單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

項目一流水燈1

1.1項目設(shè)計1

1.1.1項目要求1

1.1.2電路設(shè)計1

1.1.3程序設(shè)計2

1.1.4項目實施4

1.2關(guān)聯(lián)知識5

1.2.1仿真工具Proteus5

1.2.2仿真工具Keil μVision11

1.2.3Proteus與Keil μVision的聯(lián)合仿真19

1.3項目拓展22

1.3.1單片機最小系統(tǒng)的開發(fā)過程22

1.3.2流水燈的功能拓展23

項目二搶答器24

2.1項目設(shè)計24

2.1.1項目要求24

2.1.2電路設(shè)計24

2.1.3程序設(shè)計26

2.1.4項目實施29

2.2關(guān)聯(lián)知識30

2.2.1單片機結(jié)構(gòu)30

2.2.2LED（Light Emitting Diode）技術(shù)41

2.2.3匯編程序設(shè)計46

2.3項目拓展49

2.3.1單片機應(yīng)用系統(tǒng)常見故障與調(diào)試49

2.3.2查表程序的編寫50

2.3.3搶答器的功能拓展51單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)目錄項目三籃球記分牌52

3.1項目設(shè)計52

3.1.1項目要求52

3.1.2電路設(shè)計52

3.1.3程序設(shè)計53

3.1.4項目實施62

3.2關(guān)聯(lián)知識64

3.2.1中斷系統(tǒng)64

3.2.2鍵盤接口技術(shù)70

3.3項目拓展76

3.3.1按鍵處理的常用技巧76

3.3.2籃球記分牌的功能拓展78

項目四萬年歷79

4.1項目設(shè)計79

4.1.1項目要求79

4.1.2電路設(shè)計79

4.1.3程序設(shè)計81

4.1.4項目實施91

4.2關(guān)聯(lián)知識93

4.2.1定時器/計數(shù)器93

4.2.2LCD（Liquid Crystal Display）技術(shù)98

4.2.3數(shù)字溫度傳感器DS18B20104

4.3項目拓展107

4.3.1模/數(shù)與數(shù)/模轉(zhuǎn)換技術(shù)107

4.3.2萬年歷的功能拓展117

項目五門禁系統(tǒng)118

5.1項目設(shè)計118

5.1.1項目要求118

5.1.2電路設(shè)計118

5.1.3程序設(shè)計119

5.1.4項目實施143

5.2關(guān)聯(lián)知識145

5.2.1存儲器擴展技術(shù)145

5.2.2串行通信技術(shù)156

5.3項目拓展170

5.3.1單片機和RS485通信接口170

5.3.2單片機的I/O口模擬串口173

5.3.3門禁系統(tǒng)的功能拓展174

附錄A特殊功能寄存器175

附錄B單片機偽指令176

附錄C單片機指令系統(tǒng)178

C.1單片機指令格式178

C.2尋址方式179

C.2.1立即數(shù)尋址179

C.2.2直接尋址179

C.2.3寄存器尋址180

C.2.4寄存器間接尋址方式180

C.2.5位尋址181

C.2.6基址寄存器加變址寄存器間接尋址181

C.2.7相對尋址181

C.3指令系統(tǒng)182

C.3.1指令分類182

C.3.2數(shù)據(jù)傳送類指令183

C.3.3算術(shù)運算指令186

C.3.4邏輯運算指令 189

C.3.5控制轉(zhuǎn)移指令 191

C.3.6位操作指令 195

參考文獻199

2.3項目實現(xiàn)過程75

2.4項目總結(jié)81

2.5拓展訓(xùn)練——大棚溫度測試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)81

項目3交通燈的設(shè)計與實現(xiàn)82

3.1MCS51系列單片機的定時器/計數(shù)器概述82

3.1.1定時器/計數(shù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)83

3.1.2定時器/計數(shù)器的控制84

3.2定時器/計數(shù)器的工作方式85

3.2.1工作方式085

3.2.2工作方式186

3.2.3工作方式287

3.2.4工作方式388

3.3定時器/計數(shù)器的應(yīng)用90

3.4項目實現(xiàn)過程94

3.5項目總結(jié)97

3.6拓展訓(xùn)練——三岔路口交通燈的設(shè)計與實現(xiàn)97

項目4數(shù)字時鐘的設(shè)計與實現(xiàn)98

