车用单片机原理（含实验与实训指导）

随着汽车电子技术的快速发展，单片机在汽车中的应用越来越广泛。汽车单片机是一门理论和实践相结合的课程，本书将理论和实践紧密结合，以培养学生动手和实践能力为目标，主要介绍了51单片机的硬件结构和工作原理、C51程序设计、中断系统、定时器与计数器、串行通信、单片机接口技术、软件开发工具Keil C51与虚拟仿真平台Proteus的使用。同时，本书提供了相应的实验和实践案例，每个实践案例都与汽车行业相关，并提供了C语言清单、硬件设计原理图、程序设计流程图和Proteus仿真原理图，有利于读者理论联系实际，自主分析、理解和验证基于单片机的汽车应用系统。本书适合各工科类院校车辆工程、汽车服务工程、新能源汽车工程、汽车检测与维修技术、交通运输等专业学生选用，可以作为汽车单片机理论教学、实验与实践、课程设计以及毕业设计的教材，也可以作为从事相关工作的技术人员或者大学生科研竞赛的参考书。

前言“天工讲堂”二维码索引第一章 汽车电子技术与车用单片机概述 1第一节 汽车电子技术的发展 1一、汽车电子技术发展史 1二、汽车电子系统在整车中的作用 1三、汽车电子行业发展趋势 3第二节 单片机概述 3一、什么是单片机 3二、单片机的产生与发展 3三、常见单片机的类型及特点 4四、单片机的发展趋势 5第二章 MCS-51单片机硬件结构 6第一节 MCS-51单片机的总体结构 6第二节 MCS-51单片机的引脚功能 8一、电源及时钟引脚功能 8二、控制引脚 8三、并行I/O口引脚 9第三节 MCS-51单片机中央处理器 9一、运算器 9二、控制器 11第四节 MCS-51单片机存储器 11一、数据存储器 12二、程序存储器 14三、特殊功能存储器 15第五节 MCS-51单片机并行I/O端口 15一、P0端口 15二、P1端口 16三、P2端口 17四、P3端口 18第六节 MCS-51单片机的时序 18一、时序的基本概念 18二、MCS-51单片机的工作时序 19第七节 MCS-51单片机的辅助电路 20一、复位电路 20二、时钟电路 21第三章 C51程序设计 22第一节 C51 语言基础 22一、数据类型 22二、数据存储类型与存储模式 22三、C51 的基本运算 23四、绝对地址的访问 25五、C51控制语句与程序设计 26六、指针与数组 30第二节 C51的语言函数 32一、函数定义与分类 32二、函数参数与函数的值 34三、函数调用与声明 35第四章 中断系统 36第一节 中断的概念及优点 36一、中断系统的概念 36二、中断系统的优点 37第二节 中断系统的结构 37一、中断源 37二、中断控制寄存器 37三、中断响应过程 40第三节 C51中断服务函数 40第五章 定时器/计数器 42第一节 定时器/计数器T0和T1的结构和工作原理 42一、定时器/计数器T0和T1的结构 42二、定时器/计数器T0和T1的工作原理 42第二节 定时器/计数器控制的相关寄存器 43一、工作方式寄存器TMOD 43二、控制寄存器TCON 44第三节 定时器/计数器的工作方式及应用 44一、工作方式0 44二、工作方式1 45三、工作方式2 45四、工作方式3 46第六章 串行通信的使用及编程 47第一节 串行通信的概念 47一、概述 47二、串行通信的数据传送方向 49第二节 串行通信口的结构与相关寄存器 49一、串行通信口的结构 49二、串行通信口的控制寄存器 51第三节 串口的工作方式 52一、方式0 52二、方式1 53三、方式2 54四、方式3 55五、波特率的设置 55第七章 单片机接口技术 57第一节 数码管显示器及其接口 57一、LED数码管的显示原理 57二、LED数码管的静态显示与动态显示 58第二节 键盘接口设计 62一、键盘的工作原理 62二、键盘的接口电路 62第三节 LCD1602液晶显示器接口设计 64一、液晶显示器简介 64二、1602字符型LCD简介 65三、LCD1602的指令说明 67四、LCD1602的RAM地址映射 70五、LCD1602的一般初始化（复位）过程 71第八章 单片机在汽车中的应用实例 73第一节 自动防抱死制动装置 73一、自动防抱死制动系统介绍 73二、防抱死制动系统的控制原理 73三、防抱死制动系统的组成 74第二节 电动汽车电池管理系统 75一、电池管理系统介绍 75二、电池管理系统的功能 75三、电池管理系统的组成和原理 76第三节 汽车主动悬架控制系统 77一、汽车悬架介绍 77二、主动悬架控制系统的组成 77三、主动悬架控制系统的控制原理 77第九章 Keil μVision与Proteus ISIS 78第一节 Keil μVision 使用介绍 78一、Keil μVision4 运行环境介绍 78二、Keil μVision4 