單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)100例——基于Arduino Proteus仿真圖書(shū)目錄

目 錄

第1章 Arduino C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)概述1

1.1 Arduino簡(jiǎn)介1

1.2 Arduino開(kāi)發(fā)環(huán)境2

1.3 Arduino開(kāi)發(fā)語(yǔ)言6

1.4 Arduino程序結(jié)構(gòu)6

1.5 基本數(shù)據(jù)類型、有符號(hào)數(shù)與無(wú)符號(hào)數(shù)的應(yīng)用及位相關(guān)操作8

1.6 數(shù)組、字符串與指針應(yīng)用11

1.7 全局變量、靜態(tài)變量、外部變量及修飾符13

1.8 運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)14

1.9 關(guān)于中英文、數(shù)字字符的編碼處理及應(yīng)用15

1.10 Arduino的常用函數(shù)20

1.11 Arduino的特殊寄存器21

1.12 Arduino相關(guān)在線資源22

第2章 Proteus操作基礎(chǔ)24

2.1 Proteus操作界面簡(jiǎn)介24

2.2 仿真電路原理圖設(shè)計(jì)25

2.3 選擇元件27

2.4 仿真運(yùn)行31

第3章 基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)32

3.1 閃爍的LED32

3.2 雙向來(lái)回的流水燈35

3.3 花樣流水燈36

3.4 LED模擬交通燈38

3.5 分立式數(shù)碼管循環(huán)顯示0～940

3.6 集成式數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示42

3.7 按鍵控制LED開(kāi)關(guān)45

3.8 按鍵消抖處理46

3.9 按鍵調(diào)節(jié)數(shù)碼管閃爍增/減顯示49

3.10 繼電器及雙向晶閘管控制照明設(shè)備53

3.11 數(shù)碼管顯示4×4鍵盤(pán)矩陣按鍵54

3.12 INT0中斷計(jì)數(shù)58

3.13 INT0～I(xiàn)NT3中斷計(jì)數(shù)62

3.14 Timer0控制LED閃爍65

3.15 使用TimerOne庫(kù)實(shí)現(xiàn)Timer1控制LED閃爍72

3.16 Timer1定時(shí)器中斷控制數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示75

3.17 Timer1定時(shí)器中斷控制5×7 LED點(diǎn)陣屏顯示77

3.18 Timer2控制門(mén)鈴聲音輸出79

3.19 使用FreqencyTimer2庫(kù)實(shí)現(xiàn)Timer2控制音階演奏83

3.20 使用MsTimer2庫(kù)實(shí)現(xiàn)Timer2控制交通指示燈86

3.21 Timer1、Timer2及INT0控制報(bào)警器與旋轉(zhuǎn)燈89

3.22 按鍵控制定時(shí)器選播多段音樂(lè)92

3.23 用模擬與數(shù)字輸出方法實(shí)現(xiàn)PWM控制LED漸變94

3.24 模數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)碼管顯示97

3.25 通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)5路按鍵檢測(cè)100

3.26 硬件及軟件串口應(yīng)用103

3.27 雙機(jī)串口雙向通信106

3.28 PC與Arduino雙向串口通信111

