PIC单片机应用开发24例

目 录

第1章 呼吸灯 （1）

1．1 呼吸灯的背景介绍 （1）

1．2 呼吸灯的设计思路 （1）

1．2．1 呼吸灯的工作流程 （1）

1．2．2 呼吸灯的需求分析与设计 （2）

1．2．3 “呼吸”效果实现原理 （2）

1．2．4 PIC单片机（PIC16F87×A）简介 （2）

1．2．5 RCL电路 （4）

1．2．6 PWM控制 （5）

1．2．7 PIC单片机的软件开发环境使用 （5）

1．3 呼吸灯的硬件设计 （14）

1．3．1 呼吸灯的硬件模块划分 （14）

1．3．2 呼吸灯的硬件电路图 （15）

1．3．3 硬件基础――发光二极管（LED） （16）

1．3．4 硬件基础――三极管 （16）

1．3．5 硬件基础――电阻、电容和电感 （17）

1．3．6 Proteus硬件仿真环境的使用 （17）

1．4 呼吸灯的软件设计 （20）

1．4．1 呼吸灯的软件流程 （21）

1．4．2 呼吸灯的软件应用代码 （21）

1．5 呼吸灯的仿真与总结 （23）

1．5．1 使用Proteus和MPLAB对PIC单片机进行仿真 （23）

1．5．2 呼吸灯的仿真 （28）

第2章 跑步机控制模块 （30）

2．1 跑步机控制模块的背景介绍 （30）

2．2 跑步机控制模块的设计思路 （30）

2．2．1 跑步机控制模块的工作流程 （30）

2．2．2 跑步机控制系统的需求分析与设计 （31）

2．2．3 “长按键”和“短按键”检测原理 （31）

2．3 跑步机控制模块的硬件设计 （31）

2．3．1 跑步机控制模块的硬件划分 （31）

2．3．2 跑步机控制模块的硬件电路图 （32）

2．3．3 硬件基础――独立按键 （33）

2．3．4 硬件基础――数码管 （33）

2．4 跑步机控制模块的软件设计 （35）

2．4．1 跑步机控制模块的软件划分和流程设计 （35）

2．4．2 启/停控制模块设计 （36）

2．4．3 速度控制模块设计 （37）

2．4．4 软件综合 （40）

2．5 跑步机控制模块的仿真与总结 （42）

第3章 简易电子琴 （43）

3．1 简易电子琴的背景介绍 （43）

3．2 简易电子琴的设计思路 （43）

3．2．1 简易电子琴的工作流程 （43）

3．2．2 简易电子琴的需求分析与设计 （44）

3．2．3 PIC单片机播放音乐 （45）

3．3 简易电子琴的硬件设计 （45）

3．3．1 简易电子琴的硬件模块划分 （46）

3．3．2 简易电子琴的硬件电路图 （46）

3．3．3 硬件基础――PIC单片机（PIC16F877A）的定时器TMR1 （47）

3．3．4 硬件基础――蜂鸣器 （49）

3．4 简易电子琴的软件设计 （50）

3．4．1 简易电子琴的软件流程 （50）

3．4．2 简易电子琴的软件应用代码 （51）

3．5 简易电子琴的仿真与总结 （54）

第4章 手机拨号模块 （56）

4．1 手机拨号模块的背景介绍 （56）

4．2 手机拨号模块的设计思路 （56）

4．2．1 手机拨号模块的工作流程 （56）

4．2．2 手机拨号模块的需求分析与设计 （56）

4．2．3 手机拨号模块的工作原理 （57）

4．3 手机拨号模块的硬件设计 （57）

4．3．1 手机拨号模块的硬件划分 （57）

4．3．2 手机拨号模块的硬件电路图 （58）

4．3．3 硬件基础――行列扫描键盘 （59）

4．3．4 硬件基础――1602液晶显示模块 （59）

4．4 手机拨号模块的软件设计 （62）

4．4．1 手机拨号模块的软件划分和流程设计 （62）

4．4．2 行列扫描键盘软件驱动模块设计 （63）

4．4．3 1602液晶显示驱动模块设计 （65）

4．4．4 软件综合 （67）

4．5 手机拨号模块的仿真与总结 （69）

第5章 单I/O引脚扩展多按键 （71）

5．1 单I/O引脚扩展多按键的背景介绍 （71）

5．2 单I/O引脚扩展多按键的设计思路 （71）

5．2．1 单I/O引脚扩展多按键的工作流程 （71）

