基于单片机控制LED灯亮度调节 邓宇锋
基于单片机LED室内照明控制系统方案
基于单片机的LED室照明控制系统介绍了一种LED 智能照明控制系统的设计，给出了系统的软硬件设计和控制流程。
该系统采用STC12C5A60S2 作为主控器，利用热释红外传感器检测人体辐射的微量红外线，光敏电阻检测环境亮度，采用DS18B20 检测LED 的温度，LED 驱动采用PWM 调光技术。
引言我国是一个资源紧缺的国家，但在日常的生活中，人们并没有意识到这一点。
以室照明为例，在很多公共场合中都采用手动开关，经常出现没有及时关灯的现象，从而造成能源的浪费，也会缩短灯具的使用寿命。
针对这一现象，有必要研究一种智能照明控制系统。
该系统利用智能传感器感应室外亮度来自动调节灯光，以保持室恒定照度，既能使室有最佳照明环境，又能达到节能的效果。
LED 被称为第四代绿色光源，LED 的发光器件是冷光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。
LED 光的单色性好，光谱窄，无需过滤，可直接发出有色可见光。
在相同的照明情况下，LED 灯耗电量为白炽灯的十分之一，荧光灯的二分之一，是未来照明的发展趋势。
1 智能控制方案设计系统采用光敏电阻检测环境亮度，热释红外传感器检测人体辐射的微量红外线，温度检测模块检测LED 的温度，传感器检测到的信号经过预处理传给单片机，经单片机处理后控制LED 灯的开关和亮度。
系统框图如图1 所示。
2 硬件设计2. 1 热释电红外探测模块热释电红外探测模块不需要配置红外线发射源，能直接接受人体辐射的微量红外线，将其转变为相应的电信号输出。
为了提高PIR 传感器感受红外线的灵敏度，在传感器前加装配套的菲涅耳透镜。
热释电红外探测模块由菲涅耳透镜、热释电红外传感器( PIR) 、控制电路及驱动电路等组成。
热释电红外探测模块框图如图2 所示。
人体都有恒定的体温，一般在37 ℃，会发出特定波长10 μm 左右的红外线。
人体辐射的红外光线经过菲涅耳透镜汇集在PIR 的2 块探测元上，当人体移动时，红外辐射强度发生变化，探测元表面的电荷强度发生变化，经部场效应管放大就有信号输出。
基于单片机的台灯亮度调节系统设计
基于单片机 的台灯亮度 调节 系统设计
闵译 萱
辽 宁 锦州 渤海 大 学工 学院
摘要 ：系统通 过设 计 自动调 节 台灯 的 亮度 ，通过 自动控 制 台灯 亮度 可 以很 好地 节 约 电能。利 用光 强度 传 感 器采 集光 信 号 ，用热
释 电红外 传 感器 采集人 体 的信号 ，Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２单片机 对 采集到 的信 号进行 处理 ，比较 背景 光的 强弱来 发 出控 制 台灯 的 亮度 。
关键字：单 片机 调 光 系统 台灯
ｌ绪 论 单 片机 的应用无 处不在 ，可控制灯 具 的芯片数 不胜数 ，而 使用单片机来控制灯具 ，达到人们预期效果的方法却最为广泛 ， 利用 单片机 控制灯 具逐渐 成为 当下的一种 趋势 。现 如今 ，为 了 环保 节约 ，构 建资源 节约 型社会 ，台灯 也可 以运用单 片机进 行
由 于 有 阻抗 改变 所 以 内部 带 有 场 效 应 晶体 管 。
智能调光控制 ， 使其产生亮暗 交替的效果 ， 避 免资源的过度浪 费。
本设 计 以 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２单片机为核 心，调光方式采用 Ｐ Ｗ Ｍ调 光。将 采集 到 的信号传 送给 单片机 ，由单片机控 制处 理产生 Ｐ Ｗ Ｍ调 光
使得 Ｍ Ｃ Ｓ 一 ５ ｌ 指令 系统和 ８ ９ Ｃ ５ ２引脚 可 以 同时 进 行 。Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２的
图 ２背景光 检测 电路 ２ ． ４驱动电路 本设计采用 Ｈ Ｖ ９ ９ ２ １作为驱动 电路 的驱动芯片 。Ｈ Ｖ ９ ９ ２ １ 是一 种集成控制器，其特征 是输 出电流 定值 ，适用于台灯恒流驱动 ，