工程创建 78第二节 Proteus ISIS介绍 88一、Proteus功能简介 88二、Proteus基本用法 90第十章 课内实验 94第一节 外部中断实验 94一、实验目标 94二、实验内容 94三、实验电路 94四、程序流程框图 95五、参考程序 95第二节 定时器/计数器定时实验 96一、实验目标 96二、实验内容 96三、实验电路 96四、程序流程框图 97五、参考程序 97第三节 定时器/计数器计数实验 98一、实验目标 98二、实验内容 98三、实验电路 98四、程序流程框图 98五、参考程序 99第四节 串口通信实验 100一、实验目标 100二、实验内容 100三、实验电路 100四、程序流程框图 101五、参考程序 101第五节 流水灯实验 102一、实验目标 102二、实验内容 102三、实验电路 103四、程序流程框图 103五、参考程序 104第六节 LED数码管显示实验 104一、实验目标 104二、实验内容 105三、实验电路 105四、程序流程框图 105五、参考程序 106第七节 矩阵键盘扫描实验 107一、实验目标 107二、实验内容 107三、实验电路 107四、程序流程框图 108五、参考程序 109第八节 LCD1602 液晶显示实验 110一、实验目标 110二、实验内容 110三、实验电路 110四、程序流程框图 111五、参考程序 112第十一章 课外实践 116第一节 汽车信号灯控制器的设计 116一、项目目标 116二、项目功能要求 116三、总体方案设计 116四、硬件电路设计 117五、系统程序设计 117六、项目实践 121第二节 交通信号灯控制系统的设计 123一、项目目标 123二、项目功能要求 123三、总体方案设计 123四、硬件电路设计 123五、系统程序设计 126六、项目实践 128第三节 汽车倒车雷达系统的设计 131一、项目目标 131二、项目功能要求 131三、总体方案设计 131四、硬件电路设计 133五、系统程序设计 136六、项目实践 139第四节 电动汽车步进电机控制系统的设计 141一、项目目标 141二、项目功能要求 141三、总体方案设计 141四、硬件电路设计 141五、系统程序设计 144六、项目实践 147第五节 电动汽车电机调速系统的设计 150一、项目目标 150二、项目功能要求 150三、总体方案设计 150四、硬件电路设计 150五、系统程序设计 153六、项目实践 154第六节 出租车广告点阵灯系统的设计 156一、项目目标 156二、项目功能要求 156三、总体方案设计 156四、硬件电路设计 157五、系统程序设计 159六、项目实践 159第七节 汽车电子密码锁的设计 163一、项目目标 163二、项目功能要求 163三、总体方案设计 163四、硬件电路设计 163五、系统程序设计 165六、项目实践 170第八节 电动汽车简易电池电压监测系统的设计 173一、项目目标 173二、项目功能要求 173三、总体方案设计 173四、硬件电路设计 174五、系统程序设计 178六、项目实践 181第九节 汽车简易空调控制系统的设计 183一、项目目标 183二、项目功能要求 183三、总体方案设计 183四、硬件电路设计 184五、系统程序设计 186六、项目实践 188第十节 汽车刮水器控制系统的设计 191一、项目目标 191二、项目功能要求 191三、总体方案设计 191四、硬件电路设计 192五、系统程序设计 192六、项目实践 195第十一节 电动汽车超速报警器的设计 197一、项目目标 197二、项目功能要求 197三、总体方案设计 197四、硬件电路设计 198五、系统程序设计 198六、项目实践 201第十二节 客车超载监测系统的设计 204一、项目目标 204二、项目功能要求 204三、总体方案设计 204四、硬件电路设计 204五、系统程序设计 207六、项目实践 209第十三节 汽车防酒驾报警器系统的设计 212一、项目目标 212二、项目功能要求 212三、总体方案设计 212四、硬件电路设计 213五、系统程序设计 214六、项目实践 219第十四节 公交车车站智能显示系统的设计 221一、项目目标 221二、项目功能要求 221三、总体方案设计 221四、硬件电路设计 222五、系统程序设计 227六、项目实践 232第十五节 交通警示牌系统的设计 233一、项目目标 233二、项目功能要求 233三、总体方案设计 233四、硬件电路设计 234五、系统程序设计 235六、项目实践 237第十六节 车内自检报警系统的设计 240一、项目目标 240二、项目功能要求 240三、总体方案设计 240四、硬件电路设计 240五、系统程序设计 243六、项目实践 245参考文献 248