C语言课程之如何快速入门单片机C语言

如何快速入门单片机 C 语言【摘 要】本文通过阐述如何快速入门单片机 C 语言，介绍了一种新的“边学边做”教学模式，并介绍了该教学模式应用到单片机教学中的具体实施方案和准备工作。【关键字】单片机 C 语言，单片机入门，边学边做单片机技术是一门实践性很强的应用性技术，需要硬件+软件同时支持。所以单片机的学习必须做到理论联系实践。我们提倡的“边学边做”的学习方法就是把理论与实践结合起来了，理论融入到实践中，学一个知识点、做一次产品、编一次程序、总结一次学习成果，不需要死记理论知识。一、 “边学边做”的教学方法概述本人在长期的教学改革研究中，提出了一种新的“边学边做”教学模式，该教学模式是在建构主义学习理论的指导下，依据人的认知规律设计完整的项目作为教学内容，采用多媒体、网络、仿真技术、实验实训设备等教学手段，构造真实的工作环境边学边做，提高应用知识的能力，专门培养实用型、应用型人才的一种教学模式。以单片机教学为例，首先分析单片机技术课程的知识目标和能力目标，将整个课程划分为若干个具有递进性和连贯性的“项目” 。每个项目都是一个具体的产品设计与制作，都含有一些编程和焊接的新知识和新技能，以项目带动教学，由浅入深地把知识和技能渗透到项目的实施过程中。按照这个教学思路，设计了三个单片机小制作，100 个程序范例。二、准备好一切1、工具准备（1）计算机，俗称电脑，一般的家用电脑完全能满足需要。（2）单片机 ISP 下载线，用于把用户编辑、编译成功的原程序写到单片机芯片中。我们为大家推荐一款经济实惠，性能稳定的免驱型下载线，本款单片机 ISP 下载线，插上计算机 USB 接口，自动就安装了驱动，另一端连接在单片机产品的牛角座上，通过单片机ISP 下载线专用软件 progisp20，二步就可以高速方便的把单片机原程序*.hex 下载到单片机产品中了。单片机 ISP 下载线如下图所示：（3）51 单片机开发软件平台 Keil 软件，提供了包括 C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。 Keil 软件是目前最流行开发 MCS-51 系列单片机的软件，掌握这一软件的使用对于使用 51 系列单片机的学习者来说是十分必要的。（4） EDA 工具软件 Proteus，主要用于单片机仿真，它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具之一，受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。（5）单片机 ISP 下载线专用软件 progisp，最近版本是 progisp2.0，速度和性能均得到较大提升，操作简单，兼容性好。2、知识准备（1）单片机基础知识，包括单片机内部结构、引脚功能、中断系统，定时计数系统，串行通讯系统等。（2）单片机 C 语言基础知识，包括 C 语言的数据类型与运算符、 C 语言语句、数组、指针、函数、编译预处理等。（3）焊接技能，我们主张用万能板制作单片机产品，因为这种实践方法，不仅能锻炼焊接技术，同时还能提高识别单片机硬件电路图的能力，更重要的是掌握了单片机开发的基本步骤，提高了软硬件的编程与设计能力，为日后开发设计电子产品打下坚实的基础。因此训练好拖焊技术非常重要。（4）软件使用技能，学单片机离不开软件，因此掌握单片机开发常见的软件非常重要。3、单片机学习套件准备学习单片机技术必须注重“理论+实践”的方法。如果只学理论知识而不动手操作，则收效甚微；如果只进行实践操作而不学习理论知识，效果也不明显。因此，学好单片机技术必须做到理论、实践同时学，理论知识和实践技能就像人的两条腿，缺一不可。理论知识的学习可以通过看书、看视频教程等方式进行，实践技能就必须亲自动手操作，购买单片机制作常用工具和学习套件就成了必然。