单片机应用基础

Contents

第一篇预备篇

第1章嵌入式系统

1.1嵌入式系统概述

1.1.1嵌入式系统的概念

1.1.2嵌入式系统的发展

1.1.3嵌入式系统的分类

1.2嵌入式系统组成

1.2.1嵌入式系统硬件组成

1.2.2嵌入式系统软件组成

1.3嵌入式系统应用

1.4嵌入式系统开发流程

1.4.1嵌入式硬件开发流程

1.4.2嵌入式软件开发流程

1.5本章小结

思考与扩展

第2章STM32嵌入式芯片

2.1ARM处理器

2.1.1ARM体系结构的特点

2.1.2ARM系列微处理器

2.2ARM CortexM3系列处理器

2.2.1ARM CortexM3原理

2.2.2ARM CortexM3应用与编程

2.3STM32系列芯片

2.3.1STM32系列芯片概述

2.3.2STM32的时钟系统

2.4本章小结

思考与扩展

第3章制作STM32最小系统开发板

3.1电路设计工具简介和安装

3.1.1Altium Designer简介

3.1.2安装Altium Designer

3.1.3DXP平台简介

3.1.4电路设计过程

3.2STM32最小系统开发板

3.2.1STM32最小系统

3.2.2最小系统开发板设计实例

3.3焊制STM32开发板

3.3.1焊接工具介绍

3.3.2焊接方法

3.3.3焊接注意事项

3.4本章小结

思考与扩展

第4章搭建软件开发环境

4.1MDKKeil μVision简介

4.2MDKKeil μVision 5安装及设置

4.3安装USB转串口驱动

4.4安装烧录工具和调试助手

4.5本章小结

思考与扩展

第二篇基础篇

第5章STM32开发基础知识

5.1STM32的开发方式

5.2STM32的编程语言

5.3STM32固件库简介

5.3.1CMSIS标准

5.3.2STM32固件库结构

5.4实训一MDK 5下STM32的程序开发

5.4.1创建工程模板

5.4.2创建新工程

5.4.3程序编译配置

5.4.4烧录程序

5.5本章小结

思考与扩展

第6章STM32的I/O应用

6.1STM32 I/O简介

6.1.1GPIO的8种工作模式

6.1.2GPIO相关寄存器配置

6.1.3开启I/O端口时钟

6.2SysTick定时器

6.3实训二I/O口位输出(流水灯)实验

6.3.1实训设计

6.3.2实训过程

6.3.3实训相关问题

6.4实训三I/O口位输入(按键)实验

6.4.1实训设计

6.4.2实训过程

6.4.3实训相关问题

6.5实训四I/O口组输出(扫描数码管)实验

6.5.1实训设计

6.5.2实训过程

6.5.3实训相关问题

6.6本章小结

思考与扩展

第7章STM32的串口应用

7.1串口通信简介

7.2STM32的串口通信

7.3实训五串口输入与输出实验

7.3.1实训设计

7.3.2实训过程

7.3.3实训相关问题

7.4本章小结

思考与扩展

第8章STM32的中断应用

8.1STM32的中断向量表

8.2嵌套向量中断控制器

8.3EXTI外部中断

8.3.1EXTI初始化配置

8.3.2编写中断服务函数

8.3.3外部中断配置过程

8.4实训六中断按键实验

8.4.1实训设计

8.4.2实训过程

8.4.3实训相关问题

8.5本章小结

思考与扩展

第9章STM32的定时器应用

9.1STM32通用定时器简介

9.2通用定时器相关寄存器

9.3实训七定时器中断实验

9.3.1实训设计

9.3.2实训过程

9.3.3实训相关问题

9.4本章小结

思考与扩展

第10章STM32的PWM输出

10.1STM32的PWM简介

10.2PWM输出相关寄存器

10.3实训八PWM输出实验

10.3.1实训设计

10.3.2实训过程

10.3.3实训相关问题

10.4本章小结

思考与扩展

第11章STM32的DMA应用

11.1DMA简介

11.2STM32的DMA概述

11.3DMA操作相关寄存器

11.4实训九板上串口DMA发送实验

11.4.1实训设计

11.4.2实训过程

11.4.3实训相关问题

11.5本章小结

思考与扩展

第12章STM32的ADC应用

12.1STM32的ADC概述

12.2ADC操作相关寄存器

12.3实训十ADC模/数转换实验

12.3.1实训设计

12.3.2实训过程

12.3.3实训相关问题

12.4本章小结

思考与扩展

第三篇应用篇

第13章STM32与步进电机

13.1步进电机简介

13.2L298N电机驱动芯片

13.3实训十一步进电机实验

