟结果,便于检查及优 化。 (3)资料查询模块可以查阅当日工作及近期工作 记录、相关资料(生产数量、班次等),并可以打印输出 存档。 (4)故障诊断模块可以实时故障诊断,以代码形式显 示出故障类型,并为技术人员排除故障提供帮助信息。 控制级主模块软件结构如图5所示。 (1)复位模块使得机器人停机时或动作异常时,通 过特定的操作或自动的方式,使机器人回到作业原点。 机器人在作业原点,机构的各运动副所受力矩最小,它 确定了机器人待机的安全位姿。 (2)系统提供两种示教方法。第一种示教方法即 “下位机+示教盒”的示教方法:示教盒和下位机操作 界面上的手动操作开关分别对应着装配机器人的各种 动作和功能。通过高、中、低速、点动等速度档次的选 择,对机器人进行大致的定位和精确的位置微调。并 存储期望的运动轨迹上机器人的位置、姿态参数。第 二种方法即离线仿真的示教方法。这种示教方法是在 计算机上建立起机器人作业环境的模型,再在这个模 型的基础上生成示教数据的一种应用人工智能的示教 方法。进行示教时使用计算机图示的方法分析机器人与作业模型的位置关系,也可以通过特定指令指定机 器人的运动位置…。 4结束语 所开发的开放式工业机器人系统具有以下特点: (1)采用分布式二级控制结构,运动控制由基于 DSP的运动控制器M'CT8000F8完成,增加了系统的开 放性,以及运行处理的快速性及可靠性。 (2)考虑到具有良好的通用性,可以作为通用机器 人使用,具有较好的产业化、商品化前景。 (3)计算机辅助软件采用基于Windows平台的 c++编程,通过调用底层函数可以对硬件进行直接操 作,可视化环境可提供良好的人机交互操作界面。 通过本机器人系统的研究开发,可极大地满足工 业现场对机器人的开放性要求,进一步提高我国工矿 企业自动化水平。同时,也可作为机器人技术训练平 台,加强工程人员能力锻炼。 [参考文献] [1]马香峰,等.工业机器人的操作机设计[M].北京:冶金工 业出版社,1996. [2]吴振彪.工业机器人[M].武汉:华中理工大学出版社, 2006. [3]蔡自兴.机器人学[M].北京:清华大学出版社,2003. [4]王天然,曲道奎.工业机器人控制系统的开放体系结构 [J].机器人,2002,24(3):256—261. [5]深圳摩信科技有限公司.MCT8000系列控制器使用手册 [z].深圳:深圳摩信科技有限公司,2001. [6]张兴国.环保压缩机装配机器人的运动学分析[J].南通 工学院学报,2004(1):32—34,38. [7]张兴国.计算机辅助环保压缩机装配机器人运动学分析 [J].机械设计与制造,2005(3):98—100, [8]本书编写委员会编着.程序设计VisualC++6[M].北京: 电子工业出版社,2000. [9]吴斌,等.OpenGL编程实例与技巧[M].北京:人民邮电出 版社,1999. [10]江早.OpenGLVC/VB图形编程[M】.北京:中国科学技 术出版社,2001. [11]韩军,等.6R机器人运动学控制实验系统的研制[J].实 验室研究与探索,2003(5):103—104.

❽ 如何编程控制机器

你的意思是要学自动化吧?现在的自动化控制常用的核心有3种,计算机,单片机,PLC。这三种任选其一都是很有琢磨头的,在现实中应用都非常广泛。要看兴趣。

你说的播种问题,如果从没搞过自动控制,那就复杂了,这里涉及到很多东西。

首先,播种机上不可能携带我们常用的电脑的,那么必须选择一种控制系统,出于成本体积和供电考虑,应该选择单片机。
其次,涉及到测量问题,怎么精确测量并且控制距离,需要什么样的测量原件。
再次,机械动作怎样实现,机械传动怎样设计。学问很多。

如果你就像从这个项目入手,那么这里包含机械设计(制图),单片机软件编程,硬件构造。还要了解传感器的相关知识。不是一朝一夕之功。

如果只是想学工业自动化,这几个问题专攻一项,能熟练就很好了,单片机,计算机,PLC,机械设计(制图或者制造),任何一个精通都能在自动化领域吃的开了。

❾ 如何用电脑控制机械的运动

要想用电脑控制机械的运动,需要通过plc来控制机械,的运动,然后通过编程的方式,按照规定的程序进行运动

❿ 如何用计算机控制机械的运动

http://www.pic16.com/帮你找了个网站,看看吧!
http://ke..com/view/1012.html?wtp=tt
单片机定义
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机也被称为微控制器(Microcontroller),是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大的提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合,甚至比人类的数量还要多。
[编辑本段]单片机介绍

