單片機應(yīng)用技術(shù)項目教程（微課版）

項目一　發(fā)光二極管LED控制　1
1．1　任務(wù)1 點亮一個LED　2
1．1．1　用Proteus設(shè)計第 一個LED控制電路　2
1．1．2　用Keil C51設(shè)計第 一個C語言LED控制程序　6
1．1．3　用Proteus仿真運行調(diào)試　10
1．2　認識單片機　12
1．2．1　單片機概述　12
1．2．2　STC89C52系列單片機的基本結(jié)構(gòu)　16
1．2．3　STC89C52單片機引腳功能　16
1．2．4　單片機最小系統(tǒng)　19
【技能訓(xùn)練1-1】單片機控制LED閃爍　21
1．3　任務(wù)2 LED控制電路焊接制作與調(diào)試　23
1．3．1　LED控制電路設(shè)計　23
1．3．2　LED控制電路焊接　23
1．3．3　LED控制程序下載與調(diào)試　24
1．4　任務(wù)3 聲光報警器　27
1．4．1　聲光報警器電路設(shè)計　27
1．4．2　聲光報警器程序設(shè)計　28
【技能訓(xùn)練1-2】開關(guān)控制聲光報警器　29
1．4．3　C語言程序的基本構(gòu)成　31
1．4．4　C語言基本語句　32
關(guān)鍵知識點小結(jié)　33
問題與討論　34
項目二　LED循環(huán)點亮控制　36
2．1　任務(wù)4 LED循環(huán)點亮控制　37
2．1．1　LED循環(huán)點亮電路設(shè)計　37
2．1．2　LED循環(huán)點亮程序設(shè)計　38
2．1．3　LED循環(huán)點亮控制電路焊接制作　39
2．1．4　并行I/O端口電路　40
【技能訓(xùn)練2-1】P0口外接上拉電阻　43
2．2　MCS-51單片機內(nèi)存空間　44
2．2．1　數(shù)據(jù)存儲器　45
2．2．2　特殊功能寄存器　46
2．2．3　“頭文件包含”處理　49
2．2．4　程序存儲器　51
2．3　任務(wù)5 開關(guān)控制LED循環(huán)點亮　52
2．3．1　開關(guān)控制LED循環(huán)點亮電路設(shè)計　52
2．3．2　開關(guān)控制LED循環(huán)點亮程序設(shè)計　52
2．3．3　C51數(shù)據(jù)類型　54
2．3．4　C語言常量與變量　57
【技能訓(xùn)練2-2】汽車轉(zhuǎn)向燈控制設(shè)計　59
2．4　任務(wù)6 步進電機控制　61
2．4．1　認識步進電機　61
2．4．2　步進電機控制電路設(shè)計　62
2．4．3　步進電機控制程序設(shè)計　63
【技能訓(xùn)練2-3】基于ULN2003A的繼電器驅(qū)動電路設(shè)計　64
關(guān)鍵知識點小結(jié)　66
問題與討論　67
項目三　數(shù)碼管顯示控制　69
3．1　任務(wù)7 數(shù)碼管循環(huán)顯示0～9　70
3．1．1　認識數(shù)碼管　70
3．1．2　數(shù)碼管循環(huán)顯示0～9電路設(shè)計　72
3．1．3　數(shù)碼管顯示程序設(shè)計　73
3．1．4　數(shù)碼管循環(huán)顯示0~9電路焊接制作　74
【技能訓(xùn)練3-1】共陽極LED數(shù)碼管應(yīng)用　75
3．2　C語言語句結(jié)構(gòu)　76
3．2．1　關(guān)系運算符和關(guān)系表達式　76
3．2．2　邏輯運算符和邏輯表達式　77
3．2．3　if語句　78
3．2．4　switch語句　79
3．2．5　循環(huán)結(jié)構(gòu)控制語句　80
3．2．6　break語句和continue語句　83
3．3　任務(wù)8 0～99計數(shù)器顯示（靜態(tài)顯示）　83
3．3．1　0～99計數(shù)顯示電路設(shè)計　83
3．3．2　0～99計數(shù)顯示程序設(shè)計　84
3．3．3　C語言函數(shù)　86
【技能訓(xùn)練3-2】使用74LS47實現(xiàn)0～99計數(shù)顯示　88
3．4　任務(wù)9 數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示　90
3．4．1　數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示電路設(shè)計　90
3．4．2　數(shù)碼管動態(tài)顯示程序設(shè)計　91
3．4．3　C語言數(shù)組　92
3．4．4　C51中的位操作　95
關(guān)鍵知識點小結(jié)　97
問題與討論　98