4.1中斷技術(shù)98

4.1.1中斷的基本概念98

4.1.2中斷的功能與作用99

4.1.3中斷源及中斷的分類100

4.1.4中斷的流程102

4.2MCS51系列單片機中斷系統(tǒng)105

4.2.1MCS51系列單片機中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)105

4.2.2中斷處理過程109

4.3外部中斷源的擴展113

4.3.1定時器/計數(shù)器擴展外部中斷源113

4.3.2查詢方式擴展外部中斷源113

4.4中斷的應(yīng)用114

4.4.1外部中斷的應(yīng)用114

4.4.2定時器中斷的應(yīng)用114

4.5項目實現(xiàn)過程118

4.6項目總結(jié)122

4.7拓展訓(xùn)練——計數(shù)器的設(shè)計與實現(xiàn)122

項目5雙機通信的設(shè)計與實現(xiàn)123

5.1串行通信概述123

5.1.1單片機的通信123

5.1.2串行通信124

5.1.3波特率128

5.2MCS51系列單片機的串行口128

5.2.1MCS51系列單片機串行口的結(jié)構(gòu)129

5.2.2MCS51系列單片機串行口的控制129

5.3MCS51系列單片機串行口的工作方式及波特率的計算131

5.3.1工作方式0131

5.3.2工作方式1132

5.3.3工作方式2和工作方式3133

5.3.4各方式波特率的設(shè)計134

5.4串行口的應(yīng)用135

5.4.1雙機通信135

5.4.2多機通信136

5.4.3擴展I/O口137

5.5項目實現(xiàn)過程139

5.6項目總結(jié)145

5.7拓展訓(xùn)練——甲機控制乙機二極管顯示的設(shè)計與實現(xiàn)146

項目6數(shù)字體溫計的設(shè)計與實現(xiàn)147

6.1A/D、D/A轉(zhuǎn)換147

6.1.1A/D轉(zhuǎn)換148

6.1.2D/A轉(zhuǎn)換155

6.2熱敏電阻162

6.2.1熱敏電阻介紹162

6.2.2熱敏電阻分類165

6.2.3熱敏電阻的應(yīng)用168

6.3項目實現(xiàn)過程169

6.4項目總結(jié)173

6.5拓展訓(xùn)練——帶記憶功能的數(shù)字體溫計的設(shè)計與實現(xiàn)173

項目7簡單計算器的設(shè)計與實現(xiàn)174

7.1并行I/O的擴展174

7.1.1I/O擴展概述174

7.1.2常用的I/O口擴展方法及芯片175

7.2數(shù)碼管及其應(yīng)用188

7.2.1LED概述188

7.2.2數(shù)碼管顯示方式189

7.2.3LED顯示器接口方法192

7.3鍵盤及其接口193

7.3.1鍵盤概述193

7.3.2單片機與鍵盤的接口194

7.4項目實現(xiàn)過程202

7.5項目總結(jié)212

7.6拓展訓(xùn)練——秒表的設(shè)計與實現(xiàn)212

項目8LCD顯示213

8.1液晶顯示器簡介213

8.1.1液晶顯示器的特點213

8.1.2液晶顯示器的工作原理214

8.2單片機控制LCD的顯示215

8.2.1字符型LCD介紹215

8.2.2單片機控制LCD的軟件設(shè)計219

8.3項目實現(xiàn)過程222

8.4項目總結(jié)224

8.5拓展訓(xùn)練——LCD的設(shè)計與顯示224

附錄AMCS51指令表225

附錄BASCII碼表230

參考文獻2312100433B

本書以項目為導(dǎo)向，采用工程項目開發(fā)模式，通過流水燈、8路搶答器、籃球記分牌、萬年歷和門禁系統(tǒng)5個典型案例，由淺入深、循序漸進，逐步介紹軟件Proteus和KeilμVision的使用、單片機結(jié)構(gòu)、LED顯示技術(shù)、匯編程序設(shè)計、中斷系統(tǒng)、鍵盤接口技術(shù)、定時器/計數(shù)器、LCD顯示技術(shù)、存儲器擴展技術(shù)以及串行通信技術(shù) 。

本書可作為高職院校電子信息類專業(yè)的教材，也可供單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)人員以及其他院校電子類專業(yè)師生參考、學(xué)習(xí)使用。

“從做中學(xué)”是本書的最大特色，本書設(shè)計了單片機應(yīng)用領(lǐng)域的12個項目，涉及聲控數(shù)碼管電子鐘、溫度測量與自動控制、液晶顯示萬年歷、串行通信、液晶顯示電壓表、密碼鎖、無線遙控電子鐘和超聲波測距等微電腦測量和控制實用技術(shù)，這12個項目沒有任何現(xiàn)成的硬件輔助設(shè)備，需要讀者親自動手將每個系統(tǒng)所有元器件都逐一安裝、連線并編寫程序和調(diào)試程序。

