正版 单片机应用技术项目化教程:基于Keil与Proteus仿真开发平台

项目 1 LED流水灯的设计与制作 001

项目任务描述 001

学习目标 001

学习与工作内容 002

学业评价 002

任务 1.1 初识单片机 003

1.1.1 单片机的外观模样 003

1.1.2 单片机的应用领域 003

1.1.3 MCS-51系列单片机 004

1.1.4 单片机的信号引脚 005

1.1.5 单片机的内部结构 006

1.1.6 单片机的并行端口 007

1.1.7 单片机的时钟与复位 010

1.1.8 单片机的存储器组织 012

1.1.9 单片机的程序存储器 012

1.1.10 单片机的数据存储器 013

1.1.11 单片机的特殊功能寄存器 014

1.1.12 单片机的片外数据存储器 016

任务 1.2 点亮你的 LED灯 016

1.2.1 最简单的单片机系统 016

1.2.2 怎样使用单片机 017

1.2.3 Keil μVision5 C51软件的操作使用 019

1.2.4 Proteus8.5软件的操作使用 028

1.2.5 点亮单只 LED发光管 031

任务 1.3 认识单片机的 C语言 035

1.3.1 单片机的 C语言 035

1.3.2 C51的基本数据类型 036

1.3.3 C51的基本运算 036

1.3.4 C51的流程控制语句 040

1.3.5 C51的函数 042

任务 1.4 按键控制 LED灯 051

1.4.1 按键的工作原理 051

1.4.2 按键的软件检测 051

1.4.3 硬件电路与软件程序设计 052

任务 1.5 按键控制 LED流水灯的设计与实现 054

1.5.1 任务与计划 054

1.5.2 按键控制移位点亮 LED 055

1.5.3 按键控制流水灯软硬件设计 058

1.5.4 调试与仿真运行 060

1.5.5 实物制作效果 060

拓展任务矩阵键盘控制的设计与应用 061

总结与思考 068

习题 069

项目 2 电子钟的设计与制作 070

项目任务描述 070

学习目标 070

学习与工作内容 070

学业评价 071

任务 2.1 单片机的中断系统 072

2.1.1 什么是单片机的中断 072

2.1.2 单片机中断的应用 073

任务 2.2 认识单片机的计数器/定时器 079

2.2.1单片机的定时器/计数器 079

2.2.2 定时器/计数器的工作方式 082

任务 2.3点亮一个数码管 086

2.3.1 7段 LED数码管显示器 086

2.3.2数码管的静态显示 087

任务 2.4 点亮多位数码管 089

任务 2.5 简易秒表的设计与实现 092

2.5.1 任务与计划 092

2.5.2 硬件电路与软件程序设计 092

2.5.3 调试与仿真运行 096

任务 2.6 电子钟的设计与实现 097

2.6.1 任务与计划 097

2.6.2 硬件电路与软件程序设计 097

2.6.3 调试与仿真运行 107

2.6.4 电子钟实物制作 108

拓展任务交通灯系统的设计与应用 109

总结与思考 113

习题 114

项目 3 串口控制终端的设计与实现 116

项目任务描述 116

学习目标 116

学习与工作内容 117

学业评价 117

任务 3.1 认识串行通信与串行口 118

3.1.1 串行通信的概念 118

3.1.2 单片机串行口的结构与控制寄存器 121

3.1.3 单片机串行口的工作方式 122

3.1.4 串行口的波特率 123

任务 3.2 单片机的双机通信 125

3.2.1 任务与计划 125

3.2.2 案例硬件电路与软件程序设计 125

3.2.3 调试与仿真运行 128

任务 3.3 单片机与 PC串行通信 128

3.3.1 任务与计划 128

3.3.2 案例硬件电路与软件程序设计 129

3.3.3 调试与仿真运行 131

任务3.4 串口控制终端的设计与实现 132

3.4.1 任务与计划 132

3.4.2 案例硬件电路与软件程序设计 133

3.4.3 调试与仿真运行 140

