齐名工作法：应用STC单片机·优秀技术工人百工百法丛书

“优秀技术工人百工百法丛书”由100位全国各行各业的顶尖高技能人才的100种具有先进性、独特性、推广价值的技能技法、操作法或者创新方法组成，是全国总工会推进产业工人队伍建设改革的重要出版项目。

入选“优秀技术工人百工百法丛书”作者群体的工匠人才，都是全国各行各业的杰出技术工人代表。他们总结自己的技能、技法和创新方法，著书立说、宣传推广，能让更多人看到技术工人创造的经济社会价值，带动更多产业工人积极提高自身技术技能水平，更好地助力高质量发展。

本书主要以项目示例的形式阐述单片机系统搭建、程序编写下载，详细讲解电机轴承温度监测、西林瓶轧盖无塞检测装置的制作过程，列出参考程序供大家参考。

齐　名，1971 年出生，华北制药金坦生物技术股份有限公司首席技师，正高级工程师，国家级技能大师，中国能源化学地质工会兼职副主席，河北省总工会兼职副主席，中共河北省委第九届、第十届候补委员，中共十九大、二十大代表。曾获“全国劳动模范”“全国五一劳动奖章”“全国最美职工”“中华技能大奖”“全国技术能手”“全国优秀共产党员”等荣誉。国家级技能大师工作室和全国示范性劳模和工匠人才创新工作室带头人。

引　言 01

第一讲　认识单片机 05

一、什么是单片机 07

二、搭建实验平台所需的硬件 07

三、分析点亮发光过程 10

四、工程创建步骤 11

五、程序编写 14

六、将 .hex 烧写文件下载至单片机 16

第二讲　掌握 C 语言 21

一、变量 23

二、静态变量和外部变量 24

三、常量 25

四、运算符 26

五、程序分支结构 30

六、程序循环结构 33

七、函数 34

八、数组 37

九、指针 39

十、结构体 40

十一、共用体 41

十二、枚举类型 43

十三、预处理命令 44

第三讲　应用单片机监测电机前后轴承 53

一、现状分析 55

二、成品介绍 55

三、制作过程 57

四、汉字取模软件使用 71

五、通信相关的程序 72

六、通用函数 77

七、总体调度功能函数 78

八、无线传输模块 81

九、上位机组态步骤 83

第四讲　应用单片机进行西林瓶轧盖无塞检测 105

一、现状分析 107

二、岗位需求 107

三、检测原理 107

四、工作过程 108

五、制作过程 109

后　记 112

这一讲的目标是认识单片机，亲自动手搭建硬件实验平台，编写程序实现点亮 LED，对单片机有整体认识。

一、什么是单片机

单片机首先是一片集成电路，它不仅仅是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上，相当于一个微型的计算机。初学者往往对它复杂的内部结构望而生畏，本书不谈内部结构，只将它作为一个芯片使用，关注它的引脚功能和程序编写。

图 1-1 中单片机的引脚标注了多种功能，为了让初学者不受干扰，本书简化了电路，都将其作为 I/O 使用。

二、搭建实验平台所需的硬件

网上搜索到的单片机相关信息，都推荐购买成品实验开发板。抛开费用不说，这些实验开发板往往是为了展示其可以适应多种实验需要，设计得比较复杂。而对于初学者，越简单越容易上手。因此我们的点亮 LED 单片机系统用洞洞板自己焊接，只需要 4 个元件及杜邦线排针（图 1-2至图 1-5）。

USB 转 TTL 下载模块包含一个 10kΩ 限流电阻和一个 LED，单片机成本不到 20 元。如果没有洞洞板，可以直接用导线焊接。

三、分析点亮发光过程

LED 被点亮肯定需要施加合适的电压，并限制通过的电流在 10mA 以内，我们做的就是让 10脚按要求变为 0V。芯片公司制作好芯片后，划分了 6 组 I/O 口，分别是 P0～P5 口，每组为 8 个管脚（编号为 0～7）。STC 单片机除了电源都可以作为 I/O 使用，实验芯片引出了 38 个 I/O 管脚。

每组 I/O 口都有固定的内存地址，比如 P0 口的地址是 0x80，P1 口的地址是 0x90，P2 口的地址是0xA0，P1.0 是 P1 口的第 0 位，P1.1 是 P1 口的第1 位，P1.7 是 P1 口的第 7 位。Keil C 使用关键字sfr 指定特殊寄存器地址，用关键字 sbit 指定位地址，比如 sfr P1 =0x90; 定义 P1 口，sbit LED =

P1^1; 为发光管起个名字叫 LED，指定管脚地址，这样点亮 LED 只需要写一句 LED=0; 就可以了。