51單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)范例大全

第1章 單片機(jī)C語言開發(fā)基礎(chǔ) 1
1.1 MCS-51單片機(jī)硬件基礎(chǔ) 1
1.1.1 8051引腳 1
1.1.2 51單片機(jī)功能結(jié)構(gòu) 3
1.1.3 中央處理器(CPU) 4
1.1.4 存儲器結(jié)構(gòu) 8
1.1.5 定時/計數(shù)器 10
1.1.6 并行端口 10
1.1.7 串行端口 13
1.1.8 中斷系統(tǒng) 13
1.1.9 總線 13
1.2 Keil μVision2 14
1.2.1 Keil μVision2集成開發(fā)環(huán)境介紹 14
1.2.2 使用Keil μVision2進(jìn)行開發(fā) 15
1.2.3 dScope for Windows的使用 19
1.3 C51基礎(chǔ)知識 24
1.3.1 C51控制語句 24
1.3.2 C51函數(shù) 27
1.3.3 C51數(shù)組和指針 30
1.4 【實(shí)例19】P1口控制直流電動機(jī)實(shí)例 31
第2章 單片機(jī)接口的擴(kuò)展 34
2.1 基本器件實(shí)現(xiàn)端口擴(kuò)展實(shí)例 34
2.1.1 【實(shí)例20】用74LS165實(shí)現(xiàn)串口擴(kuò)展并行輸入口 34
2.1.2 【實(shí)例21】用74LS164實(shí)現(xiàn)串口擴(kuò)展并行輸出口 38
2.1.3 【實(shí)例22】P0 I/O擴(kuò)展并行輸入口 42
2.1.4 【實(shí)例23】P0 I/O擴(kuò)展并行輸出口 43
2.2 擴(kuò)展芯片實(shí)現(xiàn)端口擴(kuò)展 43
2.2.1 【實(shí)例24】用8243擴(kuò)展I/O端口 44
2.2.2 【實(shí)例25】用8255A擴(kuò)展I/O口 47
2.2.3 【實(shí)例26】用8155擴(kuò)展I/O口 56
2.3 CPLD實(shí)現(xiàn)端口擴(kuò)展 67
第3章 存儲器的擴(kuò)展 69
3.1 外部程序存儲器的擴(kuò)展 69
3.1.1 【實(shí)例27】EPROM27xxx程序存儲器的擴(kuò)展 69
3.1.2 【實(shí)例28】EEPROM28xxx程序存儲器的擴(kuò)展 72
3.2 外部數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展 74
3.2.1 【實(shí)例29】與AT24系列EEPROM接口及驅(qū)動程序 74
3.2.2 【實(shí)例30】EEPROM(X5045)接口及驅(qū)動程序 81
3.2.3 【實(shí)例31】鐵電存儲器接口及驅(qū)動程序 86
3.2.4 【實(shí)例32】與雙口RAM存儲器接口及應(yīng)用實(shí)例 91
3.3 FLASH驅(qū)動程序 95
【實(shí)例33】 NANDFLASH(K9F5608)接口及驅(qū)動程序 95
第4章 輸入/輸出及顯示技術(shù) 107
4.1 【實(shí)例34】獨(dú)立鍵盤控制 107
4.1.1 實(shí)例功能 107
4.1.2 典型器件介紹 107
4.1.3 硬件設(shè)計 107
4.1.4 程序設(shè)計 108
4.1.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 109
4.2 【實(shí)例35】矩陣式鍵盤控制 109
4.2.1 實(shí)例功能 109
4.2.2 典型器件介紹 109
4.2.3 硬件設(shè)計 110
4.2.4 程序設(shè)計 110
4.2.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 111
4.3 【實(shí)例36】改進(jìn)型I/O端口鍵盤 112
4.3.1 實(shí)例功能 112
4.3.2 硬件設(shè)計 112
4.3.3 程序設(shè)計 112
4.4 【實(shí)例37】PS/2鍵盤的控制 116
4.4.1 實(shí)例功能 116
4.4.2 典型器件介紹 116
4.4.3 硬件設(shè)計 116
4.4.4 程序設(shè)計 117
4.4.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 121
4.5 【實(shí)例38】LED顯示 121
4.5.1 實(shí)例功能 121
4.5.2 硬件設(shè)計 121
4.5.3 程序設(shè)計 121
4.5.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 122
4.6 【實(shí)例39】段數(shù)碼管(HD7929)顯示實(shí)例 123
4.6.1 實(shí)例功能 123
4.6.2 硬件設(shè)計 123
4.6.3 程序設(shè)計 123
4.6.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 125
4.7 【實(shí)例40】16×2字符型液晶顯示實(shí)例 125
4.7.1 實(shí)例功能 125
4.7.2 典型器件介紹 125
4.7.3 硬件設(shè)計 125
4.7.4 程序設(shè)計 126
4.7.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 131
4.8 【實(shí)例41】點(diǎn)陣型液晶顯示實(shí)例 131
4.8.1 實(shí)例功能 131
4.8.2 典型器件介紹 131
4.8.3 硬件設(shè)計 133
4.8.4 程序設(shè)計 133
4.8.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 136
4.9 【實(shí)例42】LCD顯示圖片實(shí)例 136
4.9.1 實(shí)例功能 136
