单片机应用技术实训教程/高职高专电气系列教材

第1部分 MCS-51单片机应用系统实训基础

第1章 MCS-51单片机应用系统实训概述

1.1 实训目的和要求

1.1.1 实训目的

1.1.2 实训要求

1.2 实训的内容和方法

1.2.1 教学实验内容和方法

1.2.2 单片机应用系统综合实训的内容和方法

1.2.3 单片机应用系统开发的实训内容和方法

1.2.4 实训报告的内容及要求

1.3 考核办法

1.3.1 单片机实验考核办法

1.3.2 单片机实训及系统开发考核办法

第2章 MCS-51单片机开发系统

2.1 单片机开发系统概述

2.1.1 单片机开发系统的分类

2.1.2 单片机开发系统和目标系统的连接

2.2 Keil 51集成开发环境

2.2.1 Keil 51软件包及其安装

2.2.2 Keil μVision2的主要功能

2.2.3 μVision2界面应用基础

2.2.4 项目的创建和调试范例

2.3 WAVE6000集成开发环境

2.3.1 WAVE6000的功能特点

2.3.2 WAVE6000界面基础

2.3.3 项目的创建和调试范例

2.4 Lab2000P单片机实验系统

2.4.1 Lab2000P的硬件组成及其可用资源

2.4.2 基于Lab2000P的教学实验

2.5 DVCC-52H单片机实验系统

2.5.1 DVCC-52H的硬件组成及其可用资源

2.5.2 基于DVCC-52H的教学实验

2.6 DP-51PRO单片机实验系统

2.6.1 DP-51PRO的硬件组成及其可用资源

2.6.2 基于DP-51PRO的教学实验

第2部分 MCS-51单片机应用系统教学实验

第3章 指令系统实验

3.1 数据传送指令应用及编程实验

3.2 算数运算指令的应用及编程实验

3.3 逻辑运算指令的应用及编程实验

3.4 控制转移指令的应用及编程实验

3.5 位操作指令的应用及编程实验

第4章 程序设计实验

4.1 四则运算程序设计实验

4.2 查表程序设计实验

4.3 排序程序设计实验

4.4 数制转换程序设计实验

4.5 子程序及其调用和参数传递实验

第5章 MCS-51单片机功能部件应用实验

5.1 MCS-51并行口实验

5.2 MCS-51串行口实验

5.3 MCS-51中断系统实验

5.4 MCS-51定时器/计数器实验

第6章 MCS-51单片机接口实验

6.1 开关量输入/输出实验

6.1.1 开关量输入/输出实验

6.1.2 单片机与固态继电器的接口实验

6.2 人机接口实验

6.2.1 4键式键盘的应用

6.2.2 LED数码管显示接口

6.2.3 LCD显示器接口

6.3 并行接口扩展实验

6.3.1 8155与单片机的接口和应用实验(一)

6.3.2 8155与单片机的接口和应用实验(二)

6.3.3 8155与单片机的接口和应用实验(三)

