嵌入式技术应用开发项目教程(微课版)

本书采用“活页手册式”编写形式，基于“项目引领、任务驱动”模式，突出“教、学、做”一体化和边做边学的基本理念，每个项目均由若干个具体任务组成，每个任务均将相关知识和职业岗位基本技能融合在一起，把对知识、实操的学习、训练结合成任务来完成。本书已获得中国半导体行业协会集成电路分会、中国职业教育微电子产教联盟、全国集成电路专业群职业教育标准建设委员会和杭州朗迅科技股份有限公司的认可，可作为全国职业院校技能大赛“集成电路开发及应用”赛项的培训教材，还可以作为“1+X”集成电路开发与测试职业技能等级证书考核的参考教材。

本书基于“1+X”集成电路开发与测试职业技能等级证书考核和全国职业院校技能大赛“集成电路开发及应用”赛项使用的LK32T102嵌入式开发板，共设有10个项目、26个任务、16个技能训练，涵盖了嵌入式系统开发的基本知识和基本实操，包括LED控制设计、跑马灯控制设计、嵌入式电子产品显示控制、嵌入式键盘与中断控制、定时器应用设计、数据采集远程监控设计、基于DS18B20的温度采集监控设计、按键设置液晶显示电子钟设计、基于OLED的电机监控设计、16×16的LED点阵显示设计10个项目。本书采用“活页手册式”编写形式，基于“项目引领、任务驱动”模式，突出“教、学、做”一体化和边做边学的基本理念，每个项目均由若干个具体任务组成，每个任务均将相关知识和职业岗位基本技能融合在一起，把对知识、实操的学习、训练结合成任务来完成。本书已获得中国半导体行业协会集成电路分会、中国职业教育微电子产教联盟、全国集成电路专业群职业教育标准建设委员会和杭州朗迅科技股份有限公司的认可，可作为全国职业院校技能大赛“集成电路开发及应用”赛项的培训教材，还可以作为“1+X”集成电路开发与测试职业技能等级证书考核的参考教材。本书可作为职业院校应用电子技术、电子信息工程技术、集成电路技术、微电子技术、汽车智能技术等相关专业嵌入式设计与开发课程的教材，也可作为广大嵌入式产品设计工作相关人员的自学用书。

卓婧，女，1988年12月，中共党员，硕士。汽车智能技术专业教师，任教多门新能源智能网联汽车岗位核心课程，在行业团体中担任全国集成电路专业群标准建设委员会副秘书长。国家科技部重大专项"战略性优选电子材料”课题组核心成员，国家教学资源库无人机技术应用专业课程无人机电子技术基础课程建设负责人，浙江省课程思政教学项目《新能源汽车技术》团队成员，学院重点产教融合项目负责人，主持教改科研课题多项，与企业合作开展横向课题研发5项，累计到款28万，获得国家实用新型专利3项，软件著作权3项，参与发明专利2项，发表期刊论文10余篇。

