本书以项目为导向,采用工程项目开发模式,通过流水灯、8路抢答器、篮球记分牌、万年历和门禁系统5个典型案例,由浅入深、循序渐进,逐步介绍软件Proteus和Keil μVision的使用、单片机结构、LED显示技术、汇编程序设计、中断系统、键盘接口技术、定时器/计数器、LCD显示技术、存储器扩展技术以及串行通信技术。
本书可作为高职院校电子信息类专业的教材,也可供单片机应用系统设计和开发人员以及其他院校电子类专业师生参考、学习使用。
发现问题、解决问题是当今企业对高素质实用型技术人才的基本需求。打破传统的学科体系课程结构,建立基于项目导向、任务驱动、教学做合一的教学方法,是当前高职院校教学改革的方向。培养善于学习、发现问题、解决问题,动手能力强,能很快适应未来工作岗位的技术人才,是编写本教材的目的所在。
与同类教材相比,本教材具有以下特点:
(1) 以项目为导向,从需求分析、硬件电路设计、软件代码编写到产品调试与完善,完全符合企业工程项目开发流程。
(2) 每个项目既相互独立,形成完整产品,又相互关联,由浅入深,逐步延伸、拓展。
(3) 以Proteus作为应用系统设计与仿真平台,在做中学、学中做,实现了从产品概念到设计完成的全过程的训练,一气呵成,大大降低了产品的开发成本,提高了学生的学习积极性。
(4) 高级语言与汇编语言并重。前三个项目既给出了汇编程序,也给出了C语言程序,在尽量理解汇编程序的基础上,注重突出C语言的优越性。
(5) 所有项目的程序均已通过测试,可直接运行,也可在此基础上加以完善和创新。
本书由王先彪主编,唐扬波任副主编,刘冬香主审。参编者分工如下:王先彪编写项目一与项目二;唐扬波编写项目五的关联知识以及项目三;刘继增(罗定职业技术学院)编写项目四的关联知识;陈伟杭、朱然辉测试并编写项目四的程序部分;梁水林测试并编写项目五的程序部分;朱会东(广东德生科技有限公司技术总监)负责全书策划,并对如何培养行业实用型人才提供了宝贵的经验。
本书提供配套电子课件及程序源代码,登录http://www.cedu.cc可免费下载使用。
由于编者水平所限,书中难免存在错误与不足,恳请各位读者批评指正。编者邮箱:wangxb64@163.com或electybo@163.com。
编者2013年8月
项目一流水灯
1.1项目设计
1.1.1项目要求
1.1.2电路设计
1.1.3程序设计
1.1.4项目实施
1.2关联知识
1.2.1仿真工具Proteus
1.2.2仿真工具Keil μVision
1.2.3Proteus与Keil μVision的联合仿真
1.3项目拓展
1.3.1单片机最小系统的开发过程
1.3.2流水灯的功能拓展
项目二抢答器
2.1项目设计 项目一流水灯
1.1项目设计
1.1.1项目要求
1.1.2电路设计
1.1.3程序设计
1.1.4项目实施
1.2关联知识
1.2.1仿真工具Proteus
1.2.2仿真工具Keil μVision
1.2.3Proteus与Keil μVision的联合仿真
1.3项目拓展
1.3.1单片机最小系统的开发过程
1.3.2流水灯的功能拓展
项目二抢答器
2.1项目设计
2.1.1项目要求
2.1.2电路设计
2.1.3程序设计
2.1.4项目实施
2.2关联知识
2.2.1单片机结构
2.2.2LED(Light Emitting Diode)技术
2.2.3汇编程序设计
2.3项目拓展
2.3.1单片机应用系统常见故障与调试
2.3.2查表程序的编写
2.3.3抢答器的功能拓展51单片机应用系统设计与实现目录项目三篮球记分牌
3.1项目设计
3.1.1项目要求
3.1.2电路设计
3.1.3程序设计
3.1.4项目实施
3.2关联知识
3.2.1中断系统
3.2.2键盘接口技术
3.3项目拓展
3.3.1按键处理的常用技巧
3.3.2篮球记分牌的功能拓展
项目四万年历
4.1项目设计
4.1.1项目要求
4.1.2电路设计
4.1.3程序设计
4.1.4项目实施
4.2关联知识
