單片機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)技巧精華集錦（五）

　　用AVR單片機(jī)的高速AD檢測功能能實(shí)現(xiàn)簡單的語音識別。聲音信號被駐極體電容話筒接收后送至LM386音頻功放芯片放大和過濾后送至單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換口，單片機(jī)對音頻信號幅值采樣轉(zhuǎn)化為一組數(shù)字，然后對這組進(jìn)行取方差運(yùn)算，得出一個(gè)特征值，該特征值可以用于簡單的語音識別。比如你發(fā)一個(gè)“e”，方差應(yīng)該比較小，如果你發(fā)“p”爆破音，方差應(yīng)該較大。當(dāng)然，如果你用更復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，會得到更好的識別效果。本設(shè)計(jì)使用了2路聲音信號，目的是讓單片機(jī)判斷出聲源的大體方位。

　　D 超聲波測距

　　用AVR的1個(gè)IO口輸出40KHz信號送至超聲波發(fā)射電路，當(dāng)超聲波遇到障礙物返回后，被超聲波接收頭接收，信號經(jīng)CX20106A解碼芯片處理，得到一個(gè)低電平脈沖，用該脈沖引發(fā)AVR單片機(jī)中斷，AVR通過檢查發(fā)波和收到回波之間的時(shí)間差即可算出障礙物距離。

　　E 電機(jī)驅(qū)動(dòng)

　　本設(shè)計(jì)采用2片LG9110電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)兩臺直流減速電機(jī)。LG9110輸出最大電流為800mA，僅需要2條控制線與單片機(jī)IO口直接相連即可控制一臺電機(jī)正反轉(zhuǎn)或者停止。LG9110僅有8個(gè)引腳，使用非常方便。

　　F 讓機(jī)器生命更聰明

　　我的這個(gè)機(jī)器生命設(shè)計(jì)方案能實(shí)現(xiàn)最酷的效果是：白天，陽光明媚，機(jī)器生命跑到陽光底下曬太陽，太陽光會隨著時(shí)間變化，機(jī)器生命能自動(dòng)跑到最合適的位置享受日光浴。到了晚上，機(jī)器生命會找個(gè)安靜的地方閉目養(yǎng)神，等待明天太陽升起。你可以訓(xùn)練機(jī)器生命，讓它知道自己的名字叫什么。比如你叫著它的名字，同時(shí)站在它面前用強(qiáng)光照射它的太陽能電池板，如此反復(fù)訓(xùn)練，會使機(jī)器生命聽到自己名字后向聲源方向跑去，在距離聲源一定遠(yuǎn)處停止，因?yàn)橐酝@樣做它都能享受強(qiáng)光照射并充電。這就如同真正的寵物狗，你叫它名字它就跑到你跟前希望能獲得食物。這一切都是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的，關(guān)鍵就在于編程序?qū)崿F(xiàn)它。

　　G 想象無極限，你的機(jī)器寵物將無所不能

　　以上方案中，ATmega16的功能被發(fā)揮到極致，以至于沒有空閑的IO口，系統(tǒng)不能再擴(kuò)展了。如果你用ATmega128單片機(jī)做，那么它擁有53個(gè)IO口，30多個(gè)中斷，128Kb的程序存儲器，4Kb的RAM，使得你能編寫更復(fù)雜的程序、儲存更多的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、連接更多的外設(shè)，你的機(jī)器生命將變得非常有生命力。比如加入三軸加速度傳感器、地磁傳感器、GPS定位、雨水傳感器甚至攝像頭、無線通信模塊等，重新設(shè)計(jì)一個(gè)堅(jiān)固和強(qiáng)勁的底盤，你的機(jī)器生命就可以在室外自由探索了。

