单片机基本技能与应用系统设计

本书以单片机应用为主线，以典型工作任务为载体，以单片机应用系统设计与实现为目标，通过10个典型工作任务和3个项目介绍单片机基础知识、基本技能及单片机应用系统的设计过程。 主要内容包括：单片机基础与基本技能、单片机系统模拟量输入输出实现、基于HS1101的数字湿度计设计与制作、基于DS18820的数字温度计设计与制作、循迹避障智能小车设计与制作等。

本书可作为电气控制类、电子信息类、通信技术类、机电类等专业单片机技术课程的教材，也可供参加电子大赛的学生、指导教师，电子爱好者及从事单片机应用研发的工程技术人员阅读。本书提供电子教学课件、电路原理图和程序源代码。

第1章单片机基础与基本技能

1.1A739系列单片机

1.1.1什么是单片机

1.1.2AT39系列单片机

1.1.3AT89C51单片机主要性能

1.1.4AT39C51单片机的组成

1.1.5AT89C51单片机引脚功能说明

1.1.6单片机存储器组织

1.1.7AT89C51单片机I/O口的结构及功能

1.2C51基础知识

1.2.1C51的基本数据类型

1.2.2C51的基本运算符

1.2.3C51的基础语句

1.3单片机系统信息显示与输入功能实现

1.3.1如何用C51实现：I/O端口数据输入/输出操作

任务1开关量采集电路设计与实现

任务216路流水灯电路设计与实现

1.3.2LED数码管显示与驱动控制

任务3LED数码管显示电路设计与实现

1.3.3键盘检测及接口技术

任务4键盘指示器设计与实现

1.4A739C51中断系统

1.4.1中断的概念

1.4.2AT39C51单片机中断系统

1.4.3中断函数的编写

任务58路抢答器设计与实现

1.5AT39C51定时/计数器

1.5.1定时与计数

1.5.2定时/计数器的设置

1.5.3定时/计数器的工作方式

任务6基于霍尔传感器的转速测量系统设计与实现

1.6串行口与串行通信

1.6.1串行通信基本知识

1.6.2AT89C51单片机串行口

1.6.3串行通信总线标准与接口电路

任务7主从式远程多机通信系统设计与实现

习题

第2章单片机系统模拟量输入输出实现

2.1单片机系统模拟量输入实现

2.1.1A/D转换器的主要技术指标

2.1.2典型A/D转换器与外围连接电路

2.1.3A/D转换器与单片机系统模拟量输入

任务8简易数字电压表设计与实现

任务9设计一个多路模拟量采集系统

2.2单片机系统模拟量输出实现

2.2.1常用的D/A转换器与外围连接电路

任务10波形发生器设计与实现

习题

第3章基于HS1101的数字湿度计设计与制作

3.1字符型LCD1602

3.1.1字符型LCDl602显示模块简介

3.1.2LCD1602与单片机接口技术

3.2相对湿度传感器HS1101

3.2.1相对湿度传感器HS1101简介

3.2.2基于HS1101的湿度测量原理

3.3基于HS1101的数字湿度计设计与制作

3.3.1数字湿度计设计方案

3.3.2数字湿度计电路设计

3.3.3数字湿度计程序设计

第4章基于DSl8820的数字温度计设计与制作

4.11—Wire总线技术

4.1.11—Wire总线器件的硬件结构

4.1.21—Wire总线器件的序列号

4.1.31—Wire总线数据通信协议

4.1.41—Wire总线的ROM命令

4.1.51—Wire总线器件的ROM搜索

4.2基于1—Wire总线的数字温度传感器DSl8820

4.2.1DS18820简介

4.2.2DS18820的工作原理

4.2.3DS18B20的功能命令

4.3基于DS18820的数字温度计设计与制作

4.3.1用单片机I/O口模拟1—Wire总线通信

4.3.2基于DS18820数字温度计设计与制作

第5章循迹避障智能小车设计与制作

5.1循迹避障智能小车功能描述

5.2循迹避障智能小车总体设计方案

5.2.1循迹避障智能小车车体结构

5.2.2循迹避障智能小车总体设计思路

5.3红外循迹避障传感器设计与制作

5.3.1红外循迹传感器设计与制作

5.3.2红外避障传感器设计与制作

5.4小车控制器设计与制作

5.4.1小车控制器设计

5.4.2电源模块设计

5.4.3小车控制器及电源模块PCB设计

5.5小车驱动模块设计与制作

5.5.1H桥驱动电路