4.9.2 典型器件介紹 136
4.9.3 硬件設(shè)計 138
4.9.4 程序設(shè)計 138
4.9.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 144
第5章 實(shí)用電子制作 145
5.1 【實(shí)例43】簡易電子琴的設(shè)計 145
5.1.1 實(shí)例功能 145
5.1.2 典型器件介紹 145
5.1.3 硬件設(shè)計 145
5.1.4 程序設(shè)計 147
5.1.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 149
5.2 【實(shí)例44】基于MCS-51單片機(jī)的四路搶答器 149
5.2.1 實(shí)例功能 149
5.2.2 典型器件介紹 150
5.2.3 硬件設(shè)計 151
5.2.4 程序設(shè)計 153
5.2.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 158
5.3 【實(shí)例45】電子調(diào)光燈的制作 159
5.3.1 實(shí)例功能 159
5.3.2 典型器件介紹 159
5.3.3 硬件設(shè)計 160
5.3.4 程序設(shè)計 160
5.3.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 166
5.4 【實(shí)例46】數(shù)碼管時鐘的制作 166
5.4.1 實(shí)例功能 166
5.4.2 典型器件介紹 166
5.4.3 硬件設(shè)計 167
5.4.4 程序設(shè)計 168
5.4.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 183
5.5 【實(shí)例47】LCD時鐘的制作 183
5.5.1 實(shí)例功能 183
5.5.2 典型器件介紹 183
5.5.3 硬件設(shè)計 185
5.5.4 程序設(shè)計 186
5.5.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 193
5.6 【實(shí)例48】數(shù)字化語音存儲與回放 193
5.6.1 實(shí)例功能 193
5.6.2 典型器件介紹 193
5.6.3 硬件設(shè)計 194
5.6.4 程序設(shè)計 195
5.6.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 204
5.7 【實(shí)例49】電子標(biāo)簽設(shè)計 205
5.7.1 實(shí)例功能 205
5.7.2 典型器件介紹 205
5.7.3 硬件設(shè)計 206
5.7.4 程序設(shè)計 207
5.7.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 216
第6章 傳感控制技術(shù) 217
6.1 【實(shí)例50】指紋識別模塊 217
6.1.1 指紋識別傳感器原理 217
6.1.2 硬件設(shè)計 219
6.1.3 程序設(shè)計 220
6.1.4 實(shí)例實(shí)現(xiàn)過程 222
6.1.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 222
6.2 【實(shí)例51】數(shù)字溫度傳感器 223
6.2.1 數(shù)字溫度傳感器原理 223
6.2.2 硬件設(shè)計 226
6.2.3 程序設(shè)計 226
6.2.4 實(shí)例實(shí)現(xiàn)過程 231
6.2.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 231
6.3 【實(shí)例52】寬帶數(shù)控放大器 231
6.3.1 寬帶數(shù)控放大器設(shè)計原理 232
6.3.2 硬件設(shè)計 235
6.3.3 程序設(shè)計 235
6.3.4 實(shí)例實(shí)現(xiàn)過程 235
6.3.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 236
第7章 智能儀表與測試技術(shù) 237
7.1 【實(shí)例53】超聲波測距 237
7.1.1 實(shí)例功能 237
7.1.2 典型器件介紹 237
7.1.3 硬件設(shè)計 237
7.1.4 程序設(shè)計 240
7.1.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 242
7.2 【實(shí)例54】數(shù)字氣壓計 242
7.2.1 實(shí)例功能 242
7.2.2 典型器件介紹 242
7.2.3 硬件設(shè)計 242
7.2.4 程序設(shè)計 245
7.2.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 250
7.3 【實(shí)例55】基于單片機(jī)的電壓表設(shè)計 250
7.3.1 實(shí)例功能 250
7.3.2 電壓表設(shè)計原理 250
7.3.3 硬件設(shè)計 251
7.3.4 程序設(shè)計 252
7.3.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 254
7.4 【實(shí)例56】基于單片機(jī)的稱重顯示儀表設(shè)計 254
7.4.1 實(shí)例功能 254
7.4.2 典型器件介紹 254
7.4.3 硬件設(shè)計 255
7.4.4 程序設(shè)計 256
7.4.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 259
7.5 【實(shí)例57】基于單片機(jī)的車輪測速系統(tǒng) 259
7.5.1 實(shí)例功能 259
7.5.2 典型器件介紹 259
7.5.3 硬件設(shè)計 260