　　以上芯片外設(shè)來源說明：在淘寶上購買很容易

　　底盤：340元的高級履帶式1：16電動(dòng)坦克模型

　　加速度傳感器、地磁傳感器：美國AD公司的40元ADXL330加速度傳感器

　　GPS定位：幾十元的車載外置GPS天線

　　最后，我想說，機(jī)器人是非常好玩的，只要你有想象力，有毅力，努力研究實(shí)踐就能創(chuàng)造奇跡。

　　二、工程師分享的單片機(jī)學(xué)習(xí)步驟

　　有了單片機(jī)學(xué)習(xí)板之后你就要多練習(xí)，把學(xué)習(xí)板和電腦連好，打開調(diào)試軟件坐在電腦前，先學(xué)會怎么用調(diào)試軟件，然后從最簡單的流水燈實(shí)驗(yàn)做起，等你能讓那八個(gè)流水燈按照你的意愿隨意流動(dòng)時(shí)你已經(jīng)入門了，你會發(fā)現(xiàn)單片機(jī)是多么迷人的東西啊，太好玩了，這不是在學(xué)習(xí)知識，而是在玩，當(dāng)你編寫的程序按你的意愿實(shí)現(xiàn)時(shí)你比做什么事都開心，你會上癮的，真的。做電子類的人真的會上癮。然后讓數(shù)碼管亮起來，這兩項(xiàng)會了后，你已經(jīng)不能自拔了，你已經(jīng)開始考慮你這輩子要走哪一行了。就是要這樣練習(xí)，在寫程序的時(shí)候你肯定會遇到很多問題，而這時(shí)你再去翻書找，或是問別人，當(dāng)?shù)玫浇獯鸷竽銜涀∫惠呑拥?，知識必須用于現(xiàn)實(shí)生活中，解決實(shí)際問題，這樣才能發(fā)揮它的作用。另外我再說說用匯編和C語言編程的問題。很多同學(xué)大一二就開設(shè)了C語言的課 ，我也上過，我知道那時(shí)天天就是幾乘幾，幾加幾啊，求個(gè)階乘啊。學(xué)完了有什么用？讓你用C語言編單片機(jī)的程序你是不是就傻了？書上的東西我們必須要會運(yùn)用。單片機(jī)編程用C語言或匯編語言都可以，但是我建議用C語言比較好，如果原來有C語言的基礎(chǔ)那學(xué)起來會更好，如果沒有，也可以邊學(xué)單片機(jī)邊學(xué)C語言，C 語言也挺簡單，只是一門工具而已，我勸你最好學(xué)會，將來肯定用得著，要不你以后也得學(xué)，你一點(diǎn)匯編都不會根本無所謂，但你一點(diǎn)C語言都不會那你將來會吃苦頭。匯編寫程序代碼效率高，但相對難度較大，而且很羅嗦，尤其是遇到算法方面的問題時(shí)，根本是麻煩的不得了，現(xiàn)在單片機(jī)的主頻在不斷的提高，我們完全不需要那么高效率的代碼，因?yàn)橛懈哳l率的時(shí)鐘，單片機(jī)的ROM也在不斷的提高，足夠裝得下你用C語言寫的任何代碼，C語言的資料又多又好找，將來可移植性非常好，只需要變一個(gè)IO口寫個(gè)溫度傳感器的程序在哪里都能用，所以我勸大家用C語言。總結(jié)上面，只要你有信心，做事能堅(jiān)持到底，有不成功不放棄的強(qiáng)烈意志，那學(xué)個(gè)單片機(jī)來說就是件非常容 易的事。

　　步驟：

　　1.找本書大概了解一下單片機(jī)結(jié)構(gòu)，大概了解就行。不用都看懂的。

　　2.找學(xué)習(xí)板練習(xí)編寫程序，學(xué)單片機(jī)就是練編程序，遇到不會的再問人或查書。

　　3.自己網(wǎng)上找些小電路類的資料練習(xí)設(shè)計(jì)外圍電路。焊好后自己調(diào)試，熟悉過程。

　　4.自己完全設(shè)計(jì)具有個(gè)人風(fēng)格的電路，產(chǎn)品，。。。你已經(jīng)是高手了

　　^_^。 。。。。

　　學(xué)習(xí)單片機(jī)的八大步驟

　　學(xué)習(xí)使用單片機(jī)就是理解單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)，以及內(nèi)部資源的應(yīng)用，在匯編或C語言中學(xué)會各種功能的初始化設(shè)置，以及實(shí)現(xiàn)各種功能的程序編制。