信 号，再把信号经 过转换后传送给 以 Ｈ Ｖ ９ ９ ３ １驱 动 芯 片 控 制 的 电 路 实 现 智 能 调 光 。利 用 Ｐ Ｗ Ｍ调 光 技 术 ，通 过 对 Ｐ Ｗ Ｍ的周 期 和 占
基于单片机的LED调光灯PID亮度控制
课程设计说明书题目：LED调光灯亮度控制院（系）：电子工程与自动化学院专业：学生某某：学号：指导教师：2011 年 9 月日摘要亮度是工业中非常关键的一项物理量，在农业，现代科学研究和各种高新技术的开发和研究中也是一个非常普遍和常用的测量参数。
亮度自动控制的原理主要是：将随亮度变化而变化的物理参数，通过光传感器转变成电的或其他信号，传给处理电路，最后转换成亮度数值显示出来。
目前最具发展前景的灯光调节是加入自动控制原理，通过自动控制系统，按照给定参数对对象的反馈信息进行调节，从而满足工农业生产的需求。
本文介绍了以处理芯片STC1205A08S2为核心器件的亮度控制系统。
STC1205A08S2是宏晶以公司研制的51内核为主的系列单片机，这个芯片设计的时候就吸取其它51系列单片很容易被解密的教训，改进了加密机制。
关键词:亮度控制； STC1205A08S2；AbstractBrightness is in the industry is the key of a physical quantity, in agriculture, modern scientific research and high technology research and development is also a very mon and monly measured parameters.Automatic brightness control principle is:With the brightness change of the physical parameters, the optical sensor into electrical or other signal, transmitted to the processing circuit, finally converted into brightness value is displayed.At present the most promising light adjustment is added to the theory of automatic control, the automatic control system, according to the given parameters of the feedback information to adjust, to meet the needs of industrial and agricultural production.This paper introduces the processing chip STC1205A08S2 as the core ponent of the brightness control system.STC1205A08S2 is Hong Jing to the pany developed the 51 kernel series consisting mainly of single chip, the chip design when they absorb other 51 series monolithic easily decrypted lessons, improved the encryption mechanism. Keywords:T Brightness control；STC1205A08S2引言- 1 -1 课程设计概述- 1 -1.1 课程设计题目- 1 -1.2 主要仪器设备- 1 -2 硬件设计- 2 -2.1 单片机部分- 2 -2.2 亮度反馈部分- 2 -2.3 按键部分- 3 -2.4 串口下载部分- 3 -2.4 LED执行部件- 3 -3 软件设计-4 -3.1 流程图设计- 4 -4 系统调试- 4 -4.1 LED执行部分调试- 4 -4.2串口下载部分调试- 5 -4.3 LED显示部分调试- 5 -4.4按键部分调试- 5 -4 .5系统调试-5 -5 总结- 5 -5.1课程设计的过程- 5 -5.2解决问题- 5 -5.3 心得体会- 5 -参考文献- 5 -附录- 6 -引言调光灯亮度作为一项光工参数,在工业现场和过程控制中具有至关重要的作用。
