本書從現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計的角度出發(fā),全部實驗項目基于一個開放環(huán)境,而不局限于某一型號的單片機實驗教學板,將各個實驗模塊逐步滲透到課程設計各項任務的實施之中。全書共包括三大部分內(nèi)容:部分為概念篇,介紹單片機系統(tǒng)的技術(shù)及應用,以及單片機課程設計的概述與組織方式;第二部分為基礎篇,選取了16個實驗項目,重點介紹單片機主要基本功能模塊的應用,內(nèi)容完整性、應用性、實用性、趣味性并存,編排上由淺入深,循序漸進,引導讀者在學習的過程中逐步提高單片機軟硬件綜合設計水平;第三部分為綜合篇,基于實驗項目綜合提出了22個單片機課程設計項目,并以某一課程設計題目為例,詳細介紹單片機課程設計的設計過程,為引導讀者在完成課程設計的過程時起到一定的輔助作用。本書可作為高等學校機電類、電氣與電子信息類專業(yè)單片機教學的實驗指導書和單片機原理與應用課程設計指導書,也可作為廣大電子技術(shù)愛好者,在校機電類、電類工科大學生,以及單片機系統(tǒng)開發(fā)及應用相關人員的自學參考書。
本書從現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計的角度出發(fā),本著必需、夠用的原則,以任務驅(qū)動式教學來編寫教材,符合當前應用型高等學校教育改革的需求。
目前單片機已廣泛應用于工業(yè)自動化、智能儀器儀表、機電一體化產(chǎn)品、實時工業(yè)控制、智能家用電器、武器裝備、通信、多機應用和網(wǎng)絡系統(tǒng)等領域。單片機技術(shù)是機電類和電信類學生及電子工程師必須掌握的一門技術(shù)。單片機實驗和單片機課程設計的重要性大家都很清楚,在大學里,一門課的學時有限,像單片機這門課,實驗學時數(shù)*多是24學時,課程設計學時數(shù)是32學時。在實驗過程中主要要完成:并行口(位、段)控制設計與應用、并行口(開關)控制設計與應用、中斷系統(tǒng)設計與應用、定時器/計數(shù)器設計與應用和直流電動機PWM調(diào)速控制與應用這五個模塊的任務。接下來進入課程設計階段,共32學時,在這32學時中學生需從單片機課程設計22個設計項目中選出其中一個作為課程設計項目,達到課程設計的要求。給出的課程設計項目,基本上都是基于所提供的實驗內(nèi)容的基礎即可完成的。在創(chuàng)新階段,學生可將其他實驗模塊融入課程設計。另外,學生還可自己動手,在擴展板上搭建新的電路,對學生來說,這是一個極好的學習鍛煉機會,如果做得好,將一生受益。這種方式突出學生在學習中的主體地位,能充分發(fā)揮學生學習的主動性與能動性。全書內(nèi)容如下。(1) 單片機集成功能模塊的應用,其中每個實驗模塊都包含實驗的基本要求、設計原理、設計與應用編程實例。(2) 綜合設計性應用,包含實驗的基本要求、設計原理、設計與應用編程實例和思考題。(3) 單片機系統(tǒng)項目設計,提供了22個設計項目,包含基本要求、擴展部分和創(chuàng)新設計,創(chuàng)新設計需由學生在完成基本要求和擴展部分之后,自行設計出新的內(nèi)容,可參考除實驗的五大模塊內(nèi)容之外的其他實驗模塊,將其融入課程設計項目。本書由王曉影主編,負責全書的組織、修改和定稿;位磊、郭典、林衛(wèi)為副主編,其中篇概念篇的1.1節(jié)、1.3節(jié)、第2章、第二篇基礎篇的16個實驗項目、第三篇綜合篇的第6章及附錄A至附錄C由王曉影編寫,第三篇綜合篇的第5章由王曉影、林衛(wèi)、郭典和位磊共同編寫,1.2節(jié)由位磊編寫。本書的內(nèi)容來自教學實踐,把這些內(nèi)容編輯成書的過程,是一個重新創(chuàng)作的過程。 編 者 2021年7月
王曉影:華中科技大學計算機技術(shù)專業(yè)碩士,高級工程師,原華中科技大學計算機學院教師。擔任C語言程序設計、匯編語言、微機接口技術(shù)、數(shù)字邏輯的教學。2007年被評為*受學生歡迎的老師;2009年被評為三育人積極分子;2010、2013、2016、2019年被評為教學質(zhì)量優(yōu)秀獎參編《32位微機接口技術(shù)實驗指導書》《單片機原理與接口技術(shù)課程設計指導書》
篇 概念篇
第1章 單片機原理與應用課程設計概述(3)
1.1 為什么要安排課程設計(3)
1.2 課程設計在學習過程中的作用(3)
1.3 項目設計的內(nèi)容與組織方式(4)
第2章 AT89S51/AT89S52單片機的結(jié)構(gòu)體系(7)
2.1 AT89S51/AT89S52單片機的結(jié)構(gòu)體系(7)
2.2 可在線編程多功能實驗板(26)
2.3 用并行口設計LED數(shù)碼管顯示器和鍵盤(28)
第二篇 基礎篇
第3章 單片機集成功能模塊的應用(35)
3.1 并行口(位、段)控制設計與應用(輸入/輸出方式)(35)
3.2 I/O口(開關)控制設計與應用(42)
3.3 喇叭的發(fā)聲控制設計與應用(49)
3.4 按鍵與鍵盤矩陣設計與應用(51)
3.5 單片機的中斷系統(tǒng)設計與應用(63)
3.6 定時器/計數(shù)器設計與應用(72)
3.7 電子發(fā)聲設計與應用(86)
3.8 看門狗設計與應用(91)
3.9 并行A/D轉(zhuǎn)換器的設計與應用(94)
3.10 并行D/A轉(zhuǎn)換設計與應用(103)
3.11 單片機的串行口設計與應用(108)
3.12 電子廣告顯示屏控制與應用(123)
3.13 字符型LCD顯示設計與應用(128)
第4章 綜合設計性應用(140)
4.1 直流電動機PWM調(diào)速控制與應用(140)
4.2 步進電動機控制與應用(147)
4.3 溫度測量及控制與應用(154)
第三篇 綜合篇
第5章 單片機應用系統(tǒng)項目設計(165)
5.1 項目設計選題參考(165)
5.2 自主設計項目要求(176)
第6章 單片機課程設計舉例(172)
6.1 應用系統(tǒng)的硬件設計(177)
6.2 應用系統(tǒng)的軟件設計(178)
6.3 算法的表示(178)
6.4 項目設計示例醫(yī)院住院病人呼叫器系統(tǒng)設計(179)
附錄A ASCⅡ碼表(190)
附錄B ANSI C標準的關鍵字及用途(192)
附錄C C語言運算符優(yōu)先級和結(jié)合性(194)
參考文獻(196)