ADC 计算机的世界是0和1的.单片机可以通过读取0和1来确定按键状态,也可以输出0和1来控制LED.即使是看起来不太0和1的PWM,好像可以输出0到5V之间的电压一样,达到0和1之间的效果,但本质上还是高低电平. 但是,世界上终究还是有0和1无法表示的.如果引脚上被施加0到5V之间的电压,寄存器PINx无法告诉我们具体情况,只能指示这个电压是1.5V以下还是3V以上(参考数据手册"Electrical characteristics").这种可以连续变化的信号称为模拟信号,与离散的.…

本文隶属于AVR单片机教程系列.   中断,是单片机的精华. 中断基础 当一个事件发生时,CPU会停止当前执行的代码,转而处理这个事件,这就是一个中断.触发中断的事件成为中断源,处理事件的函数称为中断服务程序(ISR). 中断在单片机开发中有着举足轻重的地位--没有中断,很多功能就无法实现.比如,在程序干别的事时接受UART总线上的输入,而uart_scan_char等函数只会接收调用该函数后的输入,先前的则会被忽略.利用中断,我们可以在每次接受到一个字节输入时把数据存放到缓冲区中,程序可以从缓…

本文隶属于AVR单片机教程系列.   开发板上有4个按键,我们可以把每一个按键连接到一个单片机引脚上,来实现按键状态的检测.但是常见的键盘有104键,是每一个键分别连接到一个引脚上的吗?我没有考证过,但我们确实有节省引脚的方法. 矩阵键盘 这是一个4*4的矩阵键盘,共有16个按键只需要8个引脚就可以驱动.我们先来看看它的原理. 每个按键有两个引脚,当按键按下时接通.每一行的一个引脚接在一起,分别连接到左边4个端口,称为"行引脚":每一列的另一个引脚接在一起,分别连接到右边的4个端口,称…

本文隶属于AVR单片机教程系列.   在用DAC做了一个稍大的项目之后,我们来拿ADC开开刀.在本讲中,我们将了解0.96寸OLED屏,移植著名的U8g2库到我们的开发板上,学习在屏幕上画直线的算法,编写一个示波器程序,使用EEPROM加入人性化功能,最后利用示波器观察555定时器.放大电路.波形变换电路的各种波形. OLED屏 我们使用的是0.96寸OLED屏,它由128*64个像素点构成,上16行为蓝色,下48行为黄色,两部分之间有大约两像素的空隙.虽然有两种颜色,但每个像素点都只能发出一种…

本文隶属于AVR单片机教程系列.   单片机的应用场景时常涉及到模拟信号.我们已经会使用ADC把模拟信号转换成数字信号,本讲中我们要学习使用DAC把数字信号转换成模拟信号.我们还将搭建一个简单的功率放大器电路,用DAC通过扬声器播放音乐. SPI总线 集成DAC的单片机不多,ATmega系列就不在此列.我们将要使用的10位ADC是通过SPI总线通信的,因此我们先来学习SPI总线. SPI是一种同步串行通信总线,支持全双工通信.所谓同步,就是有时钟信号,类似上一讲中的595和165,并且硬件实现上…

背景(一) 寒假里做了一个灯带控制器: 理想情况下我应该在一个星期内完成这个项目,但实际上它耗费了我几乎一整个寒假,因为涉及到很多未曾尝试的方案.在这种不是很赶时间的.可以自定目标.自由发挥的项目中,我喜欢这么做. 简要介绍一下这个项目.硬件部分: 12V直流电源供电,开关降压到4V,LDO降压到3.3V,三路供电: 使用STM32G030KBT6单片机,基于Cortex-M0+: 12V灯带用异步降压驱动: WS2812B灯带的数据用SPI信号加上一定的逻辑运算生成: OLED屏通过I²C连接…

好久没写这个系列了.今天讲讲旋转编码器. 旋转编码器好像不是单片机玩家很常用的器件,但是我们的开发板上有,原因如下: 旋转编码器挺好用的.电位器能旋转的角度有限,旋转编码器可以无限圈旋转:旋转时不连续,有卡点,适合对应离散数据. 开发板上选用的旋转编码器,使用起来简单.方便. 本来旁边的电位器(旋钮,以后会讲)一枝独秀,挺孤单的,我就配一个高度大致相同的旋转编码器陪伴它. 今天我想写旋转编码器,于是在网络上搜索了一下,相关资料很少.最基本地,旋转编码器的作用是将角位移.角速度等机械量转换为电信号…

先解答之前一个思考题:如果不把引脚配置为输出而写高电平,连接LED会怎样? 实验结果是,LED会亮,但相比于输出高电平的情况,亮度很低.这是为什么呢? 通过上一篇教程我们知道,引脚输入输出模式是由寄存器DDRx中DDxn位控制的,可以推断出 pin_mode 函数会改变一个引脚对应的DDxn值,输入为0,输出为1,而其复位后的值为0,即输入,因此如果不把引脚配置为输出,它的模式就是输入.类似地 pin_write 函数会改变PORTxn,其值为函数的第二个参数. 所以不配置输出而写高电平的结果就…

从上一篇教程中我们了解到,按键与开关的输入本质上就是数字信号的读取.这一篇教程要讲的是,控制LED的原理是数字信号的输出.数字IO是单片机编程之有别于桌面编程的各项内容中最简单.最基础的. 在讲数字信号输出之前,我们先来了解一下它控制的器件.LED,是一种二极管,在理想模型中,加以正向电压会发光,反向电压则不会.在稍微实际一点的模型中,当正向电压超过一定阈值时,二极管会发光,其电流会随着正向电压的增大而急剧增大:对反向电压的耐受力也是有限的.现实中的LED的具体参数因生产厂家而异,一般红色与黄色…

我们已经学习了如何使用按键和拨动开关,不知你有没有好奇 button_down 和 switch_status 等函数是如何实现的.本篇教程带你一探究竟,让我们从按键的原理开始. 在原理图中,按键的符号如下图所示: 符号很简单,就是两个触点上方有一个动片,当按下时与两个触点接触.实际上按键内部的机械结构大体上就是这样,实现的功能是,没有按下时两端断路,按下时两端短路. 还有一种画法是这样的,即电键: 就按键内部的机械结构来说,第一种更加真实,但从电路角度来看,两者没什么区别. 但是我们的开发板上…