學(xué)完本課程后動手能力可以得到大幅度提高，可以參加全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽和機器人大賽等比賽，畢業(yè)后完全具備在企業(yè)研發(fā)與智能測控相關(guān)的儀器設(shè)備的技能。本書在每一章后都給讀者留下創(chuàng)新的提示，如果能按照提示開發(fā)出新的應(yīng)用電路，讀者創(chuàng)新能力也會逐漸培養(yǎng)起來。

本書適合作為有電路基礎(chǔ)和C語言基礎(chǔ)的計算機、電子、電氣、自動化、測控與儀器儀表專業(yè)的本、?？茖W(xué)生作為教材，也可以作為各種培訓(xùn)機構(gòu)的教材，也適合廣大的電子愛好者使用。

ISBN：9787302383598

定價：29.5元

印次：1-1

裝幀：平裝

印刷日期：2014-11-19

作者：魏二有、丁紅、唐文靜、董相志

第1章從“做”成一個單片機流水燈電路來認(rèn)識單片機

1.1硬件連接步驟

1.1.1面包板的結(jié)構(gòu)

1.1.2認(rèn)識一下單片機的引腳

1.1.3用單片機控制1個發(fā)光二極管

1.2程序設(shè)計及下載

1.2.1用Keil軟件編程步驟

1.2.2如何往單片機內(nèi)下載編好的程序

1.2.3用單片機控制8個發(fā)光二極管

1.3了解單片機內(nèi)部構(gòu)造

1.3.1了解單片機的CPU

1.3.2認(rèn)識單片機的存儲器

1.3.3認(rèn)識單片機的I/O口

知識點總結(jié)

擴展電路及創(chuàng)新提示

第2章從“做”成一個數(shù)碼管顯示加減數(shù)電路來熟悉單片機的輸入輸出

2.1數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)及段碼

2.1.1自己動手“做”一個數(shù)碼管

2.1.2數(shù)碼管的段碼

2.1.3編寫讓數(shù)碼管顯示數(shù)字的程序

2.2硬件設(shè)計及連接步驟

2.2.1硬件設(shè)計

2.2.2硬件連接步驟

2.3程序設(shè)計及下載

2.3.1程序設(shè)計思路

2.3.2源程序

2.3.3可控數(shù)碼管系統(tǒng)的操作

2.4初識單片機的C語言

2.4.1文件包含

2.4.2C51的數(shù)據(jù)類型及存儲

2.4.3C51的常量

2.4.4C51的變量

2.4.5C51變量的存儲類型

2.4.6C51變量的存儲區(qū)域

2.5C51位變量的定義

2.5.1bit型位變量的定義

2.5.2sbit型位變量的定義

2.6C51特殊功能寄存器的定義

2.6.18位單字節(jié)特殊功能寄存器的定義

2.6.216位雙字節(jié)特殊功能寄存器的定義

知識點總結(jié)

擴展電路及創(chuàng)新提示

第3章從“做”成一個定時器來初識單片機的定時器/計數(shù)器

3.1硬件設(shè)計及連接步驟

3.1.1硬件設(shè)計

3.1.2硬件連接步驟

3.2程序設(shè)計及下載

3.2.1程序設(shè)計思路

3.2.2源程序

3.2.3定時器的操作

3.3單片機定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及編程控制

3.3.1定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)

3.3.2單片機的機器周期和指令周期

3.3.3定時器/計數(shù)器的編程

3.4初識單片機的中斷

3.4.1用按鈕產(chǎn)生外部中斷

3.4.2單片機如何處理中斷

知識點總結(jié)

擴展電路及創(chuàng)新提示

第4章從“做”成一個聲控數(shù)碼管電子鐘來進一步熟悉中斷

4.1硬件設(shè)計及連接步驟

4.1.1硬件設(shè)計

4.1.2硬件連接步驟

4.2程序設(shè)計及下載

4.2.1源程序

4.2.2數(shù)碼管聲控電子鐘的操作

4.3深入了解單片機的中斷

4.3.1中斷的有關(guān)概念

4.3.2中斷響應(yīng)全過程

4.3.3中斷優(yōu)先級的改變

知識點總結(jié)

擴展電路及創(chuàng)新提示

第5章從“做”成一個1602液晶顯示電子鐘來進一步學(xué)習(xí)定時器/計數(shù)器

5.1硬件設(shè)計及連接步驟

5.1.1硬件設(shè)計

5.1.21602液晶顯示器介紹

5.1.3硬件安裝步驟

5.2程序設(shè)計及下載

5.2.1源程序

5.2.21602液晶顯示電子鐘的操作

5.3學(xué)會對1602液晶顯示器編程

5.4增強型MCS51單片機定時器2的使用

5.5C51指針的使用

5.5.1通用指針

5.5.2存儲器專用指針

知識點總結(jié)

