51单片机典型应用30例

目 录

第1章 简单应用系统设计案例——I/O使用 1

1.1 矩阵键盘及数码管显示系统设计 1

1.1.1 系统设计要求与方案确定 1

1.1.2 系统硬件电路设计 2

1.1.3 系统软件设计 3

1.1.4 设计小结 17

1.2 独立连接式键盘及液晶显示系统设计 17

1.2.1 系统设计要求与方案确定 17

1.2.2 系统硬件电路设计 18

1.2.3 系统软件设计 19

1.2.4 设计小结 26

1.3 音乐播放器设计 26

1.3.1 系统设计要求与方案确定 26

1.3.2 系统硬件电路设计 27

1.3.3 系统软件设计 28

1.3.4 设计小结 34

1.4 电子琴设计 34

1.4.1 系统设计要求与方案确定 34

1.4.2 系统硬件电路设计 35

1.4.3 系统软件设计 36

1.4.4 设计小结 44

1.5 电子门铃设计 44

1.5.1 系统设计要求与方案确定 44

1.5.2 系统硬件电路设计 45

1.5.3 系统软件设计 46

1.5.4 设计小结 49

1.6 数控电压源系统设计 50

1.6.1 系统设计要求与方案确定 50

1.6.2 系统硬件电路设计 50

1.6.3 系统软件设计 51

1.6.4 设计小结 54

第2章 简单应用系统设计案例——定时器和中断使用 55

2.1 电子时钟系统设计 55

2.1.1 系统设计要求与方案确定 55

2.1.2 系统硬件电路设计 56

2.1.3 系统软件设计 57

2.1.4 设计小结 73

2.2 正弦波发生器设计 73

2.2.1 系统设计要求与方案确定 73

2.2.2 系统硬件电路设计 74

2.2.3 系统软件设计 75

2.2.4 设计小结 78

2.3 单片机模拟DDS低频信号发生器设计 78

2.3.1 系统设计要求与方案确定 78

2.3.2 系统硬件电路设计 79

2.3.3 系统软件设计 79

2.3.4 设计小结 82

2.4 数字频率计设计 82

2.4.1 系统设计要求与方案确定 83

2.4.2 系统硬件电路设计 83

2.4.3 系统软件设计 84

2.4.4 设计小结 92

2.5 电子秒表设计 92

2.5.1 系统设计要求与方案确定 92

2.5.2 系统硬件电路设计 93

2.5.3 系统软件设计 94

2.5.4 设计小结 103

第3章 简单应用系统设计——串行通信类 104

3.1 单片机与PC串行通信系统设计 104

3.1.1 系统设计要求与方案确定 104

3.1.2 系统硬件电路设计 105

3.1.3 系统软件设计 106

3.1.4 设计小结 109

3.2 双机通信系统设计 110

3.2.1 系统设计要求与方案确定 110

3.2.2 系统硬件电路设计 111

3.2.3 系统软件设计 112

3.2.4 设计小结 129

3.3 多机通信系统设计 129

3.3.1 系统设计要求与方案确定 129

3.3.2 系统硬件电路设计 130

3.3.3 系统软件设计 132

3.3.4 设计小结 155

第4章 简单应用系统设计——控制类 156

4.1 电子抢答器系统设计 156

4.1.1 系统设计要求与方案确定 156

4.1.2 系统硬件电路设计 157

4.1.3 系统软件设计 158

4.1.4 设计小结 172

4.2 数字电压表设计 173

4.2.1 系统设计要求与方案确定 173

4.2.2 系统硬件电路设计 173

4.2.3 系统软件设计 175

4.2.4 设计小结 182

4.3 PWM输出控制系统设计 182

4.3.1 系统设计要求与方案确定 182

4.3.2 系统硬件电路设计 183

4.3.3 系统软件设计 184

4.3.4 设计小结 195

4.4 交通信号灯系统设计 195

4.4.1 系统设计要求与方案确定 195

4.4.2 系统硬件电路设计 196

4.4.3 系统软件设计 196

4.4.4 设计小结 205

4.5 电子密码锁设计 205

4.5.1 系统设计要求与方案确定 205

4.5.2 系统硬件电路设计 206

4.5.3 系统软件设计 207

4.5.4 设计小结 235

4.6 基于单片机的步进电机控制系统设计 235

4.6.1 系统设计要求与方案确定 235

4.6.2 系统硬件电路设计 236

4.6.3 系统软件设计 237

4.6.4 设计小结 261

