STM8S系列单片机是如何控制机器人的

yingujun 2019-03-05 2659

控制/MCU

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描述

对于机器人这个名词，大家应该都有所了解，我在这里就不讲太多。我主要来说说机器人是怎样工作的，单片机又是什么，有什么作用，如何来学习单片机。

单片机是可以用来编程的芯片，它对于机器人来说就相当于人的大脑。一个机器人，它除了有单片机，还应有传感器用来接收外界的图像、声音、温度等等信息，然后单片机去读取传感器接收的信息，就相当于人的感官。机器人可以采集外界信息，也可以对外界做出动作，例如控制电机等执行元件，通过机械结构做出行走或行驶动作，就相当于肌肉带动骨骼动作；又例如机器人也可以通过蜂鸣器或者喇叭发出声音、音乐，像人一样说话，也可以通过液晶屏显示文字或者图像信息。机器人与机器人或者电脑之间还可以进行通信来传递信息。以上所有功能都是要依靠机器人的大脑——单片机来实现。

单片机的编程，我个人认为可以分为两部分，第一部分是对寄存器的操作，第二部分就是对寄存器的操作之外的所有运算、逻辑、算法的编程。

寄存器是什么东西？打个比方，我们常用的手机，我们都设置过它的，比如调节亮度、音量、打开关闭WiFi和移动数据。单片机的寄存器就是这个功能，我们对单片机寄存器进行操作，就是设置单片机各种各样的功能和工作模式。寄存器实质上是单片机flash中的地址，flash存储中最小的单位是位（bit），这个位只有两种状态，1或者0，就像WiFi功能打开和关闭这两个状态。寄存器有8位的、16位的、32位的。

我们常用的寄存器有三类，数据寄存器、控制寄存器、状态寄存器。数据寄存器是用来存储数据的，通常可以进行写入和读取操作；控制寄存器是用来设置单片机的工作模式的，通常只能进行写入操作；状态寄存器是用来存储单片机状态信息的，通常只能进行读取操作。

关于单片机，还有一个电平的概念要和大家介绍一下。电平有两种，高电平和低电平。简单地说（这样说不准确，但是为了方便初学者容易理解），理想状态下，5V供电的单片机，高电平就是5V，低电平就是0V，单片机芯片引脚可以向外输出高低电平，也可以从外界采集高低电平。

下面我来介绍STM8单片机，这款单片机是意法半导体公司推出的8位单片机，和该公司的STM32单片机不同，后者是32位ARM内核的单片机，前者是自家设计的内核。STM8单片机和16位、32位单片机相比，功能和性能相差很大，但在8位单片机中，性价比、功能、性能还是非常优秀的。STM8单片机的命名规则在这个网站上可以了解。

STM8S系列单片机支持3.3V和5V两种工作电压。

我们用STM8S105K4这款芯片来做教学。它有32个引脚，其中25个是IO引脚。STM8S105K4有7路10位模拟输入通道、8路16位PWM（脉冲）输出通道、4个定时器、1个UART串口、1个SPI、1个I2C，主频最高16MHz。STM8单片机A、B、C、D、E端口每个引脚都可以使用外部中断功能，D7有TLI功能（不可屏蔽的最高优先级的硬件中断）。它有16KB的FLASH用于存储程序和数据，2KB的RAM，1KB的EEPROM。

STM8S105K4芯片引脚图。

STM8S105K4核心板V1，板上有芯片、晶振电路、复位电路、下载接口。

STM8S105K4核心板V2。

STM8S105K4单片机学习套件，由STM8S105K4核心板（最小系统板）、开发板、ST-LINK V2下载器和Nokia5110液晶屏组成。

以后我们还有机会用到STM8S207MB芯片。

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