單片機設計經驗技巧精華集錦（五）

　　用AVR單片機的高速AD檢測功能能實現簡單的語音識別。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AD轉換口，單片機對音頻信號幅值采樣轉化為一組數字，然后對這組進行取方差運算，得出一個特征值，該特征值可以用于簡單的語音識別。比如你發一個“e”，方差應該比較小，如果你發“p”爆破音，方差應該較大。當然，如果你用更復雜的數據處理，會得到更好的識別效果。本設計使用了2路聲音信號，目的是讓單片機判斷出聲源的大體方位。

　　D 超聲波測距

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

　　E 電機驅動

　　本設計采用2片LG9110電機驅動芯片驅動兩臺直流減速電機。LG9110輸出最大電流為800mA，僅需要2條控制線與單片機IO口直接相連即可控制一臺電機正反轉或者停止。LG9110僅有8個引腳，使用非常方便。

　　F 讓機器生命更聰明

　　我的這個機器生命設計方案能實現最酷的效果是：白天，陽光明媚，機器生命跑到陽光底下曬太陽，太陽光會隨著時間變化，機器生命能自動跑到最合適的位置享受日光浴。到了晚上，機器生命會找個安靜的地方閉目養神，等待明天太陽升起。你可以訓練機器生命，讓它知道自己的名字叫什么。比如你叫著它的名字，同時站在它面前用強光照射它的太陽能電池板，如此反復訓練，會使機器生命聽到自己名字后向聲源方向跑去，在距離聲源一定遠處停止，因為以往這樣做它都能享受強光照射并充電。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實現的，關鍵就在于編程序實現它。

　　G 想象無極限，你的機器寵物將無所不能

　　以上方案中，ATmega16的功能被發揮到極致，以至于沒有空閑的IO口，系統不能再擴展了。如果你用ATmega128單片機做，那么它擁有53個IO口，30多個中斷，128Kb的程序存儲器，4Kb的RAM，使得你能編寫更復雜的程序、儲存更多的動態數據、連接更多的外設，你的機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，重新設計一個堅固和強勁的底盤，你的機器生命就可以在室外自由探索了。

　　以上芯片外設來源說明：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，機器人是非常好玩的，只要你有想象力，有毅力，努力研究實踐就能創造奇跡。

　　二、工程師分享的單片機學習步驟

　　有了單片機學習板之后你就要多練習，把學習板和電腦連好，打開調試軟件坐在電腦前，先學會怎么用調試軟件，然后從最簡單的流水燈實驗做起，等你能讓那八個流水燈按照你的意愿隨意流動時你已經入門了，你會發現單片機是多么迷人的東西啊，太好玩了，這不是在學習知識，而是在玩，當你編寫的程序按你的意愿實現時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。然后讓數碼管亮起來，這兩項會了后，你已經不能自拔了，你已經開始考慮你這輩子要走哪一行了。就是要這樣練習，在寫程序的時候你肯定會遇到很多問題，而這時你再去翻書找，或是問別人，當得到解答后你會記住一輩子的，知識必須用于現實生活中，解決實際問題，這樣才能發揮它的作用。另外我再說說用匯編和C語言編程的問題。很多同學大一二就開設了C語言的課 ，我也上過，我知道那時天天就是幾乘幾，幾加幾啊，求個階乘啊。學完了有什么用？讓你用C語言編單片機的程序你是不是就傻了？書上的東西我們必須要會運用。單片機編程用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語言的基礎那學起來會更好，如果沒有，也可以邊學單片機邊學C語言，C 語言也挺簡單，只是一門工具而已，我勸你最好學會，將來肯定用得著，要不你以后也得學，你一點匯編都不會根本無所謂，但你一點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，根本是麻煩的不得了，現在單片機的主頻在不斷的提高，我們完全不需要那么高效率的代碼，因為有高頻率的時鐘，單片機的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IO口寫個溫度傳感器的程序在哪里都能用，所以我勸大家用C語言。總結上面，只要你有信心，做事能堅持到底，有不成功不放棄的強烈意志，那學個單片機來說就是件非常容 易的事。

　　步驟：

　　1.找本書大概了解一下單片機結構，大概了解就行。不用都看懂的。

　　2.找學習板練習編寫程序，學單片機就是練編程序，遇到不會的再問人或查書。

　　3.自己網上找些小電路類的資料練習設計外圍電路。焊好后自己調試，熟悉過程。

　　4.自己完全設計具有個人風格的電路，產品，。。。你已經是高手了

　　^_^。 。。。。

　　學習單片機的八大步驟

　　學習使用單片機就是理解單片機硬件結構，以及內部資源的應用，在匯編或C語言中學會各種功能的初始化設置，以及實現各種功能的程序編制。

　　第一步：數字I/O的使用

　　使用按鈕輸入信號，發光二極管顯示輸出電平，就可以學習引腳的數字I/O功能，在按下某個按鈕后，某發光二極管發亮，這就是數字電路中組合邏輯的功能，雖然很簡單，但是可以學習一般的單片機編程思想，例如，必須設置很多寄存器對引腳進行初始化處理，才能使引腳具備有數字輸入和輸出輸出功能。每使用單片機的一個功能，就要對控制該功能的寄存器進行設置，這就是單片機編程的特點，千萬不要怕麻煩，所有的單片機都是這樣。

　　第二步：定時器的使用

　　學會定時器的使用，就可以用單片機實現時序電路，時序電路的功能是強大的，在工業、家用電氣設備的控制中有很多應用，例如，可以用單片機實現一個具有一個按鈕的樓道燈開關，該開關在按鈕按下一次后，燈亮3分鐘后自動滅，當按鈕連續按下兩次后，燈常亮不滅，當按鈕按下時間超過2s，則燈滅。數字集成電路可以實現時序電路，可編程邏輯器件（PLD）可以實現時序電路，可編程控制器（PLC）也可以實現時序電路，但是只有單片機實現起來最簡單，成本最低。定時器的使用是非常重要的，邏輯加時間控制是單片機使用的基礎。

　　第三步：中斷

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

　　中斷學會后，就可以編制更復雜結構的程序，這樣的程序可以干著一件事，監視著一件事，一旦監視的事情發生，就中斷正在干的事情，處理監視的事情，當然也可以監視多個事情，形象的比喻，中斷功能使單片機具有吃著碗里的，看著鍋里的功能。 以上三步學會，就相當于降龍十八掌武功，會了三掌了，可以勉強護身。

　　第四步：與PC機進行RS232通信

　　單片機都有USART接口，特別是MSP430系列中很多型號，都具有兩個USART接口。USART接口不能直接與PC機的RS232接口連接，它們之間的邏輯電平不同，需要使用一個MAX3232芯片進行電平轉換。

　　USART接口的使用是非常重要的，通過該接口，可以使單片機與PC機之間交換信息，雖然RS232通信并不先進，但是對于接口的學習是非常重要的。正確使用USART接口，需要學習通信協議，PC機的RS232接口編程等等知識。試想，單片機實驗板