了得網計算機/網絡_C語言單片機控制及應用項目教程

編輯推薦

本書以任務驅動為主線，結合考證需要精心設計任務（項目），以必需、夠用為原則，注重工程實踐，強化動手能力的培養，本書還附有多套考證樣題，適合不同層次讀者的需要。全書共設置了13個任務（項目），通過對13項制作任務的講解，讓讀者掌握單片機的基本知識和技能實訓。非常實用，非常落地。非常有效的一本C語言單片機的書。

內容簡介

本書以任務驅動為主線，結合考證需要精心設計任務（項目），以必需、夠用為原則，注重工程實踐，強化動手能力的培養，書後附有多套考證樣題，適合不同層次讀者的需要。本書共設置了13個項目，通過對13項制作任務的講解，讓讀者掌握單片機入門知識、輸入與輸出口應用、鍵盤接口技術、中斷原理及應用、定時/計數器原理及應用、數碼管靜態顯示、數碼管動態顯示、LED點陣顯示、A/D轉換、D/A轉換、串口通信技術、I2C總線技術以及液晶顯示溫度計設計等相關知識，重點突出各項技能實訓。本書以培養讀者對單片機的應用能力為宗旨，突出基礎知識的掌握和實踐技能的訓練，充分體現了職業院校為國家培養技能人纔的特點。

作者簡介

楊旭方老師長期工作於科研與教學線，近年來主持包括大型四軸多旋翼無人機（主持）、會說話的房子（主持）、無人偵查車（主持）、聲控臺燈（主持）、聲控機器人（主持）、自平衡防暈椅（主持）、單片機實驗/實習（主持）等17項科研產品的開發，並承擔大型*省級科研課題，是廣東省計算機輔助設計（電子類）職業技能鋻定專家、廣東省技工院校省級督導員、廣東省技工院校電工電子組副組長、廣東省職業培訓和技工教育協會學術委員會委員、中國職工教育和職業培訓協會優秀科研成果專業評委、廣東省職業培訓和技工教育協會優秀科研成果專業評委，出版過多部電子技術、單片機、機器人方面的著作。

