51单片机—电动车报警器

一. 入门

1.1 开发环境的安装

• 用什么写代码--语言是C，环境是keil
• 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，因而易学易用。
• Keil安装
• Keil 破戒
• 使用

1. 创建项目工程文件夹，可以当作模板Template
2. 创建文件，取名main.c （要打开拓展名，在文件夹窗口上找 "查看"，勾选"文件拓展名"）
3. 进入keil主页面，工具栏project->new uVision project->选择第一步的工程文件夹位置->输入
   工程名字->选择芯片类型AT89c52->会提示是否拷贝STARTUP.A51,选择是->生成了工程目录-

在工程目录Source Group1上右键鼠标->add Exiting file to Source Group1...->选择代码文

件main.c

1. 编程，新手如果看不懂以下代码，可以忽略，这次实验只是强调开发流程

2. 编译，选择输出文件有hex

   #include "reg52.h"
   sbit led1 = P3^7;//根据原理图（电路图），设备变量led1指向P3组IO口的第7口
   sbit led2 = P3^6;//根据原理图（电路图），设备变量led2指向P3组IO口的第6口
   void main()
   {
   led1 = 0;//根据电路图，低电平点亮led
   led2 = 0;
   while(1);
   }

1.2 用什么把代码放进单片机里面

STC-ISP 是一款单片机下载编程烧录软件，是针对STC系列单片机而设计的，可下载STC89系列、12C2052系列和12C5410等系列的STC单片机，使用简便。

• 单片机通过type-C数据线和电脑连接（如果不识别，安装ch340驱动，在资料包中）
• 选择单片机型号STC89C52RC
• 选择生成的执行程序文件template.hex
• 点击"下载/编程"按钮
• 单片机开关拨动重新上电
• 自动检测并下载了程序，看到灯亮。如果失败，仔细对照 以上每一步内容

二、 初识单片机

1.2.1 什么是单片机

• 单片机（Single-Chip Microcomputer）是一种集成电路芯片，
• 把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、
• 多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）
• 集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。

什么是单片机开发板

• 基于单片机设计一些外接电路，模块以满足学习，日常调研等工作需求
• STC89系列单片机
• 命名规则，封装LQFP44, 特性 定时器，计数器，串口，看门狗，IO

三、 基本IO口控制

1.2.1 关于灯LED的那些事儿

思维发散：

• 单片机编程是什么：人类要求单片机干具体的活，有点像提前写个小纸条贴冰箱上，告诉你女朋友
  煮鸡蛋不加水
• 单片机执行程序怎么理解： 女朋友看到纸条后，照做！
• 单片机能做什么事情： IO口供电，串口数据传输等
• 肉眼可见的引脚是什么：方便人类对单片机IO口，串口接东西
• 单片机CPU怎么找到IO口：通过寻址，说白了有一些地址数据，头文件帮你做很多了
• 怎么写纸条（编程）找到IO口呢：ANSI C

sfr"指令": 用来直接描述硬件地址，小白先理解成"一组IO口"的起始地址中数据 sfr P0 = 0x80; P0 = 0;

• 怎么找到IO口的具体一个引脚呢：

sbit"指令",对应可位寻址空间的一个位,小白先理解成"一个IO口/针脚"的地址中数据 sbit led2 = P3^6

c语言的一个字节，char型就是8位

注：sfr sbit 非c的标准库 只有在51单片机中使用

上官一号89C52有5组这样的输入输出口，分别为P0,P1,P2,P3每组对应8个针脚，P4是RC系列才有只有7个

针脚

1. sfr 指令

"sfr" 是 Special Function Register 的缩写，用于定义特殊功能寄存器的地址。通常这些寄存器用于控制微控制器的各种外设（例如I/O端口，定时器，中断控制器等）。例如，sfr P0 = 0x80; 这行代码定义了一个名为 P0 的寄存器，并将其地址设置为 0x80。

sfr P0 = 0x80;  // 定义特殊功能寄存器 P0，其地址为 0x80
P0 = 0;         // 将 P0 寄存器的值设置为 0

在这个例子中，P0 是微控制器的一个 I/O 端口。通过设置 P0 的值，我们可以控制这个端口上的所有引脚。例如，将 P0 设置为 0 意味着将端口 P0 上的所有引脚都拉低（即设置为 0）。