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!......它主要是作为控制部分的核心部件。
它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。
单片机是靠程序的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!
由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言,它是除了二进制机器码以上最低级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC的也是承受不了的。
可以说,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。
单片机历史
单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。
1.SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。
2.MCU即微控制器(Micro Controller Unit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看,Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面,最着名的厂家当数Philips公司。
Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记Intel和Philips的历史功绩。
3.单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。
[编辑本段]单片机的应用领域
目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴:
1.在智能仪器仪表上的应用
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。
2.在工业控制中的应用
用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。
3.在家用电器中的应用
可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。
4.在计算机网络和通信领域中的应用
现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。
5.单片机在医用设备领域中的应用
单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,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。
6.在各种大型电器中的模块化应用
某些专用单片机设计用于实现特定功能,从而在各种电路中进行模块化应用,而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机,看似简单的功能,微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理),就需要复杂的类似于计算机的原理。如:音乐信号以数字的形式存于存储器中(类似于ROM),由微控制器读出,转化为模拟音乐电信号(类似于声卡)。
在大型电路中,这种模块化应用极大地缩小了体积,简化了电路,降低了损坏、错误率,也方便于更换。
此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
[编辑本段]学习应中六大重要部分
单片机学习应中的六大重要部分

一、总线:我们知道,一个电路总是由元器件通过电线连接而成的,在模拟电路中,连线并不成为一个问题,因为各器件间一般是串行关系,各器件之间的连线并不很多,但计算机电路却不一样,它是以微处理器为核心,各器件都要与微处理器相连,各器件之间的工作必须相互协调,所以就需要的连线就很多了,如果仍如同模拟电路一样,在各微处理器和各器件间单独连线,则线的数量将多得惊人,所以在微处理机中引入了总线的概念,各个器件共同享用连线,所有器件的8根数据线全部接到8根公用的线上,即相当于各个器件并联起来,但仅这样还不行,如果有两个器件同时送出数据,一个为0,一个为1,那么,接收方接收到的究竟是什么呢?这种情况是不允许的,所以要通过控制线进行控制,使器件分时工作,任何时候只能有一个器件发送数据(可以有多个器件同时接收)。器件的数据线也就被称为数据总线,器件所有的控制线被称为控制总线。在单片机内部或者外部存储器及其它器件中有存储单元,这些存储单元要被分配地址,才能使用,分配地址当然也是以电信号的形式给出的,由于存储单元比较多,所以,用于地址分配的线也较多,这些线被称为地址总线。
二、数据、地址、指令:之所以将这三者放在一起,是因为这三者的本质都是一样的——数字,或者说都是一串‘0’和‘1’组成的序列。换言之,地址、指令也都是数据。指令:由单片机芯片的设计者规定的一种数字,它与我们常用的指令助记符有着严格的一一对应关系,不可以由单片机的开发者更改。地址:是寻找单片机内部、外部的存储单元、输入输出口的依据,内部单元的地址值已由芯片设计者规定好,不可更改,外部的单元可以由单片机开发者自行决定,但有一些地址单元是一定要有的(详见程序的执行过程)。数据:这是由微处理机处理的对象,在各种不同的应用电路中各不相同,一般而言,被处理的数据可能有这么几种情况:
1•地址(如MOV DPTR,#1000H),即地址1000H送入DPTR。
2•方式字或控制字(如MOV TMOD,#3),3即是控制字。
3•常数(如MOV TH0,#10H)10H即定时常数。
4•实际输出值(如P1口接彩灯,要灯全亮,则执行指令:MOV P1,#0FFH,要灯全暗,则执行指令:MOV P1,#00H)这里0FFH和00H都是实际输出值。又如用于LED的字形码,也是实际输出的值。
理解了地址、指令的本质,就不难理解程序运行过程中为什么会跑飞,会把数据当成指令来执行了。
三、P0口、P2口和P3的第二功能用法:初学时往往对P0口、P2口和P3口的第二功能用法迷惑不解,认为第二功能和原功能之间要有一个切换的过程,或者说要有一条指令,事实上,各端口的第二功能完全是自动的,不需要用指令来转换。如P3.6、P3.7分别是WR、RD信号,当微片理机外接RAM或有外部I/O口时,它们被用作第二功能,不能作为通用I/O口使用,只要一微处理机一执行到MOVX指令,就会有相应的信号从P3.6或P3.7送出,不需要事先用指令说明。事实上‘不能作为通用I/O口使用’也并不是‘不能’而是(使用者)‘不会’将其作为通用I/O口使用。你完全可以在指令中按排一条SETB P3.7的指令,并且当单片机执行到这条指令时,也会使P3.7变为高电平,但使用者不会这么去做,因为这通常这会导致系统的崩溃。
四、程序的执行过程: 单片机在通电复位后8051内的程序计数器(PC)中的值为‘0000’,所以程序总是从‘0000’单元开始执行,也就是说:在系统的ROM中一定要存在‘0000’这个单元,并且在‘0000’单元中存放的一定是一条指令。
五、堆栈: 堆栈是一个区域,是用来存放数据的,这个区域本身没有任何特殊之处,就是内部RAM的一部份,特殊的是它存放和取用数据的方式,即所谓的‘先进后出,后进先出’,并且堆栈有特殊的数据传输指令,即‘PUSH’和‘POP’,有一个特殊的专为其服务的单元,即堆栈指针SP,每当执一次PUSH指令时,SP就(在原来值的基础上)自动加1,每当执行一次POP指令,SP就(在原来值的基础上)自动减1。由于SP中的值可以用指令加以改变,所以只要在程序开始阶段更改了SP的值,就可以把堆栈设置在规定的内存单元中,如在程序开始时,用一条MOV SP,#5FH指令,就时把堆栈设置在从内存单元60H开始的单元中。一般程序的开头总有这么一条设置堆栈指针的指令,因为开机时,SP的初始值为07H,这样就使堆栈从08H单元开始往后,而08H到1FH这个区域正是8031的第二、三、四工作寄存器区,经常要被使用,这会造成数据的混乱。不同作者编写程序时,初始化堆栈指令也不完全相同,这是作者的习惯问题。当设置好堆栈区后,并不意味着该区域成为一种专用内存,它还是可以象普通内存区域一样使用,只是一般情况下编程者不会把它当成普通内存用了。
六、单片机的开发过程: 这里所说的开发过程并不是一般书中所说的从任务分析开始,我们假设已设计并制作好硬件,下面就是编写软件的工作。在编写软件之前,首先要确定一些常数、地址,事实上这些常数、地址在设计阶段已被直接或间接地确定下来了。如当某器件的连线设计好后,其地址也就被确定了,当器件的功能被确定下来后,其控制字也就被确定了。然后用文本编辑器(如EDIT、CCED等)编写软件,编写好后,用编译器对源程序文件编译,查错,直到没有语法错误,除了极简单的程序外,一般应用仿真机对软件进行调试,直到程序运行正确为止。运行正确后,就可以写片(将程序固化在EPROM中)。在源程序被编译后,生成了扩展名为HEX的目标文件,一般编程器能够识别这种格式的文件,只要将此文件调入即可写片。在此,为使大家对整个过程有个认识,举一例说明:
ORG 0000H
LJMP START
ORG 040H
START:
MOV SP,#5FH ;设堆栈
LOOP:
NOP
LJMP LOOP ;循环
END ;结束
[编辑本段]单片机学习

