新版大学生电子设计竞赛单片机应用技能指导

    看应用实例，学好单片机，电子竞赛用成绩说话！

本书根据全国大学生电子设计大赛的特点，通过实例引导读者学习和掌握单片机的应用技能。书中实例均采用电子市场上容易买到的元器件进行设计，同时提出单片机开发应用的新理念，提高了读者将理论知识转变为解决方案的能力。本书作者作为带队老师，指导学生参加了多届竞赛，具有丰富的实战经验，书中所选的实例均与竞赛相关。本书可用于赛前对竞赛队伍的集中培训，可以提高参赛队伍的竞赛水平。此外，本书还可作为单片机应用领域的日常参考书。

    蓝和慧，大学教师，具有多年指导大学生电子设计竞赛的丰富经验，所带队伍多次获得省级国家级奖项。

第1章 单片机系统的初步认识 1
1.1 单片机系统的整体印象 1
1.2 认识单片机 5
1.2.1 CPU 5
1.2.2 片内寄存器 6
1.2.3 输入/输出接口（I/O口） 6
1.2.4 特殊功能寄存器（SFR） 8
1.2.5 定时/计数器 9
1.2.6 串行通信接口 10
1.2.7 中断系统 10
1.3 单片机系统的各个组成部分 10
1.4 单片机系统设计与调试的过程 12
第2章 单片机系统显示与键盘功能的实现 15
2.1 应用发光二极管实现显示 15
2.1.1 概述 15
2.1.2 发光二极管的分类 16
2.1.3 发光二极管极性的识别 17
2.1.4 发光二极管与单片机的连接 18
2.1.5 参加比赛时的注意事项 19
2.2 应用数码管显示数字 19
2.2.1 概述 19
2.2.2 数码管的分类 20
2.2.3 数码管的显示方式 21
2.2.4 数码管显示驱动电路 22
2.3 应用液晶显示器显示字符 26
2.3.1 概述 26
2.3.2 液晶显示模块的分类 26
2.3.3 字符型LCM 26
2.3.4 点阵型LCM 31
2.3.5 点阵型LCM典型应用程序 38
2.4 键盘功能的设计 41
2.4.1 概述 41
2.4.2 键盘的分类 41
2.4.3 键盘的工作方式 43
2.4.4 编码式键盘控制芯片 44
第3章 单片机系统模拟量输入的实现 45
3.1 初识A/D转换器 45
3.1.1 概述 45
3.1.2 A/D转换器的性能指标 46
3.1.3 A/D转换器的转换原理 47
3.1.4 常用的A/D转换器型号与外围连接电路 49
3.2 A/D转换器与单片机的连接 54
3.2.1 ADC0804与单片机的连接和程序的编写 54
3.2.2 ADC0809与单片机的连接和程序的编写 60
第4章 单片机系统模拟量输出的实现 67
4.1 初识D/A转换器 67
4.1.1 D/A转换器的概述 67
4.1.2 常用的几种D/A转换器的转换原理 68
4.1.3 D/A转换器的主要技术指标 71
4.1.4 常用的D/A转换器型号与外围连接电路 71
4.2 D/A转换器与单片机的连接 75
4.2.1 DAC0832与单片机之间的直通连接方式 75
4.2.2 DAC0832与单片机之间的“单缓冲”连接方式 76
4.2.3 DAC0832与单片机之间的“双缓冲”连接方式 81
4.3 初识PWM 84
4.3.1 PWM控制方法 85
4.3.2 PWM的原理 86
4.4 PWM的产生方法 88
4.4.1 应用硬件电路输出PWM 88
4.4.2 应用单片机端口输出PWM 92
第5章 单片机系统的数据传输接口 97
5.1 单片机的串行接口 97
5.1.1 串行通信接口的数据传输方式 97
5.1.2 单片机串行接口寄存器 99
5.1.3 串行通信标准 99
5.1.4 单片机串行接口的调试方法 103
5.2 单片机之间的串行通信 103
5.2.1 单片机与单片机之间的单机通信 104
5.2.2 单片机之间的多机通信 110
5.3 单片机系统中的SPI器件 116
5.3.1 SPI总线概述 116
5.3.2 基于SPI总线的时钟日历DS1302 118
5.4 单片机系统中的I2C器件 122
5.4.1 I2C总线概述 122
5.4.2 在单片机中模拟I2C总线接口 127
5.5 单片机系统中的1-Wire器件 130
5.5.1 单总线概述 130
5.5.2 单总线器件简介 131
5.5.3 单总线数据通信协议 134
5.5.4 单总线通信的ROM命令 136
5.5.5 单总线器件的ROM搜索 137
5.5.6 基于单总线的数字温度传感器DS18B20 139
第6章 电动机的单片机控制 145
6.1 初识直流电动机 145
6.1.1 直流电动机的外观 145
6.1.2 直流电动机的工作原理 145
6.1.3 直流电动机的转速 148
6.1.4 直流电动机的特性曲线 149
6.2 直流电动机的驱动方法 150
6.2.1 简单的直流电动机单向驱动 150
6.2.2 应用继电器实现直流电动机的正反转驱动 151
6.2.3 应用晶体管实现直流电动机的正反转驱动 152
6.3 直流电动机转速检测方法 156
6.3.1 光电传感器简介 156
6.3.2 应用反射式光电传感器进行转速检测 156
6.3.3 应用对射式光电传感器进行转速检测 158
6.3.4 转速检测电路的改进 159
6.4 直流电动机的控制方法 159
6.4.1 模拟PID控制器 161
6.4.2 数字PID控制器 162
6.4.3 数字PID控制的应用 163
6.5 初识步进电动机 166
6.6 步进电动机的简单工作原理 166
6.7 步进电动机的驱动电路 168
6.8 使用步进电动机时需要注意的问题 170
6.8.1 转速问题 170
6.8.2 负载问题 171
6.9 舵机 172
第7章 单片机的程序下载方法 174
7.1 编程环境的选择 174
7.1.1 Vision3的工作界面 174
7.1.2 项目的创建 175
7.1.3 项目的设置 178
7.1.4 程序的调试 179
7.2 单片机程序下载方法 182
7.3 ISP程序下载器 184
7.3.1 串口型ISP下载器 185
7.3.2 并口型ISP下载器 187
第8章 典型应用实例 189
8.1 应用发光二极管实现交通灯的模拟控制 189
8.2 应用数码管实现倒计时器的控制 194
8.3 应用字符型LCM显示简单字符与系统时间 200
8.4 应用点阵型LCM显示简单字符与系统时间 205
8.5 应用键盘和数码管实现可控制的电子秒表 208
8.6 键盘与液晶显示器的联合使用 214
8.7 应用A/D转换器设计简单的数字电压表 221
8.8 应用D/A转换器设计简单的波形发生器 227
8.9 应用PWM输出控制LED的亮度 237
8.10 单片机与PC的串行通信 241
8.11 DS1302与单片机组成的数字时钟 250
8.12 DS18B20与单片机组成简易数字温度计 257
参考文献 262