第5章 综合应用系统设计案例——基础篇 262

5.1 基于ISP技术的单片机实验系统设计 262

5.1.1 系统需求分析 262

5.1.2 系统总体设计 263

5.1.3 系统硬件电路设计 264

5.1.4 系统软件设计 274

5.1.5 设计小结 301

5.2 智能小车系统设计 301

5.2.1 系统需求分析 301

5.2.2 系统总体设计 302

5.2.3 系统硬件电路设计 302

5.2.4 系统软件设计 305

5.2.5 设计小结 317

5.3 多功能万年历时钟系统设计 317

5.3.1 系统需求分析 318

5.3.2 系统总体设计 318

5.3.3 系统硬件电路设计 318

5.3.4 系统软件设计 319

5.3.5 设计小结 367

第6章 综合应用系统设计案例——提高篇 368

6.1 单片机无线多路温度采集系统设计 368

6.1.1 系统需求分析 368

6.1.2 系统总体设计 369

6.1.3 系统硬件电路设计 370

6.1.4 系统软件设计 374

6.1.4 设计小结 417

6.2 基于单片机的超声波测距系统设计 417

6.2.1 系统需求分析 417

6.2.2 系统总体设计 417

6.2.3 系统硬件电路设计 418

6.2.4 系统软件设计 419

6.2.5 设计小结 432

6.3 基于单片机+TEA5767的收音机系统设计 432

6.3.1 系统需求分析 432

6.3.2 系统总体设计 432

6.3.3 系统硬件电路设计 432

6.3.4 系统软件设计 435

6.3.5 设计小结 447

第7章 综合应用系统设计案例——实践篇 448

7.1 基于单片机的门禁系统设计 448

7.1.1 目系统需求分析 448

7.1.2 系统总体设计 448

7.1.3 系统硬件电路设计 448

7.1.4 系统软件设计 453

7.1.5 设计小结 456

7.2 基于单片机的MiniPOS系统设计 457

7.2.1 系统需求分析 457

7.2.2 系统总体设计 457

7.2.3 系统硬件电路设计 457

7.2.4 系统软件设计 460

7.2.5 设计小结 472

7.3 基于单片机的全球定位系统设计 472

7.3.1 系统需求分析 472

7.3.2 系统总体设计 472

7.3.3 系统硬件电路设计 472

7.3.4 系统软件设计 474

7.3.5 设计小结 478

7.4 基于AT89S52+GPRS的远程控制系统设计 479

7.4.1 系统需求分析 479

7.4.2 系统总体设计 479

7.4.3 系统硬件电路设计 480

7.4.4 系统软件设计 483

7.4.5 设计小结 489

本书通过30个案例的设计过程详细介绍了51单片机开发的相关软件、工具、应用系统设计方法等。本书共7章，第1~4章以Keil+Proteus作为开发工具，详细介绍了20个简单案例的设计过程，内容包括单片机应用系统设计所必需的一些基本知识和相关模块的编程。第5~7章在第1~4章的基础上，以Keil+Protel作为开发工具，详细介绍了10个综合应用系统的设计过程。这30个案例均含有完整详细的硬件原理图和软件代码。本书语言简洁、图表丰富、案例代码完整且有详细的注释，并且案例覆盖了单片机开发过程中常见的模块设计和接口技术，部分案例已经经过了实际项目的验证并已规模应用，既可供已有单片机C语言开发相关知识并想学习系统级设计技术的学生学习，也可供相关专业学生课程设计、毕业设计参考，还可供单片机开发工程技术人员及爱好者阅读参考。

当前，单片机作为嵌入式微控制器在工业测控系统、智能仪器和家用电器中得到广泛应用。虽然单片机的品种很多，但是MCS-51系列单片机仍不失为单片机中的主流机型。在众多的MCS-51系列单片机中，以Atmel公司的AT89Sxx系列单片机应用为广泛。本书所有案例项目的设计均以AT89S52单片机作为核心来介绍。
单片机的编程语言主要有汇编语言和C语言两种。其中，C语言在易用性、可读性、可移植性、代码开发效率等诸多方面具有优势，已被越来越多的单片机开发人员所选用。鉴于此，本书所有案例均以C51语言开发。
单片机系统开发工具很多，在硬件设计方面，本书选择简单易用的Protel99SE作为电路和PCB设计软件；在软件设计方面，选择KeilC51集成开发环境作为软件开发平台。同时，选择目前十分流行的Proteus 单片机仿真软件作为简单应用系统设计的软件仿真平台，读者可在本书的案例中系统学习这方面的知识。