2. sbit 指令

"sbit" 是用于定义单个位的地址。例如，可以用它来定义某个 I/O 端口的特定引脚。下面的代码定义了 P3 端口的第 6 位（引脚）。

sbit led2 = P3^6;  // 定义 led2 位，表示 P3 端口的第 6 引脚

在这个例子中，P3 是一个 I/O 端口，而 P3^6 表示这个端口的第 6 位。通过操作 led2，可以单独控制 P3 端口的第 6 引脚。例如：

led2 = 1;  // 将 P3 端口的第 6 引脚设置为高电平
led2 = 0;  // 将 P3 端口的第 6 引脚设置为低电平

总结

• sfr****指令 ：用于定义整个 I/O 端口或特殊功能寄存器。例如：sfr P0 = 0x80; 定义了地址为 0x80 的寄存器 P0。
• sbit****指令 ：用于定义特定 I/O 端口的某个位。例如：sbit led2 = P3^6; 定义了 P3 端口的第 6 引脚。

四、 输入&&输出

是对单片机来讲的，IO口的 输入（把外面东西拿回来）/输出（给东西给外面）

89C52比较简单粗暴，关于引脚输入还是输出的功能不需要配置

• 比如

  sbit IFfire = P1^0;
  int main()
  {
  int io_data;
  //什么情况叫做输入
  io_data = IFfire; // 给变量赋值，就是输入 ------ 或者理解为，这个针脚有数据啦，拿个变量来
  保存
  if(io_data == 0){
  }
  //什么情况叫做输出
  IFfire = 1; // 被给予一个数值，引起IO口电压变化(一般1输出高电平，0输出低电平)，此时为输
  出，来影响外接的电路
  return 0;
  }

如何使用 sbit 指令来定义和操作一个单独的 I/O 引脚。以下是逐行的中文解释：

sbit IFfire = P1^0;  // 定义一个名为 IFfire 的位变量，它代表 P1 端口的第 0 引脚

• sbit IFfire = P1^0;：这行代码使用 sbit 指令定义了一个位变量 IFfire，它表示 P1 端口的第 0 位（即第 0 引脚）。

  int main() // 主函数入口
  {
  int io_data; // 定义一个整型变量 io_data

• int io_data;：定义一个整型变量 io_data，用于存储 I/O 引脚的数据。

  io_data = IFfire; // 读取 P1 端口第 0 引脚的值，并赋值给变量 io_data

• io_data = IFfire;：这行代码将 P1 端口第 0 引脚的电平状态（高或低）读入到变量 io_data 中。这就是所谓的"输入"操作，因为它是从引脚读取数据。

  if(io_data == 0){
  // 如果 io_data 的值为 0，则执行这里的代码
  }

• if(io_data == 0){}：检查 io_data 的值是否为 0。如果是 0，则表示 P1 端口第 0 引脚当前为低电平。

  IFfire = 1; // 将 P1 端口第 0 引脚的电平设置为高电平（输出）

• IFfire = 1;：这行代码将 P1 端口第 0 引脚的电平设置为高电平。这是"输出"操作，因为它改变了引脚的电平，从而影响外部电路。

  return 0; // 返回 0，表示程序正常结束
  }

• return 0;：主函数返回 0，表示程序正常结束。

总结

• sbit IFfire = P1^0;：定义了 P1 端口第 0 引脚为 IFfire。
• io_data = IFfire;：读取 P1 端口第 0 引脚的电平状态到变量 io_data 中（输入操作）。
• if(io_data == 0){}：检查 P1 端口第 0 引脚的电平状态是否为低电平。
• IFfire = 1;：将 P1 端口第 0 引脚的电平设置为高电平（输出操作）。

五、52开发板入门

5.1 为什么灯会亮

得看电路图，但是不要怕，初中电路知识而已！也叫单片机原理图，是硬件设计者设计的

记住：原理图中标号一样代表是同一根"电线"

