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单片机学习R8200C、MQTT协议、网关、延时器、蜂鸣器

学习笔记

扩展

了解R8200C

R8200C是支持多频段5G NR / LTE-FDD / LTE-TDD / HSPA +模块,支持R15版本,支持NSA / SA组网。具有强大的扩展能力,具有丰富的接口,包括SPI,PCIe2.0,USB3.0,GPIO等。该模块为客户的应用程序提供了极大的灵活性和易于集成的能力。

R8200C LGA小尺寸封装,在提供丰富接口的同时,减小占用面积,为客户终端ID设计提供更多的空间和自由度。

专为在各种无线传播条件下,提供5G接入服务,为需要大吞吐量的数据通信应用而设计。由于高效,灵活,低成本独特属性,该模块非常适合许多应用。

了解MQTT协议

MQTT协议是一种消息列队传输协议,采用订阅、发布机制,订阅者只接收自己已经订阅的数据,非订阅数据则不接收,既保证了必要的数据的交换,又避免了无效数据造成的储存与处理。

MQTT最大优点在于,用极少的代码和有限的带宽,为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。

作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议,使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用

什么是网关?

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连,是最复杂的网络互连设备,仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似,不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连。 网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言,甚至体系结构完全不同的两种系统之间,网关是一个翻译器。同时,网关也可以提供过滤和安全功能。

通俗的说,从一个房间走到另一个房间,必然要经过一扇门。同样,从一个网络向另一个网络发送信息,也必须经过一道“关口”,这道关口就是网关。顾名思义,网关就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。

延时器:

什么是硬件延时定时器?

在51单片机中,硬件延时定时器是指内部的定时器/计数器模块,通常用于生成精确的时间延迟。这种定时器是单片机芯片内部已经实现的硬件电路,可以通过编程配置其工作模式和计数值来实现所需的延时功能。

硬件延时定时器通常由一个计数器和相关的控制逻辑组成。通过设置定时器的计数值和工作模式,可以使其以特定的时钟频率进行计数,并在达到预设的计数值时触发中断或产生相关的输出信号。借助硬件延时定时器,可以实现精确的时间控制和延时操作,例如用于定时任务、脉冲生成、PWM信号产生等应用。

在51单片机中,常用的硬件延时定时器有定时器0(Timer0)和定时器1(Timer1),它们具有不同的工作模式和计数范围。通过对这些定时器的配置和编程,可以实现各种精确的时间延时操作。

蜂鸣器:

PS:单片机最小系统:芯片和复位电路

蜂鸣器有两种:有源蜂鸣器(程序控制方便)和无源蜂鸣器,这里的“源”是指振荡源。而无源蜂鸣器内部不带振荡源,如果使用直流电源无法发声,必须使用2~5KHz的方法驱动。(必须给振荡信号)

由于蜂鸣器工作电流较大,需要通过放大电路即三极管来驱动
image.png

该三极管(PNP)与电阻构成了一个电流放大。

若是有源蜂鸣器,只需要单片机的P15端口输出一个低电平,则VCC通过发射极到基极就是导通状态,于是电 流流入蜂鸣器中,使其发声;而当P15端口输出一个高电平,则三极管就是截止状态,蜂鸣器就不会得电,即 蜂鸣器被关闭。

若是无源蜂鸣器,则上述过程(仅给低电平)无法使其发声,须给一定频率的脉冲(高低电平),让蜂鸣器产 生一定频率的振荡。

数码管:(静态显示和动态显示)
Image.png

数码管分为共阳和共阴两种:

共阴数码管就是 8 只 LED 小灯的阴极是连接在一起的,阴极是公共端,由阳极来控制单个小灯的亮灭。同理共阳数码管就是阳极接在一起。

LED 显示器时多用共阳极 LED。共阳极 LED 显示器每段 LED通过低电平(“0”)驱动发光,要求驱动功率很小,而共阴极LED 显示品每段LED通过高电平(“1”)驱动发光,要求驱动功率较大

位选与段选的区别

位选,就是选择想要点亮哪个数码管;

段选,就是选择想要点亮哪个数码管的哪个一段。


Image.png

(上图中a~gdp为段选端,1 ~4 为位选端)

数码管并联,这时候几个数码管的段选端会并联在一起。每一个的共阳或者共阴极不在直接和电源的正或者负极相连,而是成为位选端,当需要其点亮时让其接通。

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