基于单片机的智能调光灯设计
基于单片机的智能调光灯设计基于单片机的智能调光灯设计随着人们生活质量的提高，家居环境的智能化越来越受到人们的关注。
其中，智能调光灯作为一种智能家居设备，具有广泛的应用前景。
本文将介绍一种基于单片机的智能调光灯设计，包括硬件电路、软件设计和实验结果分析。
一、智能调光灯的背景及应用调光灯在人们的日常生活和工作中具有广泛的应用，例如在会议室、家庭居室、学校教室等场所。
调光灯可以根据环境光线强度和人们的实际需求，调节灯光的亮度，以达到最佳的视觉效果。
此外，智能调光灯还具有节能、环保等优点，能够根据场景需求自动调节亮度，减少能源浪费。
二、设计思路和实现方案基于单片机的智能调光灯设计，选用单片机作为主控芯片，通过接收外部传感器输入的信号，实现自动调节灯光亮度的功能。
具体实现方案如下：1、硬件电路设计硬件电路设计主要包括电源电路、单片机电路、传感器电路和驱动电路。
其中，电源电路为整个系统提供稳定的工作电压；单片机电路负责接收用户输入和控制信号，并输出控制信号；传感器电路包括光敏电阻和红外传感器，用于检测环境光线强度和人体活动，并将信号传输给单片机；驱动电路则根据单片机输出的控制信号，驱动LED灯的亮度和颜色变化。
2、软件设计软件设计主要包括单片机程序设计和传感器数据处理。
单片机程序设计主要实现与外部设备的通信、控制信号的输出等功能；传感器数据处理则对传感器检测到的数据进行处理，判断环境光线强度和人体活动情况，从而输出相应的控制信号给单片机。
三、实验结果和分析为了测试基于单片机的智能调光灯设计的实际效果，我们进行了实验。
实验结果表明，该设计能够根据环境光线强度和人体活动情况自动调节灯光亮度，且调节过程稳定、平滑，具有良好的视觉效果。
同时，实验结果还显示，该设计的节能效果显著，能够有效减少能源浪费。
四、结论和展望本文介绍了基于单片机的智能调光灯设计，包括硬件电路、软件设计和实验结果分析。
实验结果表明，该设计能够根据环境光线强度和人体活动情况自动调节灯光亮度，具有良好的视觉效果和节能效果。
基于单片机LED调光电路设计
基于单片机LED调光电路设计LED调光电路是一种可以控制LED亮度的电路，通常用于照明系统或灯具中。
在设计LED调光电路时，需要考虑到以下几个方面：输入电压范围、输出电流范围、亮度调节范围、亮度调节精度等。
基于单片机的LED调光电路可以实现较高的亮度调节精度和亮度调节范围。
下面将介绍一个基于单片机的LED调光电路的设计思路。
我们需要选择适合的单片机。
常用的单片机有51系列、AVR系列、STM32系列等。
在选择单片机时，需要考虑到该单片机的IO口数目、工作频率、存储容量等因素。
根据具体的应用需求选择合适的单片机。
我们需要选择合适的亮度调节方式。
常用的亮度调节方式有脉宽调制（PWM）和模拟调光两种。
脉宽调制是通过改变脉冲的高电平时间来调节LED的亮度，可以实现较高的亮度调节精度。
模拟调光是通过改变电流的大小来调节LED的亮度，相对于脉宽调制而言亮度调节精度较低。
根据实际需求选择合适的亮度调节方式。
接下来，我们需要选择合适的电源电压和电流调节范围。
LED的工作电压和电流通常会在其数据手册中进行给出，我们需要根据LED的参数选取合适的电源电压和调节范围。
电源电压可以通过降压电路来实现，调节范围可以通过调节电流的大小来实现。
然后，我们需要设计输入和输出接口电路。
输入接口电路主要用于接收外部的控制信号，可以选择按键、旋钮等方式来实现亮度调节。
输出接口电路主要用于驱动LED，通常需要加入功率放大电路来提供足够的电流给LED。
我们需要编写相应的单片机程序。
根据实际需求，我们可以通过编程来实现亮度调节、输入检测和输出控制等功能。
编写程序的过程中需要注意程序逻辑的正确性和效率，以及对应的编程语言和开发环境。
基于单片机的LED调光电路设计需要考虑到单片机的选择、亮度调节方式的选择、电源电压和电流调节范围的选择、输入和输出接口电路的设计以及单片机程序的编写等方面。
通过合理的设计和编程，可以实现LED调光电路的功能和性能要求。
基于单片机led调光电路设计
