单片机技术与应用

本书以51系列单片机为基础，详细介绍了单片机的应用技术。本书将岗位技能要求、职业技能竞赛、职业技能等级证书标准有关内容有机融入，是“岗课赛证”融通式教材。本书结合在线课程等多种配套资源，是可听、可视、可练的新形态立体化教材。 　　本书共有7个项目，主要包括LED流水灯设计、简易抢答器设计、抽奖器设计、简易秒表设计、简易电子琴设计、温度检测报警系统设计、数字电压表和D/A转换器设计。所选项目通过仿真软件可以看到程序的运行结果，也可以实际动手制作。本书以培养单片机技术能力为主线，体现了“教、学、做”一体化的教学思想。 　　本书可以作为高职高专院校和继续教育学院机电一体化技术、电气自动化技术、电子信息工程技术及物联网应用技术等专业的教材，也可以供从事单片机应用与产品开发等相关工作的工程技术人员参考使用。

职业院校教师

前言 二维码资源索引 项目1　LED流水灯设计 １ 项目导读 1 项目目标 1 任务1.1　认识单片机 1 1.1.1　单片机基础知识 1 1.1.2　单片机最小系统 5 任务1.2　单片机开发软件使用 8 1.2.1　单片机硬件仿真设计软件 8 1.2.2　单片机程序开发软件 10 任务1.3　单片机最小系统设计 14 1.3.1　单片机最小系统硬件设计 14 1.3.2　单片机最小系统软件设计 19 任务1.4　流水灯设计 22 1.4.1　LED流水灯电路分析 22 1.4.2　LED流水灯程序分析与设计 23 1.4.3　LED流水灯电路焊接制作 25 任务1.5　拓展训练　单片机最小系统安装与调试 26 1.5.1　单片机最小系统电路安装 26 1.5.2　单片机最小系统电路调试 30 1.5.3　“重走长征路，点亮中国芯”LED流水灯设计 34 项目小结 35 课后练习 35 项目2　简易抢答器设计 37 项目导读 37 项目目标 37 任务2.1　独立按键识别检测 37 2.1.1　按键识别 37 2.1.2　单键控制单灯硬件设计 39 2.1.3　单键控制单灯软件设计 40 2.1.4　进阶提高 40 任务2.2　1位数码管显示设计 42 2.2.1　数码管原理简述 42 2.2.2　1位数码管显示电路硬件设计 45 2.2.3　1位数码管显示电路软件设计 45 2.2.4　进阶提高 46 任务2.3　6位数码管显示设计 47 2.3.1　动态显示的概念 47 2.3.2　单片机驱动数码管动态显示举例 48 2.3.3　单片机驱动6位数码管显示电路硬件设计 49 2.3.4　单片机驱动6位数码管显示电路软件设计 49 2.3.5　进阶提高 50 任务2.4　抢答器设计 52 2.4.1　状态机的概念 52 2.4.2　抢答器电路硬件设计 53 2.4.3　抢答器电路软件设计 53 任务2.5　拓展训练　手动计数器设计 57 项目小结 60 课后练习 60 项目3　抽奖器设计 61 项目导读 61 项目目标 61 任务3.1　外部中断的简单实例 61 3.1.1　中断的概述 61 3.1.2　中断相关寄存器 63 3.1.3　中断响应 66 3.1.4　外部中断控制LED闪烁电路硬件设计 67 3.1.5　外部中断控制LED闪烁电路软件设计 68 任务3.2　外部中断的复杂实例 68 3.2.1　外部中断的复杂电路硬件设计 69 3.2.2　外部中断的复杂电路软件设计 69 任务3.3　中断嵌套实例 70 3.3.1　中断嵌套的概念 71 3.3.2　中断嵌套电路硬件设计 71 3.3.3　中断嵌套电路软件设计 72 任务3.4　数码管显示抽奖器设计 73 3.4.1　数码管显示抽奖器设计分析 73 3.4.2　数码管显示抽奖器硬件设计 73 3.4.3　数码管显示抽奖器软件设计 74 任务3.5　拓展训练　生产线报警器设计 76 项目小结 78 课后练习 78 项目4　简易秒表设计 80 项目导读 80 项目目标 80 任务4.1　基于单片机定时/计数器的LED控制系统设计 80 4.1.1　单片机定时/计数器的结构与功能 80 4.1.2　单片机定时/计数器寄存器 82 4.1.3　单片机定时/计数器的初始化 83 4.1.4　单片机定时/计数器的工作方式 85 4.1.5　LED控制系统硬件设计 92 4.1.6　