3.29 Arduino內(nèi)置EEPROM讀/寫(xiě)測(cè)試117

3.30 Flash數(shù)據(jù)訪問(wèn)120

第4章 硬件應(yīng)用124

4.1 74HC138譯碼器與反向緩沖器控制數(shù)碼管顯示124

4.2 用74HC164驅(qū)動(dòng)多位數(shù)碼管顯示127

4.3 串入并出芯片74HC595控制數(shù)碼管顯示4位數(shù)字129

4.4 并/串轉(zhuǎn)換器74HC165的應(yīng)用133

4.5 用74HC148擴(kuò)展中斷135

4.6 串行發(fā)送數(shù)據(jù)到2片8×8點(diǎn)陣屏滾動(dòng)顯示138

4.7 數(shù)碼管BCD解碼驅(qū)動(dòng)器CD4511與DM7447的應(yīng)用140

4.8 撥碼開(kāi)關(guān)及74HC245的應(yīng)用142

4.9 14段與16段數(shù)碼管演示144

4.10 16鍵解碼芯片74C922的應(yīng)用148

4.11 1602字符液晶工作于8位模式切換顯示150

4.12 1602字符液晶工作于4位模式顯示162

4.13 LGM12864（KS0108）液晶屏顯示測(cè)試163

4.14 UG-2864（SSD1306）OLED屏顯示測(cè)試170

4.15 Nokia5110（PCD8544）液晶屏顯示測(cè)試175

4.16 PG160128A（T6963C）液晶屏圖文演示178

4.17 EADOGS102液晶屏顯示測(cè)試182

4.18 TFT彩屏ILI9341顯示測(cè)試184

4.19 WS2812串行全彩燈顯示測(cè)試190

4.20 DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘應(yīng)用196

4.21 I2C接口時(shí)鐘日歷芯片DS1307的應(yīng)用200

4.22 日歷時(shí)鐘芯片PCF8583的應(yīng)用206

4.23 I2C接口存儲(chǔ)器AT24C04的讀/寫(xiě)與顯示（4片）210

4.24 用I2C存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)的中文硬件字庫(kù)的應(yīng)用217

4.25 I2C接口DS1621溫度傳感器測(cè)試220

4.26 用I2C接口芯片PCF8574驅(qū)動(dòng)LM044L液晶屏224

4.27 I2C接口數(shù)字電位器AD5242的應(yīng)用226

4.28 用兼容I2C接口的MAX6953驅(qū)動(dòng)4片5×7點(diǎn)陣顯示器228

4.29 用I2C接口控制MAX6955驅(qū)動(dòng)16段數(shù)碼管顯示232

4.30 用帶I2C接口的MCP23017擴(kuò)展16位通用I/O端口235

4.31 使用I2C接口器件PCA9555擴(kuò)展接口239

4.32 I2C接口18位ADC芯片MCP3421的應(yīng)用244

4.33 SPI接口存儲(chǔ)器AT25F1024的讀/寫(xiě)與顯示249

4.34 SPI接口數(shù)字電位器AD5206的應(yīng)用測(cè)試258

4.35 SPI接口串行共陰驅(qū)動(dòng)器MAX7219控制4 2 2數(shù)碼管顯示260

4.36 8位數(shù)碼管段位復(fù)用串行驅(qū)動(dòng)芯片MAX6951的應(yīng)用264

4.37 SPI接口溫度傳感器TC72的應(yīng)用測(cè)試270

4.38 NTC熱敏電阻應(yīng)用測(cè)試273

4.39 溫度傳感器LM35全量程應(yīng)用測(cè)試275

4.40 8路12位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片MCP3208的應(yīng)用278

