51单片机原理与应用案例教程

第1章案例目标1单片机的认知

1.1单片机概述

1.1.1单片机组成及其特点

1.1.2单片机分类

1.1.3几种教学中常见单片机的区别

1.2单片机的应用

1.3单片机的历史与发展

1.4常见单片机

1.5STC系列单片机

习题与思考题

第2章51单片机结构体系

2.1案例目标2单片机的内核

2.1.151单片机的引脚功能

2.1.251单片机的硬件结构

2.1.351单片机的存储器

2.1.451单片机的时钟与复位

2.2案例目标3单片机最小系统的硬件设计

2.2.1单片机最小系统原理图

2.2.2单片机最小系统原理图讲解

2.2.3单片机最小系统元器件清单

2.2.4单片机最小系统实物图

2.2.5单片机最小系统注意事项

2.2.6单片机最小系统电子元器件

2.2.7电子元器件的焊接

习题与思考题

第3章51单片机C51程序设计

3.1案例目标4Keil μVision4软件的运用

3.1.1Keil μVision4软件简介

3.1.2Keil μVision4软件安装

3.1.3Keil μVision4案例目标的实现

3.2案例目标5STCISP V6.83程序下载软件的使用

3.2.1软件安装及主要功能介绍

3.2.2STC下载软件案例目标的实现

3.2案例目标6Proteus仿真软件的运用

3.3.1软件功能简介与安装

3.3.2Proteus仿真软件案例目标的实现

3.4案例目标7单片机中常用C语言知识

3.4.1C51程序设计基础

3.4.2C51语言的函数

习题与思考题

第4章案例目标851单片机并行I/O端口的灵活运用

4.1并行I/O口的结构及工作原理

4.1.1P0口(32脚~39脚)结构及工作原理

4.1.2P1口(1脚~8脚)结构及工作原理

4.1.3P2口(21脚~28脚)结构及工作原理

4.1.4P3口(10脚~17脚)结构及工作原理

4.2并行I/O口C51编程

4.2.1流水灯案例目标的实现

4.2.2蜂鸣器案例目标的实现

4.2.3继电器案例目标的实现

习题与思考题

第5章数码管显示与键盘检测

5.1案例目标9数码管显示的具体实现

5.1.1数码管显示原理

5.1.2数码管静态显示应用举例

5.1.3数码管动态显示应用举例

5.1.4数码管案例目标的实现

5.2案例目标10利用数码管显示按键值

5.2.1独立键盘检测应用举例

5.2.2矩阵键盘检测应用举例

5.2.3键盘检测案例目标的实现

习题与思考题

第6章案例目标11带有紧急情况处理的交通灯控制系统设计

6.1中断系统概述

6.1.1基本概念

6.1.251系列单片机中断源

6.1.351系列单片机中断请求标志寄存器

6.1.4中断允许与中断优先级的控制

6.2外部中断案例目标的实现

6.3外部中断及应用举例

习题与思考题

第7章案例目标12基于数码管的电子时钟显示

7.1定时器简介

7.1.1定时器的结构

7.1.2定时器/计数器控制寄存器

7.251单片的机定时器/计数器T0和T1的控制

7.2.1定时器/计数器对输入信号的要求

7.2.2方式0

7.2.3方式1

7.2.4方式2

7.2.5方式3

7.3STC89C52的定时器/计数器应用举例

7.3.1应用步骤和初值设定方法

7.3.2应用实例的描述

7.4定时器/计数器案例目标的实现

习题与思考题

第8章案例目标13单片机的双机通信

8.1串行通信基础

8.1.1串行通信线路形式

8.1.2异步通信和同步通信

8.2串行口结构描述

8.2.1串行接口的结构

8.2.2串行接口的控制寄存器

8.3波特率的设定与定时器的关系

8.4串行口的工作方式与典型应用举例

8.5串行口案例目标的实现

习题与思考题

第9章51单片机扩展与接口技术

9.1案例目标14可调数字时钟显示

9.1.1LCD1602液晶应用举例

9.1.2LCD1602液晶应用实例

9.1.3LCD12864液晶应用举例

9.1.4LCD12864液晶显示举例

9.1.5LCD液晶案例目标的实现

9.2案例目标15基于光敏电阻的LCD电压采集显示系统

9.2.1ADC0804转换器应用举例

9.2.2DAC0832转换器应用举例

9.2.3A/D案例目标的实现

9.3案例目标16基于DS18B20芯片的数字温度计设计

