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本書以51繫列單片機為載體，采用項目化教學方式，由淺入深地安排實訓內容，將知識點和相關實訓內容結合，突出對讀者動手能力的培養。項目內容包含了基礎和拓展兩大部分。基礎部分包括單片機開發環境構建、流水燈、蜂鳴器、LED顯示器、按鍵輸入、中斷、定時器和串口通信等內容，免費贈送的開發板可設計實驗完全覆蓋這些內容；拓展部分則是精選出的具有代表性的真實項目，體現了時代性的創客特色，包括紅外遙控、聲音傳感器、溫度傳感器、傾斜開關、超聲傳感器、人體紅外傳感器、火焰傳感器和無線模塊等內容。同時，本書配套的網站提供了更多的實訓項目資源，進一步提高讀者實戰技能，體現“互聯網+”特色。

吳險峰，華中科技大學模式識別和智能繫統專業博士，曾在某跨國通信企業工作多年，主持和參與50多項國際項目，具備豐富的項目實戰和管理經驗。現為深圳信息職業技術學院嵌入式專業的教師，工作期間主持和參與多項課題，公開發表論文十餘篇，教學經驗豐富。

項目1構建單片機開發環境 1
1．1項目分析 2
1．2技術準備 2
1．2．1單片機繫統簡介 2
1．2．2安裝USB驅動程序 2
1．2．3單片機程序燒錄方法和相關工具 3
1．2．4使用單片機開發軟件Keil4 5
項目2了解開發板 8
2．1項目分析 9
2．2技術準備 9
2．2．1亞博BST-M51模塊電路圖 9
2．2．2亞博科技BST-M51學習板
功能模塊圖 10
項目3點亮一個LED 11
3．1項目分析 12
3．2技術準備 12
3．2．1理論知識 12
3．2．2程序基礎 12
3．3項目實施 26
項目４流水燈實驗 29
4．1項目分析 30
4．2技術準備 30
4．2．1流水燈硬件實物 30
4．2．2流水燈原理圖 30
4．2．3流水燈實驗理論知識 31
4．2．4定時器的結構 33
4．2．5定時器的TMOD和TCON寄存器 33
4．2．6定時器工作方式 34
4．2．7定時器編程步驟 34
4．3項目實施 35
項目5蜂鳴器實驗 38
5．1項目分析 39
5．2技術準備 39
5．2．1蜂鳴器硬件實物 39
5．2．2蜂鳴器實驗相關電路 39
5．2．3串行接口的結構 40
5．2．4串口的4種工作方式和波特率 41
5．2．5C51串口編程 43
5．3項目實施 43
5．3．1簡單蜂鳴器發聲實驗 43
5．3．2給前面任務的流水燈加入報警效果 44
項目6LED顯示器靜態顯示 46
6．1項目分析 47
6．2技術準備 47
6．2．1LED顯示器靜態顯示簡介 47
6．2．2LED顯示器可顯示內容和特點 47
6．2．3LED顯示器的結構與原理 47
6．2．4LED顯示2種接法 48
6．3項目實施 49
項目7LED顯示器動態顯示 51
7．1項目分析 52
7．2技術準備 52
7．2．1LED顯示器動態顯示與掃描原理 52
7．2．24位LED顯示器的動態和靜態顯示連接方式圖 52
7．2．3編程實驗理論準備 52
7．3項目實施 55
項目8獨立鍵盤輸入 58
8．1項目分析 59
8．2技術準備 59
8．2．1獨立鍵盤輸入理論知識 59
8．2．2硬件模塊工作原理 59
8．2．3認識輕觸開關按鍵 60
8．2．4鍵盤的分類 61
8．3項目實施 61
項目9單片機中斷繫統 63
9．1項目分析 64
9．2技術準備 64
9．2．1單片機中斷繫基本概念 64
9．2．2中斷傳送方式及其特點 64
9．2．380C51中斷繫統 65
9．2．4中斷服務函數 68
9．3項目實施 69
9．3．1外部中斷低電平觸發 69
9．3．2外部中斷下降沿觸發 70
項目10單片機定時器 71
10．1項目分析 72
10．2技術準備 72
10．2．1單片機定時基礎 72
10．2．2定時/計數器T0的工作原理 72
10．2．3定時/計數器的結構及工作原理 72
10．2．4定時/計數器的工作方式 75
10．3項目實施 77
項目11串口通信 79
11．1項目分析 80
11．2技術準備 80
11．2．1串口通信理論知識 80
11．2．2計算機通信的分類 80
11．2．3串行通信與並行通信 80
11．2．4信號的調制與解調 82
11．2．5串行通信的錯誤校驗 82
11．2．6傳輸速率及其與傳輸距離的關繫 83
11．2．7串口結構 83
11．2．8串行通信的數據結構 83
