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商品描述
單片機技術在眾多領域發揮著關鍵作用,本書以實際項目為切入點,深入挖掘其在不同場景中的應用潛力。本書分為11章,第1章~第3章為基礎知識,內容涵蓋單片機概述及硬件基礎、C51語言基礎、Proteus及Keil軟件等多方面知識;第4章~第10章以任務為主線,由淺入深、循序漸進地講解理論知識;第11章為綜合應用實例。本書強調理論與實踐的緊密結合,借助任務要求、任務目標、預備知識、基礎任務和進階任務等環節助力學生實現高效學習與應用。 本書從單片機硬件結構、C51語言基礎、開發環境到綜合應用實例的原理與實現,逐步推動知識的學習與實踐操作,內容兼具科學性、系統性與實用性。本書聚焦單片機在智慧城市(百變霓虹、籃球賽計分器、智能交通信號燈、數字時鐘)、智能醫療(病房呼叫系統)、信號采集與輸出、智能感知等場景的拓展應用,精心設計基礎任務、進階任務,並進行拓展,提供了豐富的應用案例與清晰的學習路徑,旨在全面培養和提升學生的實踐及創造能力。 本書可用作電類相關專業的教學用書,也可用作其他相關專業的參考用書。
目錄大綱
目錄
第1章 單片機概述及硬件基礎 1
1.1 單片機概述 1
1.1.1 單片機的發展歷程 2
1.1.2 單片機的類型 2
1.1.3 單片機的應用 4
1.2 單片機最小系統 5
1.2.1 單片機外部引腳及最小系統組成 5
1.2.2 時鐘和時序 7
1.2.3 復位操作和復位電路 9
1.2.4 AT89S51低功耗節電模式 10
1.2.5 AT89S51的並行I/O口 12
1.3 單片機內部組成 14
1.3.1 AT89S51的內部結構 15
1.3.2 AT89S51的CPU 15
1.3.3 AT89S51的存儲器 18
習題 22
第2章 C51語言基礎 23
2.1 C51語言簡介 23
2.2 C51程序設計基礎 24
2.2.1 數據類型 25
2.2.2 數據存儲類型 27
2.2.3 數據存儲模式 28
2.2.4 C51語言的特殊功能寄存器及位變量定義 28
2.2.5 C51語言的絕對地址訪問 30
2.2.6 C51語言的基本運算符和表達式 31
2.2.7 C51語言的數組 34
2.2.8 C51語言的指針 36
2.3 C51語言的函數 37
2.3.1 函數的類型 37
2.3.2 函數的參數與返回值 38
2.3.3 函數的調用 39
2.3.4 中斷服務函數 40
2.3.5 變量及存儲方式 40
2.3.6 宏定義與文件包含 41
2.4 C51語言的程序控制語句 43
2.4.1 分支控制語句 43
2.4.2 循環控制語句 47
2.4.3 break語句、continue語句和goto語句 52
習題 54
第3章 Proteus 及Keil軟件 55
3.1 Proteus軟件的使用 55
3.1.1 Proteus軟件功能概述 56
3.1.2 Proteus ISIS的虛擬仿真 56
3.1.3 Proteus ISIS環境簡介 57
3.1.4 Proteus ISIS編輯環境的設置 63
3.1.5 單片機應用系統的Proteus虛擬設計與仿真 64
3.1.6 Proteus與Keil軟件的聯調 70
3.2 Keil軟件的使用 72
3.2.1 Keil μVision3的基本操作 73
3.2.2 添加用戶源程序代碼 75
3.2.3 程序的編譯與調試 77
3.2.4 工程的設置 79
習題 81
第4章 百變霓虹—LED與按鍵 82
4.1 讓LED亮起來 82
4.1.1 任務要求 82
4.1.2 任務目標 83
4.1.3 預備知識 83
4.1.4 基礎任務 85
4.1.5 進階任務 90
4.1.6 拓展 90
4.2 模擬交通信號燈 91
4.2.1 任務要求 91
4.2.2 任務目標 92
4.2.3 預備知識 92
4.2.4 基礎任務Ⅰ 93
4.2.5 基礎任務Ⅱ 96
4.2.6 進階任務 99
4.2.7 拓展 99
4.3 炫彩燈光秀 101
4.3.1 任務要求 101
4.3.2 任務目標 101
4.3.3 預備知識 101
4.3.4 基礎任務 105
4.3.5 進階任務 109
4.3.6 拓展 110
習題 110
第5章 無籃球不青春—點陣與數碼管 112
5.1 點陣廣告牌設計 112
5.1.1 任務要求 112
5.1.2 任務目標 112
5.1.3 預備知識 113
5.1.4 基礎任務Ⅰ 115
5.1.5 基礎任務Ⅱ 118
5.1.6 進階任務 120
5.1.7 拓展 121
5.2 籃球賽計分器設計—數碼管 122
5.2.1 任務要求 122
5.2.2 任務目標 122
5.2.3 預備知識 122
5.2.4 基礎任務Ⅰ 128
5.2.5 基礎任務Ⅱ 129
5.2.6 進階任務 130
5.2.7 拓展 131
習題 132
第6章 智能交通信號燈—中斷與定時/計數器 133