13.3.1实训设计

13.3.2实训过程

13.4本章小结

思考与扩展

第14章STM32与舵机

14.1舵机简介

14.2舵机的规格和选型

14.3实训十二舵机实验

14.3.1实训设计

14.3.2实训过程

14.4本章小结

思考与扩展

第15章STM32与语音合成

15.1SYN6288中文语音合成芯片

15.2SYN6288芯片控制方法

15.3SYN6288通信控制

15.4实训十三语音合成实验

15.4.1实训设计

15.4.2实训过程

15.5本章小结

思考与扩展

第16章STM32与RFID读卡器

16.1MFRC522芯片

16.2STM32的SPI简介

16.3实训十四RFID读卡器实验

16.3.1实训设计

16.3.2实训过程

16.4本章小结

思考与扩展

第17章STM32与蓝牙串口

17.1蓝牙技术简介

17.2HC05蓝牙串口通信模块

17.3实训十五蓝牙实验

17.3.1实训设计

17.3.2实训过程

17.4本章小结

思考与扩展

第18章STM32与人体红外感应

18.1HCSR501人体红外模块

18.2实训十六人体红外感应实验

18.2.1实训设计

18.2.2实训过程

18.3本章小结

思考与扩展

第四篇实战篇

第19章遥控小车系统设计与实现

19.1系统概述

19.2E32TTL100无线串口模块

19.3系统设计

19.3.1双路ADC遥控器设计

19.3.2小车主控模块设计

19.4遥控小车系统功能

19.5本章小结

第20章简易交互狗系统设计与实现

20.1系统概述

20.2TTP223触摸传感器模块

20.3简易交互狗系统设计

20.3.1系统软件设计

20.3.2系统硬件连接

20.4简易交互狗系统功能

20.5本章小结

第21章电子驱蚊器系统设计与实现

21.1系统概述

21.2合成声波设计

21.3电子驱蚊系统设计

21.3.1系统软件设计

21.3.2系统硬件连接

21.4电子灭蚊器功能

21.5本章小结

第22章室内环境监控系统设计

22.1系统概述

22.2DHT11温湿度传感器

22.3BH1750光照强度传感器

22.4MQ135空气质量传感器

22.5STM32的I2C简介

22.6室内环境监控系统设计

22.7本章小结

附录ASTM32编程C语言基础

A.1STM32编程C语言简介

A.2STM32编程中的数据类型

A.3STM32编程常用C语言知识点

A.3.1位操作

A.3.2宏定义和条件编译

A.3.3外部声明

A.3.4定义类型别名

A.3.5结构体

参考文献2100433B

本书以STM32单片机的多个实训案例贯穿全书，共4篇，22章。第一篇为预备篇（第1~4章），主要介绍必备基础知识； 第二篇为基础篇（第5~12章），主要介绍STM32单片机系统结构原理和功能，详细讲解了STM32基础实训的设计和实现； 第三篇为应用篇（第13~18章），通过理论和实训介绍了相关模块的原理、结构及应用，讲解STM32外围设备模块应用； 第四篇为实战篇（第19~22章），介绍以STM32单片机为核心的4个实际应用系统的设计与实现。

书中提供的16个实训案例涵盖STM32单片机的基础和外设应用，每章设置大量思考和扩展题目，以增强读者兴趣，引导读者进一步思考和设计扩展应用。此外，书中全面讲解了4个完整应用系统的设计过程，对于本科生创新创业训练项目及实际工程项目设计具有很好的参考价值。

本书配套资源丰富，包括PPT课件、实训操作视频以及全部完整工程代码文件。

本书针对STM32单片机教学、综合实训及创新实践的需求，可供物联网、自动化、电子信息工程等相关专业本科生选用，也可供计算机科学与技术、电子科学与技术、控制工程、通信工程、信息安全、智能科学与技术等相关专业选用，还可供需要掌握STM32单片机实际技能的爱好者作为参考书使用。

项目一 单片机应用基础

模块一 单片机开关量输入输出 2

任务1　单片机最小系统的组成 2

任务2　一只LED灯的点亮 12

任务3　控制一只LED灯的闪烁 22

任务4　LED灯的开关控制 28

任务5　两位LED数码管显示器的设计 35

模块二 单片机内部资源的应用 41

任务1　1kHz报警信号的产生 41

任务2　航空障碍灯控制器的设计 47

任务3　60米跑计时器的设计 54

任务4　方波占空比测量仪的设计 60

任务5　点对点串行通信系统的设计 67

模块三 单片机接口技术 77

任务1　倒计时静态显示电路的设计 77

任务2　数字钟动态显示电路的设计 84

任务3　数字钟独立式键盘系统的设计 91

任务4　倒计时控制器行列式键盘系统的设计 99