4.2.1定时器/计数器
4.2.2LCD(Liquid Crystal Display)技术
4.2.3数字温度传感器DS18B
4.3项目拓展
4.3.1模/数与数/模转换技术
4.3.2万年历的功能拓展
项目五门禁系统
5.1项目设计
5.1.1项目要求
5.1.2电路设计
5.1.3程序设计
5.1.4项目实施
5.2关联知识
5.2.1存储器扩展技术
5.2.2串行通信技术
5.3项目拓展
5.3.1单片机和RS485通信接口
5.3.2单片机的I/O口模拟串口
5.3.3门禁系统的功能拓展
附录A特殊功能寄存器
附录B单片机伪指令
附录C单片机指令系统
C.1单片机指令格式
C.2寻址方式
C.2.1立即数寻址
C.2.2直接寻址
C.2.3寄存器寻址
C.2.4寄存器间接寻址方式
C.2.5位寻址
C.2.6基址寄存器加变址寄存器间接寻址
C.2.7相对寻址
C.3指令系统
C.3.1指令分类
C.3.2数据传送类指令
C.3.3算术运算指令
C.3.4逻辑运算指令
C.3.5控制转移指令
C.3.6位操作指令
参考文献
2.3项目实现过程
2.4项目总结
2.5拓展训练——大棚温度测试系统的设计与实现
项目3交通灯的设计与实现
3.1MCS51系列单片机的定时器/计数器概述
3.1.1定时器/计数器的内部结构
3.1.2定时器/计数器的控制
3.2定时器/计数器的工作方式
3.2.1工作方式
3.2.2工作方式
3.2.3工作方式
3.2.4工作方式
3.3定时器/计数器的应用
3.4项目实现过程
3.5项目总结
3.6拓展训练——三岔路口交通灯的设计与实现
项目4数字时钟的设计与实现
4.1中断技术
4.1.1中断的基本概念
4.1.2中断的功能与作用
4.1.3中断源及中断的分类
4.1.4中断的流程
4.2MCS51系列单片机中断系统
4.2.1MCS51系列单片机中断系统的结构
4.2.2中断处理过程
4.3外部中断源的扩展
4.3.1定时器/计数器扩展外部中断源
4.3.2查询方式扩展外部中断源
4.4中断的应用
4.4.1外部中断的应用
4.4.2定时器中断的应用
4.5项目实现过程
4.6项目总结
4.7拓展训练——计数器的设计与实现
项目5双机通信的设计与实现
5.1串行通信概述
5.1.1单片机的通信
5.1.2串行通信
5.1.3波特率
5.2MCS51系列单片机的串行口
5.2.1MCS51系列单片机串行口的结构
5.2.2MCS51系列单片机串行口的控制
5.3MCS51系列单片机串行口的工作方式及波特率的计算
5.3.1工作方式
5.3.2工作方式
5.3.3工作方式2和工作方式
5.3.4各方式波特率的设计
5.4串行口的应用
5.4.1双机通信
5.4.2多机通信
5.4.3扩展I/O口
5.5项目实现过程
5.6项目总结
5.7拓展训练——甲机控制乙机二极管显示的设计与实现
项目6数字体温计的设计与实现
6.1A/D、D/A转换
6.1.1A/D转换
6.1.2D/A转换
6.2热敏电阻
6.2.1热敏电阻介绍
6.2.2热敏电阻分类
6.2.3热敏电阻的应用
6.3项目实现过程
6.4项目总结
6.5拓展训练——带记忆功能的数字体温计的设计与实现
项目7简单计算器的设计与实现
7.1并行I/O的扩展
7.1.1I/O扩展概述
7.1.2常用的I/O口扩展方法及芯片
7.2数码管及其应用
7.2.1LED概述
7.2.2数码管显示方式
7.2.3LED显示器接口方法
7.3键盘及其接口
7.3.1键盘概述
7.3.2单片机与键盘的接口
7.4项目实现过程
7.5项目总结
7.6拓展训练——秒表的设计与实现
项目8LCD显示
8.1液晶显示器简介
8.1.1液晶显示器的特点
8.1.2液晶显示器的工作原理
8.2单片机控制LCD的显示
8.2.1字符型LCD介绍
8.2.2单片机控制LCD的软件设计
8.3项目实现过程
8.4项目总结
8.5拓展训练——LCD的设计与显示
附录AMCS51指令表
附录BASCII码表
参考文献