4.41 壓力傳感器MPX4250的應(yīng)用282

4.42 直流電動(dòng)機(jī)正/反轉(zhuǎn)及PWM調(diào)速控制284

4.43 ULN2803驅(qū)動(dòng)單極步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的正/反轉(zhuǎn)287

4.44 L298N驅(qū)動(dòng)雙極步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行292

4.45 伺服電動(dòng)機(jī)控制測(cè)試296

4.46 用M145026與M145027設(shè)計(jì)的無(wú)線收發(fā)系統(tǒng)299

4.47 溫/濕度傳感器DHT22的應(yīng)用302

4.48 SRF04雷達(dá)測(cè)距傳感器的應(yīng)用307

4.49 DS18B20溫度傳感器的測(cè)試309

4.50 SD卡FAT文件系統(tǒng)讀/寫(xiě)測(cè)試315

第5章 綜合設(shè)計(jì)324

5.1 帶日歷時(shí)鐘及溫度顯示的電子萬(wàn)年歷324

5.2 簡(jiǎn)易計(jì)算器設(shè)計(jì)329

5.3 電子秤仿真設(shè)計(jì)333

5.4 簡(jiǎn)易加密電子密碼鎖337

5.5 用T6963C液晶與DS1302設(shè)計(jì)的可調(diào)指針式電子鐘342

5.6 溫度控制L298N驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速349

5.7 ULN2003驅(qū)動(dòng)5路繼電器及74HC595控制電梯數(shù)字點(diǎn)陣屏滾動(dòng)顯示351

5.8 用74LS595與74LS154及反向驅(qū)動(dòng)器7406控制16×16LED點(diǎn)陣屏顯示354

5.9 紅外遙控收發(fā)仿真358

5.10 交流電壓檢測(cè)與數(shù)字顯示仿真363

5.11 3端可調(diào)正穩(wěn)壓器LM317應(yīng)用測(cè)試367

5.12 GP2D12紅外測(cè)距傳感器的應(yīng)用370

5.13 帶液晶顯示的K型熱電偶溫度計(jì)377

5.14 用MCP3421與RTD-PT100設(shè)計(jì)的鉑電阻溫度計(jì)381

5.15 T6963C液晶顯示的模擬射擊訓(xùn)練游戲388

5.16 簡(jiǎn)易飛船游戲392

5.17 可接收串口信息的帶中英文硬字庫(kù)的80×16LED點(diǎn)陣屏399

5.18 GPS導(dǎo)航系統(tǒng)仿真405

5.19 溫室綜合監(jiān)控系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)409

5.20 Arduino Web服務(wù)應(yīng)用415 2100433B

本書(shū)基于Atmel Studio Arduino IDE開(kāi)發(fā)平臺(tái)和Proteus硬件仿真平臺(tái)，精心編寫(xiě)了100項(xiàng)Arduino C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)案例并分別提出了難易適中的實(shí)訓(xùn)目標(biāo)。全書(shū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)類案例涵蓋Arduino最基本的端口I/O、定時(shí)控制、A/D轉(zhuǎn)換、中斷控制、串口通信等程序設(shè)計(jì)；硬件應(yīng)用類案例涵蓋編/解碼器件，串/并與并/串轉(zhuǎn)換器件，LED顯示及驅(qū)動(dòng)器件，字符/圖形液晶，TFT彩屏，實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘器件，I2C/SPI/1-Wire總線器件，電動(dòng)機(jī)，溫/濕度、壓力、雷達(dá)傳感器，SD卡等器件；綜合設(shè)計(jì)類案例包括大量實(shí)用型項(xiàng)目設(shè)計(jì)，如多功能電子萬(wàn)年歷、計(jì)算器、電子秤、密碼鎖、大幅面LED點(diǎn)陣屏設(shè)計(jì)、交流電壓檢測(cè)、K型熱電偶及鉑電阻溫度計(jì)、GPS、紅外遙控、測(cè)距、溫室監(jiān)控、游戲設(shè)計(jì)、Arduino Web應(yīng)用等，因全書(shū)大量案例基于庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，很多復(fù)雜的程序均可通過(guò)便捷的代碼實(shí)現(xiàn)。

本書(shū)基于Atmel Studio Arduino IDE開(kāi)發(fā)平臺(tái)和Proteus硬件仿真平臺(tái)，精心編寫(xiě)了100項(xiàng)Arduino C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)案例并分別提出了難易適中的實(shí)訓(xùn)目標(biāo)。全書(shū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)類案例涵蓋Arduino最基本的端口I/O、定時(shí)控制、A/D轉(zhuǎn)換、中斷控制、串口通信等程序設(shè)計(jì)；硬件應(yīng)用類案例涵蓋編/解碼器件，串/并與并/串轉(zhuǎn)換器件，LED顯示及驅(qū)動(dòng)器件，字符/圖形液晶，TFT彩屏，實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘器件，I2C/SPI/1-Wire總線器件，電動(dòng)機(jī)，溫/濕度、壓力、雷達(dá)傳感器，SD卡等器件；綜合設(shè)計(jì)類案例包括大量實(shí)用型項(xiàng)目設(shè)計(jì)，如多功能電子萬(wàn)年歷、計(jì)算器、電子秤、密碼鎖、大幅面LED點(diǎn)陣屏設(shè)計(jì)、交流電壓檢測(cè)、K型熱電偶及鉑電阻溫度計(jì)、GPS、紅外遙控、測(cè)距、溫室監(jiān)控、游戲設(shè)計(jì)、Arduino Web應(yīng)用等，因全書(shū)大量案例基于庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，很多復(fù)雜的程序均可通過(guò)便捷的代碼實(shí)現(xiàn)。