擴展電路及創(chuàng)新提示

第6章從“做”成一個12864液晶顯示電子鐘來學(xué)會漢字顯示

6.1硬件設(shè)計及連接步驟

6.1.1硬件設(shè)計

6.1.212864液晶顯示器介紹

6.1.3硬件連接步驟

6.2程序設(shè)計及下載

6.2.1源程序

6.2.212864液晶顯示電子鐘的操作

6.3學(xué)會對12864液晶顯示器編程

知識點總結(jié)

擴展電路及創(chuàng)新提示

第7章從“做”成一個密碼鎖來學(xué)會單片機的鍵盤接口設(shè)計

7.1硬件設(shè)計及連接步驟

7.1.1硬件設(shè)計

7.1.2硬件連接步驟

7.2程序設(shè)計及下載

7.2.1源程序

7.2.2密碼鎖的操作

7.3鍵盤接口

7.3.1鍵盤工作原理

7.3.2鍵盤按鍵處理程序設(shè)計

知識點總結(jié)

擴展電路及創(chuàng)新提示

第8章從“做”成一個單片機遙控電子鐘來掌握遙控系統(tǒng)的開發(fā)

8.1硬件設(shè)計及連接步驟

8.1.1硬件設(shè)計

8.1.2硬件連接步驟

8.2程序設(shè)計及下載

8.2.1源程序

8.2.2遙控電子鐘的操作

8.3遙控模塊的結(jié)構(gòu)及使用

知識點總結(jié)

擴展電路及創(chuàng)新提示

第9章從“做”成一個單片機與PC通信系統(tǒng)來學(xué)會單片機的串行通信

9.1硬件設(shè)計及連接步驟

9.1.1硬件設(shè)計

9.1.2硬件連接步驟

9.2程序設(shè)計及下載

9.2.1源程序

9.2.2串行通信的操作

9.3單片機串行接口的結(jié)構(gòu)及相關(guān)特殊功能寄存器

9.3.1串行通信原理

9.3.2STC89C52單片機的串口結(jié)構(gòu)

9.3.3波特率的計算

9.3.4接收程序的編寫

9.3.5發(fā)送程序的編寫

9.3.6RS232C總線標(biāo)準(zhǔn)

9.3.7RS232C接口電路

知識點總結(jié)

擴展電路及創(chuàng)新提示

第10章從“做”成一個電壓表來學(xué)會A/D轉(zhuǎn)換

10.1硬件設(shè)計及連接步驟

10.1.1硬件設(shè)計

10.1.2硬件連接步驟

10.2程序設(shè)計及下載

10.2.1源程序

10.2.2電壓表測電壓的操作

10.3模/數(shù)(A/D)芯片ADC0804的結(jié)構(gòu)及A/D轉(zhuǎn)換原理

10.3.1A/D轉(zhuǎn)換原理

10.3.2ADC0804的編程要點

知識點總結(jié)

擴展電路及創(chuàng)新提示

第11章從“做”成由溫度控制的單片機步進電機控制系統(tǒng)來初步學(xué)會自動控制

11.1硬件設(shè)計及連接步驟

11.1.1硬件設(shè)計

11.1.2單片機與ULN2303的接線

11.1.3步進電機的結(jié)構(gòu)及工作原理

11.1.4ULN2303與步進電機的接線

11.1.5數(shù)碼管與單片機的連線

11.1.6DS18B20溫度傳感器與單片機的連線

11.2程序設(shè)計及下載

11.2.1源程序

11.2.2溫控系統(tǒng)的操作

11.2.3DS18B20溫度傳感器的特性

11.2.4DS18B20的單總線數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計

11.2.5步進電機的正反轉(zhuǎn)控制程序設(shè)計

11.2.6步進電機的速度控制程序設(shè)計

知識點總結(jié)

擴展電路及創(chuàng)新提示

第12章從“做”成一個倒車?yán)走_來學(xué)會超聲波測距

12.1硬件設(shè)計及連接步驟

12.1.1硬件設(shè)計

12.1.2硬件連接步驟

12.2程序設(shè)計及下載

12.2.1源程序

12.2.2倒車?yán)走_的使用操作

12.3超聲波測距模塊介紹及測距原理

12.3.1超聲波測距模塊介紹

12.3.2超聲波測距模塊的工作原理

知識點總結(jié)

擴展電路及創(chuàng)新提示

附錄AASCII碼表

附錄B單片機C51編程規(guī)范

附錄CC51庫函數(shù)

附錄D本書所需元器件匯總

參考文獻 2100433B