項目一單個彩燈閃爍——單片機入門知識1
1.1 能力培養2
1.2 任務分析2
1.3 如何使用LED發光二極管2
1.4 如何使用二進制數和十六進制數3
1.4.1 數制3
1.4.2 數制轉換4
1.5 如何使用單片機5
1.5.1 單片機簡介5
1.5.2 MCS-51單片機引腳6
1.5.3 MCS-51單片機的基本結構8
1.5.4 MCS-51單片機時序與時鐘電路8
1.5.5 MCS-51單片機復位及復位電路10
1.5.6 MCS-51單片機存儲器結構10項目一單個彩燈閃爍——單片機入門知識1
1.1 能力培養2
1.2 任務分析2
1.3 如何使用LED發光二極管2
1.4 如何使用二進制數和十六進制數3
1.4.1 數制3
1.4.2 數制轉換4
1.5 如何使用單片機5
1.5.1 單片機簡介5
1.5.2 MCS-51單片機引腳6
1.5.3 MCS-51單片機的基本結構8
1.5.4 MCS-51單片機時序與時鐘電路8
1.5.5 MCS-51單片機復位及復位電路10
1.5.6 MCS-51單片機存儲器結構10
1.6 如何設計LED發光二極管與單片機接口電路16
1.7 如何設計單個彩燈閃爍程序17
1.7.1 置1和清0操作17
1.7.2 延時子程序17
1.7.3 單個彩燈閃爍程序設計19
考考你自己20
項目二廣告燈控制——輸入/輸出口應用21
2.1 能力培養22
2.2 任務分析22
2.3 單片機I/O端口22
2.3.1 P0口（P0.0～P0.7）22
2.3.2 P1口（P1.0～P1.7）23
2.3.3 P2口（P2.0～P2.7）23
2.3.4 P3口（P3.0～P3.7）24
2.4 單片機的存儲器25
2.4.1 程序存儲器—ROM25
2.4.2 片內數據存儲器—RAM26
2.4.3 片外數據存儲器—RAM28
2.5 C51標識符和關鍵字28
2.5.1 C51標識符29
2.5.2 關鍵字29
2.6 C51基本數據類型29
2.6.1 char字符類型29
2.6.2 int整型30
2.6.3 long長整型30
2.6.4 float浮點型30
2.6.5 *指針型30
2.6.6 bit位標量30
2.6.7 sfr特殊功能寄存器30
2.6.8 sfr16 16位特殊功能寄存器30
2.6.9 sbit可尋址位31
2.7 C51的常量與變量31
2.7.1 常量31
2.7.2 變量31
2.7.3 變量的存儲類型32
2.8 C51常用運算符33
2.8.1 賦值運算符與賦值表達式33
2.8.2 算術運算符33
2.8.3 關繫運算符與關繫表達式34
2.8.4 邏輯運算符34
2.8.5 位運算符34
2.8.6 自增和自減運算符35
2.8.7 復合賦值運算符35
2.9 如何設計發光二極管與單片機接口硬件電路35
2.10 如何設計廣告燈C程序36
2.10.1 任務分析36
2.10.2 花樣流水燈程序設計37
考考你自己40
項目三鍵盤控制顯示——鍵盤接口技術41
3.1 能力培養42
3.2 任務分析42
3.3 如何將鍵擊動作轉換為位數字量信息42
3.3.1 如何使用鍵盤42
3.3.2 如何消除鍵盤抖動與轉換位數字量43
3.3.3 如何識別按鍵與計算鍵值44
3.4 如何設計鍵盤與單片機接口電路48
3.4.1 獨立式鍵盤與單片機接口電路——鍵盤控制顯示任務48
3.4.2 行列式鍵盤與單片機接口電路49
3.5 如何使用基本算術運算指令51
3.5.1 加法運算51
3.5.2 減法運算52
3.5.3 乘法指令52
3.5.4 除法指令52
3.6 如何使用基本邏輯運算指令53
3.7 如何設計鍵盤接口程序54
3.7.1 編程實現鍵值識別54
3.7.2 鍵盤控制LED燈顯示56
考考你自己59
項目四報警器設計——中斷原理及應用60
4.1 能力培養61
4.2 任務分析61
4.3 如何使用MCS-51單片機中斷繫統61
4.3.1 中斷的概念與功能61
4.3.2 MCS-51單片機的中斷繫統63
4.3.3 中斷編程66
4.4 如何設計安防報警電路71
4.4.1 如何使用安防探測器71
4.4.2 安防報警電路73
4.4.3 安防報警器與單片機接口電路74
4.5 如何設計安防報警程序75
4.5.1 繫統初始化及中斷服務程序75
4.5.2 主程序76
4.5.3 程序清單列表76
考考你自己77
項目五定時控制器的設計——定時/計數器原理及應用78
5.1 能力培養78
5.2 任務分析79
5.3 如何使用定時/計數器79
5.3.1 定時/計數器的結構79
5.3.2 定時/計數器的結構與工作原理80
5.3.3 單片機定時/計數器的方式寄存器和控制寄存器80
5.3.4 定時/計數器的工作方式81
5.3.5 定時器/計數器的定時/計數範圍83
5.4 如何設計定時控制器84
考考你自己86
項目六一位數碼顯示器設計——數碼管靜態顯示87
6.1 能力培養88
6.2 任務分析88
6.3 如何使用數碼管88
6.3.1 數碼管的內部結構88
6.3.2 數碼管的類型89
6.4 如何設計數碼管與單片機接口電路90
6.5 如何設計數碼管顯示程序91
6.5.1 顯示日期的個位數字91
6.5.2 9S計數器91
考考你自己93
項目七學號顯示器設計——數碼管動態顯示94
7.1 能力培養94
7.2 任務分析94
7.3 數碼管動態顯示原理95
7.4 如何設計數碼管與單片機動態顯示接口電路95
7.5 如何設計數碼管動態顯示程序96
7.5.1 學號顯示器程序流程圖96
7.5.2 學號顯示器程序97
考考你自己98
項目八漢字顯示設計——LED點陣顯示99
8.1 能力培養100
8.2 任務分析100
8.3 如何顯示漢字100
8.3.1 漢字像素顯示形式100
8.3.2 LED點陣屏的內部結構101
8.4 如何設計漢字點陣顯示電路102
8.5 如何設計漢字點陣顯示程序102
考考你自己104
項目九數字式溫度計——A/D轉換與單片機接口技術105
9.1 能力培養105
9.2 任務分析106
9.3 A/D轉換基本知識106
9.3.1 A/D轉換器原理106
9.3.2 A/D轉換器性能指標108
9.4 如何使用A/D轉換器108
9.5 如何設計A/D轉換器與單片機接口電路110
9.6 如何設計A/D轉換器與單片機接口程序110
考考你自己112
項目十鋸齒波信號發生器——D/A轉換與單片機接口技術113
10.1 能力培養113
10.2 任務分析113
10.3 D/A轉換基本知識114
10.3.1 D/A轉換器原理114
10.3.2 D/A轉換器性能指標114
10.4 如何使用D/A轉換器115
10.5 如何設計D/A轉換器與單片機接口電路116
10.6 如何設計D/A轉換器與單片機接口程序117
考考你自己117
項目十一串行通信設計——串口通信原理及應用118
11.1 能力培養119
11.2 任務分析119
11.3 如何使用串口通信技術119
11.3.1 串行通信的分類119
11.3.2 串行通信的制式121
11.4 如何使用MCS-51單片機串行口122
11.4.1 串行口特殊功能寄存器122
11.4.2 串行口的工作方式124
11.5 如何設計單片機串口通信電路127
11.6 如何設計單片機串口通信程序129
11.6.1 任務分析129
11.6.2 程序流程圖設計129
11.6.3 程序清單130
考考你自己132
項目十二單片機記錄開機次數設計——I2C總線技術133
12.1 能力培養134
12.2 任務分析134
12.3 如何使用I2C總線134
12.3.1 I2C總線134
12.3.2 I2C總線數據傳送135
12.4 E2PROM器件AT24C02136
12.5 如何設計單片機記錄開機次數電路137
12.6 如何模擬單片機I2C總線數據139
12.7 如何編寫單片機記錄開機次數的程序142
12.7.1 程序流程圖設計142
12.7.2 程序清單143
考考你自己144
項目十三多功能溫度計設計——液晶顯示溫度計145
13.1 能力培養146
13.2 任務分析146
13.3 如何使用LCD1602146
13.4 如何設計LCD1602與單片機接口電路148
13.5 如何設計LCD1602顯示程序150
考考你自己166
附錄A 常用芯片引腳167
附錄B ASCII碼表171
附錄C 單片機裝調工專項能力認證173
單片機裝調工專項能力認證鋻定標準（中級）173
單片機裝調工專項能力認證（中級）模擬試題1176
單片機裝調工專項能力認證（中級）模擬試題2179
單片機裝調工專項能力認證（中級）模擬試題3182
單片機裝調工專項能力認證（中級）模擬試題4185
單片機裝調工專項能力認證（中級）模擬試題5188
單片機裝調工專項能力認證（中級）模擬試題6191
單片機裝調工專項能力認證（中級）模擬試題7194