目前,很多人对汇编语言并不认可。可以说,掌握用C语言单片机编程很重要,可以大大提高开发的效率。不过初学者可以不了解单片机的汇编语言,但一定要了解单片机具体性能和特点,不然在单片机领域是比较致命的。如果不考虑单片机硬件资源,在KEIL中用C胡乱编程,结果只能是出了问题无法解决!可以肯定的说,最好的C语言单片机工程师都是从汇编走出来的编程者因为单片机的C语言虽然是高级语言,但是它不同于台式机个人电脑上的VC++什么的单片机的硬件资源不是非常强大,不同于我们用VC、VB等高级语言在台式PC上写程序毕竟台式电脑的硬件非常强大,所以才可以不考虑硬件资源的问题。
以8051单片机为例讲解单片机的引脚及相关功能;
《单片机引脚图》
40个引脚按引脚功能大致可分为4个种类:电源、时钟、控制和I/O引脚。
⒈ 电源:
⑴ VCC - 芯片电源,接+5V;
⑵ VSS - 接地端;
注:用万用表测试单片机引脚电压一般为0v或者5v,这是标准的TTL电平。但有时候在单片机程序正在工作时候测试结果并不是这个值而是介于0v-5v之间,其实这是万用表的响应速度没这么快而已,在某一个瞬间单片机引脚电压仍保持在0v或者5v。
⒉ 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
⒊ 控制线:控制线共有4根,
⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲
① ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址
② PROG功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。
⑵ PSEN:外ROM读选通信号。
⑶ RST/VPD:复位/备用电源。
① RST(Reset)功能:复位信号输入端。
② VPD功能:在Vcc掉电情况下,接备用电源。
⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
① EA功能:内外ROM选择端。
② Vpp功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,施加编程电源Vpp。
⒋ I/O线
80C51共有4个8位并行I/O端口:P0、P1、P2、P3口,共32个引脚。
P3口还具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线)
[编辑本段]常用单片机芯片简介
PIC单片机:
是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片.
EMC单片机:
是台湾义隆公司的产品,有很大一部分与PIC 8位单片机兼容,且相兼容产品的资源相对比PIC的多,价格便宜,有很多系列可选,但抗干扰较差.
ATMEL单片机(51单片机):
ATMEl公司的8位单片机有AT89、AT90两个系列,AT89系列是8位Flash单片机,与8051系列单片机相兼容,静态时钟模式;AT90系列单片机是增强RISC结构、全静态工作方式、内载在线可编程Flash的单片机,也叫AVR单片机.
PHLIPIS 51PLC系列单片机(51单片机):
PHILIPS公司的单片机是基于80C51内核的单片机,嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能,这使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求.
HOLTEK单片机:
台湾盛扬半导体的单片机,价格便宜,种类较多,但抗干扰较差,适用于消费类产品.
TI公司单片机(51单片机):
德州仪器提供了TMS370和MSP430两大系列通用单片机.TMS370系列单片机是8位CMOS单片机,具有多种存储模式、多种外围接口模式,适用于复杂的实时控制场合;MSP430系列单片机是一种超低功耗、功能集成度较高的16位低功耗单片机,特别适用于要求功耗低的场合

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