图书简介:
目 录
第一部分 综合设计
第1章 单片机8路抢答器 2
1.1 功能要求 2
1.2 主要器件介绍——LED数码管显示器 2
1.3 硬件电路设计 4
1.3.1 LED数码管显示电路 4
1.3.2 按键电路 5
1.3.3 声音提示电路 5
1.3.4 单片机电路 6
1.4 程序设计 6
1.4.1 显示程序 6
1.4.2 按键扫描程序 7
1.4.3 报警程序模块 10
1.4.4 主程序模块 10
1.4.5 系统参考程序 11
1.5 功能扩展 21
第2章 LED数字电子钟 22
2.1 功能要求 22
2.2 硬件电路设计 22
2.2.1 数码管动态显示方式及时间显示电路 22
2.2.2 按键接口电路 24
2.2.3 单片机控制电路 24
2.3 系统程序设计 25
2.3.1 时钟计时程序 26
2.3.2 闰年大小月份判别函数 26
2.3.3 时钟显示和日期显示函数 27
2.3.4 按键调整时间函数 28
2.3.5 系统参考程序 29
2.4 功能扩展 33
第3章 超声波测距器的设计 34
3.1 功能要求 34
3.2 主要器件介绍 34
3.2.1 超声波传感器 34
3.3 硬件电路设计 36
3.3.1 超声波模块 37
3.3.2 单片机系统及显示电路 37
3.3.3 声音报警电路 38
3.4 系统的程序设计 39
3.4.1 测距分析 39
3.4.2 主程序 40
3.4.3 超声波测距程序 40
3.4.4 报警程序 41
3.4.5 系统的参考程序 42
3.5 功能扩展 45
第4章 数字温度计的设计 46
4.1 功能要求 46
4.2 主要器件介绍 46
4.3 硬件电路设计 52
4.3.1 单片机最小系统模块 53
4.3.2 显示模块 54
4.4 系统的程序设计 54
4.4.1 程序设计思路 54
4.4.2 系统参考程序 55
4.5 电路调试与功能扩展 59
第5章 液晶多功能电子台历的设计 60
5.1 功能要求 60
5.2 主要器件介绍 60
5.3 系统硬件电路设计 66
5.3.1 温度采集模块 66
5.3.2 时钟电路模块 68
5.3.3 LCD 12864液晶显示模块 68
5.3.4 键盘接口模块 69
5.4 系统的程序设计 70
5.4.1 总体程序流程框图 70
5.4.2 时钟调整时间的流程图 71
5.4.3 修改键“Key2”的程序流程图 72
5.4.4 系统参考程序 72
5.5 功能扩展 118
第6章 数控信号发生器设计 119
6.1 功能要求 119
6.2 主要器件介绍 119
6.3 硬件电路设计 120
6.4 系统程序设计 122
6.4.1 程序设计思路 122
6.4.2 系统参考程序 123
6.5 功能扩展 125
第7章 太阳能热水器控制器的设计 126
7.1 功能要求 126
7.2 主要器件介绍 126
7.3 系统硬件电路设计 128
7.3.1 水位检测处理模块 128
7.3.2 按键处理模块 130
7.3.3 电磁阀模块和电加热模块的接口电路 130
7.3.4 显示模块接口电路 131
7.4 系统程序设计 132
7.4.1 系统程序设计的总流程图 132
7.4.2 温度加热模块子程序流程图 132
7.4.3 水位控制子程序流程图 133
7.4.4 系统参考程序 133
7.5 功能扩展 141
第8章 数控直流稳压电源的设计 142
8.1 功能要求 142
8.2 硬件电路设计 142
8.2.1 系统设计框图及硬件电路 142
8.2.2 烧入模块 143
8.2.3 D/A模块 144
8.2.4 显示、按键模块 145
8.2.5 功率放大模块 147
8.2.6 采样模块 147
8.3 系统程序设计 148
8.3.1 系统主程序流程图 148
8.3.2 按键检测和键值分析程序流程图 148
8.3.3 TLV5616程序流程图 149
8.3.4 PID算法 150
8.3.5 1602显示 151
8.3.6 系统参考程序 152
8.4 功能扩展 161
第9章 智能交通灯控制系统设计 162
9.1 功能要求 162
9.2 主要器件介绍 162
9.3 硬件电路设计 162
9.4 程序设计 164
9.5 功能扩展 169
第10章 环境监测系统设计 170
10.1 功能要求 170
10.2 主要器件介绍 170
10.3 硬件电路设计 171
10.4 程序设计 173
10.5 功能扩展 178
第11章 LED调光器设计 179
11.1 功能要求 179
11.2 硬件电路设计 179
11.2.1 单片机控制电路 180
11.2.2 按键电路 182
11.2.3 继电器电路 182
11.2.4 LED驱动电路 182
11.2.5 电源电路 183
11.3 程序设计 184
11.3.1 PWM功能初始化 185
11.3.2 延时函数 185
11.3.3 按键处理函数 185
11.3.4 系统软件程序 188
11.4 扩展要求 191
第12章 智能电动小车设计 192
12.1 功能要求 192
12.2 主要器件介绍 192
12.3 硬件电路设计 193
12.3.1 单片机最小系统设计 193
12.3.2 循迹模块电路设计 194
12.3.3 电动机驱动模块电路设计 195
12.3.4 舵机转向模块设计 196
12.3.5 电源模块电路的设计 197
12.4 程序设计 198
