2019年秘书部第六次培训总结

本次培训主要讲解电容器等无源设备，介绍单片机，介绍51单片机，带领大家完成流水灯编程，对51单片机有初步了解。

扩展电路知识

有源元件 无源元件概念

有源元件：当电子元件工作时，其内部有电源，称为有源元件。它需要外部能源来实现其特定的功能。一般用于信号放大、转换等。例如：晶体管，MOS管。
无源元件：当电路中有信号时，无需添加电源即可工作。其特性的电子元件可以在没有额外电源的情况下实现。例如：电阻、电容、电感。

电容的介绍

多层陶瓷电容器：使用最多的电容器，我们通常亲切地称之为贴片电容器

电解电容：金属箔为正极，靠近正极的氧化膜为电介质。阴极由导电材料、电解质和其他材料组成。因为电解质是阴极的主要部分，所以电解电容得名。

超级电容器：它是一种介于传统电容器和电池之间并具有特殊性能的电源。超级电容器更像电池而不是标准电容器，因为它可以长时间存储大量电能。


贴片电容系列型号有0402、0603、0805、1206、1210、1808、1812、2010、2225、2512等。请注意，这里的尺寸是用英寸表示的！例如，04表示0.04英寸

0201、0402、0603、0805、1206是常见包装尺寸的贴片电容器，容量范围一般为0.5pF~1uF。
1210，1812，1825，2225， 3012、3035是大型贴片电容器，容量范围为1uF~100uF。

铝电解：
装有液体电解质，插入弯曲的铝带制成正极。
特点：容量大，但漏电流大，稳定性差，正负极，适用于电源滤波或低频电路。

电容器外面有一条很厚的白线。白线由一行负数组成，一边是负极，另一边是正极；也可以通过引脚长度来判断。长引脚为正，短引脚为负。电容器外壳上标有电容值和耐压值，使用时不得超过耐压值。

金属钽被用作阳极材料。
正负极判断:注意正极(不同于铝电解电容)有横线。
优点：体积小、耐温、容量误差小、使用寿命长；
缺点：耐压性低，电流小，价格高。
初学者不建议使用。铝电解电容是更为常用的电容器。

超级电容:
充电速度快，回收寿命长；
大电流放电能力强，能量转换效率高；
高功率密度，可达电池5~10倍；
绿色无污染；
充放电线路简单，安全系数高；
超低温特性好；
检测方便，可直接读取剩余电量；
容量范围通常为0.1F–1000F 。

电容器的实际模型是ESR(等效串联电阻)串联一个ESL(等效串联电感)，然后串联一个电容器。下图电容的模型。

由于生产工艺的问题，大电容器通常采用多层卷绕制作，体积一般较大，导致大电容器等效串联电感较大。 高频信号的电感阻抗很大，所以大电容的高频性能不好。而一些小容量电容由于容量小，所以体积可以很小，缩短引线，减少等效串联电感。通常使用平板电容的结构，这样小容量电容就有很小等效串联电感，故高频性能很好，但由于容量小、惯性大的缘故，对低频信号的阻抗大。因此，为了使低频、高频信号能够很好地通过，采用大电容和小电容。

晶体振荡器
将薄片从一块石英晶体上切下，并在封装内部添加IC由晶体振荡器组成的振荡电路。
多用于数字电路产生时钟信号，如下图所示
晶振在电气上等效成一个电容器和一个电阻并联串联另一个电容器的二端网络

对单片机的初步了解

51最小系统：单片机、晶振电路、复位电路。

单片机（ MCU ）简介：微控制单元(Microcontroller Unit)
又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )
中央处理器(CPU)适当降低内存的频率和规格(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等待周围界面，甚至LCD驱动电路集成在单个芯片上，形成芯片级计算机，为不同的应用场合进行不同的组合控制