9.3.1串行单总线扩展技术

9.3.2串行总线技术案例目标的实现

9.4案例目标17基于I2C总线的AT24C02芯片读/写操作

9.4.1I2C串行总线技术

9.4.2I2C串行总线案例目标的实现

9.5案例目标18基于TLC549 A/D的光敏电阻密码锁设计

9.5.1SPI串行总线技术

9.5.2SPI串行总线案例目标的实现

9.6案例目标19直流电动机调速控制系统的设计

9.7案例目标20步进电动机正反转角度控制的设计

9.8案例目标21舵机方向角度控制的设计

习题与思考题

第10章案例目标22利用STC15F2K60S2单片机点亮小灯并实现

在线调试功能

10.1STC15F2K60S2单片机特点

10.2STC15F2K60S2单片机最小系统设计与应用举例

10.3STC15F2K60S2单片机案例目标的实现

第11章8个步骤精通综合应用实例设计

11.1基于CH452控制芯片的键盘及数码管驱动设计

11.1.1CH452简介

11.1.2案例设计

11.2多功能密码锁的设计

11.3超声波测距的设计

11.3.1超声波原理

11.3.2案例设计

11.4光敏电阻逐光随动系统的设计

11.5SIM900手机模块的应用设计

11.5.1SIM900简介

11.5.2案例设计

11.6直流电动机调速系统的设计

11.6.1利用PCA/PWM功能实现PWM控制

11.6.2案例设计

11.7基于NRF905无线数据传输设计

第12章科技竞赛获奖作品交流

12.1多功能语音控制智能盲人拐杖助手设计

12.2基于触摸屏的多功能水族箱设计

12.3基于GSM手机户外点阵控制系统设计

12.4智能实验室远程无线监管系统设计

12.5基于红外传感器的无弦电子琴设计

12.6婴儿发烧尿床呵护系统的设计

12.7开展科技创新活动与科技竞赛的探析

附录A常用字符与ASCII代码对照表

附录B液晶标准字符库

附录C单片机最小系统及开发板实物图

参考文献

本书以8051单片机为主线，以工程项目和科技竞赛为实例背景，按照案例驱动教学模式，由浅入深地讲述了51单片机的硬件结构、C51语言编程方法、单片机内部资源、单片机应用系统的接口设计、STC系列最新单片机、综合应用设计以及科技竞赛研究成果，并介绍了相应的开发工具。本书打破传统以理论为主线，以简单实例为辅助的编程思想，基于学生对事物的认知规律，以案例驱动式的思路进行编写，并将案例贯穿于各个重要知识点，使学生对单片机的学习简单化、兴趣化。本书共分12章，第1章到第8章介绍单片机的内部结构、单片机最小系统、C51程序设计、数码管、矩阵按键、中断、定时器、串口等知识；第9章介绍单片机的扩展与接口技术，包括LCD液晶、A/D、D/A、单总线、I2C、SPI总线技术，以及直流电动机、步进电动机、舵机的控制；第10章介绍目前市面上较为流行的增强型8051单片机STC15F2K60S2；第11章根据作者多年的实践经验，将7个经典案例分成8个步骤进行透彻地讲解，只要按照这些步骤认真地的学习、实践，即可实现相应的功能；第12章分享指导学生竞赛的成果，使读者体会科技竞赛的设计过程，激励大家投入科技创新和工程实践中。本书可作为大学本科（或较高层次专科）电子信息、电气工程、物联网、计算机、机电一体化等相关工科专业的单片机课程教材以及课程设计、综合实训的参考书，也可作为参加电子科技竞赛的学生以及相关工程技术人员的参考书。

本书共12章，第1章到第8章介绍了单片机的内部结构、单片机*小系统、C51程序设计、数码管、矩阵按键、中断、定时器、串口等知识。第9章介绍了单片机的扩展与接口技术，包括LCD液晶、A/D、D/A、单总线、I2C、SPI总线技术以及直流电机、步进电机、舵机的控制。第10章介绍了目前市面上较为流行的增强型8051单片机STC15F2K61S2。第11章根据作者多年的实践经验将7个典型的经典案例分成8个步骤进行了透彻的讲解，只要按照这些步骤认真的学习实践即可实现功能。第12章作者把指导学生竞赛的成果和大家分享，读者能够体会到科技竞赛的设计过程，希望通过这种方式能够激励大家投入到科技创新和工程实践中来。
本书可作为大学本科（或较高层次专科）电子信息、电气工程、物联网、计算机、机电一体化等相关工科专业单片机课程教材，也可作为参加电子科技竞赛以及工程技术人员的参考书。
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