基于单片机led调光电路设计单片机LED调光电路是一种基于单片机的电路设计，可以实现对LED灯的调光功能。
在现代社会中，LED灯具备节能、长寿命、环保等优点，在照明、舞台演出、天文观测、仪器仪表等领域有广泛应用。
而LED灯的调光功能则是在不同场合下实现光线亮度的灵活调节。
本文首先介绍LED调光的原理，然后介绍单片机LED调光电路的设计过程。
一、LED调光原理LED调光主要通过改变LED电流大小来实现。
LED的亮度与驱动电流成非线性关系，当LED电流较小时，LED亮度随电流的增加而快速上升；随着电流的增大，LED的亮度增长速度逐渐减缓，当达到一定电流值时，LED亮度的增长变得非常缓慢。
因此，在LED的实际应用中，调光主要是通过改变LED驱动电流实现的。
单片机LED调光电路设计的具体过程包括硬件设计和软件设计两部分。
1、硬件设计硬件设计包括电路图设计、PCB布局、元器件选择等。
下面以STM32F103为例，介绍单片机LED调光电路的具体硬件设计方法。
（1）外设连接STM32F103具有多个PWM输出通道，常用的有TIM1、TIM2和TIM3。
在本设计中，使用TIM1通道来实现LED的调光。
TIM1的4个PWM通道可以独立配置，每个通道的精度可以达到16位，PWM频率可自由设置。
将TIM1的四个通道与四个LED灯的控制端分别相连，调节输出PWM占空比即可实现LED灯的调光。
（2）电源设计在电源设计上使用一个DC/DC变换器，将电压平稳转换为稳定的3.3V电压，作为单片机供电。
在LED灯的驱动电路中，采用升压电路实现高电压驱动低压LED，从而提高LED 的亮度。
（3）元器件选择在元器件选择上，要根据设计要求选择合适的电容、电感、二极管、场效应管等元器件，保证电路的可靠性和稳定性。
软件设计主要包括单片机程序的编写，主要流程如下：（1）初始化配置首先，在程序开头对IO口、时钟、PWM等通道进行初始化配置。
通过调用相应的库函数，对单片机进行初始化。
基于单片机LED调光电路设计
基于单片机LED调光电路设计单片机LED调光电路是利用单片机控制LED的亮度，实现灯光的调光功能。
LED调光的原理是通过改变LED电流的大小来控制LED的亮度。
本文将介绍一个基于单片机的LED调光电路的设计。
LED调光电路主要由以下几部分构成：电源电路、控制电路和LED驱动电路。
电源电路提供电源电压给整个电路系统。
通常使用小功率的直流电源供电，电压为5V 或者3.3V。
控制电路是实现单片机对LED亮度控制的关键部分。
在这里，我们选择使用常见的PWM调光控制方式。
PWM调光是通过调节PWM信号的占空比来控制LED的亮度。
高占空比表示LED亮度较高，低占空比表示LED亮度较低。
单片机通过GPIO口输出PWM信号，将其连接到LED驱动电路。
LED驱动电路是负责将PWM信号转化为适合LED的电流来驱动LED。
这里我们可以使用恒流驱动电路。
恒流驱动电路能够确保LED电流恒定，从而保证LED亮度稳定。
常见的驱动电路有恒流源和恒压源。
恒流源适合于串联一些高功率的LED，而恒压源适合于串联一些低功率的LED。
在设计过程中，需要注意以下几个问题。
需要选择合适的单片机来控制LED的亮度。
常见的单片机有AVR、STM32等，都具有PWM输出功能。
需要根据LED的特性选择合适的驱动电路，确保驱动电流稳定。
需要做好电路的布局和连接，确保电路设计的稳定性和可靠性。
LED调光电路设计的关键在于控制电路和驱动电路的设计。
控制电路需要根据实际需求选择合适的单片机，确定PWM信号的频率和占空比。
驱动电路需要根据LED的特性选择合适的驱动方式，确保LED的电流稳定。
在实际应用中，还需要根据LED的数量和功率进行功率放大和隔离，以满足实际需求。
基于单片机的LED调光电路设计是一个综合性的工程，需要考虑多个因素，包括单片机选择、PWM调光控制、驱动电路设计等。
只有在综合考虑这些因素的基础上，才能设计出稳定可靠的LED调光电路。
基于C51单片机和PWM调光的LED台灯设计(word文档良心出品)
摘要LED台灯作为LED绿色照明光源产品，作为国家绿色照明推广使用的产品。
在实际的应用中，发现LED灯在周边亮度大时依然以同一功率发光，存在电能浪费；在周边亮度小时LED灯不能提供足够和恰当的光度。
