C51单片机应用与C语言程序设计(第4版) ――基于机器人工程对象的项目实践

本书以两轮小型移动机器人的制作与编程项目为主线，通过循序渐进地构建机器人的控制器和传感器电路，并对机器人实现编程和控制，将C51单片机的外围接口特性、内部结构原理、综合应用设计和C语言程序设计等知识和技能传授给学生，打破了传统的先理论后实验的教学方法和教学体系结构，解决了单片机原理与应用，以及C语言程序设计等核心专业基础课程抽象、枯燥与教学效果差的老大难问题。

秦志强，男，全童科教（东莞）有限公司CEO，长期致力于青少年STEAM教育研究和实践工作，中国教育机器人大赛的创办者。拥有全年龄段的机器人教育解决方案和配套教具。编著多部教材，多部教材获得十二五国家规划教材。

第1讲 从Arduino到C51单片机
单片机和微控制器
学习单片机的意义
C51系列单片机
机器人与C51单片机
任务1 获得软件
任务2 安装软件
安装Keil μVision
任务3 硬件连接
连接到计算机上
电源的连接
对教学板和单片机进行通电检查
对教学板和单片机进行通信连接
任务4第一个程序
创建与编辑你的第一个程序
第一个C语言程序：HelloRobot.c
编译你的第一个程序
程序调试
下载可执行文件到单片机
用串口调试软件查看单片机输出信息
HelloRobot.c是如何工作的
printf函数
“while(1);”的作用
HelloRobotYourTurn.c是如何工作的
任务5 做完实验关断电源
第2讲 C51接口与伺服电机控制
C51单片机的输入/输出接口
任务1 单灯闪烁控制
LED电路元件
LED电路搭建
例程：HighLowLed.c
HighLowLed.c是如何工作的
任务2 机器人伺服电机控制信号
例程：BothServoClockwise.c
任务3 计数并控制循环次数
例程：ControlServoRunTimes.c
例程：BothServosThreeSeconds.c
任务4 用计算机来控制机器人的运动
例程：ControlServoWithComputer.c
ControlServoWithComputer.c是如何工作的
第3讲 C语言函数与机器人运动控制
任务1 基本运动动作
例程：RobotForwardThreeSeconds.c
RobotForwardThreeSeconds.c是如何工作的
向后走、原地转弯和绕轴旋转
例程：ForwardLeftRightBackward.c
任务2 匀加速/减速运动
编写匀加速运动程序
例程：StartAndStopWithRamping.c
任务3 用函数调用简化运动程序
例程：MovementsWithFunctions.c
例程：MovementsWithOneFuntion.c
任务4 高级主题—用数组建立复杂运动
字符型数据
数组
例程：NavigationWithSwitch.c
NavigationWithSwitch.c是如何工作的
例程：NavigationWithValues.c
第4讲 C51接口与触觉导航
触觉导航与单片机输入接口
任务1 安装并测试机器人“胡须”
安装“胡须”
测试“胡须”
例程：TestWhiskers.c
位操作符
if语句
？操作符
任务2 通过“胡须”导航
编程使机器人基于“胡须”导航
关系与逻辑运算符
例程：RoamingWithWhiskers.c
“胡须”导航机器人怎样行走
任务3 机器人进入死区后的人工智能决策
编程逃离墙角死区
例程：EscapingCorners.c
EscapingCorners.c是如何工作的
第5讲 C51接口与红外线导航
使用红外线发射和接收器件探测道路
红外前灯
任务1 搭建并测试红外发射和检测器对
元件清单
搭建红外前灯
测试红外发射和检测器对
例程：TestLeftIrPair.c
排错
函数延时的不准确性
任务2 探测和避开障碍物
改变“胡须”程序，使它适用于IR检测和机器人躲避
例程：RoamingWithIr.c
任务3 高性能的IR导航
在每个脉冲信号之间采样以避免碰撞
例程：FastIrRoaming.c
FastIrRoaming.c是如何工作的
任务4 俯视的红外发射和检测器对
推荐材料
用绝缘带模拟桌子的边沿
编程检测边沿
例程：AvoidTableEdge.c
AvoidTableEdge.c是如何工作的
第6讲 C51定时器与机器人的距离检测
用同样的IR组电路检测距离
推荐工具和材料
任务1 定时/计数器的运用
定时/计数器的控制
工作模式
定时/计数器初值的计算
例程：TimeApplication.c
TimeApplication.c是如何工作的
中断
中断优先级
任务2 测试扫描频率
红外检测器频率检测
用频率扫描法进行编程，做距离检测
例程：TestLeftFrequencySweep.c
TestLeftFrequencySweep.c是如何工作的
例程：DisplayBothDistances.c
任务3 尾随小车
对尾随车编程
例程：FollowingRobot.c
FollowingRobot.c是如何工作的
任务4 跟踪条纹带
搭建和测试路径
需要的材料
测试条纹带
绝缘带路径排错
编程跟踪条纹带
例程：StripeFollowingRobot.c
第7讲 C51单片机的UART与机器人串口通信
串口控制寄存器SCON
什么是波特率
波特