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基础篇2

第1章 单片机概述及实验器材介绍2

1.1 单片机概述2

1.1.1 单片机的定义、分类与内部组成2

1.1.2 单片机应用系统的结构及其工作过程5

1.1.3 单片机的应用6

1.2 单片机基础知识7

1.2.1 数制与数制间的转换7

1.2.2 单片机中数的表示方法及常用数制的对应关系10

1.2.3 逻辑数据的表示10

1.2.4 单片机中常用的基本术语12

1.3 单片机入门的有效方法与途径12

1.4 学习单片机的基本条件13

1.4.1 软件条件13

1.4.2 硬件条件15

习题16

第2章 单片机开发软件及开发过程17

2.1 仿真软件Proteus的使用17

2.1.1 Proteus的主要功能特点17

2.1.2 实例1：功能感受—Proteus仿真单片机播放《渴望》主题曲17

2.1.3 Proteus软件的界面与操作介绍19

2.1.4 实例2：Proteus仿真设计快速入门21

2.2 Keil C51的使用31

2.2.1 单片机最小系统31

2.2.2 实例3：用Keil C51编写点亮一个发光二极管的程序31

2.3 程序烧录器及烧录软件的使用38

习题与实验38

第3章 逐步认识单片机基本结构40

3.1 实例4：用单片机控制一个灯闪烁40

3.1.1 实现方法40

3.1.2 程序设计40

3.1.3 用Proteus软件仿真41

3.1.4 延时程序分析43

3.2 实例5：将P1口状态送入P0、P2和P3口44

3.2.1 实现方法44

3.2.2 程序设计45

3.2.3 用Proteus软件仿真45

3.2.4 用实验板试验46

3.2.5 I/O口功能介绍46

3.2.6 I/O口的结构分析46

3.3 实例6：使用P3口流水点亮8位LED49

3.3.1 实现方法49

3.3.2 程序设计50

3.3.3 用Proteus软件仿真51

3.3.4 用实验板试验51

3.4 实例7：通过对P3口地址的操作流水点亮8位LED51

3.4.1 实现方法51

3.4.2 程序设计52

3.4.3 用Proteus软件仿真53

3.4.4 用实验板试验53

3.5 MCS—51单片机存储器的基本结构53

3.5.1 程序存储器53

3.5.2 数据存储器53

3.6 单片机的复位电路55

习题与实验55

第4章 单片机C语言开发基础56

4.1 C语言源程序的结构特点56

4.2 标志符与关键字57

4.3 C语言的数据类型与运算符59

4.3.1 数据类型59

4.3.2 运算符62

4.3.3 实例8：用不同数据类型控制LED的闪烁65

4.3.4 实例9：用P0口、Pl口分别显示加法和减法运算结果68

4.3.5 实例10：用P0、P1口显示乘法运算结果70

4.3.6 实例11：用P1、P0口显示除法运算结果71

4.3.7 实例12：用自增运算控制P0口8位LED的闪烁花样73

4.3.8 实例13：用P0口显示逻辑“与”运算结果74

4.3.9 实例14：用P0口显示条件运算结果74

4.3.10 实例15：用P0口显示按位“异或”运算结果75

4.3.11 实例16：用P0显示左移运算结果76

4.3.12 实例17：“万能逻辑电路”实验77

4.3.13 实例18：用右移运算流水点亮P1口8位LED78

4.4 C语言的语句79

4.4.1 概述79

4.4.2 控制语句80

4.4.3 实例19：用if语句控制P0口8位LED的点亮状态84

4.4.4 实例20：用switch语句控制P0口8位LED的点亮状态86

4.4.5 实例21：用for语句设计鸣笛报警程序88

4.4.6 实例22：用while语句控制P0口8位LED闪烁花样92

4.4.7 实例23：用do-while语句控制P0口8位LED流水点亮93

4.5 C语言的数组95

4.5.1 数组的定义和引用95

4.5.2 实例24：用字符型数组控制P0口8位LED流水点亮97

4.5.3 实例25：用P0口显示字符串常量98

4.6 C语言的指针99

4.6.1 指针的定义与引用100

4.6.2 实例26：用P0口显示指针运算结果102

4.6.3 实例27：用指针数组控制P0口8位LED流水点亮103

4.6.4 实例28：用数组的指针控制P0口8位LED流水点亮104

4.7 C语言的函数106

4.7.1 函数的定义与调用106

4.7.2 实例29：用P0、P1口显示整型函数返回值109

4.7.3 实例30：用有参数函数控制P0口8位LED流水速度111

4.7.4 实例31：用数组作为函数参数控制P0口8位LED流水点亮112

4.7.5 实例32：用指针作为函数参数控制P0口8位LED流水点亮113

4.7.6 实例33：用函数型指针控制P0口8位LED流水点亮115

4.7.7 实例34：用指针数组作为函数的参数显示多个字符串116

4.7.8 实例35：字符函数ctype.h应用举例118