本文介绍了以STC89C51为控制核心，通过光敏电阻感应光度，并利用PWM调光技术对LED 进行光度的自动调节。
同时设置手动控制。
该LED台灯电路简单，很大程度上节省电能，延长LED灯寿命，适宜阅读。
关键词LED台灯光度PID PWM调光自动调节原创性声明本设计所用到的程序代码和电路均是来自本团队，如没有经过允许，不得复制和转载。
目录前言 (4)总体方案设计 (5)硬件设计 (5)软件设计 (9)总结 (12)附录1：作品照片 (13)附录2：程序 (15)前言LED照明又称固态照明，作为继白炽灯、荧光灯后的第三代照明技术，具有节能、环保、安全可靠的特点，固态光源是被业界看好的未来十年替换传统照明器具极具潜力的新型光源，代表照明技术的未来。
发展新固态照明，不仅是照明领域的革命，而且符合当前政府提出的“建设资源节约型和环境友好型社会”的要求。
LED台灯就是以LED(Light Emitting Diode)即发光二极管为光源的台灯，LED是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。
LED台灯是典型的绿色照明光源产品，作为国家绿色照明推广使用的产品，具有广阔的应用前景。
在实际的应用中，发现LED灯在周边亮度大时依然以同一功率发光，存在电能浪费。
另外一方面，因为LED的发热量和电流存在正相关的关系，发热影响了LED的寿命，所以在不必要的亮度下也减少了LED的寿命。
然而，当LED 在周边亮度小时，LED灯不能提供足够和恰当的光度，这样又影响了阅读，造成视觉疲劳。
PWM方法的基本思想就是利用单片机具有的PWM端口，在不改变PWM 方波周期的前提下，通过软件的方法调整单片机的PWM控制寄存器来调整PWM的占空比，从而控制充电电流。
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基于单片机控制LED灯智能亮度调节系部：机电工程系学生姓名：邓宇锋专业班级：电气 11C3 班学号： 6指导教师：茅阳2014年3月10日声明本人所呈交的基于单片机控制LED灯亮度调节，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名：日期： 2014年3月10日摘要本文介绍LED灯智能亮度调节驱动电路设计，智能照明控制系统在确保灯具能够正常工作的条件下，给灯具输出一个最佳的照明功率，既可减少由于过压所造成的照明眩光，使灯光所发出的光线更加柔和，照明分布更加均匀，又可大幅度节省电能，智能照明控制系统节电率可达20%-40%。
智能照明控制系统它可在照明及混合电路中使用，适应性强，能在各种恶劣的电网环境和复杂的负载情况下连续稳定地工作，同时还将有效地延长灯具寿命和减少维护成本。
【关键词】：智能控制；LED；智能光补目录引言 (1)一、智能的概述 (2)（一）智能的定义 (2)（二）智能的分类 (2)二、LED发光二极管的认识 (2)（一）LED的构造 (2)（二） LED的发光原理 (3)（三）LED的优势 (3)三、LED亮度控制系统 (3)（一）脉冲宽度调制 (3)（二）调制LED的驱动电流 (3)（三）线性调光法 (3)四、单片机及程序设计 (3)（一）概述 (4)（二）单片机STC89C51芯片简介 (4)（三）程序 (7)此套控制分主程序与子程序，截取主程序代码在附件中。
(7)五、控制系统电路设计 (7)（一）LED驱动电路 (7)（二）光电传感器的选择 (8)（三）电气原理图 (9)六、实物调试 (9)总结 (1)参考文献 (2)谢辞 (3)附件 (4)引言智能一词最早出现在手机上，早在2001年，世界著名手机制造商诺基亚就发布了搭载塞班系统的智能手机。
当时掀起一股智能热，人们纷纷感叹道科技的力量，能将之前的“大哥大”，做的如此小，并且功能也更加丰富。
2007年苹果公司发布iPhone手机更是将智能科技推向潮流。
到现在2014年，科学家们将智能科技带入人们生活的步伐从来没有停止过。
我却在使用智能手机的过程中发现，智能手机的屏幕会随着外界环境亮度改变而改变，已达到节能的作用。
我想利用把这一技术用在灯光只能控制下，让灯光能随着外界的变化而变化，始终给人们一个舒适的光照，来达到护眼的目的。