拓展任务串行通信接口与 MODBUS通信协议 141

总结与思考 146

习题 147

项目 4 数字电压表的设计与实现 149

项目任务描述 149

学习目标 149

学习与工作内容 149

学业评价 150

任务 4.1 认识 LCD1602液晶显示屏 151

4.1.1 LCD1602液晶显示模块简介 151

4.1.2 LCD1602液晶显示模块的显示方法 152

4.1.3 单片机控制 LCD1602液晶显示模块的电路图设计 154

4.1.4 单片机控制液晶显示模块程序编写 155

4.1.5 液晶显示模块运行效果 157

任务4.2 认识A/D转换器芯片ADC0809 158

4.2.1 A/D转换相关概念 158

4.2.2 了解ADC0809芯片的功能以及使用方法 158

任务 4.3 数字电压表的设计与实现 160

4.3.1 任务与计划 160

4.3.2 硬件电路与软件程序设计 160

4.3.3调试与仿真运行 164

4.3.4 实物制作调试 165

拓展任务基于 DA0832的简易信号发生器的设计与应用 165

总结与思考 175

习题 175

项目 5 数字温度控制器的设计与制作 176

项目任务描述 176

学习目标 176

学习与工作内容 176

学业评价 177

任务 5.1 认识数字温度传感器 178

5.1.1 DS18B20数字温度传感器 178

5.1.2 传感器的读写时序 179

5.1.3 传感器的操作使用 183

任务 5.2 温度报警器的设计 184

5.2.1 任务与计划 184

5.2.2 硬件电路与软件程序设计 185

5.2.3 调试与仿真运行 188

任务 5.3 直流电机控制器的设计 190

5.3.1 任务与计划 190

5.3.2 电机的 PWM驱动 190

5.3.3 硬件电路与软件程序设计 191

5.3.4 调试与仿真运行 197任务

5.4 数字温度控制器的设计 198

5.4.1 任务与计划 198

5.4.2 硬件电路与软件程序设计 198

5.4.3 调试与仿真运行 203

5.4.4 实物运行图 204

任务 5.5建立自己的函数库——以 LCD1602液晶显示屏相关驱动函数为例 205

5.5.1 编写头文件 lcd1602.h 205

5.5.2 编写实现文件 lcd1602.c 207

5.5.3 运用 lcd1602.h与 lcd1602.c完成项目 5中的任务 2 210

拓展任务数字温湿度监测系统 213

总结与思考 223

习题 224

项目 6 电子日历的设计与实现 225

项目任务描述 225

学习目标 225

学习与工作内容 226

学业评价 226

任务6.1 认识SPI总线 227

6.1.1 SPI总线扩展原理 227

6.1.2使用 I/O端口来模拟 SPI总线 229

6.1.3 SPI总线在单片机系统中的应用 230

任务6.2 认识实时时钟电路 232

6.2.1 DS1302的使用说明 232

6.2.2 DS1302的应用设计 238

任务6.3认识LCD12864液晶显示屏 242

6.3.1 LCD12864液晶显示模块的操作使用 242

6.3.2LCD12864液晶显示模块的应用设计 249

任务6.4 电子日历的设计 254

6.4.1 任务与计划 254

6.4.2 硬件电路与软件程序设计 255

6.4.3 调试与仿真 262

拓展任务基于 I 2C总线的 E 2PROM应用 263

总结与思考 275

习题 276

参考文献 277

本教材基于8051单片机设计了6个学习情境，分别是LED流水灯、电子钟、串口控制终端、数字电压表、数字温度控制器和电子日历的设计与制作，每个学习情境包括多个任务案例，每个任务案例都有Keil项目程序和Proteus仿真。程序设计以C语言为主，涉及c语言编程、单片机硬件结构、单片机内本部资源(包括定时器/计数器、中断系统以及串口接口)、常用通信总线(包括one-wire总线、I2C总线以及SPI总线)、常用外设(包括LED灯、键盘、蜂鸣器数码管、LCD液晶显示屏、AD/DA转换模块、温度传感器、实时时钟等)。