מבוא לתכנות 8051 עם AT89C2051 (כוכב אורח: ארדואינו): 7 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

8051 (המכונה גם MCS-51) הוא עיצוב MCU משנות ה -80 שנותר פופולרי כיום. בקר מיקרו-בקרים מודרני תואם 8051 זמין מספקים רבים, בכל הצורות והגדלים, ועם מגוון רחב של ציוד היקפי. במדריך זה נסתכל על AT89C2051 MCU מאטמל.

AT89C2051 הוא מיקרו -בקר קטן (2Kbyte, 128byte RAM) וזול (~ $ 1.40 לכל שבב).

• פעולה 2.7-6V
• 15 קווי I/O
• 2 טיימרים (16 ביט)
• הפרעות פנימיות וחיצוניות
• UART
• משווה אנלוגי על שבב
• עד 2MIPS עם שעון 24MHz

שלב 1: דרישות

דרישות:

• מחשב Linux (תוכנה נדרשת: Arduino IDE, git, make, sdcc)
• ארדואינו UNO
• שבב AT89C2051 (חבילת DIP20)
• שקע ZIF 20 פינים
• מצמד אופטי (רצוי פלט MOSFET)
• מגן אב טיפוס של Arduino
• ספק כוח 12V
• ספק כוח 5V
• מתנד קריסטל 16MHz
• 2 קבלים 30pF
• קבל 100nF
• דיודה (למשל: 1N400X)
• נגדים (1K, 3K3)
• פרוטובארד
• מגשרים
• חוט נחושת

בדוק אם קיימת תוכנה נדרשת:

איזה פייתון 3

שעושים איזה sdcc איזה git

שלב 2: בניית המתכנת

חלק זה יהיה קצר, כפי שבניתי את מגן התכנות שלי לפני זמן מה. צירפתי את הסכימה והתמונות של הלוח המורכב. קובץ ה- PDF של הסכימה ניתן למצוא במאגר.

יהיה עליך לתכנת את לוח המתכנתים:

1. שיבוט את המאגר.

שיבוט git

2. פתח את הקובץ AT89C2051_programmer/AT89_prog/AT89_prog.ino ב- Arduino IDE.

3. בנה והעלה את הסקיצה מה- Arduino IDE.

שלב 3: התקנת תוכנת מתכנת

1. צור סביבה וירטואלית של פייתון.

python3 -m venv venv

. venv/bin/activ

2. התקן את at89overlord. at89overlord הוא מתכנת קוד פתוח לשבב AT89C2051 שנכתב על ידי. קוד המקור שלו ניתן למצוא כאן.

pip להתקין at89overlord

3. אמת את ההתקנה.

at89overlord -h

שלב 4: תכנות הצ'יפ

1. שיבוט פרויקט מצמוץ פשוט.

תקליטור ~

שיבוט git https://github.com/piotrb5e3/hello-8051.git cd hello-8051/

2. בנה את האפליקציה.

עשה

3. חבר את Arduino למחשב האישי, חבר את אספקת 12V, הנח את שבב AT89C2051 בשקע ה- ZIF.

4. אתר את היציאה הטורית של Arduino.

ls /dev /tty*

5. העלה קובץ IntelHex בנוי לשבב. אם היציאה של Arduino שלך שונה מ /dev /ttyACM0 עליך להעביר את הערך הנכון עם פרמטר שורת הפקודה -p.

at89overlord -f./hello.ihx

שלב 5: הרכבה

הרכיב את המעגל על פי סכמטי. ניתן למצוא גרסת PDF במאגר.

אתה אמור לראות את הבזק הלד הירוק בתדירות של סביב 0.5 הרץ.

שלב 6: הסבר קוד

#לִכלוֹל

#לִכלוֹל

אנו מתחילים בהכללת הכותרת AT89X051 מ- sdcc. הוא מכיל פקודות מאקרו לאינטראקציה עם רגיסטרים כאילו היו משתנים. אנו כוללים גם stdint.h המכיל הגדרות של סוגי uint8_t ו- uint16_t שלמים.

// בהנחה שהמתנד הוא 16MHz

#הגדר INTERRUPTS_PER_SECOND 5208

הפרעה מתרחשת כאשר טיימר 0 עולה על גדותיו. הוא מוגדר כטיימר יחיד של 8 ביט, כך שזה קורה כל 2^8 מחזורי מעבד. מחזור מעבד אחד לוקח 12 מחזורי שעון, וכך אנו מגיעים ל 16000000/12/2^8 = 5208.33333.

uint8_t led_state נדיף = 0;

uint16_t timer_counter נדיף = INTERRUPTS_PER_SECOND;

אנו מכריזים על בקרת המדינה המובילה ומפריעים למשתני נגד.

טיימר void0_ISR (void) _interrupt (1) {

שעון_ Timer--; if (timer_counter == 0) {led_state =! led_state; timer_counter = INTERRUPTS_PER_SECOND; }}

בכל פעם שהטיימר 0 עולה על גדותיו, המונה יורד. אם הוא שווה לאפס הוא מתאפס, ומצב ה- LED משתנה. זה קורה בערך פעם בשנייה, וכתוצאה מכך תדר מהבהב של ~ 0.5Hz LED.

int main () {

TMOD = 0x3; // מצב טיימר - 8 סיביות, ללא מכשיר מראש. freq = OSCFREQ/12/2^8 TL0 = 0; // ניקוי מונה TH0 = 0; // נקה רשום TR0 = 1; // הגדר טיימר להפעלה. ET0 = 1; // הגדר הפרעה. EA = 1; // הגדר הפרעה גלובלית. בעוד (1) {if (led_state) {P1 = 0xFF; } אחר {P1 = 0x00; }}}

אנו מגדירים את מודול הטיימר ומחכים לשינויים במשתנה הבקרה של מצב ה- LED. TMOD הוא רשם בקרת מצב הטיימר. TL0 ו- TH0 הם אוגרי בקרת טיימר 0. ET0 הוא ביט ההפעלה של טיימר 0 ברשם בקרת הטיימר (TCON). TR0 ו- EA הם סיביות ברשם האפשרויות להפריע (IE).

שלב 7: משאבים נוספים

• גיליון נתונים של AT89C2051:
• מהדר מכשיר קטן C (sdcc):
• 8051 משאבים:
• מאגר מתכנת AT89C2051:
• מאגר hello-8051: