电子设计与单片机应用实训教程

"本书的实际案例由浅入深，循序渐进，除了对相关元器件进行了详细的介绍，还配备了基于仿真软件的电路原理图，生动形象的为学生展示一个完整的实例制作过程，也便于教师根据实际情况选择使用。本书可作为高中生、大中专院校学生以及各种学科竞赛的参考用书，科技创新活动的参考用书，也可作为教师开设相关课程的教材使用。 "

本书以51单片机为主，开展一系列电子信息类专业学科竞赛常用基本知识的应用与实践活动。本书优选的特点是实用性强，通过对大量实用案例的详细介绍，可以使学生快速上手相关实验，在实践的过程中学习相关的电子信息类专业学科知识。本书基于各大模拟软件与单片机、控制器开发平台，从设计阶段的电路设计（电路CAD)到电子电路的性能模拟，再到深人设计的科学原理与数学模型的仿真甚至可编程逻辑电路的应用等，实际制作环节可以拓展到各大工业与科技应用领域。本书前半部分讲解大量的前置知识点，为高校工科学生的知识素养培养提供了良好的开端。在深入设计中，学生可以接触判实际的电子电路设计制作的知识与内容，将基础知识与实际应用相结合，在提高自身动手能力的同时巩固基础知识。本书后半部分介绍各类模拟软件的使用，方便学生日后与设计行业或研发领域的对接，充分发散学生的设计思维。本书的实际案例由浅入深，循序渐进，除了对相关元器件进行了详细介绍，还配备了基于仿真软件的电路原理图，生动形象地为学生展示一个完整的实例制作过程.也便于教师根据实际情况选择使用。本书可作为高中生、大中专院校学生及各种学科竞赛和科技创新活动的参考用书，也可作为教师开设相关课程的教材。

隋金雪，博士，山东工商学院副教授。指导学生参加全国大学生电子设计、智能汽车和物联网等竞赛，获重量奖近40项，省部级奖300项，“以创新能力培养为导向的电子信息类专业学科竞赛体系探索与实践”获山东省省级教学成果奖一等奖；出版教材2部。