一、智能的概述（一）智能的定义智能及智能的本质是古今中外许多哲学家、脑科学家一直在努力探索和研究的问题，但至今仍然没有完全了解，以致智能的发生与物质的本质、宇宙的起源、生命的本质一起被列为自然界四大奥秘。
近些年来，随着脑科学、神经心理学等研究的进展，人们对人脑的结构和功能有了初步认识，但对整个神经系统的内部结构和作用机制，特别是脑的功能原理还没有认识清楚，有待进一步的探索。
因此，很难对智能给出确切的定义。
而在仿生和模拟、超级计算机方面也有其特定含义。
（二）智能的分类根据霍华德·加德纳的多元智能理论，人类的智能可以分成七个范畴：1.语言(Verbal/Linguistic) 2.逻辑 (Logical/Mathematical) 3.空间 (Visual/Spatial) 4.肢体运作 (Bodily/Kinesthetic) 5.音乐 (Musical/Rhythmic) 6.人际(Inter-personal/Social) 7.内省 (Intra-personal/Introspective)二、LED发光二极管的认识（一）LED的构造发光二极管简称为LED。
如图2-1，由镓（Ga）与砷（As）、磷（P）、氮（N）、铟（In）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。
在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。
磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，铟镓氮二极管发蓝光。
图2-1（二）LED的发光原理LED是一种能发光的半导体电子元件，可以把电能转化为光能。
发光二极管是由一个PN结组成，也具有单向导电性。
当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近与N区的电子与P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。
（三）LED的优势由于LED只能往一个方向导通，当电流流过时发光，这叫做电致发光效应。
具有寿命长、不易破损、能耗低和体积小等优点，所以我将LED作为教室光源的主要材料。
三、LED亮度控制系统控制LED灯管亮度是我此次毕业设计的核心内容，目前为止，控制LED灯管亮度的方法有以下几种（一）脉冲宽度调制经过调节使驱动电流呈方波状，其脉冲宽度可变，经过对脉冲宽度的调制转变为调制LED灯管连续点亮的时间，也同时转变了输入功率，从而到达节能、调光的目标。
频率跟平常一样大概在200Hz~10KHz。
因为人的眼睛视觉的滞后性，不会感觉得到光源在调光过程中产生的闪耀现象。
能改善LED的散热性能，缺陷是驱动电流的过冲对LED芯片的寿命肯定有一定的影响。
该方法很有效,但是,相对一个被测物需进行两次耐压测试,增加了接触时间。
（二）调制LED的驱动电流由于LED芯片的亮度与LED驱动电流成一定的比例关系，我们调节LED驱动电流就可以控制LED灯管的明暗。
（三）线性调光法当驱动电流线性增长或减小时，减小了驱动电流过冲过程中对LED芯片寿命的影响，而且调光电路的抗滋扰性较强。
以上介绍了三种方法,我最能够理解的是第二种通过调制LED的驱动电流来调节，但后来我查阅了一些资料，发现通过调节LED驱动电流来达到调节LED亮度会造成能耗过大且这不是一种常用的方法，而通过调节脉冲宽度则是一种比较好的选择。
四、单片机及程序设计单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术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。
从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。
（一）概述单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不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。
单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。