7.5.4 程序設(shè)計 260
7.5.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 262
第8章 電氣傳動及控制技術(shù) 263
8.1 【實(shí)例58】電源切換控制 263
8.1.1 實(shí)例功能 263
8.1.2 典型器件介紹 264
8.1.3 硬件設(shè)計 265
8.1.4 程序設(shè)計 268
8.1.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 269
8.2 【實(shí)例59】步進(jìn)電機(jī)控制 270
8.2.1 實(shí)例功能 270
8.2.2 典型器件介紹 270
8.2.3 硬件設(shè)計 271
8.2.4 程序設(shè)計 272
8.2.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 275
8.3 【實(shí)例60】單片機(jī)控制自動門系統(tǒng) 275
8.3.1 實(shí)例功能 275
8.3.2 典型器件介紹 275
8.3.3 硬件設(shè)計 277
8.3.4 程序設(shè)計 278
8.3.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 282
8.4 【實(shí)例61】控制微型打印機(jī) 282
8.4.1 實(shí)例功能 282
8.4.2 典型器件介紹 283
8.4.3 硬件設(shè)計 285
8.4.4 程序設(shè)計 286
8.4.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 286
8.5 【實(shí)例62】單片機(jī)控制的EPSON微型打印頭 287
8.5.1 實(shí)例功能 287
8.5.2 典型器件介紹 287
8.5.3 硬件設(shè)計 288
8.5.4 程序設(shè)計 289
8.5.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 290
8.6 【實(shí)例63】簡易智能電動車 290
8.6.1 實(shí)例功能 290
8.6.2 典型器件介紹 291
8.6.3 硬件設(shè)計 292
8.6.4 程序設(shè)計 293
8.6.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 298
8.7 【實(shí)例64】洗衣機(jī)控制器 298
8.7.1 實(shí)例功能 298
8.7.2 典型器件介紹 299
8.7.3 硬件設(shè)計 300
8.7.4 程序設(shè)計 300
8.7.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 304
第9章 單片機(jī)數(shù)據(jù)處理 305
9.1 【實(shí)例65】串行A/D轉(zhuǎn)換 305
9.1.1 實(shí)例功能 305
9.1.2 典型器件介紹 305
9.1.3 硬件設(shè)計 306
9.1.4 程序設(shè)計 306
9.1.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 308
9.2 【實(shí)例66】并行A/D轉(zhuǎn)換 308
9.2.1 實(shí)例功能 308
9.2.2 典型器件介紹 308
9.2.3 硬件設(shè)計 309
9.2.4 程序設(shè)計 310
9.2.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 311
9.3 【實(shí)例67】模擬比較器實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換 311
9.3.1 實(shí)例功能 311
9.3.2 典型器件介紹 311
9.3.3 硬件設(shè)計 312
9.3.4 程序設(shè)計 312
9.3.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 314
9.4 【實(shí)例68】串行D/A轉(zhuǎn)換 314
9.4.1 實(shí)例功能 314
9.4.2 典型器件介紹 314
9.4.3 硬件設(shè)計 315
9.4.4 程序設(shè)計 315
9.4.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 317
9.5 【實(shí)例69】并行電壓型D/A轉(zhuǎn)換 317
9.5.1 實(shí)例功能 317
9.5.2 典型器件介紹 317
9.5.3 硬件設(shè)計 317
9.5.4 程序設(shè)計 318
9.5.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 318
9.6 【實(shí)例70】并行電流型D/A轉(zhuǎn)換 319
9.6.1 實(shí)例功能 319
9.6.2 典型器件介紹 319
9.6.3 硬件設(shè)計 320
9.6.4 程序設(shè)計 320
9.6.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 321
9.7 【實(shí)例71】I2C接口的A/D轉(zhuǎn)換 321
9.7.1 實(shí)例功能 321
9.7.2 典型器件介紹 321
9.7.3 硬件設(shè)計 322
9.7.4 程序設(shè)計 322
9.7.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 327
9.8 【實(shí)例72】I2C接口的D/A轉(zhuǎn)換 327
9.8.1 實(shí)例功能 327
9.8.2 典型器件介紹 327
9.8.3 硬件設(shè)計 328
9.8.4 程序設(shè)計 328
9.8.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 331