　　第一步：數(shù)字I/O的使用

　　使用按鈕輸入信號，發(fā)光二極管顯示輸出電平，就可以學(xué)習(xí)引腳的數(shù)字I/O功能，在按下某個(gè)按鈕后，某發(fā)光二極管發(fā)亮，這就是數(shù)字電路中組合邏輯的功能，雖然很簡單，但是可以學(xué)習(xí)一般的單片機(jī)編程思想，例如，必須設(shè)置很多寄存器對引腳進(jìn)行初始化處理，才能使引腳具備有數(shù)字輸入和輸出輸出功能。每使用單片機(jī)的一個(gè)功能，就要對控制該功能的寄存器進(jìn)行設(shè)置，這就是單片機(jī)編程的特點(diǎn)，千萬不要怕麻煩，所有的單片機(jī)都是這樣。

　　第二步：定時(shí)器的使用

　　學(xué)會定時(shí)器的使用，就可以用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)時(shí)序電路，時(shí)序電路的功能是強(qiáng)大的，在工業(yè)、家用電氣設(shè)備的控制中有很多應(yīng)用，例如，可以用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有一個(gè)按鈕的樓道燈開關(guān)，該開關(guān)在按鈕按下一次后，燈亮3分鐘后自動(dòng)滅，當(dāng)按鈕連續(xù)按下兩次后，燈常亮不滅，當(dāng)按鈕按下時(shí)間超過2s，則燈滅。數(shù)字集成電路可以實(shí)現(xiàn)時(shí)序電路，可編程邏輯器件（PLD）可以實(shí)現(xiàn)時(shí)序電路，可編程控制器（PLC）也可以實(shí)現(xiàn)時(shí)序電路，但是只有單片機(jī)實(shí)現(xiàn)起來最簡單，成本最低。定時(shí)器的使用是非常重要的，邏輯加時(shí)間控制是單片機(jī)使用的基礎(chǔ)。

　　第三步：中斷

　　單片機(jī)的特點(diǎn)是一段程序反復(fù)執(zhí)行，程序中的每個(gè)指令的執(zhí)行都需要一定的執(zhí)行時(shí)間，如果程序沒有執(zhí)行到某指令，則該指令的動(dòng)作就不會發(fā)生，這樣就會耽誤很多快速發(fā)生的事情，例如，按鈕按下時(shí)的下降沿。要使單片機(jī)在程序正常運(yùn)行過程中，對快速動(dòng)作做出反應(yīng)，就必須使用單片機(jī)的中斷功能，該功能就是在快速動(dòng)作發(fā)生后，單片機(jī)中斷正常運(yùn)行的程序，處理快速發(fā)生的動(dòng)作，處理完成后，在返回執(zhí)行正常的程序。中斷功能使用中的困難是需要精確地知道什么時(shí)候不允許中斷發(fā)生（屏蔽中斷）、什么時(shí)候允許中斷發(fā)生（開中斷），需要設(shè)置哪些寄存器才能使某種中斷起作用，中斷開始時(shí)，程序應(yīng)該干什么，中斷完成后，程序應(yīng)該干什么等等 。

　　中斷學(xué)會后，就可以編制更復(fù)雜結(jié)構(gòu)的程序，這樣的程序可以干著一件事，監(jiān)視著一件事，一旦監(jiān)視的事情發(fā)生，就中斷正在干的事情，處理監(jiān)視的事情，當(dāng)然也可以監(jiān)視多個(gè)事情，形象的比喻，中斷功能使單片機(jī)具有吃著碗里的，看著鍋里的功能。 以上三步學(xué)會，就相當(dāng)于降龍十八掌武功，會了三掌了，可以勉強(qiáng)護(hù)身。

　　第四步：與PC機(jī)進(jìn)行RS232通信

　　單片機(jī)都有USART接口，特別是MSP430系列中很多型號，都具有兩個(gè)USART接口。USART接口不能直接與PC機(jī)的RS232接口連接，它們之間的邏輯電平不同，需要使用一個(gè)MAX3232芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。

　　USART接口的使用是非常重要的，通過該接口，可以使單片機(jī)與PC機(jī)之間交換信息，雖然RS232通信并不先進(jìn)，但是對于接口的學(xué)習(xí)是非常重要的。正確使用USART接口，需要學(xué)習(xí)通信協(xié)議，PC機(jī)的RS232接口編程等等知識。試想，單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板