目 錄

第1章 Arduino C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)概述 1

1．1 Arduino簡(jiǎn)介 1

1．2 Arduino開(kāi)發(fā)環(huán)境 2

1．3 Arduino開(kāi)發(fā)語(yǔ)言 6

1．4 Arduino程序結(jié)構(gòu) 6

1．5 基本數(shù)據(jù)類型、有符號(hào)數(shù)與無(wú)符號(hào)數(shù)的應(yīng)用及位相關(guān)操作 8

1．6 數(shù)組、字符串與指針應(yīng)用 11

1．7 全局變量、靜態(tài)變量、外部變量及修飾符 13

1．8 運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí) 14

1．9 關(guān)于中英文、數(shù)字字符的編碼處理及應(yīng)用 15

1．10 Arduino的常用函數(shù) 20

1．11 Arduino的特殊寄存器 21

1．12 Arduino相關(guān)在線資源 22

第2章 Proteus操作基礎(chǔ) 24

2．1 Proteus操作界面簡(jiǎn)介 24

2．2 仿真電路原理圖設(shè)計(jì) 25

2．3 選擇元件 27

2．4 仿真運(yùn)行 31

第3章 基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì) 32

3．1 閃爍的LED 32

3．2 雙向來(lái)回的流水燈 35

3．3 花樣流水燈 36

3．4 LED模擬交通燈 38

3．5 分立式數(shù)碼管循環(huán)顯示0～9 40

3．6 集成式數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示 42

3．7 按鍵控制LED開(kāi)關(guān) 45

3．8 按鍵消抖處理 46

3．9 按鍵調(diào)節(jié)數(shù)碼管閃爍增/減顯示 49

3．10 繼電器及雙向晶閘管控制照明設(shè)備 53

3．11 數(shù)碼管顯示4×4鍵盤(pán)矩陣按鍵 54

3．12 INT0中斷計(jì)數(shù) 58

3．13 INT0～I(xiàn)NT3中斷計(jì)數(shù) 62

3．14 Timer0控制LED閃爍 65

3．15 使用TimerOne庫(kù)實(shí)現(xiàn)Timer1控制LED閃爍 72

3．16 Timer1定時(shí)器中斷控制數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示 75

3．17 Timer1定時(shí)器中斷控制5×7 LED點(diǎn)陣屏顯示 77

3．18 Timer2控制門(mén)鈴聲音輸出 79

3．19 使用FreqencyTimer2庫(kù)實(shí)現(xiàn)Timer2控制音階演奏 83

3．20 使用MsTimer2庫(kù)實(shí)現(xiàn)Timer2控制交通指示燈 86

3．21 Timer1、Timer2及INT0控制報(bào)警器與旋轉(zhuǎn)燈 89

3．22 按鍵控制定時(shí)器選播多段音樂(lè) 92

3．23 用模擬與數(shù)字輸出方法實(shí)現(xiàn)PWM控制LED漸變 94

3．24 模數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)碼管顯示 97

3．25 通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)5路按鍵檢測(cè) 100

3．26 硬件及軟件串口應(yīng)用 103

3．27 雙機(jī)串口雙向通信 106

3．28 PC與Arduino雙向串口通信 111

3．29 Arduino內(nèi)置EEPROM讀/寫(xiě)測(cè)試 117

3．30 Flash數(shù)據(jù)訪問(wèn) 120

第4章 硬件應(yīng)用 124

4．1 74HC138譯碼器與反向緩沖器控制數(shù)碼管顯示 124

4．2 用74HC164驅(qū)動(dòng)多位數(shù)碼管顯示 127

4．3 串入并出芯片74HC595控制數(shù)碼管顯示4位數(shù)字 129

4．4 并/串轉(zhuǎn)換器74HC165的應(yīng)用 133

4．5 用74HC148擴(kuò)展中斷 135

4．6 串行發(fā)送數(shù)據(jù)到2片8×8點(diǎn)陣屏滾動(dòng)顯示 138

4．7 數(shù)碼管BCD解碼驅(qū)動(dòng)器CD4511與DM7447的應(yīng)用 140

4．8 撥碼開(kāi)關(guān)及74HC245的應(yīng)用 142

4．9 14段與16段數(shù)碼管演示 144

4．10 16鍵解碼芯片74C922的應(yīng)用 148

4．11 1602字符液晶工作于8位模式切換顯示 150

4．12 1602字符液晶工作于4位模式顯示 162

4．13 LGM12864（KS0108）液晶屏顯示測(cè)試 163

4．14 UG-2864（SSD1306）OLED屏顯示測(cè)試 170

4．15 Nokia5110（PCD8544）液晶屏顯示測(cè)試 175

4．16 PG160128A（T6963C）液晶屏圖文演示 178

4．17 EADOGS102液晶屏顯示測(cè)試 182

4．18 TFT彩屏ILI9341顯示測(cè)試 184

4．19 WS2812串行全彩燈顯示測(cè)試 190

4．20 DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘應(yīng)用 196

4．21 I2C接口時(shí)鐘日歷芯片DS1307的應(yīng)用 200

4．22 日歷時(shí)鐘芯片PCF8583的應(yīng)用 206

4．23 I2C接口存儲(chǔ)器AT24C04的讀/寫(xiě)與顯示（4片） 210

4．24 用I2C存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)的中文硬件字庫(kù)的應(yīng)用 217