5．2．2 单I/O引脚扩展多按键的需求分析与设计 （71）

5．2．3 单I/O引脚扩展多按键的实现原理 （72）

5．3 单I/O引脚扩展多按键的硬件设计 （73）

5．3．1 单I/O引脚扩展多按键的硬件模块划分 （73）

5．3．2 单I/O引脚扩展多按键的硬件电路图 （73）

5．3．3 硬件基础――PIC单片机（PIC16F877A）的内置A/D模块 （74）

5．4 单I/O引脚扩展多按键的软件设计 （79）

5．4．1 单I/O引脚扩展多按键的软件流程 （79）

5．4．2 单I/O引脚扩展多按键的软件应用代码 （80）

5．5 单I/O引脚扩展多按键的仿真与总结 （81）

5．5．1 Proteus中的电压表和电流表 （82）

5．5．2 单I/O引脚扩展多按键的仿真 （83）

第6章 使用A/D模块进行电阻测量 （84）

6．1 使用A/D模块进行电阻测量的背景介绍 （84）

6．2 使用A/D模块进行电阻测量的设计思路 （84）

6．2．1 使用A/D模块进行电阻测量的工作流程 （84）

6．2．2 使用A/D模块进行电阻测量的需求分析与设计 （84）

6．2．3 使用A/D模块进行电阻测量的实现原理 （85）

6．2．4 排序算法 （86）

6．3 使用A/D模块进行电阻测量的硬件设计 （87）

6．3．1 使用A/D模块进行电阻测量的硬件模块划分 （88）

6．3．2 使用A/D模块进行电阻测量的硬件电路图 （88）

6．3．3 硬件基础――多位数码管 （89）

6．4 使用A/D模块进行电阻测量的软件设计 （90）

6．4．1 使用A/D模块进行电阻测量的软件流程 （90）

6．4．2 使用A/D模块进行电阻测量的软件应用代码 （91）

6．5 使用A/D模块进行电阻测量的仿真与总结 （94）

第7章 手动多电压输出电源 （96）

7．1 手动多电压输出电源的背景介绍 （96）

7．2 手动多电压输出电源的设计思路 （96）

7．2．1 手动多电压输出电源的工作流程 （96）

7．2．2 手动多电压输出电源的需求分析与设计 （97）

7．2．3 手动多电压输出电源的实现原理 （97）

7．3 手动多电压输出电源的硬件设计 （97）

7．3．1 手动多电压输出电源的硬件模块划分 （97）

7．3．2 手动多电压输出电源的硬件电路图 （97）

7．3．3 硬件基础――PIC单片机的外部中断 （98）

7．3．4 硬件基础 ―― PIC单片机的基准电压模块 （99）

7．3．5 硬件基础――MAX7219数码管驱动芯片 （100）

7．4 手动多电压输出电源的软件设计 （105）

7．4．1 手动多电压输出电源的软件流程 （105）

7．4．2 手动多电压输出电源的软件应用代码 （106）

7．5 手动多电压输出电源的仿真与总结 （116）

第8章 旋钮控制模块 （118）

8．1 旋钮控制模块的背景介绍 （118）

8．2 旋钮控制模块的设计思路 （118）

8．2．1 旋钮控制模块的工作流程 （118）

8．2．2 旋钮控制模块的需求分析与设计 （119）

8．2．3 RC充放电测量电阻的工作原理 （119）

8．3 旋钮控制模块的硬件设计 （120）

8．3．1 旋钮控制模块的硬件模块划分 （120）

8．3．2 旋钮控制模块的硬件电路图 （120）

8．3．3 硬件基础――PIC单片机的TMR0定时计数器 （121）

8．4 旋钮控制模块的软件设计 （123）

8．4．1 旋钮控制模块的软件流程 （123）

8．4．2 旋钮控制模块的软件应用代码 （124）

8．5 旋钮控制模块的仿真与总结 （127）

8．5．1 Proteus中的虚拟示波器 （128）

8．5．2 旋钮控制模块的仿真 （129）

第9章 多机远距离通信模型 （131）

9．1 多机远距离通信模型的背景介绍 （131）

9．2 多机远距离通信模型的设计思路 （132）

9．2．1 多机远距离通信模型的工作流程 （132）

9．2．2 多机远距离通信模型的需求分析与设计 （132）

9．2．3 多机远距离通信模型的工作原理 （132）