前言

本教程融進了作者多年教學實踐和科研工作的經驗積累，是作者多年課程教學改革成果的體現，編寫特色如下。
1. 以“任務驅動”為主線，通過“項目任務”帶動教學
本教程編寫以“布置任務”、“分析任務”“探索知識”和“完成任務”為主線，將知識點融入到活生生的“任務”中，讓讀者在完成“任務”的過程中激發興趣，掌握知識，並培養發現問題、分析問題和解決問題的能力。
2. 結合考證需要，精心設計“項目任務”
本教程結合單片機快速開發專項能力認證和實際教學要求，精心設計“項目任務”，力求“任務”符合考試大綱要求，同時，為了降低學習難度，將學習重點、難點巧妙地隱含到各個小“任務”中，力求一個“任務”解決2~3個重點和難點。
3. 以“夠用、適用”為原則，注重工程實踐本教程融進了作者多年教學實踐和科研工作的經驗積累，是作者多年課程教學改革成果的體現，編寫特色如下。
1. 以“任務驅動”為主線，通過“項目任務”帶動教學
本教程編寫以“布置任務”、“分析任務”“探索知識”和“完成任務”為主線，將知識點融入到活生生的“任務”中，讓讀者在完成“任務”的過程中激發興趣，掌握知識，並培養發現問題、分析問題和解決問題的能力。
2. 結合考證需要，精心設計“項目任務”
本教程結合單片機快速開發專項能力認證和實際教學要求，精心設計“項目任務”，力求“任務”符合考試大綱要求，同時，為了降低學習難度，將學習重點、難點巧妙地隱含到各個小“任務”中，力求一個“任務”解決2~3個重點和難點。
3. 以“夠用、適用”為原則，注重工程實踐
全教程以“任務”為主線，以考證、工程實際需要為目的組織、安排項目內容，以“夠用、適用”為原則，摒棄過時、應用不多且難度較大的內容，力求內容能滿足上崗、教學和生產需要，真正做到學習與就業無縫對接。
4. 強化動手能力培養，適合不同層次學習需求
全教程所有“任務”制作步驟簡潔明了，讀者根據書中操作提示便可以完成“任務”，通過“任務”的解決，培養讀者實操能力。
本書由楊旭方任主編，顏重波、張俊武任副主編，餘巧書、謝振興、姜異秀參與編寫。其中楊旭方編寫項目六、項目九、項目十和附錄A、附錄B、附錄C，顏重波編寫項目一至項目四，張俊武編寫項目七、項目八、項目十二，謝振興編寫項目十一，餘巧書編寫項目十三，姜異秀編寫項目五，全書由楊旭方統稿，並得到了陳鍵等老師大力幫助，在此表示感謝！
由於作者水平有限，書中難免有不妥之處，懇請讀者批評指正。

編者
二〇一七年八月三日

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