6.1 交通信號燈緊急情況處理—外部中斷 134
6.1.1 任務要求 134
6.1.2 任務目標 134
6.1.3 預備知識 134
6.1.4 基礎任務 144
6.1.5 進階任務 145
6.1.6 拓展 146
6.2 帶倒計時功能的交通信號燈系統 147
6.2.1 任務要求 147
6.2.2 任務目標 147
6.2.3 預備知識 147
6.2.4 基礎任務Ⅰ 153
6.2.5 基礎任務Ⅱ 156
6.2.6 進階任務 157
6.2.7 拓展 161
6.3 智能交通信號燈控制 163
6.3.1 任務要求 163
6.3.2 任務目標 163
6.3.3 智能交通信號燈系統設計實現 163
6.3.4 拓展 168
習題 169
第7章 數字時鐘—液晶顯示 170
7.1 液晶驅動 170
7.1.1 任務要求 171
7.1.2 任務目標 171
7.1.3 預備知識 171
7.1.4 基礎任務 178
7.1.5 進階任務 180
7.1.6 拓展 181
7.2 LCD可調數字時鐘 182
7.2.1 任務要求 182
7.2.2 任務目標 182
7.2.3 預備知識 182
7.2.4 基礎任務 183
7.2.5 進階任務 185
7.3 DS1302數字時鐘 188
7.3.1 任務要求 188
7.3.2 任務目標 188
7.3.3 預備知識 188
7.3.4 設計實現 191
7.3.5 拓展 192
習題 193
第8章 病房呼叫系統—串行通信 194
8.1 雙機通信 194
8.1.1 任務要求 194
8.1.2 任務目標 195
8.1.3 預備知識 195
8.1.4 基礎任務Ⅰ 203
8.1.5 基礎任務Ⅱ 205
8.1.6 進階任務 206
8.1.7 拓展 207
8.2 單片機與計算機通信 208
8.2.1 任務要求 209
8.2.2 任務目標 209
8.2.3 預備知識 209
8.2.4 基礎任務 211
8.2.5 進階任務 214
8.2.6 拓展 215
8.3 多機通信 218
8.3.1 任務要求 219
8.3.2 任務目標 219
8.3.3 預備知識 219
8.3.4 基礎任務 220
8.3.5 進階任務 223
8.3.6 拓展 227
習題 228
第9章 信號采集與輸出—A/D轉換與D/A轉換 230
9.1 數字電壓表設計 230
9.1.1 任務要求 231
9.1.2 任務目標 231
9.1.3 預備知識 231
9.1.4 基礎任務 234
9.1.5 進階任務 237
9.1.6 拓展 239
9.2 波形發生器設計 242
9.2.1 任務要求 242
9.2.2 任務目標 242
9.2.3 預備知識 242
9.2.4 基礎任務 245
9.2.5 進階任務 246
9.2.6 拓展 249
習題 251
第10章 智能感知—單片機與傳感器 252
10.1 生產線產品計數系統設計 252
10.1.1 任務要求 252
10.1.2 任務目標 253
10.1.3 預備知識 253
10.1.4 基礎任務 255
10.1.5 進階任務 258
10.1.6 拓展 259
10.2 測距系統設計 261
10.2.1 任務要求 261
10.2.2 任務目標 261
10.2.3 預備知識 261
10.2.4 基礎任務 264
10.2.5 進階任務 266
10.2.6 拓展 268
10.3 溫度監測系統設計 269
10.3.1 任務要求 269
10.3.2 任務目標 269
10.3.3 預備知識 269
10.3.4 基礎任務 273
10.3.5 進階任務 275
10.3.6 拓展 278
習題 284
第11章 綜合應用實例 285
11.1 風光互補LED路燈控制器設計 285
11.1.1 應用實例概述 285
11.1.2 方案設計 286
11.1.3 硬件電路設計 286
11.1.4 程序設計 288
11.1.5 設計實現 289
11.2 智能輸液監測系統設計 289
11.2.1 應用實例概述 289
11.2.2 方案設計 290
11.2.3 硬件電路設計 290
11.2.4 程序設計 292
11.2.5 設計實現 293
11.3 商場火災智能檢測報警系統設計 294
11.3.1 應用實例概述 294
11.3.2 方案設計 294
11.3.3 硬件電路設計 294
11.3.4 程序設計 297
11.3.5 設計實現 298
11.4 汙水處理控制系統設計 298
11.4.1 應用實例概述 298
11.4.2 方案設計 299
11.4.3 硬件電路設計 299
11.4.4 程序設計 301
11.4.5 設計實現 302
11.5 可顯示書寫提醒器設計 303
11.5.1 應用實例概述 303
11.5.2 方案設計 303
11.5.3 硬件電路設計 303
11.5.4 程序設計 307
11.5.5 設計實現 308
參考文獻 309