6.4 模/数转换器(ADC)接口实验

6.4.1 ADC0809的接口及应用

6.4.2 ADuC812的模/数转换实验

6.5 数/模转换器(DAC)接口实验

6.5.1 DAC0832的接口及应用

6.5.2 ADuC812的数/模转换实验

6.6 I2C接口实验

6.6.1 串行EEPROM读写实验

6.6.2 ADuC812集成I2C接口应用实验

6.7 SPI接口实验

第3部分 MCS-51单片机应用系统实训项目

第7章 MCS-51单片机应用系统基本型训练项目

7.1 交通灯控制器

7.2 音乐电脑时钟控制器

7.3 低频信号发生器

7.4 多路数据巡检系统

7.5 步进电机控制器

第8章 MCS-51单片机应用系统强化训练项目

8.1 多单片机和PC之间的数据通信

8.2 程控电压源

8.3 单片机系统之间的红外通信

8.4 语音控制器

8.5 单片机和EDA的综合应用

第4部分 MCS-51单片机应用系统的开发

第9章 单片机应用系统开发技术

9.1 单片机应用系统开发概述

9.1.1 基本要求与开发步骤

9.1.2 需求分析与总体方案设计

9.2 单片机应用系统的硬件设计

9.2.1 主要器件的选型设计

9.2.2 最小系统的硬件设计

9.2.3 典型单元电路

9.3 单片机应用系统的软件设计

9.3.1 单片机系统的软件特点与设计原则

9.3.2 内存单元分配

9.3.3 单片机应用系统的程序框架

9.3.4 中断服务程序的设计

9.3.5 功能子程序的划分

9.4 单片机应用系统的调试和功能测试

9.4.1 调试步骤

9.4.2 硬件调试

9.4.3 软件调试

9.4.4 系统级调试与通信调试

9.5 单片机应用系统的可靠性设计

9.5.1 单片机应用系统的抗干扰没计

9.5.2 单片机应用系统的接地技术

9.5.3 单片机应用系统的可靠性设计原则

第10章 单片机应用系统开发实例

10.1 简易单回路温度控制器的开发

10.1.1 功能需求和总体思路

10.1.2 温度测控电路及控制方法

10.1.3 PID控制算法的实现

10.1.4 控制器和PC之间的数据通信

10.1.5 下位机软件流程及参考程序

10.1.6 上位机监控程序设计

10.2 简易逻辑分析仪的开发

10.2.1 逻辑分析仪概述

10.2.2 简易逻辑分析仪的功能要求

10.2.3 简易逻辑分析仪的方案设计

10.2.4 简易逻辑分析仪的硬件设计

10.2.5 简易逻辑分析仪的软件设计

10.3 智能玩具电动车的开发

10.3.1 智能玩具电动车的功能需求

10.3.2 智能玩具电动车的硬件电路设计

10.3.3 智能玩具电动车的软件设计

附录

附录1 简易单回路温度控制器线路图

附录2 简易逻辑分析仪线路图

附录3 智能玩具电动车主控板线路图

单片机技术重在应用。本书以技能训练为主线，阐述厂MCS-51单片机的应用、训练和开发的全过程。全书分为4部分，共10章，主要内容包括实训概述、开发环境、指令系统实验、程序设计实验、CPU集成功能部件实验、接口实验、基本型训练项目、强化实训项目、应用系统开发技术和应用系统开发实例。本书虽以高职高专实训教程的名义编写，但就实质而言，单片机的应用大多和学历层次无关，而是取决于要从事的这项工作本身的需要或已经具有多少这方面的知识和技能，所以，本书可作为电气类、计算机类和机电类专业的实践教学用书，也可用做广大工程技术人员的参考书。

《21世纪高职高专系列规划教材·电气控制与PLC实训》共分四章。第一章主要介绍常见低压电器、典型控制电路的实训。第二章为PLC基础实训，以国内广泛使用的三菱公司FX2N系列PLC为背景，介绍PLC的基础知识、手持编程器和GX编程软件的使用、基本指令和常用功能指令的基础实验。第三章为PLC综合实训，共5例，采用不同的编程方法来实现同一实例。第四章是电气控制与PLC综合实践案例，从工程实际出发，以PLC和变频器及触摸屏综合应用为例，详细介绍了电气控制系统和PLC系统的设计、安装、维修和调试。

《21世纪高职高专系列规划教材·电气控制与PLC实训》为了方便没有PLC设备的读者学习，在书中除了介绍PLC的编程和仿真软件外，还在所附光盘中增加了三菱PLC的学习软件FX-TRN-BEG-C、PLC编程手册、GX编程软件和GX-Simulator仿真软件，且配有各章程序。

《21世纪高职高专系列规划教材·电气控制与PLC实训》可作为高职自动化、电气工程、电子信息、机电一体化及数控技术等相关专业的教材，也可供工程技术人员自学或作为培训教材使用。

第1章 电气控制电路实训

1.1 电气控制电路实训基础

1.1.1 电工实训常用工具

1.1.2 常用低压电器

1.1.3 电气图的绘制与阅读

1.1.4 电气配线工艺

1.1.5 电气控制电路常见故障的排除

1.2 电气控制电路的安装与调试实训

实训1.2.1 三相异步电动机的点动、自锁控制电路

实训1.2.2 三相异步电动机正反转控制电路

实训1.2.3 三相异步电动机自动往返控制电路

实训1.2.4 三相异步电动机Y-△降压起动控制电路

实训1.2.5 三相异步电动机反接制动控制电路

实训1.2.6 C650普通车床电气控制电路常见故障分析与排除

第2章 PLC基础实训

2.1 PLC实训基础

2.1.1 PLC的硬件结构

2.1.2 PLC的工作方式

2.1.3 FX系列PLC的型号和外形

2.1.4 FX系列PLC的编程元件

2.1.5 FX-20P-E手持编程器的使用方法

2.1.6 GX编程软件的使用方法

2.2 PLC基础实训项目

实训2.2.1 PLC基本逻辑指令的使用

实训2.2.2 SET、RST指令的使用

实训2.2.3 定时器、计数器的使用

实训2.2.4 栈及主控指令的使用

实训2.2.5 PLS和PLF指令的使用

实训2.2.6 步进顺控指令的使用

实训2.2.7 传送指令的使用

实训2.2.8 移位指令的使用

实训2.2.9 程序流向控制类指令的使用

实训2.2.10 数据变换指令的使用

实训2.2.11 算术运算及比较指令的使用

第3章 PLC综合实训

实训3.1 LED数码显示的PLC控制

实训3.2 单车道交通灯的PLC控制

实训3.3 机械手的PLC控制

实训3.4 多种液体混合装置的PLC控制

实训3.5 水塔水位的PLC控制

实训3.6 全自动洗衣机的PLC控制

第4章 电气控制与PLC综合实践案例

案例1 X62W铣床控制电路的安装、调试和故障检修

案例2 用PLC改造Z3040摇臂钻床电气控制系统

案例3 PLC和变频器在电动机多段速控制中的综合应用

案例4 PLC与变频器在三层电梯中的综合控制

案例5 带有倒计时显示的交通灯监控系统设计

附录A FX系列PLC功能指令一览表

参考文献

《焊接技能实训教程》总结了多年来焊接技术的实践经验，从生产实际出发，对各种焊接方法的操作过程、操作手法进行了详细讲解，内容涉及焊条电弧焊、气焊与气割、手工钨极氩弧焊、co2气体保护焊、埋弧自动焊，以及管道焊接技术。为方便读者学习，《焊接技能实训教程》还加入了现场工程焊接案例的内容。《焊接技能实训教程》可作为高等职业教育相关专业的实训教材，也可作为焊工技能鉴定和培训的参考书。