12.5 功能扩展 203
第13章 触摸遥控器设计 204
13.1 功能要求 204
13.2 主要器件介绍 204
13.2.1 STC89C51RC/RD+系列单片机简介 204
13.2.2 3.2寸液晶触摸屏S95163简介 205
13.3 硬件电路设计 207
13.3.1 单片机控制电路 208
13.3.2 3.2寸彩色触摸屏模块电路 208
13.3.3 电源电路 209
13.3.4 串口模块电路 209
13.4 系统程序设计 210
13.4.1 部分关键函数说明 211
13.4.2 子界面1程序 212
13.4.3 子界面2程序 213
13.4.4 界面切换程序 213
13.4.5 串口通信程序 214
13.4.6 系统软件程序 216
13.5 扩展要求 221
第14章 Zigbee无线通信系统设计 222
14.1 功能要求 222
14.2 主要器件介绍 222
14.3 硬件电路设计 224
14.3.1 无线通信模块(SZ05模块) 225
14.3.2 单片机控制电路 230
14.3.3 串口模块电路 230
14.4 系统程序设计 231
14.5 扩展要求 234
第二部分 单片机基础实验
实验1 输入/输出端口的基本应用 236
1.1 实验目的 236
1.2 实验电路 236
1.3 实验内容 237
1.3.1 设计要求 237
1.3.2 延时程序的设计方法 237
1.3.3 输出口的控制 237
1.4 C语言参考源程序 237
1.5 思考题 238
实验2 中断系统的应用 239
2.1 实验目的 239
2.2 实验内容 239
2.2.1 实验电路1 239
2.2.2 实验电路2 240
2.3 思考题 242
实验3 定时/计数器的
基本应用(一) 243
3.1 实验目的 243
3.2 实验电路 243
3.3 实验内容 243
3.4 程序设计流程图 244
3.5 C语言参考源程序 244
3.6 思考题 245
实验4 单片机串口通信接口的应用 246
4.1 实验目的 246
4.2 实验电路 246
4.3 实验内容 246
4.4 程序设计流程图 246
4.5 C语言参考程序 247
4.6 思考题 248
实验5 定时/计数器的基本应用(二) 249
5.1 实验目的 249
5.2 实验内容 249
5.3 程序设计 249
5.4 思考题 251
实验6 单片机显示接口 252
6.1 实验目的 252
6.2 实验电路 252
6.3 实验内容 253
6.4 C语言参考程序(设学号的后6位是140538) 253
6.5 思考题 253
实验7 单片机键盘的应用 254
7.1 实验目的 254
7.2 实验电路 254
7.3 实验内容 255
7.4 程序流程图 255
7.5 C语言参考源程序 255
7.6 思考题 256
实验8 数模转换的接口应用 257
8.1 实验目的 257
8.2 实验电路 257
8.3 实验内容 257
8.4 程序框图 258
8.5 C语言参考源程序 258
8.6 思考题 259
附录 260
一、Keil C软件使用简介 260
二、Keil C开发环境的使用举例 266
参考文献 273
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前 言
单片机原理及应用是电类专业中应用性很强的课程,实践教学环节对学好这门课程起着非常重要的作用。编者多年来从事单片机原理及应用课程的教学、实践指导和电子竞赛辅导培训,积累了丰富的实践教学经验,同时也深感有一本系统的单片机应用实践教材的重要性。为此,与相关企业合作,结合教学与应用实际,编写了围绕着单片机实验、课程设计、毕业设计、电子设计竞赛辅导等实践环节的单片机实践教学指导书。
本书分为单片机综合设计实例和基础实验两大部分。综合设计实例部分共14章,精选了14个单片机综合应用的实例,内容包括单片机在8路抢答器、LED数字钟、超声波测距器、数字温度计、液晶多功能电子台历、数控信号发生器、太阳能热水器控制器、数控直流稳压电源、智能交通灯控制系统、环境监测系统、LED调光器、智能电动小车、触摸遥控器、Zigbee无线通信系统等14个应用方向的例子。每章都提供了硬件电路原理图及源程序清单,程序采用C语言编写,有利于读者分析、理解及进行实验制作与验证。在每章中还提供了功能扩展要求,读者可参考书中给出的程序做相应的修改,完成功能扩展,逐步提高单片机的应用能力。基础实验部分含8个实验,主要是配合单片机课程教学安排的实验,内容包括输入/输出端口的基本应用、定时/计数器的基本应用、中断系统的应用、串口通信接口的应用、显示接口应用、键盘接口应用、数模转换的接口应用等,附录中给出了Keil C软件使用简介。
本书可作为高等院校的教师和学生进行单片机设计应用实验、课程设计、毕业设计等实践教学的指导教材,或作为大学生参加电子设计竞赛等科技活动的辅导书,也可以作为单片机设计应用开发人员的参考用书。
本书由浙江树人大学的唐颖、程菊花、陈友荣、阮越、许森编写,黄震梁、骆克静等老师也参加了部分工作,全书由唐颖主编并统稿。在本书的编写过程中,借鉴许多教材的宝贵经验,在此谨向这些作者表示诚挚的感谢。
由于编者水平有限,不妥之处在所难免,衷心希望广大读者批评指正。
编 者
2014年12月
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