9．3 多机远距离通信模型的硬件设计 （135）

9．3．1 多机远距离通信模型的硬件模块划分 （135）

9．3．2 多机远距离通信模型的硬件电路图 （135）

9．3．3 硬件基础――PIC单片机的串口 （137）

9．3．4 硬件基础――SN75179芯片 （142）

9．3．5 硬件基础――拨码开关 （143）

9．4 多机远距离通信模型的软件设计 （144）

9．4．1 多机远距离通信模型的软件流程 （144）

9．4．2 多机远距离通信模型的软件应用代码 （145）

9．5 多机远距离通信模型的仿真与总结 （149）

第10章 云台控制系统 （151）

10．1 云台控制系统的背景介绍 （151）

10．2 云台控制系统的设计思路 （152）

10．2．1 云台控制系统的工作流程 （152）

10．2．2 云台控制系统的需求分析与设计 （152）

10．2．3 云台控制系统的工作原理 （152）

10．3 云台控制系统的硬件设计 （153）

10．3．1 云台控制系统的硬件模块划分 （153）

10．3．2 云台控制系统的硬件电路图 （153）

10．3．3 硬件基础――直流电动机 （154）

10．3．4 硬件基础――H桥 （154）

10．3．5 硬件基础――步进电动机 （155）

10．3．6 硬件基础――ULN2803 （156）

10．4 云台控制系统的软件设计 （156）

10．4．1 云台控制系统的软件流程 （157）

10．4．2 云台控制系统的软件应用代码 （157）

10．5 云台控制系统的仿真与总结 （161）

10．5．1 Proteus中的COMPIM模块 （161）

10．5．2 Proteus中的虚拟终端 （162）

10．5．3 云台控制系统的仿真 （163）

第11章 SPI双机通信模型 （165）

11．1 SPI双机通信模型的背景介绍 （165）

11．2 SPI双机通信模型的设计思路 （165）

11．2．1 SPI双机通信模型的工作流程 （165）

11．2．2 SPI双机通信模型的需求分析与设计 （166）

11．2．3 SPI双机通信模型的工作原理 （166）

11．2．4 SPI总线通信原理 （166）

11．2．5 SPI总线扩展原理 （166）

11．3 SPI双机通信模型的硬件设计 （167）

11．3．1 SPI双机通信模型的硬件模块划分 （167）

11．3．2 SPI双机通信模型的硬件电路图 （168）

11．3．3 硬件基础――PIC单片机的SPI总线接口模块 （169）

11．3．4 硬件基础――继电器 （171）

11．4 SPI双机通信模型的软件设计 （172）

11．4．1 SPI双机通信模型的软件流程 （172）

11．4．2 SPI双机通信模型的软件应用代码 （173）

11．5 SPI双机通信模型的仿真与总结 （175）

11．5．1 Proteus中的SPI Debugger模块 （175）

11．5．2 SPI双机通信模型的仿真 （176）

第12章 软件模拟串口通信 （178）

12．1 软件模拟串口通信的背景介绍 （178）

12．2 软件模拟串口通信的设计思路 （178）

12．2．1 软件模拟串口通信实例的工作流程 （178）

12．2．2 软件模拟串口通信的需求分析与设计 （178）

12．2．3 使用软件模拟硬件串口 （179）

12．3 软件模拟串口通信的硬件设计 （179）

12．3．1 软件模拟串口通信的硬件模块划分 （179）

12．3．2 软件模拟串口通信的硬件电路图 （179）

12．4 软件模拟串口通信的软件设计 （180）

12．4．1 软件模拟串口通信的流程设计 （180）

12．4．2 软件模拟串口通信的软件应用代码 （181）

12．5 软件模拟串口通信的仿真与总结 （186）

第13章 PWM控制电动机 （188）

13．1 PWM控制电动机的背景介绍 （188）

13．2 PWM控制电动机的设计思路 （188）

13．2．1 PWM控制电动机的工作流程 （188）

13．2．2 PWM控制电动机的需求分析与设计 （188）

13．2．3 PWM控制原理 （189）

13．3 PWM控制电动机的硬件设计 （190）

13．3．1 PWM控制电动机的硬件模块划分 （190）

13．3．2 PWM控制电动机的硬件电路图 （190）

13．3．3 硬件基础――PIC单片机的定时/计数器TMR2 （191）

13．3．4 硬件基础――PIC单片机的CCP模块 （192）

13．4 PWM控制电动机的软件设计 （195）

13．4．1 PWM控制电动机的软件流程 （195）

13．4．2 PWM控制电动机的软件应用代码 （196）

13．5 PWM控制电动机的仿真与总结 （197）

第14章 货车超重检测系统 （199）

14．1 货车超重检测系统的背景介绍 （199）

14．2 货车超重检测系统的设计思路 （199）

14．2．1 货车超重检测系统的工作流程 （199）

14．2．2 货车超重检测系统的需求分析与设计 （200）

14．2．3 货车超重检测系统的工作原理 （200）

14．3 货车超重检测系统的硬件设计 （200）

14．3．1 货车超重检测系统的硬件模块划分 （200）

14．3．2 货车超重检测系统的硬件电路图 （201）

14．3．3 硬件基础――压力传感器MPX4115 （202）

14．4 货车超重检测系统的软件设计 （202）

14．4．1 货车超重检测系统的软件流程 （202）

14．4．2 显示驱动模块函数设计 （203）

14．4．3 软件综合 （204）

14．5 货车超重检测系统的仿真与总结 （206）

第15章 水位监测系统 （208）

15．1 水位监测系统的背景介绍 （208）

15．2 水位监测系统的设计思路 （208）

15．2．1 水位监测系统的工作流程 （208）

15．2．2 水位监测系统的需求分析与设计 （209）

15．2．3 水位监测系统的工作原理 （209）

15．3 水位监测系统的硬件设计 （209）

15．3．1 水位监测系统的硬件模块划分 （209）

15．3．2 水位监测系统的硬件电路图 （210）

15．3．3 硬件基础――PIC单片机的比较器模块 （211）

15．4 水位监测系统的软件设计 （212）

15．4．1 水位监测系统的软件流程 （212）

15．4．2 水位监测系统的软件应用代码 （213）

15．5 水位监测系统的仿真与总结 （213）

第16章 手动程控放大器 （215）

16．1 手动程控放大器的背景介绍 （215）

16．2 手动程控放大器的设计思路 （215）

16．2．1 手动程控放大器的工作流程 （215）

16．2．2 手动程控放大器的需求分析与设计 （215）

16．2．3 单片机应用系统的信号放大 （216）

16．2．4 程控放大器的实现方法 （218）

16．3 手动程控放大器的硬件设计 （219）

16．3．1 手动程控放大器的硬件模块划分 （219）

16．3．2 手动程控放大器的硬件电路图 （219）

16．3．3 硬件基础――A741 （221）

16．3．4 硬件基础――CD4066 （221）

16．4 手动程控放大器的软件设计 （222）

16．4．1 手动程控放大器的软件流程 （222）

16．4．2 MAX7219驱动函数模块设计 （222）

16．4．3 软件综合 （223）

16．5 手动程控放大器的仿真与总结 （227）

第17章 简易波形发生器 （229）

17．1 简易波形发生器的背景介绍 （229）

17．2 简易波形发生器的设计思路 （229）

17．2．1 简易波形发生器的工作流程 （229）

17．2．2 简易波形发生器的需求分析与设计 （230）

17．2．3 D/A芯片的工作原理 （230）

17．2．4 I2C接口总线的工作原理 （231）

17．3 简易波形发生器的硬件设计 （234）

17．3．1 简易波形发生器的硬件模块划分 （234）

17．3．2 简易波形发生器的硬件电路图 （234）

17．3．3 硬件基础――单刀单掷开关 （235）