LED控制系统软件设计 92 任务4.2　简易秒表的设计 93 4.2.1　液晶显示简介 94 4.2.2　LCD1602液晶显示模块 95 4.2.3　单片机驱动LCD1602实例 101 4.2.4　简易秒表硬件设计 105 4.2.5　简易秒表软件设计 106 任务4.3　拓展训练　倒计时器设计 109 项目小结 112 课后练习 112 项目5　简易电子琴设计 114 项目导读 114 项目目标 114 任务5.1　行列扫描法按键检测 114 5.1.1　矩阵键盘描述 114 5.1.2　行列扫描法实现数码管显示矩阵键盘键值硬件设计 116 5.1.3　行列扫描法实现数码管显示矩阵键盘键值软件设计 116 任务5.2　线反转法按键检测 118 5.2.1　线反转法 118 5.2.2　线反转法实现数码管显示矩阵键盘键值硬件设计 119 5.2.3　线反转法实现数码管显示矩阵键盘键值软件设计 120 任务5.3　单片机发“哆来咪” 121 5.3.1　认识蜂鸣器 121 5.3.2　单片机发“哆来咪”硬件设计 123 5.3.3　单片机发“哆来咪”软件设计 123 任务5.4　简易电子琴的设计 126 5.4.1　C语言基本语句 126 5.4.2　简易电子琴硬件设计 126 5.4.3　简易电子琴软件设计 127 任务5.5　扩展训练　电子密码锁设计 130 5.5.1　电子密码锁硬件设计 130 5.5.2　电子密码锁软件设计 130 项目小结 134 课后练习 134 项目6　温度检测报警系统设计 136 项目导读 136 项目目标 136 任务6.1　认识串行口 136 6.1.1　串行通信基础知识 137 6.1.2　AT89C51的串行口 140 6.1.3　串行口测试电路硬件设计 146 6.1.4　串行口测试电路软件设计 146 6.1.5　串行口测试硬件仿真 148 任务6.2　用串行口扩展I/O口 148 6.2.1　工作于方式0扩展输出口 148 6.2.2　利用74LS164扩展输出口硬件设计 149 6.2.3　利用74LS164扩展输出口软件设计 149 6.2.4　利用74LS164扩展输出口硬件仿真 150 6.2.5　工作于方式0扩展输入口 150 6.2.6　利用74LS165扩展输入口硬件设计 151 6.2.7　利用74LS165扩展输入口软件设计 152 6.2.8　利用74LS165扩展输入口硬件仿真 152 任务6.3　单片机双机通信 153 6.3.1　双机通信系统 153 6.3.2　单片机与单片机之间的通信实现 153 6.3.3　双机通信硬件设计 154 6.3.4　双机通信软件设计 154 6.3.5　双机通信硬件仿真 155 6.3.6　多机通信 155 任务6.4　个人计算机与单片机通信 156 6.4.1　RS-232C接口标准 157 6.4.2　个人计算机与单片机通信硬件设计和软件设计 159 6.4.3　个人计算机与单片机通信显示硬件设计 160 6.4.4　个人计算机与单片机通信显示软件设计 160 任务6.5　DS18B20温度采集报警系统设计 162 6.5.1　DS18B20介绍 163 6.5.2　DS18B20测温电路硬件设计 168 6.5.3　DS18B20测温电路软件设计 169 6.5.4　测温系统硬件设计 172 6.5.5　测温系统软件设计 172 任务6.6　拓展训练　红外测温系统设计 176 6.6.1　红外测温系统硬件设计 177 6.6.2　红外测温系统软件设计 177 项目小结 182 课后练习 182 项目7　数字电压表和D/A转换器设计 183 项目导读 183 项目目标 183 任务7.1　数字电压表设计 183 7.1.1　A/D转换基本原理 184 7.1.2　ADC0809芯片介绍 186 7.1.3　基于ADC0809的数字电压表硬件设计 189 7.1.4　基于ADC0809的数字电压表软件设计 190 任务7.2　D/A转换器设计 192 7.2.1　DAC0832芯片介绍 192 7.2.2　D/A转换器硬件设计 194 7.2.3　D/A转换器软件设计 194 任务7.3　拓展训练　直流电动机的控制 197 项目小结 199 课后练习 199 参考文献　 200