單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)

Contents

第一篇預(yù)備篇

第1章嵌入式系統(tǒng)

1.1嵌入式系統(tǒng)概述

1.1.1嵌入式系統(tǒng)的概念

1.1.2嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展

1.1.3嵌入式系統(tǒng)的分類

1.2嵌入式系統(tǒng)組成

1.2.1嵌入式系統(tǒng)硬件組成

1.2.2嵌入式系統(tǒng)軟件組成

1.3嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用

1.4嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程

1.4.1嵌入式硬件開發(fā)流程

1.4.2嵌入式軟件開發(fā)流程

1.5本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第2章STM32嵌入式芯片

2.1ARM處理器

2.1.1ARM體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

2.1.2ARM系列微處理器

2.2ARM CortexM3系列處理器

2.2.1ARM CortexM3原理

2.2.2ARM CortexM3應(yīng)用與編程

2.3STM32系列芯片

2.3.1STM32系列芯片概述

2.3.2STM32的時(shí)鐘系統(tǒng)

2.4本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第3章制作STM32最小系統(tǒng)開發(fā)板

3.1電路設(shè)計(jì)工具簡介和安裝

3.1.1Altium Designer簡介

3.1.2安裝Altium Designer

3.1.3DXP平臺簡介

3.1.4電路設(shè)計(jì)過程

3.2STM32最小系統(tǒng)開發(fā)板

3.2.1STM32最小系統(tǒng)

3.2.2最小系統(tǒng)開發(fā)板設(shè)計(jì)實(shí)例

3.3焊制STM32開發(fā)板

3.3.1焊接工具介紹

3.3.2焊接方法

3.3.3焊接注意事項(xiàng)

3.4本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第4章搭建軟件開發(fā)環(huán)境

4.1MDKKeil μVision簡介

4.2MDKKeil μVision 5安裝及設(shè)置

4.3安裝USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)

4.4安裝燒錄工具和調(diào)試助手

4.5本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第二篇基礎(chǔ)篇

第5章STM32開發(fā)基礎(chǔ)知識

5.1STM32的開發(fā)方式

5.2STM32的編程語言

5.3STM32固件庫簡介

5.3.1CMSIS標(biāo)準(zhǔn)

5.3.2STM32固件庫結(jié)構(gòu)

5.4實(shí)訓(xùn)一MDK 5下STM32的程序開發(fā)

5.4.1創(chuàng)建工程模板

5.4.2創(chuàng)建新工程

5.4.3程序編譯配置

5.4.4燒錄程序

5.5本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第6章STM32的I/O應(yīng)用

6.1STM32 I/O簡介

6.1.1GPIO的8種工作模式

6.1.2GPIO相關(guān)寄存器配置

6.1.3開啟I/O端口時(shí)鐘

6.2SysTick定時(shí)器

6.3實(shí)訓(xùn)二I/O口位輸出(流水燈)實(shí)驗(yàn)

6.3.1實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

6.3.2實(shí)訓(xùn)過程

6.3.3實(shí)訓(xùn)相關(guān)問題

6.4實(shí)訓(xùn)三I/O口位輸入(按鍵)實(shí)驗(yàn)

6.4.1實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

6.4.2實(shí)訓(xùn)過程

6.4.3實(shí)訓(xùn)相關(guān)問題

6.5實(shí)訓(xùn)四I/O口組輸出(掃描數(shù)碼管)實(shí)驗(yàn)

6.5.1實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

6.5.2實(shí)訓(xùn)過程

6.5.3實(shí)訓(xùn)相關(guān)問題

6.6本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第7章STM32的串口應(yīng)用

7.1串口通信簡介

7.2STM32的串口通信

7.3實(shí)訓(xùn)五串口輸入與輸出實(shí)驗(yàn)

7.3.1實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

7.3.2實(shí)訓(xùn)過程

7.3.3實(shí)訓(xùn)相關(guān)問題

7.4本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第8章STM32的中斷應(yīng)用

8.1STM32的中斷向量表

8.2嵌套向量中斷控制器

8.3EXTI外部中斷

8.3.1EXTI初始化配置

8.3.2編寫中斷服務(wù)函數(shù)

8.3.3外部中斷配置過程

8.4實(shí)訓(xùn)六中斷按鍵實(shí)驗(yàn)