17．3．4 硬件基础――MAX517 （235）

17．3．5 硬件基础――PIC单片机（PIC16F877A）的I2C总线接口模块基础 （236）

17．4 简易波形发生器的软件设计 （239）

17．4．1 简易波形发生器的软件划分和流程设计 （240）

17．4．2 MAX517驱动库函数设计 （240）

17．4．3 软件综合 （241）

17．5 简易波形发生器的仿真与总结 （244）

17．5．1 Proteus中的I2C Debugger模块 （244）

17．5．2 简易波形发生器的仿真 （246）

第18章 电子抽奖系统 （247）

18．1 电子抽奖系统的背景介绍 （247）

18．2 电子抽奖系统的设计思路 （247）

18．2．1 电子抽奖系统的工作流程 （247）

18．2．2 电子抽奖系统的需求分析与设计 （247）

18．2．3 单片机系统的随机数产生原理 （247）

18．3 电子抽奖系统的硬件设计 （249）

18．3．1 电子抽奖系统的硬件模块划分 （249）

18．3．2 电子抽奖系统的硬件电路图 （249）

18．3．3 硬件基础――74HC595 （251）

18．4 电子抽奖系统的软件设计 （251）

18．4．1 电子抽奖系统的软件划分和流程设计 （251）

18．4．2 74HC595驱动函数模块设计 （252）

18．4．3 软件综合 （256）

18．5 电子抽奖系统的仿真与总结 （259）

第19章 自动换挡数字电压表 （261）

19．1 自动换挡数字电压表的背景介绍 （261）

19．2 自动换挡数字电压表的设计思路 （261）

19．2．1 自动换挡数字电压表的工作流程 （261）

19．2．2 自动换挡数字电压表的需求分析与设计 （262）

19．2．3 自动换挡数字电压表的换挡原理 （262）

19．3 自动换挡数字电压表的硬件设计 （262）

19．3．1 自动换挡数字电压表的硬件模块划分 （262）

19．3．2 自动换挡数字电压表的硬件电路图 （262）

19．3．3 硬件基础――LM324 （264）

19．4 自动换挡数字电压表的软件设计 （265）

19．4．1 自动换挡数字电压表的软件流程 （265）

19．4．2 1602液晶驱动模块函数设计 （265）

19．4．3 软件综合 （267）

19．5 自动换挡数字电压表的仿真与总结 （272）

第20章 仓库自动通风控制系统 （274）

20．1 仓库自动通风控制系统的背景介绍 （274）

20．2 仓库自动通风控制系统的设计思路 （274）

20．2．1 仓库自动通风控制系统的工作流程 （274）

20．2．2 仓库自动通风控制系统的需求分析与设计 （275）

20．2．3 1-wire（单线）总线扩展方法 （275）

20．3 仓库自动通风控制系统的硬件设计 （278）

20．3．1 仓库自动通风控制系统的硬件模块划分 （278）

20．3．2 仓库自动通风控制系统的硬件电路图 （278）

20．3．3 硬件基础――DS18B20 （280）

20．4 仓库自动通风控制系统的软件设计 （283）

20．4．1 仓库自动通风控制系统的软件流程 （283）

20．4．2 显示模块设计 （284）

20．4．3 用户输入模块设计 （284）

20．4．4 温度采集模块设计 （285）

20．4．5 电动机驱动模块设计 （287）

20．4．6 软件综合 （287）

20．5 仓库自动通风控制系统的仿真与总结 （288）

第21章 多点温度监测系统 （290）

21．1 多点温度监测系统的背景介绍 （290）

21．2 多点温度监测系统的设计思路 （290）

21．2．1 多点温度监测系统的工作流程 （290）

21．2．2 多点温度监测系统的需求分析与设计 （290）

21．3 多点温度监测系统的硬件设计 （291）

21．3．1 多点温度监测系统的硬件模块划分 （291）

21．3．2 多点温度监测系统的硬件电路图 （292）

21．4 多点温度监测系统的软件设计 （293）

21．4．1 多点温度监测系统的软件流程 （293）