4．25 I2C接口DS1621溫度傳感器測(cè)試 220

4．26 用I2C接口芯片PCF8574驅(qū)動(dòng)LM044L液晶屏 224

4．27 I2C接口數(shù)字電位器AD5242的應(yīng)用 226

4．28 用兼容I2C接口的MAX6953驅(qū)動(dòng)4片5×7點(diǎn)陣顯示器 228

4．29 用I2C接口控制MAX6955驅(qū)動(dòng)16段數(shù)碼管顯示 232

4．30 用帶I2C接口的MCP23017擴(kuò)展16位通用I/O端口 235

4．31 使用I2C接口器件PCA9555擴(kuò)展接口 239

4．32 I2C接口18位ADC芯片MCP3421的應(yīng)用 244

4．33 SPI接口存儲(chǔ)器AT25F1024的讀/寫(xiě)與顯示 249

4．34 SPI接口數(shù)字電位器AD5206的應(yīng)用測(cè)試 258

4．35 SPI接口串行共陰驅(qū)動(dòng)器MAX7219控制4 2 2數(shù)碼管顯示 260

4．36 8位數(shù)碼管段位復(fù)用串行驅(qū)動(dòng)芯片MAX6951的應(yīng)用 264

4．37 SPI接口溫度傳感器TC72的應(yīng)用測(cè)試 270

4．38 NTC熱敏電阻應(yīng)用測(cè)試 273

4．39 溫度傳感器LM35全量程應(yīng)用測(cè)試 275

4．40 8路12位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片MCP3208的應(yīng)用 278

4．41 壓力傳感器MPX4250的應(yīng)用 282

4．42 直流電動(dòng)機(jī)正/反轉(zhuǎn)及PWM調(diào)速控制 284

4．43 ULN2803驅(qū)動(dòng)單極步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的正/反轉(zhuǎn) 287

4．44 L298N驅(qū)動(dòng)雙極步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行 292

4．45 伺服電動(dòng)機(jī)控制測(cè)試 296

4．46 用M145026與M145027設(shè)計(jì)的無(wú)線收發(fā)系統(tǒng) 299

4．47 溫/濕度傳感器DHT22的應(yīng)用 302

4．48 SRF04雷達(dá)測(cè)距傳感器的應(yīng)用 307

4．49 DS18B20溫度傳感器的測(cè)試 309

4．50 SD卡FAT文件系統(tǒng)讀/寫(xiě)測(cè)試 315

第5章 綜合設(shè)計(jì) 324

5．1 帶日歷時(shí)鐘及溫度顯示的電子萬(wàn)年歷 324

5．2 簡(jiǎn)易計(jì)算器設(shè)計(jì) 329

5．3 電子秤仿真設(shè)計(jì) 333

5．4 簡(jiǎn)易加密電子密碼鎖 337

5．5 用T6963C液晶與DS1302設(shè)計(jì)的可調(diào)指針式電子鐘 342

5．6 溫度控制L298N驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速 349

5．7 ULN2003驅(qū)動(dòng)5路繼電器及74HC595控制電梯數(shù)字點(diǎn)陣屏滾動(dòng)顯示 351

5．8 用74LS595與74LS154及反向驅(qū)動(dòng)器7406控制16×16LED點(diǎn)陣屏顯示 354

5．9 紅外遙控收發(fā)仿真 358

5．10 交流電壓檢測(cè)與數(shù)字顯示仿真 363

5．11 3端可調(diào)正穩(wěn)壓器LM317應(yīng)用測(cè)試 367

5．12 GP2D12紅外測(cè)距傳感器的應(yīng)用 370

5．13 帶液晶顯示的K型熱電偶溫度計(jì) 377

5．14 用MCP3421與RTD-PT100設(shè)計(jì)的鉑電阻溫度計(jì) 381

5．15 T6963C液晶顯示的模擬射擊訓(xùn)練游戲 388

5．16 簡(jiǎn)易飛船游戲 392

5．17 可接收串口信息的帶中英文硬字庫(kù)的80×16LED點(diǎn)陣屏 399

5．18 GPS導(dǎo)航系統(tǒng)仿真 405

5．19 溫室綜合監(jiān)控系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì) 409

5．20 Arduino Web服務(wù)應(yīng)用 4152100433B

MPLAB是目前應(yīng)用最廣泛的PIC單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，Proteus是應(yīng)用最廣泛的硬件仿真環(huán)境。本書(shū)基于MPLAB和Proteus介紹了24個(gè)PIC單片機(jī)應(yīng)用實(shí)例，每個(gè)實(shí)例都包含背景介紹、設(shè)計(jì)思路以及該實(shí)例涉及的基礎(chǔ)原理、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和仿真與總結(jié)等內(nèi)容，并提供了所有實(shí)例的Proteus仿真電路圖及基于MPLAB的程序源代碼，讀者可登錄華信教育資源網(wǎng)查找本書(shū)免費(fèi)下載。