8.4.1實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

8.4.2實(shí)訓(xùn)過程

8.4.3實(shí)訓(xùn)相關(guān)問題

8.5本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第9章STM32的定時(shí)器應(yīng)用

9.1STM32通用定時(shí)器簡介

9.2通用定時(shí)器相關(guān)寄存器

9.3實(shí)訓(xùn)七定時(shí)器中斷實(shí)驗(yàn)

9.3.1實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

9.3.2實(shí)訓(xùn)過程

9.3.3實(shí)訓(xùn)相關(guān)問題

9.4本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第10章STM32的PWM輸出

10.1STM32的PWM簡介

10.2PWM輸出相關(guān)寄存器

10.3實(shí)訓(xùn)八PWM輸出實(shí)驗(yàn)

10.3.1實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

10.3.2實(shí)訓(xùn)過程

10.3.3實(shí)訓(xùn)相關(guān)問題

10.4本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第11章STM32的DMA應(yīng)用

11.1DMA簡介

11.2STM32的DMA概述

11.3DMA操作相關(guān)寄存器

11.4實(shí)訓(xùn)九板上串口DMA發(fā)送實(shí)驗(yàn)

11.4.1實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

11.4.2實(shí)訓(xùn)過程

11.4.3實(shí)訓(xùn)相關(guān)問題

11.5本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第12章STM32的ADC應(yīng)用

12.1STM32的ADC概述

12.2ADC操作相關(guān)寄存器

12.3實(shí)訓(xùn)十ADC模/數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

12.3.1實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

12.3.2實(shí)訓(xùn)過程

12.3.3實(shí)訓(xùn)相關(guān)問題

12.4本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第三篇應(yīng)用篇

第13章STM32與步進(jìn)電機(jī)

13.1步進(jìn)電機(jī)簡介

13.2L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片

13.3實(shí)訓(xùn)十一步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn)

13.3.1實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

13.3.2實(shí)訓(xùn)過程

13.4本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第14章STM32與舵機(jī)

14.1舵機(jī)簡介

14.2舵機(jī)的規(guī)格和選型

14.3實(shí)訓(xùn)十二舵機(jī)實(shí)驗(yàn)

14.3.1實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

14.3.2實(shí)訓(xùn)過程

14.4本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第15章STM32與語音合成

15.1SYN6288中文語音合成芯片

15.2SYN6288芯片控制方法

15.3SYN6288通信控制

15.4實(shí)訓(xùn)十三語音合成實(shí)驗(yàn)

15.4.1實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

15.4.2實(shí)訓(xùn)過程

15.5本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第16章STM32與RFID讀卡器

16.1MFRC522芯片

16.2STM32的SPI簡介

16.3實(shí)訓(xùn)十四RFID讀卡器實(shí)驗(yàn)

16.3.1實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

16.3.2實(shí)訓(xùn)過程

16.4本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第17章STM32與藍(lán)牙串口

17.1藍(lán)牙技術(shù)簡介

17.2HC05藍(lán)牙串口通信模塊

17.3實(shí)訓(xùn)十五藍(lán)牙實(shí)驗(yàn)

17.3.1實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

17.3.2實(shí)訓(xùn)過程

17.4本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第18章STM32與人體紅外感應(yīng)

18.1HCSR501人體紅外模塊

18.2實(shí)訓(xùn)十六人體紅外感應(yīng)實(shí)驗(yàn)

18.2.1實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)

18.2.2實(shí)訓(xùn)過程

18.3本章小結(jié)

思考與擴(kuò)展

第四篇實(shí)戰(zhàn)篇

第19章遙控小車系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

19.1系統(tǒng)概述

19.2E32TTL100無線串口模塊

19.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)

19.3.1雙路ADC遙控器設(shè)計(jì)

19.3.2小車主控模塊設(shè)計(jì)

19.4遙控小車系統(tǒng)功能

19.5本章小結(jié)

第20章簡易交互狗系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

20.1系統(tǒng)概述

20.2TTP223觸摸傳感器模塊

20.3簡易交互狗系統(tǒng)設(shè)計(jì)

20.3.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

20.3.2系統(tǒng)硬件連接

20.4簡易交互狗系統(tǒng)功能

20.5本章小結(jié)