简单的串联电路，D4,D5,D6板子上有标记， D5一端通过电阻接5v，另外一端接着"LED1标志的线"，我

们发现在89C52RC的电路图中也有LED1的标志，是在P3的IO口组中，在P3.7引脚，所以编程让P3.7出

低电平（0）就让D5灯完成一个串联电路，所以亮

led 表示二极管，key表示按键。

D4是完整的串联电路，通过电源5v->电阻->二极管，然后接地（GND）即可点亮。

GND 就是低电平 0；

D4不是完整的串联电路，通过电源5v->电阻->二极管，然后将P3^7口等于0，即接地（GND）可点亮。

D4不是完整的串联电路，通过电源5v->电阻->二极管，然后将P3^6口等于0，即接地（GND）可点亮。

D5为P3^7口，将P3^7口等于0就会亮。

D6为P3^6口，将P3^6口等于0就会亮。

• 下面看一下代码：

  #include "reg52.h"

  sbit ledOne = P3^7; // i|o口赋值给变量
  sbit ledtwo = P3^6; // i|o口赋值给变量

  void main()
  {
  // D5为P3^7口，将P3^7口给个低电平，就会亮。
  // D6为P3^6口，将P3^6口给个低电平，就会亮。
  ledOne = 0;
  ledtwo = 0;
  }

5.2 怎么做，D5D6，才会闪烁

• 使用STC-ISP自带延时函数

  #include "reg52.h"
  sbit ledOne = P3^7;
  sbit ledTwo = P3^6;
  void Delay500ms() //@11.0592MHz //使用STC工具中的延迟生成器自动生成延时函数
  {
  unsigned char i, j, k;
  i = 4;
  j = 129;
  k = 119;
  do
  {
  do
  {
  while (--k);
  } while (--j);
  } while (--i);
  }
  void main() //重复执行
  {
  //灯灭，给一个高电平
  //重复执行
  while(1){
  //灯亮，给一个P3.7低电平
  ledOne = 0 ;
  ledTwo = 0 ;
  //数数，数的期间，维持低电平，灯亮，延迟
  Delay500ms();
  //灯灭，给一个高电平
  ledOne = 1;
  ledTwo = 1 ;
  //数数，数的期间，维持高电平，灯灭，延迟
  Delay500ms();
  }
  }

5.2.1打开STC-ISP软件---找到软件延时计算器，按照以下我给参数进行修改。

一步使代码变万能

软件所生成的函数是延时 500ms，就是说单片机执行这个函数的程序体时用时为 500ms，那么首先我们用 while 循环把程序体框住，然后每执行一次让控制 while 循环结束的变量减一，这个变量我们通过形参传递到函数中。

注意：当使用 nop() 函数(可理解为软件延时)时,必须在开头添加头文件 #include <intrins.h>。不然回报错。

• 优化后的代码如下：

  void Delay500ms() //@11.0592MHz //使用STC工具中的延迟生成器自动生成延时函数
  {
  unsigned char i, j, k;
  i = 4;
  j = 129;
  k = 119;
  do
  {
  do
  {
  while (--k);
  } while (--j);
  } while (--i);
  }

至此，51 单片机的延时函数就编写完成啦， 快去试着生成一个延时函数，将它应用到你的项目当中吧。

1.2.2 按键控制灯

原理：按键和灯不是我们传统理解的思维，传统按键和灯是在同一个电路中的。而我们单片机编程按键

和灯是分开的两个电路，通过单片机作为媒介来处理数据，通过逻辑来实现按键控制灯

查询法按键控制灯

• 怎么知道sw1按键被按下

KEY1位置和GND接通，表现为低电平，值为0

• 怎么知道sw1按键没有被按下

KEY1位置通过上拉电阻到5V，表现为高电平，值为1

通过图a2得知

同理LED的分析，

KEY1接到STC89C52RC的P2.1口，我们只要不断检测P2.1口的值（0-按下，1-松开）就知道按键是

否被按下

• 按键控制灯

  #include "reg52.h"
  sbit key1 = P2^1;
  sbit ledOne = P3^7;
  void main()
  {
  while(1){
  //注意：用"=="两个等于号表示判断，新手容易犯错
  if(key1 == 0){ //KEY1位置和GND接通，表现为低电平，值为0
  //灯亮，给一个P3.7低电平
  ledOne = 0;
  }
  }
  }

• 按键控制灯，SW1开，SW2关， 软件消除抖动

  #include "reg52.h"
  #include <intrins.h>
  sbit key1 = P2^1;
  sbit key2 = P2^0;
  sbit ledOne = P3^7;
  void Delay50ms() //@11.0592MHz
  {
  unsigned char i, j, k;
  nop();
  nop();
  i = 3;
  j = 26;
  k = 223;
  do
  {
  do
  {
  while (--k);
  } while (--j);
  } while (--i);
  }
  void main()
  {
  //查询法检测，是否被按下
  while(1){
  if(key1 == 0)//KEY1位置和GND接通，表现为低电平，值为0
  {
  //感觉被按下，不知道是抖动还是人为，延迟50ms再判断一次
  //软件消除抖动
  Delay50ms();
  if(key1 == 0){
  //灯亮，给一个P3.7低电平
  ledOne = 0;
  }
  }
  if(key2 == 0){//KEY2位置和GND接通，表现为低电平，值为0
  Delay50ms();
  if(key2 == 0){
  //灯亮，给一个P3.7低电平
  ledOne = 1;//灭
  }
  }
  }