概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
它最早是被用在工业控制领域。
由于单片机在工业控制领域的广泛应用，单片机由仅有CPU的专用处理器芯片发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的8080是最早按照这种思想设计出的处理器，当时的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上发展出了MCS51系列单片机系统。
因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
尽管2000年以后ARM已经发展出了32位的主频超过300M的高端单片机，直到现在，基于8051的单片机还在广泛的使用。
在很多方面单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了广泛的应用。
事实上单片机是世界上数量最多处理器，随着单片机家族的发展壮大，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都会集成有单片机。
手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。
汽车上一般配备40多片单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百片单片机在同时工作！单片机的数量远远超过PC机和其他计算机的总和。
（二）单片机STC89C51芯片简介STC89C51节省功率。
在一个单一的芯片，8位CPU和在系统可编程闪存，STC89C51的解决方案非常灵活，为很多嵌入式控制应用的超高效的。
例如，对几种功能：16K字节的闪存，1024字节的RAM，64个数字I / O线，看门狗定时器， EEPROM，MAX810的复位电路，3个16位定时器/计数器，16个2向量中断结构，全双工串行端口。
如图4-1图4-1这是一个新的美国微控制器。
它包含闪存，SRAM，UART，SPI，PWM模块。
1．STC89C51参数如下：1）机器T：为6时钟，普通型：为12时钟;2）工作频率范围：0~，相当于普通8051的0~;3）STC89C51RC对应Flash空间：4KB;4）RAM：512B;5）定时器\计数器：3个16位；6）UART：1个；7）中断源：8个；8）有ISP\IAP：无需专用编程器\仿真器；9）通用I\O口：32\36个；10）工作电压：~；单片机的引脚说明：VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：是一个8位双向I/O口，吸收8TTL门电流。
当销是第一个写一个P1端口被认为是一个高阻抗输入。
P1口：写一个P1，然后拉高，P1口作为输入，下拉，输出。
P2口：P2口是8位双向I / O端口，端口时写的P2为1，该引脚被拉高内阻，作为一个输入。
P3口：P3是8双向I / O，四个TTL门接收输出电流。
RST：用作外部数据存储器时，会有一个脉冲跳过去的，这时至零就可以吧他禁止了，这时用作外部存储。
/PSEN：外部程序存储器选。
从外部程序存储器中读取有效期/PSEN过两次机器周期。
/EA/VPP：当/ EA仍然较低，在这一时期0000h-ffffh，在FLASH编程期间，此引脚12V加。
XTAL1：反着输入就是本身的震荡，其实是运算了放大输入。
XTAL2：反向振荡器的输出。
单片机最小系统：最小系统是由单片机及电源、时钟、复位等部件，才能使单片机一直保持正常的运行状态。
单片机运行、时钟等电路，应用程序的核心部分，可能是系统的最小的一部分，它的内存可扩展，A/D扩展，使单片机可以完成更复杂的功能。
STC89C51单片机包含ROM / EPROM芯片，所以这是最小的系统是简单的﹑最可靠。
当使用它时，就会变成单片机最小的系统，只要它连接电路时，如图4-2所示，由于一体化的限制，而这只能用于一些小的控制单元。
图4-21) 时钟电路STC89C51单片机时钟信号通常是两个方面：第一，内部时钟模式，第二，外部时钟模式。