本書是在精品資源共享課程“單片機及接口技術(shù)”的基礎(chǔ)上,精心編寫的立體化配套教材。全書共9個項目,涵蓋了單片機基礎(chǔ)與接口的基本內(nèi)容,包括Keil軟件和Proteus軟件的使用、LED廣告燈的設(shè)計、數(shù)碼管的應(yīng)用、數(shù)字式電壓表的設(shè)計與制作、點陣顯示電路的設(shè)計與制作、單片機串行接口的設(shè)計與制作、數(shù)字溫度計的設(shè)計與制作、計算器的設(shè)計與制作等內(nèi)容。每個項目所有硬件電路和程序均經(jīng)Proteus調(diào)試通過,具有較大的參考價值。 本書可作為職業(yè)院校機電類、電氣類、電子類、信息類專業(yè)單片機課程的教材,也可作為相關(guān)行業(yè)工程技術(shù)人員的參考用書。
趙雪章,副教授,任教于佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院,長期從事單片機技術(shù)、嵌入式技術(shù)、RFID與無線通信技術(shù)等方面的教學(xué)與技術(shù)開發(fā)工作。2016年指導(dǎo)學(xué)生獲得全國職業(yè)院校技能大賽高職組廣東選拔賽物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用項目廣東省一等獎。
項目一 初識單片機—控制單個LED閃爍 1
項目情境 1
項目分析 1
任務(wù)一 使用Keil編寫程序 2
任務(wù)描述 2
學(xué)習(xí)目標(biāo) 2
一、Keil軟件概述 2
二、Keil軟件的使用 2
任務(wù)二 使用Proteus設(shè)計仿真電路圖 7
任務(wù)描述 7
學(xué)習(xí)目標(biāo) 7
一、Proteus軟件概述 7
二、Proteus軟件的界面 7
三、Proteus繪制電路圖實例 9
任務(wù)三 編寫程序控制單個LED閃爍 15
任務(wù)描述 15
學(xué)習(xí)目標(biāo) 15
一、仿真電路設(shè)計 15
二、程序設(shè)計 15
三、仿真與調(diào)試運行 16
知識準(zhǔn)備 17
知識點一 初識單片機 17
知識點二 單片機基本結(jié)構(gòu) 18
知識點三 單片機存儲器結(jié)構(gòu) 20
知識點四 單片機最小應(yīng)用系統(tǒng) 25
知識點五 C語言的特點及程序結(jié)構(gòu) 27
知識點六 認識LED 28
項目二 廣告燈的設(shè)計與制作—I/O 30
項目情境 30
項目分析 30
任務(wù)一 用順序語句實現(xiàn)廣告流水燈的花樣顯示 31
任務(wù)描述 31
學(xué)習(xí)目標(biāo) 31
一、仿真電路設(shè)計 31
二、程序設(shè)計 31
三、仿真與調(diào)試運行 32
任務(wù)二 用循環(huán)語句實現(xiàn)廣告流水燈的花樣顯示 34
任務(wù)描述 34
學(xué)習(xí)目標(biāo) 34
一、仿真電路設(shè)計 34
二、程序設(shè)計 35
三、仿真與調(diào)試運行 36
任務(wù)三 兩個開關(guān)控制兩個LED 37
任務(wù)描述 37
學(xué)習(xí)目標(biāo) 37
一、仿真電路設(shè)計 37
二、程序設(shè)計 38
三、仿真與調(diào)試運行 38
知識準(zhǔn)備 39
知識點一 單片機的I/O端口 39
知識點二 單片機的存儲器 41
知識點三 C51的標(biāo)識符和關(guān)鍵字 45
知識點四 C51的數(shù)據(jù)類型 46
知識點五 C51的常量與變量 48
知識點六 C語言循環(huán)語句 49
知識點七 獨立式按鍵 50
項目三 計時器的設(shè)計與制作—數(shù)碼管 53
項目情境 53
學(xué)習(xí)目標(biāo) 53
項目分析 54
任務(wù)一 電路設(shè)計 54
任務(wù)描述 54
學(xué)習(xí)目標(biāo) 55
一、元件清單 55
二、電路板制作 56
三、電路板檢查 57
任務(wù)二 數(shù)碼管靜態(tài)顯示字符 57
任務(wù)描述 57
學(xué)習(xí)目標(biāo) 57
一、仿真電路設(shè)計 57