5.5.2直流电动机PWM控制技术

5.5.3基于工298N的直流电动机驱动模块设计与制作

5.6小车基本巡航动作

5.6.1Keil仿真与软件精确延时

5.6.2应用单片机I/O口输出PWM信号

5.6.3小车基本巡航动作

5.7循迹避障智能小车功能实现

5.7.1小车基本功能实现

5.7.2小车循迹功能实现

5.7.3小车避障功能实现

参考文献 2100433B

《单片机系统设计与应用实例（第2版）》 由基础篇和应用篇组成。在基础篇中介绍了MCS-51系列单片机硬件的组成结构，各部件的功能、工作原理、指令系统及程序设计方法与实例。结合串行接口器件的广泛应用，在MCS-51单片机外部总线与接口技术一章中，着重介绍了串行总线SPI、I2C、1-wire及常用接口器件的应用。在应用篇中，通过七个实例介绍了单片机应用系统的设计思路，硬件和软件的设计方法、步骤、调试和程序固化的常用手段与设备。同时，还设计了七个实验。通过实验和设计实例的学习，可以加深对基本理论的理解，达到学以致用的目的。

前言

基础篇

第一章　绪论

第一节　单片机及其发展概述

第二节　常用单片机系列简介

第三节　单片机的应用领域

本章小结

思考题与习题

第二章　MCS-51单片机的结构和工作原理

第一节　MCS-51单片机的组成结构

第二节　MCS-51单片机的引脚功能

第三节　MCS-51单片机的存储器配置

第四节　MCS-51单片机CPU的时序

第五节　MCS-51单片机的复位操作

第六节　MCS-51单片机的并行接口

本章小结

思考题与习题

第三章　MCS-51单片机指令系统与程序设计

第一节　指令系统简介

第二节　MCS-51单片机的寻址方式

第三节　MCS-51单片机的指令系统

第四节　汇编语言程序设计

本章小结

思考题与习题

第四章　MCS-51单片机中断系统与定时器/计数器

第一节　MCS-51单片机中断系统

第二节　MCS-51单片机定时器/计数器

第三节　定时器/计数器的工作方式

第四节　定时器/计数器应用

本章小结

思考题与习题

第五章　MCS-51单片机串行口及串行通信技术

第一节　串行通信基本知识

第二节　MCS-51单片机串行口结构及工作方式

第三节　串行通信应用举例

本章小结

思考题与习题

第六章　单片机外部总线与接口技术

第一节　单片机并行总线与存储器扩展技术

第二节　并行接口模块LCD的扩展及应用

第三节　串行总线接口技术

第四节　SPI总线接口器件X25045及应用

第五节　I2C总线存储器AT24CXX及应用

第六节　串行D/A转换器TLC5615及应用

本章小结

思考题与习题

应用篇

第七章　电子时钟的设计

第一节　设计要求与方案确定

第二节　硬件电路设计与器件选择

第三节　电子时钟软件的设计方案

第四节　电子时钟应用程序设计

思考题

第八章　音乐盒的设计

第一节　设计要求与设计思路

第二节　音符频率和节拍的产生方法

第三节　音乐程序设计

思考题

第九章　玩具电子琴的设计

第一节　设计要求与设计思路

第二节　电子琴硬件电路设计

第三节　弹奏音乐程序设计

思考题

第十章　定时控制器的设计

第一节　设计要求与设计思路

第二节　硬件电路设计

第三节　串行接口RTC芯片DSl307及应用

第四节　定时控制器系统软件设计

思考题

第十一章　点阵式汉字电子显示屏的设计

第一节　设计要求

第二节　硬件电路设计

第三节　程序设计

思考题

第十二章　数字式温度计的设计

第一节　设计要求与设计思路

第二节　数字温度传感器DS18820及应用

第三节　程序设计

思考题

第十三章　数字式电压表的设计

第一节　设计要求与设计思路

第二节　串行接口A/D转换器TLCl549及应用

第三节　数字式电压表的硬件与软件设计

思考题

第十四章　单片机应用系统设计、调试与程序的固化

第一节　单片机应用系统设计与步骤

第二节　应用系统的调试

第三节　ISP电缆的使用

第四节　编程器的使用

第十五章　单片机实验

实验一　数制转换实验

实验二　数据运算实验

实验三　P1口输入、输出实验

实验四　定时器实验

实验五　单片机双机通信实验

实验六　单行接口存储器实验

实验七　LCD显示器应用实验

附录

附录A　自测题与参考答案

附录B　练习题及参考答案

参考文献2100433B