项目1 LED控制设计 1
1.1 任务1 新建一个基于Cortex-M0的LK32T102单片机工程模板 2
1.1.1 任务描述 2
1.1.2 认识基于Cortex-M0的LK32T102单片机开发板 2
1.1.3 新建基于Cortex-M0的LK32T102单片机工程模板 4
1.2 认识基于Cortex-M0的LK32T102单片机 11
1.2.1 嵌入式系统 11
1.2.2 ARM Cortex-M0处理器 13
1.2.3 LK32T102单片机 15
1.3 任务2 点亮一个LED 17
1.3.1 任务描述 17
1.3.2 开发第一个基于工程模板的“点亮一个LED”工程 17
1.3.3 位操作及应用 22
1.4 任务3 LED闪烁控制 24
1.4.1 任务描述 24
1.4.2 LED闪烁控制设计与实现 24
1.4.3 文件包含与条件编译 26
【技能训练1-1】声光报警器设计 27
关键知识点梳理 29
问题与训练 30
项目2 跑马灯控制设计 31
2.1 任务4 LED循环点亮控制 32
2.1.1 任务描述 32
2.1.2 LED循环点亮控制实现分析 32
2.1.3 LED循环点亮控制设计与实现 33
【技能训练2-1】LED双向循环点亮控制 34
2.2 LK32T102单片机的I/O口操作 35
2.2.1 认识LK32T102单片机的I/O口寄存器 35
2.2.2 C语言中的define宏定义 40
2.2.3 I/O口寄存器操作的define宏定义 41
【技能训练2-2】define宏定义的应用 43
2.3 任务5 跑马灯控制设计 45
2.3.1 任务描述 45
2.3.2 跑马灯控制实现分析 45
2.3.3 跑马灯控制设计与实现 46
2.3.4 Keil μVision5代码编辑技巧 47
2.4 任务6 基于设备文件的声光跑马灯设计 51
2.4.1 任务描述 51
2.4.2 编写设备文件 51
2.4.3 基于设备文件的声光跑马灯设计与实现 54
关键知识点梳理 56
问题与训练 57
项目3 嵌入式电子产品显示控制 58
3.1 任务7 数码管循环显示0～9 59
3.1.1 任务描述 59
3.1.2 认识数码管 59
3.1.3 数码管循环显示0～9的设计与实现 61
3.1.4 C语言数组 64
【技能训练3-1】数码管循环显示9～0 66
3.2 任务8 数码管动态扫描显示设计 66
3.2.1 任务描述 66
3.2.2 数码管动态扫描显示实现分析 67
3.2.3 数码管动态扫描显示设计与实现 67
【技能训练3-2】共阳极数码管动态扫描显示设计 69
3.3 OLED显示屏 70
3.3.1 认识0.96英寸OLED显示屏 70
3.3.2 OLED显示的关键函数 72
3.3.3 如何提取OLED显示字符的点阵数据 75
3.4 任务9 OLED显示设计 77
3.4.1 任务描述 77
3.4.2 OLED显示实现分析 77
3.4.3 OLED显示设计与实现 81
关键知识点梳理 87
问题与训练 88
项目4 嵌入式键盘与中断控制 89
4.1 任务10 按键控制设计 90
4.1.1 任务描述 90
4.1.2 认识嵌入式键盘 90
4.1.3 按键控制设计与实现 92
【技能训练4-1】一键多功能控制设计 96
4.2 任务11 矩阵键盘设计 98
4.2.1 任务描述 98
4.2.2 认识矩阵键盘 98
4.2.3 矩阵键盘设计与实现 100
4.3 任务12 中断方式的按键控制设计 105
4.3.1 任务描述 105
4.3.2 认识LK32T102单片机中断 105
4.3.3 中断方式的按键控制设计与实现 110
【技能训练4-2】抢答器设计 115
关键知识点梳理 117
问题与训练 118
项目5 定时器应用设计 119
5.1 任务13 基于SysTick的1秒延时设计 120
5.1.1 任务描述 120
5.1.2 认识SysTick定时器 120
5.1.3 SysTick的关键函数编写 124
5.1.4 基于SysTick的1秒延时设计与实现 126
5.2 任务14 呼吸灯设计 128
5.2.1 任务描述 128
5.2.2 认识PWM 128
5.2.3 呼吸灯设计与实现 130
【技能训练5-1】超声波测距设计 133
5.3 任务15 基于数码管的秒表设计 142
5.3.1 任务描述 142
5.3.2 秒表设计分析 142
5.3.3 基于数码管的秒表设计与实现 143
【技能训练5-2】基于OLED的秒表设计 147
关键知识点梳理 150
问题与训练 151
项目6 数据采集远程监控设计 152
6.1 任务16 电压数据采集设计 153
6.1.1 任务描述 153
6.1.2 LK32T102单片机的模数转换 153
6.1.3 电压数据采集设计与实现 154
【技能训练6-1】基于OLED的电压数据采集设计 161
6.2 任务17 LK32T102单片机的串口通信设计 163
6.2.1 任务描述 163
6.2.2 串行通信基本知识 163
6.2.3 认识LK32T102单片机的UART串口 166
6.2.4 UART串口通信设计与实现 167
【技能训练6-2】Printf串口调试 172
6.3 任务18 电压数据采集远程监控设计 173
6.3.1 任务描述 173
6.3.2 远程监控实现分析 173
6.3.3 电压数据采集远程监控设计与实现 174
关键知识点梳理 180
问题与训练 181
项目7 基于DS18B20的温度采集监控设计 182
7.1 DS18B20温度传感器 183
7.1.1 认识DS18B20 183
7.1.2 DS18B20内部结构及功能 185
7.1.3 DS18B20通信协议 187
7.2 任务19 温度采集监控设计 191
7.2.1 任务描述 191
7.2.2 温度采集监控实现分析 192
7.2.3 温度采集监控设计与实现 194
7.3 任务20 基于OLED的温度采集远程监控设计 198
7.3.1 任务描述 198
7.3.2 基于OLED的温度采集远程监控实现分析 198
7.3.3 基于OLED的温度采集远程监控设计与实现 199
【技能训练7-1】2路温度采集远程监控设计 201
关键知识点梳理 204
问题与训练 205
项目8 按键设置液晶显示电子钟设计 206
8.1 LCD12864点阵型液晶显示模块 207
8.1.1 认识LCD12864液晶显示模块 208
8.1.2 LCD12864液晶显示模块内部结构 210
8.1.3 液晶显示坐标关系 212
8.1.4 控制指令及相应代码 212
8.2 任务21 液晶显示电子钟设计 218
8.2.1 任务描述 218
8.2.2 电路接线 219
8.2.3 液晶显示电子钟设计与实现 220
8.3 任务22 按键设置液晶显示电子钟设计 226
8.3.1 任务描述 226
8.3.2 电路接线 226
8.3.3 按键设置电子钟设计与实现 227
【技能训练8-1】基于OLED的按键设置电子钟设计 232
关键知识点梳理 235
问题与训练 235
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