4.7.9 实例36：内部函数intrins.h应用举例119

4.7.10 实例37：标准函数stdlib.h应用举例121

4.7.11 实例38：字符串函数string.h应用举例122

4.8 C语言的编译预处理123

4.8.1 常用预处理命令介绍123

4.8.2 实例39：宏定义应用举例126

4.8.3 实例40：文件包含应用举例127

4.8.4 实例41：条件编译应用举例128

习题与实验129

第5章 单片机的定时器，计数器131

5.1 定时器／计数器的基本概念131

5.2 定时器／计数器的结构及工作原理132

5.2.1 定时器／计数器的结构133

5.2.2 定时器／计数器的工作原理133

5.3 定时器／计数器的控制134

5.3.1 定时器／计数器的方式控制寄存器（TMOD）134

5.3.2 定时器／计数器控制寄存器（TCON）134

5.3.3 定时器／计数器的4种工作方式135

5.3.4 定时器／计数器中定时／计数初值的计算138

5.4 定时器／计数器应用举例138

5.4.1 实例42：用定时器T0查询方式控制P2口8位LED闪烁138

5.4.2 实例43：用定时器T1查询方式控制单片机发出1kHz音频140

习题与实验141

第6章 单片机的中断系统142

6.1 中断系统的基本概念142

6.2 中断系统的结构及控制143

6.2.1 中断系统的结构143

6.2.2 中断系统的控制144

6.3 中断系统应用举例147

6.3.1 实例44：用定时器T0的模式1控制LED闪烁147

6.3.2 实例45：用定时器T1模式1控制两个LED以不同周期闪烁148

6.3.3 实例46：用计数器T1的中断方式控制发出1kHz音频150

6.3.4 实例47：用定时器T0的模式0控制播放《好人一生平安》151

6.3.5 实例48：用定时器T0的门控制位测量外部正脉冲宽度156

6.3.6 实例49：用外中断——INT0测量负跳变信号累计数158

习题与实验160

第7章 串行通信技术161

7.1 串行通信的基本概念161

7.2 串行通信口的结构163

7.3 串行通信口的控制163

7.3.1 串行口控制寄存器SCON164

7.3.2 电源控制寄存器PCON164

7.3.3 4种工作方式与波特率的设置165

7.4 串行通信口应用举例168

7.4.1 实例50：将方式0用于扩展并行输出控制流水灯168

7.4.2 实例51：基于方式1的单工通信170

7.4.3 实例52：基于方式3的单工通信172

7.4.4 实例53：单片机向计算机发送数据175

7.4.5 实例54：单片机接收计算机送出的数据177

习题与实验179

应用篇182

第8章 接口技术182

8.1 LED数码管接口技术182

8.1.1 LED数码管的原理和接口电路182

8.1.2 实例55：用LED数码管显示数字“5”184

8.1.3 实例56：用LED数码管循环显示数字0～9185

8.1.4 实例57：用数码管慢速动态扫描显示数字“1234”186

8.1.5 实例58：快速动态扫描显示数字“1234”188

8.2 键盘接口技术189

8.2.1 独立式键盘的工作原理190

8.2.2 实例59：无软件消抖的独立式键盘输入实验191

8.2.3 实例60：带软件消抖的独立式键盘输入实验192

8.2.4 实例61：CPU控制的键盘扫描实验193

8.2.5 实例62：定时器中断控制的键盘扫描实验198

8.2.6 实例63：“一键多能”实验199

8.2.7 实例64：独立式键盘控制步进电动机实验202

8.2.8 矩阵键盘的工作原理207

8.2.9 实例65：矩阵键盘按键值的数码管显示208

8.2.10 实例66：简易电子琴设计212

8.3 字符型LCD接口技术218

8.3.1 1602字符型LCD简介218

8.3.2 实例67：用LCD显示字符“A”223

8.3.3 实例68：液晶时钟设计228

习题与实验229

第9章 新型串行接口芯片应用230

9.1 I2C总线器件及其应用实例230

9.1.1 I2C总线接口230

9.1.2 实例69：将按键次数写入AT24C02，再读出送LCD显示233

9.1.3 实例70：对I2C总线上挂接两个AT24C02的读／写操作234

9.1.4 实例71：将“好人一生平安”乐谱写入AT24C02并播放236

9.2 单总线器件及其应用实例237

9.2.1 单总线简介237

9.2.2 实例72：DS18B20温度检测及其LCD显示242

9.3 SPI总线接口芯片及其应用实例243

9.3.1 SPI串行总线简介243

9.3.2 实例73：将数据“Oxaa”写入X5045再读出送P1口显示246

9.3.3 实例74：将流水灯控制码写入X5045并读出送P1口显示248

9.3.4 实例75：对SPI总线上挂接的两个X5045的读／写操作249

习题与实验250

第10章 常用功能器件应用举例252

10.1 模／数（A/D）转换器件252