11．3項目實施 85
項目12綜合實驗：秒表 87
12．1項目分析 88
12．2技術準備 88
12．3項目實施 88
項目13LCD顯示器靜態顯示字符 93
13．1項目分析 94
13．2技術準備 94
13．2．1LCD 1602介紹 94
13．2．2LCD1602的驅動操作 95
13．2．3LCD 1602的指令碼 96
13．2．4RAM地址映射圖 97
13．3項目實施 97
項目14紅外遙控 102
14．1項目分析 103
14．2技術準備 103
14．2．1紅外線 103
14．2．2NEC協議 108
14．2．3紅外遙控器鍵碼值 109
14．3項目實施 109
14．3．1紅外線發送 109
14．3．2紅外線接收 113
項目15簡易計算器（LED顯示器顯示） 117
15．1項目分析 118
15．2技術準備 118
15．3項目實施 118
15．4技術拓展 120
項目16音樂噴泉 122
16．1項目分析 123
16．2技術準備 123
16．2．1模塊原理圖 123
16．2．2模塊接口說明 124
16．3項目實施 124
16．4技術拓展 125
項目17防盜報警器 127
17．1項目分析 128
17．2項目準備 128
17．3項目實施 129
項目188×8點陣顯示“愛心” 131
18．1項目分析 132
18．2技術準備 132
18．2．18×8點陣介紹 132
18．2．2MAX7219介紹 132
18．2．3MAX7219引腳說明 132
18．2．4串行數據格式 133
18．2．5可尋址的數據寄存器和控制寄存器 133
18．3項目實施 134
18．4技術拓展 136
項目19溫度計顯示 138
19．1項目分析 139
19．2技術準備 139
19．2．1DS18B20單線總線的工作方式 139
19．2．2DS18B20的操作步驟 142
19．3項目實施 145
19．4技術拓展 148
項目20測距顯示 150
20．1項目分析 151
20．2技術準備 151
20．2．1HC-SR04超聲波測距模塊 151
20．2．2超聲波測距原理 152
20．3項目實施 153
20．4技術拓展 158
20．4．1超聲波測距（LED顯示器顯示改I/O端口） 158
20．4．2超聲波測距LCD1602顯示 159
項目21步進電機控制 161
21．1項目分析 162
21．2技術準備 162
21．2．1步進電機簡介 162
21．2．2步進電機轉動原理及內部結構 162
21．2．3ULN2003 163
21．3項目實施 163
21．3．1單-雙八拍 163
21．3．2加、減速 166
21．3．3雙四拍 168
21．4技術拓展 170
21．4．1正、反轉 170
21．4．2速度調節 171
21．4．3自制秒表 174
項目22A/D-D/A模塊 177
22．1項目分析 178
22．2技術準備 178
22．2．1PCF8591介紹 178
22．2．2PCF8591的器件地址與控制寄存器 179
22．2．3I2C總線的數據傳送 179
22．3項目實施 184
22．4技術拓展 190
22．4．1D/A輸出模塊 190
22．4．2A/D模塊（LCD1602顯示） 190
項目23火焰報警器 193
23．1項目分析 194
23．2技術準備 194
23．2．1光、熱敏電阻拓展接線原理 194
23．2．2火焰傳感器介紹 194
23．3項目實施 194
23．4技術拓展 200
23．4．1熱感燈 200
23．4．2火焰傳感器報警 201
項目24人體紅外感應燈 202
24．1項目分析 203
24．2技術準備 203
24．2．1基本概念及參數 203
24．2．2功能特點 203
24．2．3使用說明 204
24．3項目實施 205
24．4技術拓展 210
項目25無線模塊 211
25．1項目分析 212
25．2技術準備 212
25．2．1NRF24L01簡介 212
25．2．2模塊外接引腳 212
25．2．3SPI 212
25．2．4工作模式 214
25．2．5數據通道 215
25．3項目實施 216
25．4技術拓展 224
項目26智能風扇繫統（綜合實驗） 225
26．1項目分析 226
26．2技術準備 226
26．3?項目實施 226
附件亞博BST-M51主要模塊電路圖 240
參考文獻 244