第1章仿真及程序编辑软件安装
1.1Multisim13.0软件的安装和必要操作
1.2Proteus7软件的安装和必要操作
1.3Keil软件的安装和必要操作
1.4STC-ISP的安装
第2章实用电路设计
2.1基础电子元器件
2.2LM358运算放大器
2.2.1LM358运算放大器的封装形式
2.2.2LM358运算放大器的基本设计
2.2.3实际电路的焊接
2.3LM393电压比较器
2.3.1LM393电压比较器的封装形式
2.3.2LM393电压比较器的基本特点
2.3.3LM393电压比较器的电路设计
2.4LM7805稳压芯片
2.4.1LM7805稳压芯片的封装形式
2.4.2LM7805稳压芯片的电路设计
2.5电子电路实例
2.5.1实例1：交变直流电路
2.5.2实例2：光控小夜灯
2.5.3实例3：555多谐振荡器
2.5.4实例4：精简音频放大电路
2.5.5实例5：温度报警系统设计
第3章控制核心——51单片机
3.151单片机的内部结构
3.1.1CPU
3.1.2存储器
3.1.3特殊功能寄存器
3.1.4I/O接口
3.1.5定时器/计数器
3.1.6中断系统
3.251单片机的外部引脚
3.3STC单片机简介
3.3.1STC单片机的主要特点
3.3.2典型STC单片机STC89C51RC
第4章Keil软件
4.1Keil工程的建立
4.2Keil头文件简介
4.3Keil的基本语法及实例分析
4.3.1实例6：延时子程序
4.3.2实例7：点亮一个发光二极管
4.3.3实例8：延时函数控制小灯闪烁（一）
4.3.4实例9：延时函数控制小灯闪烁（二）
第5章Proteus及最小系统电路
5.1Proteus的使用
5.2Proteus工程的建立和原理图绘制
5.3Proteus部分常用功能介绍
5.3.1缩放
5.3.2平移
5.3.3设计视觉帮助
5.3.4设计概述
5.4最小系统的基本原理
5.4.1晶振
5.4.251单片机最小系统
5.4.3时钟电路
5.4.4复位电路
第6章基于51单片机点亮发光二极管
6.1发光二极管概述
6.2利用4个LED进行流水灯设计实例
6.2.1实例10：小灯先左移再右移
6.2.2实例11：小灯右移渐变消失再出现
6.2.3实例12：小灯右移4位再左移4位
6.2.4实例13：通过十六进制数值控制小灯移动
第7章单片机中断系统
7.1中断的基本概念
7.1.1中断的定义和作用
7.1.2中断源
7.1.3中断优先级和中断嵌套
7.2中断控制
7.2.1中断允许寄存器IE
7.2.2中断优先级寄存器IP
第8章单片机的定时器中断
8.1基本概念
8.2定时器概述
8.2.1定时器的结构
8.2.2定时器的工作原理
8.2.3定时器的工作方式
8.2.4定时器/计数器的应用
8.3定时器/计数器的基础应用实例
8.3.1实例14：利用定时器控制小灯闪烁
8.3.2实例15：定时器控制数码管计时
8.3.3实例16：定时器/计数器的应用
8.3.4实例17：定时器制作“一秒大战”程序
第9章数码管静态、动态显示原理
9.1数码管显示原理
9.1.1常见数码管
9.1.2数码管内部电路
9.1.3用万用表检测数码管的引脚排列
9.2数码管显示实例
9.2.1实例18：数码管静态显示
9.2.2实例19：数码管动态显示
9.2.3实例20：数码管综合应用
9.2.4实例21：制作秒表
9.2.5实例22：即将开始表
第10章键盘检测
10.1键盘检测基本原理和键盘分类
10.1.1基本原理
10.1.2键盘分类
10.2独立键盘检测
10.2.1按键分类
10.2.2单片机检测独立键盘原理
10.2.3去抖概述
10.3实例23：独立按键控制小灯亮灭
10.4矩阵键盘检测原理
10.4.1独立键盘的缺点
10.4.24×4矩阵键盘原理
10.4.3键盘扫描方法
10.5矩阵键盘的应用实例
10.5.1实例24：矩阵键盘控制多个小灯
10.5.2实例25：矩阵键盘控制数码管显示
第11章蜂鸣器
11.1蜂鸣器的使用
11.2蜂鸣器的驱动
11.3蜂鸣器实现报警
11.4蜂鸣器拓展示例
11.4.1音调
11.4.2节拍
11.4.3控制发声频率
11.4.4控制发声节拍
11.4.5简谱编码
11.4.6实例26：生日快乐歌演奏
第12章直流电动机
12.1直流电动机概述
12.2直流电动机的基本工作原理
12.2.1直流电动机的结构
12.2.2常见的直流电动机
12.3直流电动机驱动概述(PWM的概念)
12.4直流电动机的基本应用
12.4.1实例27：简单的单向电动机控制
12.4.2实例28：控制电动机的正/反转
第13章步进电动机
13.1步进电动机概述
13.1.1步进电动机的分类
13.1.2步进电动机的系统组合
13.1.3步进电动机的选用
13.1.4步进电动机的基本参数
13.1.5步进电动机的动态指标及术语
13.1.6确定直流供电电源
13.2步进电动机的基本工作原理
13.2.1步进电动机的工作方式(以三相步进电动机为例)
13.2.2步进电动机的工作方式(以四相步进电动机为例)
13.3步进电动机驱动概述
13.3.1步进电动机驱动的基本内容
13.3.2步进电动机驱动的应用
13.4步进电动机的基本设计
13.4.1设计思路
13.4.2注意事项
13.4.3实例29：步进电动机正转
13.4.4实例30：步进电动机正转改进
第14章舵机
14.1伺服电动机概述
14.1.1伺服系统
14.1.2伺服电动机
14.1.3伺服电动机的分类
14.1.4各类伺服电动机的优缺点
14.2舵机概述
14.2.1舵机的基本原理
14.2.2舵机的常见参数
14.2.3舵机的分类与特点
14.3舵机的使用方法
14.4舵机使用注意事项
14.5实例31：控制舵机
第15章通信协议与液晶
15.1波特率
15.2串行通信和并行通信
15.2.1串行通信
15.2.2并行通信
15.2.3实例32：串行口通信编程
15.3I2C总线
15.3.1I2C总线概述
15.3.2I2C总线硬件结构
15.3.3数据位的有效规定
15.3.4AT24C02概述
15.3.5实例33：I2C总线的应用
15.4液晶
15.4.1液晶概述
15.4.2常用液晶的操作
15.4.3实例34：液晶显示字符串
第16章传感器与物联网
16.1物联网的基本概念与发展
16.1.1物联网的基本概念
16.1.2物联网的发展
16.2物联网中的传感器
16.3传感器模块
16.3.1光敏电阻模块
16.3.2红外寻迹模块
16.3.3温度传感器模块
16.3.4温湿度传感器模块
16.3.5雨滴传感器模块
16.3.6CO2检测传感器模块
16.3.7触摸传感器模块
16.3.8超声波传感器模块
16.3.9雾霾传感器模块
16.3.10霍尔传感器模块
16.3.11ADXL345加速度传感器模块
16.3.12地磁传感器模块
16.4常用的通信模块
16.4.12.4GHz无线数据传输模块
16.4.2WiFi通信模块
16.4.3蓝牙通信模块
16.4.4ZigBee通信模块
16.4.5几种通信模块的对比
16.5家居物联系统
16.5.1家居物联系统的概念
16.5.2家居物联系统的构成
16.5.3家居物联系统的功能
16.5.4家居物联系统工程案例
16.6医疗物联系统
16.6.1家庭健康仪器
16.6.2医院中的物联系统
16.6.3区域卫生系统
16.7交通物联系统
16.7.1交通物联系统的产生
16.7.2物联网在交通物联系统上的实际应用
16.8物流物联系统
16.8.1组成模块
16.8.2建立数据库
16.8.3智能物流信息系统
16.8.4自动分拣系统
16.8.5智能包装
16.8.6影响及展望
第17章单片机控制与物联网实例
17.1智能温室
17.1.1实例35：智能温室
17.1.2实例36：智能温室控制器
17.2机器人推箱子比赛
17.2.1任务简介
17.2.2实例37：机器人控制
参考文献
附录各章节使用器件列表
后记