第10章 單片機(jī)通信技術(shù) 332
10.1 【實(shí)例73】單片機(jī)間通信 332
10.1.1 實(shí)例功能 332
10.1.2 典型器件介紹 332
10.1.3 硬件設(shè)計 333
10.1.4 程序設(shè)計 334
10.1.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 337
10.2 【實(shí)例74】單片機(jī)間多機(jī)通信方法之一 337
10.2.1 實(shí)例功能 338
10.2.2 典型器件介紹 338
10.2.3 硬件設(shè)計 339
10.2.4 程序設(shè)計 340
10.2.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 347
10.3 【實(shí)例75】單片機(jī)間多機(jī)通信方法之二 347
10.3.1 實(shí)例功能 347
10.3.2 程序設(shè)計 348
10.3.3 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 355
10.4 【實(shí)例76】PC與單片機(jī)通信 355
10.4.1 實(shí)例功能 355
10.4.2 典型器件介紹 355
10.4.3 硬件設(shè)計 357
10.4.4 程序設(shè)計 357
10.4.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 362
10.5 【實(shí)例77】紅外通信接口 362
10.5.1 實(shí)例功能 363
10.5.2 典型器件介紹 363
10.5.3 硬件設(shè)計 365
10.5.4 程序設(shè)計 366
10.5.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 368
10.6 【實(shí)例78】無線數(shù)據(jù)傳輸模塊 369
10.6.1 實(shí)例功能 369
10.6.2 典型器件介紹 369
10.6.3 硬件設(shè)計 371
10.6.4 程序設(shè)計 371
10.6.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 372
第11章 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)信號與算法 373
11.1 【實(shí)例79】單片機(jī)實(shí)現(xiàn)PWM信號輸出 373
11.1.1 實(shí)例功能 373
11.1.2 典型器件介紹 373
11.1.3 硬件設(shè)計 373
11.1.4 程序設(shè)計 374
11.1.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 376
11.2 【實(shí)例80】實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的低頻信號發(fā)生器 376
11.2.1 實(shí)例功能 376
11.2.2 典型器件介紹 376
11.2.3 硬件設(shè)計 376
11.2.4 程序代碼 377
11.2.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 379
11.3 【實(shí)例81】軟件濾波方法 379
11.3.1 實(shí)例功能 379
11.3.2 軟件濾波方法介紹 379
11.3.3 程序設(shè)計 380
11.3.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 383
11.4 【實(shí)例82】FSK信號解碼接收 383
11.4.1 實(shí)例功能 383
11.4.2 FSK原理 383
11.4.3 程序設(shè)計 384
11.4.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 385
11.5 【實(shí)例83】單片機(jī)浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算實(shí)現(xiàn) 385
11.5.1 實(shí)例功能 385
11.5.2 單片機(jī)浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)原理 386
11.5.3 程序設(shè)計 386
11.5.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 391
11.6 【實(shí)例84】神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在單片機(jī)中的實(shí)現(xiàn) 392
11.6.1 實(shí)例功能 392
11.6.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡介 392
11.6.3 程序設(shè)計 392
11.6.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 395
11.7 【實(shí)例85】信號數(shù)據(jù)的FFT變換 395
11.7.1 實(shí)例功能 395
11.7.2 FFT變換介紹 395
11.7.3 程序設(shè)計 396
11.7.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 401
第12章 單片機(jī)的總線與網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 402
12.1 【實(shí)例86】I2C總線接口的軟件實(shí)現(xiàn) 402
12.1.1 實(shí)例功能 402
12.1.2 典型器件介紹 402
12.1.3 程序設(shè)計 402
12.1.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 405