• 按键按下一次，灯状态改变

  #include "reg52.h"
  #include <intrins.h>
  sbit key1 = P2^1;
  sbit key2 = P2^0;
  sbit ledOne = P3^7;
  void Delay50ms() //@11.0592MHz
  {
  unsigned char i, j, k;
  nop();
  nop();
  i = 3;
  j = 26;
  k = 223;
  do
  {
  do
  {
  while (--k);
  } while (--j);
  } while (--i);
  }
  void main()
  {

    ledOne = 1;  //初始灯是灭的状态
    //查询法检测，是否被按下
    while(1){
        if(key1 == 0)//KEY1位置和GND接通，表现为低电平，值为0
        {
        //感觉被按下，不知道是抖动还是人为，延迟50ms再判断一次
        //软件消除抖动
        Delay50ms();
            if(key1 == 0){
            //记住，key1被按下，记住，在其他地方点灯
                 ledOne = !ledOne； 
                }
            }	
            if(key2 == 0){//KEY2位置和GND接通，表现为低电平，值为0
                 ledOne = 1;  
            }
    }
  

  }

• 状态位来控制LED

  #include "reg52.h"
  #include <intrins.h>

  #define ON_STATUS 1
  #define OFF_STATUS 0
  sbit key1 = P2^1;
  sbit key2 = P2^0;
  sbit ledOne = P3^7;
  void Delay10ms() //@11.0592MHz
  {
  unsigned char i, j;

    	i = 18;
    	j = 235;
    	do
    	{
    		while (--j);
    	} while (--i);
    }
  

  void main()
  {
  int ledMark = OFF_STATUS;
  ledOne = 1; //初始灯是灭的状态
  //查询法检测，是否被按下
  while(1){
  if(key1 == 0)//KEY1位置和GND接通，表现为低电平，值为0
  {
  //感觉被按下，不知道是抖动还是人为，延迟50ms再判断一次
  //软件消除抖动
  Delay10ms();
  if(key1 == 0){
  //记住，key1被按下，记住，在其他地方点灯
  ledMark = ON_STATUS;
  }
  }
  Delay10ms();
  if(key2 == 0){//KEY2位置和GND接通，表现为低电平，值为0
  ledMark = OFF_STATUS;
  }
  if(ledMark == OFF_STATUS){
  ledOne = 1;
  }
  else{
  ledOne = 0;
  }
  }
  }

六、入门项目电动车报警器

1.3.1 硬件清单列表

振动传感器模块，继电器模块，433M无线模块，反应出来的代码都是高低电平，跟以上学习按键，LED

并没有区别

但是！做出来有乐趣，好玩刺激。

1.3.2 振动传感器控制灯

通过我们已经掌握的LED来了解下振动传感器是怎么回事

• 如何知道是否发生振动

振动传感器检测是否有振动产生。

• 振动后的信号表现又是什么

传感器监测到振动之后，向I|0输出低电压。绿灯会亮。如果没有监测到振动时，就输出高电压

• 振动传感器控制灯

  #include "reg52.h"
  sbit led1 = P3^7;//根据原理图（电路图），设备变量led1指向P3组IO口的第7口
  sbit vibrate = P3^3;//Do接到了P3.3口 振动传感器
  void Delay2000ms() //@11.0592MHz
  {
  unsigned char i, j, k;
  // nop();
  i = 15;
  j = 2;
  k = 235;
  do
  {
  do
  {
  while (--k);
  } while (--j);
  } while (--i);
  }
  void main()
  {
  //查询方式判断是否发生震动
  while(1){
  if(vibrate == 0)//模块说明告诉我们，震动的话，D0输出低电平
  {
  led1 = 0;//亮灯
  Delay2000ms(); // 延迟2秒
  led1 = 1;
  }
  else{
  led1 = 1;//灭灯
  }
  }