21．4．2 DS18B20驱动模块设计 （293）

21．4．3 显示模块设计 （301）

21．4．4 软件综合 （306）

21．5 多点温度监测系统的仿真与总结 （309）

第22章 商场灯光节能控制系统 （311）

22．1 商场灯光节能控制系统的背景介绍 （311）

22．2 商场灯光节能控制系统的设计思路 （311）

22．2．1 商场灯光节能控制系统的工作流程 （311）

22．2．2 商场灯光节能控制系统的需求分析与设计 （311）

22．3 商场灯光节能控制系统的硬件设计 （312）

22．3．1 商场灯光节能控制系统的硬件模块划分 （312）

22．3．2 商场灯光节能控制系统的硬件电路图 （313）

22．3．3 硬件基础――DS12C887时钟芯片 （314）

22．3．4 硬件基础――光电隔离器 （318）

22．4 商场灯光节能控制系统的软件设计 （319）

22．4．1 商场灯光节能控制系统的软件流程 （319）

22．4．2 DS12C887驱动函数模块设计 （319）

22．4．3 1602液晶驱动函数模块设计 （321）

22．4．4 软件综合 （322）

22．5 商场灯光节能控制系统的仿真与总结 （325）

第23章 万年历 （326）

23．1 万年历的背景介绍 （326）

23．2 万年历的设计思路 （326）

23．2．1 万年历的工作流程 （326）

23．2．2 万年历的需求分析与设计 （327）

23．2．3 公历与农历转换算法 （327）

23．3 万年历的硬件设计 （329）

23．3．1 万年历的硬件模块划分 （329）

23．3．2 万年历的硬件电路图 （329）

23．3．3 硬件基础――DS1302时钟芯片 （331）

23．4 万年历的软件设计 （334）

23．4．1 万年历的软件流程 （334）

23．4．2 DS1302驱动函数模块设计 （334）

23．4．3 农历转换模块设计 （338）

23．4．4 显示模块设计 （341）

23．4．5 软件综合 （345）

23．5 万年历的仿真与总结 （347）

第24章 COS-II实时操作系统应用 （349）

24．1 COS-II实时操作系统应用的背景介绍 （349）

24．2 COS-II实时操作系统应用的设计思路 （350）

24．2．1 COS-II实时操作系统应用的工作流程 （350）

24．2．2 COS-II实时操作系统应用的需求分析与设计 （350）

24．3 实时操作系统的基础 （351）

24．3．1 典型的PIC单片机应用代码结构 （351）

24．3．2 PIC单片机中的任务、多任务和任务切换 （352）

24．3．3 PIC单片机中的资源 （353）

24．3．4 实时操作系统的内核 （353）

24．3．5 内核的调度和任务优先级 （354）

24．3．6 任务的同步 （355）

24．3．7 任务间的通信（Intertask Communication） （358）

24．3．8 实时操作系统的中断 （359）

24．3．9 实时操作系统对PIC单片机存储器的要求 （361）

24．4 COS-II实时操作系统应用的硬件设计 （361）

24．4．1 COS-II实时操作系统应用的硬件模块划分 （361）

24．4．2 COS-II实时操作系统应用的硬件电路图 （362）

24．5 COS-II实时操作系统应用的基础 （363）

24．5．1 内核结构 （363）

24．5．2 任务管理 （367）

24．5．3 时间管理 （369）

24．5．4 任务之间的通信和同步 （370）

24．5．5 内存管理 （372）

24．6 COS-II实时操作系统的移植 （374）

24．6．1 COS-II实时操作系统的结构介绍 （374）

24．6．2 PIC单片机上的移植 （375）

24．6．3 PIC单片机的移植过程 （375）

24．7 在COS-II实时操作系统上编写应用 （379）

24．8 COS-II实时操作系统应用的仿真与总结 （381）