二、程序設(shè)計 58
三、仿真與調(diào)試運行 59
四、單個數(shù)碼管顯示數(shù)字0~9 60
任務(wù)三 串口驅(qū)動數(shù)碼管動態(tài)顯示字符 61
任務(wù)描述 61
學(xué)習(xí)目標(biāo) 62
一、仿真電路設(shè)計 62
二、程序設(shè)計 63
三、仿真與調(diào)試運行 64
任務(wù)四 按鍵控制數(shù)碼管顯示0~59 65
任務(wù)描述 65
學(xué)習(xí)目標(biāo) 65
一、仿真電路設(shè)計 65
二、程序設(shè)計 66
三、仿真與調(diào)試運行 68
任務(wù)五 60s計時器的設(shè)計與制作 69
任務(wù)描述 69
學(xué)習(xí)目標(biāo) 69
一、仿真電路設(shè)計 69
二、程序設(shè)計 70
三、仿真與調(diào)試運行 72
知識準(zhǔn)備 73
知識點一 數(shù)碼管 73
知識點二 C51常用的運算符及數(shù)組 74
知識點三 串行接口工作方式 77
知識點四 C語言選擇語句 79
項目四 搶答器的設(shè)計與制作—中斷 81
項目情境 81
學(xué)習(xí)目標(biāo) 81
項目分析 82
任務(wù)一 按鍵控制數(shù)碼管顯示0~59(外部中斷實現(xiàn)) 82
任務(wù)描述 82
學(xué)習(xí)目標(biāo) 82
一、仿真電路設(shè)計 82
二、程序設(shè)計 83
三、仿真與調(diào)試運行 85
任務(wù)二 數(shù)碼管動態(tài)顯示字符(定時器刷新) 86
任務(wù)描述 86
學(xué)習(xí)目標(biāo) 86
一、仿真電路設(shè)計 86
二、程序設(shè)計 87
三、仿真與調(diào)試運行 89
任務(wù)三 60s計時器的設(shè)計與制作 89
任務(wù)描述 89
學(xué)習(xí)目標(biāo) 90
一、仿真電路設(shè)計 90
二、程序設(shè)計 91
三、仿真與調(diào)試運行 92
任務(wù)四 簡易計數(shù)報警 93
任務(wù)描述 93
學(xué)習(xí)目標(biāo) 93
一、仿真電路設(shè)計 94
二、程序設(shè)計 94
三、仿真與調(diào)試運行 95
任務(wù)五 搶答器的設(shè)計與制作 96
任務(wù)描述 96
學(xué)習(xí)目標(biāo) 97
一、硬件電路制作 97
二、仿真電路設(shè)計 99
三、程序設(shè)計 100
四、仿真與調(diào)試運行 104
知識準(zhǔn)備 105
知識點一 中斷的概念與功能 105
知識點二 中斷系統(tǒng) 106
知識點三 中斷編程 109
知識點四 定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)與功能 109
知識點五 定時器/計數(shù)器的工作方式及控制方法 110
知識點六 定時器/計數(shù)器的C語言編程 112
項目五 數(shù)字式電壓表的設(shè)計與制作—A/D轉(zhuǎn)換 115
項目情境 115
項目分析 115
任務(wù)一 硬件電路制作 116
任務(wù)描述 116
學(xué)習(xí)目標(biāo) 116
一、元件清單 116
二、電路板制作 117
三、電路板檢查 118
任務(wù)二 數(shù)字式電壓表的設(shè)計與制作 118
任務(wù)描述 118
學(xué)習(xí)目標(biāo) 118
一、仿真電路設(shè)計 118
二、程序設(shè)計 119
三、仿真與調(diào)試運行 121
任務(wù)三 單片機控制步進電機 122
任務(wù)描述 122
學(xué)習(xí)目標(biāo) 122
一、電路設(shè)計 123
二、仿真電路設(shè)計 123
三、程序設(shè)計 124
四、仿真與調(diào)試運行 125
知識準(zhǔn)備 125
知識點一 A/D轉(zhuǎn)換基本原理 125
知識點二 A/D芯片ADC0808 126
項目六 點陣顯示電路的設(shè)計與制作—點陣 128
項目情境 128
學(xué)習(xí)目標(biāo) 128
項目分析 128