第21章電子驅(qū)蚊器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

21.1系統(tǒng)概述

21.2合成聲波設(shè)計(jì)

21.3電子驅(qū)蚊系統(tǒng)設(shè)計(jì)

21.3.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

21.3.2系統(tǒng)硬件連接

21.4電子滅蚊器功能

21.5本章小結(jié)

第22章室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

22.1系統(tǒng)概述

22.2DHT11溫濕度傳感器

22.3BH1750光照強(qiáng)度傳感器

22.4MQ135空氣質(zhì)量傳感器

22.5STM32的I2C簡介

22.6室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

22.7本章小結(jié)

附錄ASTM32編程C語言基礎(chǔ)

A.1STM32編程C語言簡介

A.2STM32編程中的數(shù)據(jù)類型

A.3STM32編程常用C語言知識點(diǎn)

A.3.1位操作

A.3.2宏定義和條件編譯

A.3.3外部聲明

A.3.4定義類型別名

A.3.5結(jié)構(gòu)體

參考文獻(xiàn)2100433B

本書以STM32單片機(jī)的多個(gè)實(shí)訓(xùn)案例貫穿全書，共4篇，22章。第一篇為預(yù)備篇（第1~4章），主要介紹必備基礎(chǔ)知識； 第二篇為基礎(chǔ)篇（第5~12章），主要介紹STM32單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理和功能，詳細(xì)講解了STM32基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)； 第三篇為應(yīng)用篇（第13~18章），通過理論和實(shí)訓(xùn)介紹了相關(guān)模塊的原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，講解STM32外圍設(shè)備模塊應(yīng)用； 第四篇為實(shí)戰(zhàn)篇（第19~22章），介紹以STM32單片機(jī)為核心的4個(gè)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

書中提供的16個(gè)實(shí)訓(xùn)案例涵蓋STM32單片機(jī)的基礎(chǔ)和外設(shè)應(yīng)用，每章設(shè)置大量思考和擴(kuò)展題目，以增強(qiáng)讀者興趣，引導(dǎo)讀者進(jìn)一步思考和設(shè)計(jì)擴(kuò)展應(yīng)用。此外，書中全面講解了4個(gè)完整應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，對于本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目及實(shí)際工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)具有很好的參考價(jià)值。

本書配套資源豐富，包括PPT課件、實(shí)訓(xùn)操作視頻以及全部完整工程代碼文件。

本書針對STM32單片機(jī)教學(xué)、綜合實(shí)訓(xùn)及創(chuàng)新實(shí)踐的需求，可供物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)化、電子信息工程等相關(guān)專業(yè)本科生選用，也可供計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、控制工程、通信工程、信息安全、智能科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)選用，還可供需要掌握STM32單片機(jī)實(shí)際技能的愛好者作為參考書使用。

項(xiàng)目一 單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)

模塊一 單片機(jī)開關(guān)量輸入輸出 2

任務(wù)1　單片機(jī)最小系統(tǒng)的組成 2

任務(wù)2　一只LED燈的點(diǎn)亮 12

任務(wù)3　控制一只LED燈的閃爍 22

任務(wù)4　LED燈的開關(guān)控制 28

任務(wù)5　兩位LED數(shù)碼管顯示器的設(shè)計(jì) 35

模塊二 單片機(jī)內(nèi)部資源的應(yīng)用 41

任務(wù)1　1kHz報(bào)警信號的產(chǎn)生 41

任務(wù)2　航空障礙燈控制器的設(shè)計(jì) 47

任務(wù)3　60米跑計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì) 54

任務(wù)4　方波占空比測量儀的設(shè)計(jì) 60

任務(wù)5　點(diǎn)對點(diǎn)串行通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 67

模塊三 單片機(jī)接口技術(shù) 77

任務(wù)1　倒計(jì)時(shí)靜態(tài)顯示電路的設(shè)計(jì) 77

任務(wù)2　數(shù)字鐘動(dòng)態(tài)顯示電路的設(shè)計(jì) 84

任務(wù)3　數(shù)字鐘獨(dú)立式鍵盤系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 91

任務(wù)4　倒計(jì)時(shí)控制器行列式鍵盤系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 99