12.2 【實(shí)例87】SPI總線接口的軟件實(shí)現(xiàn) 405
12.2.1 實(shí)例功能 405
12.2.2 典型器件介紹 405
12.2.3 硬件設(shè)計 407
12.2.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 412
12.3 【實(shí)例88】1-WIRE總線接口的軟件實(shí)現(xiàn) 413
12.3.1 1-WIRE總線通信原理 413
12.3.2 硬件設(shè)計 413
12.3.3 程序設(shè)計 414
12.3.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 417
12.4 【實(shí)例89】單片機(jī)外掛CAN總線接口 417
12.4.1 CAN總線介紹 417
12.4.2 CAN總線接口 418
12.4.3 程序設(shè)計 420
12.4.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 424
12.5 【實(shí)例90】單片機(jī)外掛USB總線接口 424
12.5.1 USB總線原理 425
12.5.2 與單片機(jī)的硬件接口 427
12.5.3 程序設(shè)計 427
12.5.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 432
12.6 【實(shí)例91】單片機(jī)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接口 432
12.6.1 以太網(wǎng)接口芯片 433
12.6.2 程序設(shè)計 434
12.6.3 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 446
12.7 【實(shí)例92】單片機(jī)控制GPRS傳輸 446
12.7.1 典型器件介紹 447
12.7.2 硬件設(shè)計 447
12.7.3 程序設(shè)計 448
12.7.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 455
12.8 【實(shí)例93】單片機(jī)實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議 455
12.8.1 TCP/IP原理 455
12.8.2 程序設(shè)計 457
12.8.3 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 474
第13章 典型器件及應(yīng)用技術(shù) 475
13.1 【實(shí)例94】讀寫U盤 475
13.1.1 實(shí)例功能 475
13.1.2 典型器件介紹 475
13.1.3 硬件設(shè)計 476
13.1.4 程序設(shè)計 476
13.1.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 483
13.2 【實(shí)例95】非接觸IC卡讀寫 484
13.2.1 實(shí)例功能 484
13.2.2 典型器件介紹 484
13.2.3 硬件設(shè)計 484
13.2.4 程序設(shè)計 486
13.2.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 492
13.3 【實(shí)例96】SD卡讀寫 492
13.3.1 實(shí)例功能 492
13.3.2 典型器件介紹 492
13.3.3 硬件設(shè)計 493
13.3.4 程序設(shè)計 494
13.3.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 501
13.4 【實(shí)例97】高精度實(shí)時時鐘芯片的應(yīng)用 501
13.4.1 實(shí)例功能 501
13.4.2 典型器件介紹 501
13.4.3 硬件電路設(shè)計 502
13.4.4 程序設(shè)計 502
13.4.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 508
第14章 綜合應(yīng)用實(shí)例 509
14.1 【實(shí)例98】智能手機(jī)充電器設(shè)計 509
14.1.1 智能手機(jī)電池充電器的結(jié)構(gòu)組成 509
14.1.2 智能手機(jī)電池充電器的硬件電路設(shè)計 510
14.1.3 智能手機(jī)電池充電器的軟件設(shè)計 512
14.1.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 514
14.2 【實(shí)例99】單片機(jī)控制門禁系統(tǒng) 514
14.2.1 門禁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 514
14.2.2 門禁系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 515
14.2.3 門禁系統(tǒng)的軟件設(shè)計 519
14.2.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 524
14.3 【實(shí)例100】電機(jī)保護(hù)器的設(shè)計 524
14.3.1 電機(jī)保護(hù)器的結(jié)構(gòu)組成 524
14.3.2 電機(jī)保護(hù)器的硬件電路設(shè)計 525
14.3.3 電機(jī)保護(hù)器的軟件設(shè)計 530
14.3.4 設(shè)計中的幾個關(guān)鍵問題 532
14.3.5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 533
附錄1 8051的指令列表 534
附錄2 PS/2鍵盤鍵值和符號對照表 538