任務(wù)一 8×8點陣顯示字符 129
任務(wù)描述 129
學(xué)習(xí)目標(biāo) 129
一、硬件電路制作 129
二、仿真電路設(shè)計 131
三、程序設(shè)計 132
四、仿真與調(diào)試運行 134
任務(wù)二 16×16點陣顯示漢字 135
任務(wù)描述 135
學(xué)習(xí)目標(biāo) 135
一、硬件電路制作 135
二、仿真電路設(shè)計 137
三、程序設(shè)計 138
四、仿真與調(diào)試運行 140
知識準(zhǔn)備 141
知識點一 8×8點陣的結(jié)構(gòu)及原理 141
知識點二 LED點陣顯示方式 142
知識點三 74HC154譯碼器 142
項目七 雙機通信 144
項目情境 144
項目分析 144
任務(wù)一 單片機與PC通信 144
任務(wù)描述 144
學(xué)習(xí)目標(biāo) 145
一、電路設(shè)計 145
二、仿真電路設(shè)計 145
三、程序設(shè)計 146
四、仿真與調(diào)試運行 148
任務(wù)二 單片機與單片機雙機通信 149
任務(wù)描述 149
學(xué)習(xí)目標(biāo) 149
一、電路設(shè)計 149
二、仿真電路設(shè)計 150
三、程序設(shè)計 150
四、仿真與調(diào)試運行 152
任務(wù)三 單片機控制直流電機 153
任務(wù)描述 153
學(xué)習(xí)目標(biāo) 153
一、仿真電路設(shè)計 153
二、程序設(shè)計 154
三、仿真與調(diào)試運行 155
知識準(zhǔn)備 156
知識點一 串行通信基礎(chǔ) 156
知識點二 單片機串行接口 157
知識點三 RS—232C串行接口 162
項目八 數(shù)字溫度計的設(shè)計與制作—1602液晶屏 163
項目情境 163
項目分析 163
任務(wù)一 1602液晶屏顯示字符 163
任務(wù)描述 163
學(xué)習(xí)目標(biāo) 164
一、硬件電路制作 164
二、仿真電路設(shè)計 166
三、程序設(shè)計 167
四、仿真與調(diào)試運行 170
任務(wù)二 數(shù)字溫度計的設(shè)計與制作 171
任務(wù)描述 171
學(xué)習(xí)目標(biāo) 172
一、仿真電路設(shè)計 172
二、程序設(shè)計 173
三、仿真與調(diào)試運行 180
任務(wù)三 空調(diào)測溫系統(tǒng)的設(shè)計—D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用 181
任務(wù)描述 181
學(xué)習(xí)目標(biāo) 181
一、仿真電路設(shè)計 181
二、程序設(shè)計 181
三、仿真與調(diào)試運行 182
知識準(zhǔn)備 182
知識點一 排阻 182
知識點二 1602液晶屏 183
知識點三 溫度傳感器 DS18B20 190
項目九 計算器的設(shè)計與制作—12864液晶屏 191
項目情境 191
學(xué)習(xí)目標(biāo) 191
項目分析 192
任務(wù)一 12864液晶屏顯示漢字 192
一、硬件電路制作 192
二、仿真電路設(shè)計 194
三、程序設(shè)計 195
四、仿真與調(diào)試運行 199
任務(wù)二 4×4矩陣鍵盤控制液晶屏顯示字符 199
一、仿真電路設(shè)計 200
二、程序設(shè)計 200
三、仿真與調(diào)試運行 205
任務(wù)三 計算器的設(shè)計與制作 206
任務(wù)描述 206
學(xué)習(xí)目標(biāo) 206
一、仿真電路設(shè)計 207
二、程序設(shè)計 207
三、仿真與調(diào)試運行 214
任務(wù)四 密碼鎖—步進電機的應(yīng)用 215
任務(wù)描述 215
學(xué)習(xí)目標(biāo) 215
一、電路設(shè)計 215
二、仿真電路設(shè)計 216
三、程序設(shè)計 217
四、仿真與調(diào)試運行 218
知識準(zhǔn)備 219
知識點 DM12864點陣液晶顯示器 219