1.3.3 继电器工作逻辑

其实就是电子开关，怎么开怎么关弄清楚就可以了

• 怎么控制"闭合"开关呢

• • 传感器监测到振动之后，向I|0输出低电压。继电器开关闭合。

• 怎么控制"断开"开关呢

• • 默认是闭合状态，如果没有监测到振动时，就输出高电压，继电器开关闭合。

通过继电器来控制电路，比如智能插座，比如220V的灯，比如我们项目不带开关的傻瓜式报警器

当设置继电器为低电平处罚时，STC89C52RC的IO输出低电平，就会导致COM口和NO口闭合，也

就是完成报警器的串联电路，开始响

现在我们就可以来写程序，完成振动控制警报的功能

#include "reg52.h"
sbit vibrate = P3^3;//Do接到了P3.3口
sbit switcher = P1^1;  //继电器
void Delay2000ms() //@11.0592MHz
{
    unsigned char i, j, k;
    // _nop_();
        i = 15;
        j = 2;
        k = 235;
    do
        {
            do
            {
                while (--k);
        } while (--j);
    } while (--i);
}
void main()
{
    //查询方式判断是否发生震动
    while(1){
        if(vibrate == 0)//模块说明告诉我们，震动的话，D0输出低电平
        {
        //当发生震动适合，导通继电器，给继电器IN一个低电平
            switcher = 0;
            Delay2000ms(); //闭合两秒之后，继电器断开
            switcher = 1;//高电平，继电器N0和COM不通
        }
        else{
            switcher = 1;
        }
    }
}

1.3.4 遥控发送接收433M

https://wenku.baidu.com/view/8fe8f444bed5b9f3f80f1c33.html

• 遥控按下后信号怎么被接收
• 接收后的信号表现又是什么

• • 默认低电平，按键之后是高电平。

• 遥控控制LED

  #include "reg52.h"
  sbit D0_ON = P1^2; //遥控传感器 A键
  sbit D1_OFF = P1^3; //遥控传感器 B键
  sbit switcher = P1^1; // 继电器
  void main()
  {
  //查询方式哪个按键被按下
  while(1)
  {
  if(D0_ON == 1)//收到遥控信号A,D0表现为高电平
  {
  //A被按下，我们导通继电器，给继电器IN一个低电平
  switcher = 0; //喇叭报警
  }
  if(D1_OFF == 1)//收到遥控信号C,D1表现为高电平
  {
  //B被按下，我们不导通继电器，给继电器IN一个高电平
  switcher = 1; //喇叭关闭
  }
  }
  }

1.3.4 项目开发

接线

• 开发流程代码

  #include "reg52.h"
  #include<intrins.h>
  #define J_ON 1
  #define J_OFF 0
  sbit switcher = P1^0; // 继电器
  sbit D0_ON = P1^1; // A 键
  sbit D1_OFF = P1^2; // B 键
  sbit vibrate = P1^3; // 振动传感器
  void Delay2000ms() //@11.0592MHz
  {
  unsigned char i, j, k;
  nop();
  i = 15;
  j = 2;
  k = 235;
  do
  {
  do
  {
  while (--k);
  } while (--j);
  } while (--i);
  }
  void Delay500ms() //@11.0592MHz
  {
  unsigned char i, j, k;
  nop();
  i = 4;
  j = 129;
  k = 119;
  do
  {
  do
  {
  while (--k);
  } while (--j);
  } while (--i);
  }
  void main()
  {
  int mark = J_OFF;
  while(1)
  {
  //1. 如果a按键被按下，设定为开启警报模式
  if(D0_ON == 1){
  //长响，表示进入警报模式
  switcher = 0;
  Delay2000ms();
  switcher = 1;
  //设定警报模式标记
  mark = J_ON ;
  }
  //2. 如果b按键被按按下，设定为关闭警报模式
  if(D1_OFF == 1){
  //短响，表示进入解除警报模式
  switcher = 0;
  Delay500ms();
  switcher = 1;
  //设定警报解除模式标记
  mark = J_OFF ;
  }
  //3. 如果标记是在警报模式下
  if(mark == J_ON){
  //3.1 如果发生了震动
  if(vibrate == 0){
  //喇叭响，给继电器低电平，导通
  switcher = 0;
  Delay2000ms();//闭合2秒之后，继电器断开
  switcher = 1;//高电平，继电器N0和COM不通
  }//3.2 如果不发生震动
  else{
  //喇叭不响，给继电器高电平，不导通
  switcher = 1;
  }
  }
  }
  }