我们为大家设计了三款单片机学习套件：（1）单片机最小系统的设计与制作套件（2）基于单片机控制的十六路 LED 倪红灯（3）基于单片机控制的红外二极管感应计数器制作套件三、学习内容详解1、单片机最小系统的设计与制作套件主要是为了学习单片机入门基础知识和单片机的引脚功能，掌握单片机延时程序的多种编写方法，掌握单片机开发的基本步骤和关键环节，掌握单片机简单程序编辑、编译、烧写等的基本步骤。掌握单片机开发软件 Keil uVision4 和程序烧写软件 progisp 的使用方法。能针对本作品正确编写 10 个单片机 C 语言程序。单片机最小系统，或者称为最小应用系统，是指用最少的元件组成的以单片机为核心元件的可以正常工作的具有特定功能的单片机系统，是单片机产品开发的核心电路。2、基于单片机控制的十六路 LED 倪红灯的设计与制作套件主要学习单片机 P0、P1 、P2、P3 口作为输入输出口的使用方法，掌握单片机键盘的工作原理及使用方法，掌握单片机 C 语言源程序的结构特点、标志符与关键子、数据类型与运算符、C 语言的语句、数组、指针、函数等用法。能针对本作品正确编写 30 个单片机C 语言程序，就是算基本入门单片机。3、基于单片机控制的红外二极管感应报警计数器套件主要学习单片机的定时器、计数器、中断、及接口技术，掌握 LED 数码管的工作原理和接口电路，能综合运用模拟电路、数字电路、传感器等基础知识，设计与制作比较复杂的作品，并针对作品编写 50 个左右的单片机 C 语言程序，就算已经入门单片机技术了。通过动手制作上面三个单片机学习套件，编写 100 个左右的单片机程序，就能快速入门单片机 C 语言了。四、单片机学习套件清单1、单片机最小系统的设计与制作套件1-单片机最小系统元件列表序号 名称 代号 规格 数量 备注1 电阻 R1，R2 220 欧姆 2 2 电阻 R3 10K 1 3 电解电容 C1 10UF 1 4 瓷片电容 C2，C3 30PF 2 5 发光二极管 D1 3MM 1 6 轻触开关 SW1 6X6X7 1 7 晶振 X1 12MHZ 1 8 牛脚座 J1 10P 1 9 单片机芯片 IC1 AT89S51 1 10 万能板 7X9CM 1 11 IC 紧锁座 DIP40P（绿色） 1 12 单排针 1*4PIN2.54mm 2 13 拖焊专用导线 0.5 单股铜导线 2 米 14 焊锡 凯纳 0.8,很好用 2 米 2、基于单片机控制的十六路 LED 倪红灯的设计与制作套件2-十六路 LED 花样显示流水灯元件列表序号 名称 代号 规格 数量 备注1 电阻 R1，R7-R22 220 17 2 电阻 R2-R6 10K 5 3 电解电容 C1 10UF 1 4 瓷片电容 C2，C3 30PF 2 5 发光二极管 D1-D16 3MM 16 6 轻触开关 K1-K5 6X6X7 5 7 晶振 X1 12MHZ 1 8 牛脚座 J1 10P 1 9 单片机芯片 IC1 AT89S51 1 10 万能板 12X18CM 1 11 IC 紧锁座 DIP40P（绿色） 1 12 单排针 1*4PIN2.54mm 2 13 拖焊专用导线 0.5 单股铜导线 2 米 14 焊锡 凯纳 0.8,很好用 4 米 3、基于单片机控制的红外二极管感应报警计数器套件3-红外二极管感应计数器元件列表序号 名称 代号 规格 数量 备注1 电阻 R1，R3,R7-R14 220 10 2 电阻 R2 30K 1 3 电阻 R4 10K 1 4 电阻 R6,R15,R16 1k 3 5 电位器 R5 10K 1 6 电解电容 C3 10UF 1 7 瓷片电容 C1，C2 104 2 8 瓷片电容 C4，C5 30PF 2 9 红外发射二极管 D1 5MM 1 10 红外接收二极管 D2 5MM 1 11 数码管 D3，D4 0.56 共阳 2 12 三极管 V1，V2 9012 2 13 轻触开关 K1 6X6X7 1 14 晶振 X1 12MHZ 1 15 牛脚