《21世纪高职高专规划教材·电子信息工学结合模式系列教材:单片机应用项目化教程》以MCS-51系列单片机为主线,采用“项目描述-项目实现-项目总结-拓展训练”的项目式结构体系。《21世纪高职高专规划教材·电子信息工学结合模式系列教材:单片机应用项目化教程》包括8个由易到难的独立项目,分别介绍了单片机的基础知识、MCS-51系列单片机的指令系统、MCS-51系列单片机的定时器/计数器、中断技术、串行通信技术、A/D和D/A转换、并行输入/输出口的扩展,以及目前市面上比较流行的液晶显示器。
《21世纪高职高专规划教材·电子信息工学结合模式系列教材:单片机应用项目化教程》主要面向MCS-51系列单片机的教学、科研和工程技术人员的应用,既可以作为高职高专或中职中专院校相关专业的教材,也可以作为单片机工程技术人员的短期培训教材。
随着信息技术的飞速发展,嵌入式智能电子技术已渗透到社会生产、工业控制以及人们日常生活的各个方面。单片机又称为嵌入式微控制器,在智能仪表、工业控制、智能终端、通信设备、医疗器械、汽车电器、导航系统和家用电器等很多领域都有着广泛的应用,已成为当今电子信息领域应用最广泛的技术之一。“单片机原理及应用”也成为各层次高校机电、电子、自动化、通信等专业的一门必修的核心课程。
目前,单片机方面的书籍主要有两类: 一类是理论性比较强,对原理的叙述较为全面和系统,但实践性的内容基本没有,因此对于本科和更高级的学生的学习比较适合;另一类是那些实用性较强的参考书,它们较前者更注重单片机的应用,为我们提供了一些应用实例,但该类书籍往往起点较高,其中的原理部分没有介绍,因此比较适合那些已经掌握了单片机原理的读者。
针对此情况,作者结合多年的教学经验和参加工程设计的实践经验编写了此书。本书是为了适应课程建设、课程改革、教学改革而编写的,由高校一线教师与企业电子工程师合作编写,是一本校企合作的具有“工学结合”、基于工作过程、项目教学与任务驱动结合的教材,部分项目为企业实际使用项目。本书内容的选取符合电子产品市场最新的应用需求和技术趋势,通过8个项目由浅入深、循序渐进地全面介绍利用MCS-51系列单片机设计制作电子产品的方法和技巧。
本书精选的项目主要介绍了MCS-51系列单片机的主要功能以及目前比较流行和实用的辅助芯片,包括跑马灯、室内温度计、交通灯、数字时钟、双机通信、体温计、计算器和LCD显示等8个项目。8个项目由易到难,每个项目都按照“项目描述-项目实现-项目总结-拓展训练”的结构对内容进行组织。其中“项目实现”又分为“知识点讲解”和“项目实现过程”, “项目实现过程”又按照“硬件实现”、“软件编程”、“调试”的结构来组织内容;“拓展训练”使学生根据学过的项目,自己动手实际做一个类似的项目,来达到活学活用、学以致用的目的。书中所用项目案例均已成功通过Pretues软件仿真。
本书由赵海霞、李艳主编,其中项目4内容以及项目1到项目4的软件编程和硬件电路图的绘制由潍坊职业学院赵海霞编写和完成,项目2和项目3内容由潍坊职业学院李艳编写,项目5内容由潍坊职业学院刘德强编写,项目6内容由潍坊职业学院朱丽兰编写,项目7内容由徐州技师学院林琳编写,项目1内容由潍坊职业学院郭磊编写,项目8内容由徐州技师学院叶梅编写,项目5和项目6的软件编程和硬件电路图的绘制由潍坊职业学院董静完成,项目7和项目8的软件编程和硬件电路图的绘制由潍坊正通电子有限公司的工程师徐连法完成。全书由赵海霞统稿。
本书在编写时虽然本着对读者认真负责的态度,但是由于水平有限,难免有一些缺点和不足,敬请广大读者批评指正。
项目1 跑马灯的设计与实现
1.1 单片机基础知识
1.1.1 微型计算机的组成及工作原理
1.1.2 单片机的概念、结构及产品介绍
1.1.3 单片机的特点、应用及发展
1.2 计算机中数的表示与实现
1.2.1 数制与编码
1.2.2 计算机中数据的表示与运算
1.3 单片机介绍
1.3.1 单片机的引脚及相关功能
1.3.2 MCS-51单片机的基本组成
1.3.3 110端口
1.3.4 单片机的复位及时钟电路
1.3.5 单片机的工作过程
1.4 项目实现过程
1.5 项目总结
1.6 拓展训练——花样跑马灯的设计与实现
项目2 室内温度计的设计与实现
2.1 MCS-51系列单片机指令系统
2.1.1 汇编语言概述
2.1.2 MCS-51指令系统概述
2.1.3 MCS-51系列单片机指令系统
2.1.4 常用的伪指令
2.1.5 汇编语言程序应用
2.2 数字温度传感器DS18820介绍
2.2.1 DS18820概述
2.2.2 DS18820内部结构
2.2.3 DS18820工作原理及时序
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
3.1 MCS-51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0
3.2.2 工作方式1
3.2.3 工作方式2
3.2.4 工作方式3
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
4.2 MCS-51系列单片机中断系统
4.2.1 MCS-51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
项目6 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
项目8 LCD显示
附录A MCS-51指令表
附录B ASCII码表
参考文献