10.1.1 A/D转换基础252

10.1.2 实例76：基于ADC0832的5V直流数字电压表254

10.2 数／模（D/A）转换器件256

10.2.1 D/A转换基础256

10.2.2 实例77：用DAC0832产生锯齿波电压258

10.3 红外线遥控信号接收器件259

10.3.1 红外线信号接收基础259

10.3.2 实例78：用P1口显示红外遥控器的按键值261

10.3.3 实例79：用红外线遥控器控制继电器263

10.4 适时时钟芯片264

10.4.1 常用适时时钟芯片介绍265

10.4.2 实例80：基于DS1302的日历时钟267

习题与实验269

综合提高篇272

第11章 综合应用实例272

11.1 实例81：中文字符的液晶显示272

11.1.1 图形点阵显示器简介272

11.1.2 仿真原理图设计276

11.1.3 程序设计与仿真277

11.2 实例82：12位A/D转换器TLC2543的使用282

11.2.1 TLC2543介绍282

11.2.2 仿真原理图设计284

11.2.3 程序设计与仿真286

11.3 实例83：二线制串行接口传感器SHT11的使用291

11.3.1 智能温、湿度传感器SHT11介绍291

11.3.2 仿真原理图设计293

11.3.3 程序设计与仿真293

11.4 实例84：电压型传感器的使用300

11.4.1 FS4003传感器介绍300

11.4.2 仿真原理图设计302

11.4.3 程序设计与仿真303

11.5 实例85：RS—232型数字传感器的使用308

11.5.1 FS4003传感器的串口通信协议介绍308

11.5.2 仿真原理图设计308

11.5.3 程序设计与仿真309

11.6 实例86：电流型传感器应用举例316

11.6.1 电流型传感器的使用基础316

11.6.2 仿真原理图设计317

11.6.3 程序设计与仿真319

11.7 实例87：基于化学传感器的氧浓度检测仪设计321

11.7.1 R—17MED化学传感器简介321

11.7.2 硬件仿真电路设计322

11.7.3 程序设计与仿真323

11.8 实例88：单片机向RS—485型传感器发送读取命令325

11.8.1 RS—485通信简介326

11.8.2 TTL/RS—485转换的仿真原理图设计327

11.8.3 程序设计与仿真329

11.9 实例89：单片机从RS—485型传感器接收数据331

11.9.1 RS—485传感器返回数据的格式331

11.9.2 仿真原理图设计332

11.9.3 程序设计与仿真332

11.10 实例90：用VB实现单片机和计算机的串行通信335

11.10.1 开发背景335

11.10.2 开发要求335

11.10.3 Visual Basic 6.0简介335

11.10.4 添加MSComm控件与基本属性设置336

11.10.5 Visual Basic 6.0实现串行通信的过程337

11.11 实例91：串／并转换器在1602LCD显示电路中的应用343

11.11.1 串／并转换器的工作原理343

11.11.2 仿真原理图设计343

11.11.3 程序设计与仿真343

11.12 实例92：滑油温度记录仪设计347

11.12.1 系统的工作原理347

11.12.2 仿真原理图设计347

11.12.3 程序设计与仿真348

11.13 实例93：胶粘剂固化温度监控系统设计351

11.13.1 系统的工作原理351

11.13.2 仿真原理图设计351

11.13.3 程序设计与仿真351

11.14 实例94：基于铂热电阻的防火系统设计354

11.14.1 系统的工作原理354

11.14.2 仿真原理图设计355

11.14.3 程序设计与仿真357

11.15 实例95：脉冲涡流检测的变频信号源设计359

11.15.1 系统的工作原理359

11.15.2 仿真原理图设计359

11.15.3 程序设计与仿真361

11.16 实例96：K型热电偶的冷端自动补偿设计363

11.16.1 系统的工作原理364

11.16.2 仿真原理图设计364

11.16.3 程序设计与仿真366

11.17 实例97：电动机测速表设计368

11.17.1 系统的工作原理368

11.17.2 仿真原理图设计368

11.17.3 程序设计与仿真369

11.18 实例98：基于PWM的直流电动机调速系统设计371

11.18.1 系统的工作原理372

11.18.2 仿真原理图设计372

11.18.3 程序设计与仿真373

11.19 实例99：热敏打印机驱动程序设计375

11.19.1 系统的工作原理375

11.19.2 仿真原理图设计375

11.19.3 程序设计与仿真376

11.20 实例100：航空发动机热电偶信号模拟电压源设计377

11.20.1 系统的工作原理378

11.20.2 电路原理图设计378

11.20.3 程序设计379

参考文献381