单片机的应用:
工业自动化：数据采集、测控技术
智能仪表：数字示波器、数字信号源、数字万用表、感应电流表等
消费电子产品：洗衣机、冰箱、空调、电视、微波炉、手机IC卡、汽车电子设备等
通信：调制解调器、程控交换技术、手机、小灵通等
武器装备：飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等。

存储器：
RAM挥发性随机访问存储器，高速访问，读写时间相等，与地址无关，类似于计算机内存用于存储程序中的变量。所有需要在整个程序中重写的数量都存储在中RAM被改变量”包括全局变量、局部变量、堆栈段。掉电后就会丢失之前的数据
ROM 用来存储固化程序的存放指令代码和一些固定数值掉电后数据不会丢失,但在程序运行过程中其数据不会改变
FLASH 单片机FLASH主要用作程序存贮器, 由于FLASH ROM比普通的ROM读写速度快，擦写方便
EEPROM用户可更改的只读存储器更稳定、时间更长、容量更小

51单片机：51单片机是对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8004单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8004单片机取得了长足的进展，成为应用最广泛的8位单片机之一

STC89C52RC
是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS，8位微控制器
具有8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但是做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

几个周期介绍:
（1）振荡周期=时钟周期：是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期。即晶振
（2）状态周期：每个状态周期为时钟周期的2倍，是振荡周期经二分频后得到的。 ​​详解：在8051单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）
（3）机器周期：一个机器周期包含6个状态周期S1~S6，也就是12个时钟周期。在一个机器周期内，CPU可以完成一个独立的操作

Keil的使用

Keil μVision4简介:

常用的51开发环境
包括C编译器、宏汇编、链接器、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
Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势。

Keil建立工程

Project —— New μVision project
文件命名，选定存放位置
添加C语言文件
编写程序
编译生成hex文件

IO口:数据向量Data、属性向量Attribution和方向控制向量Direction

宏定义：
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
其意义类型替换
这里是把unsigned char 替换为uchar
把unsigned int 替换为uint

常见数据类型

bit，sbit，sfr，sfr16都用于单片机的C语言编程。

bit—定义位变量，定义位变量时可以为变量赋值，但不能指定变量的地址。
定义格式：bit 变量名=变量值。

sbit—此类型变量只要用于访问可位寻址的特殊功能寄存器中的某个位。
定义格式：sbit 变量名=位地址；

sfr—此类型变量可以访问指定的8位特殊功能寄存器，地址范围为0x80~0xFF。
定义格式：sfr 变量名=变量地址。

点亮第一个led灯

共阴极接法

共阳极接法

LED工作参数
普通发光二极管工作电压压降为：
1.6v ~ 2.1 v。
工作电流为：
1~20mA。
根据欧姆定律我们可以算出
A（电流）=V（电压）/R（电阻）
可以算出电阻的阻值可以在150欧~3000欧之间

编写代码：
#include
sbit LED1=P1^0;

void main()
{
LED1=1;
}
//点亮第一盏LED灯；

编译和生成HEX文件

烧录程序至MCU

延时函数

最简单的延时函数
void delay(int i)
{
while(i–);
}

12MHZ说明每秒运行12M次也就是运行一次时间1/12(1M=1048576B )

让led灯“呼吸”

#include
sbit LED1=P1^0;
void delay(int i)
{
while(i–);
}

void main()
{
LED1=1;
delay(50000);
LED1=0;
delay(50000);
}

进阶练习

头文件intrins的函数使用

crol 字符循环左移
cror 字符循环右移
nop 空操作8051 NOP 指令

流水灯代码：

进阶算法：
#include “reg51.h”
#include “intrins.h”
#define LED P0
void delay(int i)
{
while(i–);
}
void main()
{
LED=0xfe;
while(1)
{
LED=crol(LED,1);
delay(10000);
}
}

总结：

这次培训带领着了解了更多关于电容的知识，对单片机有了初步的了解，希望能自己好好总结培训内容，对单片机有更加深入的学习。