項目四　鍵盤的設(shè)計與實現(xiàn)　100
4．1　任務(wù)10 獨立式鍵盤設(shè)計與實現(xiàn)　101
4．1．1　認識鍵盤　101
4．1．2　獨立式鍵盤電路設(shè)計　102
4．1．3　獨立式鍵盤程序設(shè)計　102
4．1．4　獨立式鍵盤電路焊接制作　104
4．1．5　鍵盤防抖動措施　104
【技能訓(xùn)練4-1】一鍵多功能按鍵識別設(shè)計與實現(xiàn)　106
4．2　任務(wù)11 矩陣式鍵盤設(shè)計與實現(xiàn)　107
4．2．1　矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu)與原理　107
4．2．2　矩陣式鍵盤電路設(shè)計　109
4．2．3　矩陣式鍵盤程序設(shè)計　110
4．3　任務(wù)12 中斷方式矩陣式鍵盤　112
4．3．1　中斷概念　112
4．3．2　中斷方式矩陣式鍵盤電路設(shè)計　113
4．3．3　中斷方式矩陣式鍵盤程序設(shè)計　114
4．4　MCS-51單片機中斷系統(tǒng)　115
4．4．1　單片機中斷源　115
4．4．2　中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　115
4．4．3　與中斷有關(guān)的4個特殊功能寄存器　116
4．4．4　中斷處理過程　119
4．4．5　C51中斷服務(wù)函數(shù)　121
【技能訓(xùn)練4-2】8路搶答器設(shè)計與實現(xiàn)　122
關(guān)鍵知識點小結(jié)　126
問題與討論　127
項目五　電子鐘設(shè)計與實現(xiàn)　129
5．1　任務(wù)13 生產(chǎn)線自動打包系統(tǒng)　130
5．1．1　認識定時器/計數(shù)器　130
5．1．2　生產(chǎn)線自動打包控制電路　132
5．1．3　生產(chǎn)線自動打包控制程序　133
5．2　任務(wù)14 霓虹燈控制系統(tǒng)　134
5．2．1　定時器/計數(shù)器工作方式　134
5．2．2　定時器/計數(shù)器相關(guān)寄存器　136
5．2．3　霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)　137
【技能訓(xùn)練5-1】0～59秒數(shù)碼顯示（定時器）　139
5．3　任務(wù)15 基于LCD液晶顯示的電子鐘設(shè)計　141
5．3．1　認識LCD1602液晶顯示模塊　141
5．3．2　電子鐘電路設(shè)計　144
5．3．3　LCD1602指令操作　145
5．3．4　電子鐘程序設(shè)計　147
5．3．5　電子鐘電路焊接制作　150
5．4　intrins．h頭文件的應(yīng)用　151
5．4．1　_crol_、_irol_和_lrol_函數(shù)　151
5．4．2　_cror_、_iror_和_lror_函數(shù)　152
5．4．3　_nop_函數(shù)　152
5．4．4　_testbit_函數(shù)　152
【技能訓(xùn)練5-2】用_crol_函數(shù)實現(xiàn)LED循環(huán)點亮　153
關(guān)鍵知識點小結(jié)　153
問題與討論　154
項目六　模擬量輸入/輸出設(shè)計與實現(xiàn)　156
6．1　任務(wù)16 模數(shù)轉(zhuǎn)換LED顯示　157
6．1．1　模擬量輸入/輸出概述　157
6．1．2　模數(shù)轉(zhuǎn)換LED顯示電路　157
6．1．3　模數(shù)轉(zhuǎn)換LED顯示程序　158
6．1．4　模數(shù)轉(zhuǎn)換LED顯示電路焊接制作　159
6．2　ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器　160
6．2．1　認識ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器　160
6．2．2　ADC0809結(jié)構(gòu)及引腳　161
6．2．3　ADC0809工作過程及編程方法　162
【技能訓(xùn)練6-1】采用中斷方式完成模數(shù)轉(zhuǎn)換LED顯示　163
6．3　任務(wù)17 數(shù)字電壓表設(shè)計與實現(xiàn)　165
6．3．1　數(shù)字電壓表電路設(shè)計　165
6．3．2　數(shù)字電壓表程序設(shè)計　166
6．3．3　C語言結(jié)構(gòu)體類型　168
6．3．4　結(jié)構(gòu)體數(shù)組　169
【技能訓(xùn)練6-2】基于ADC0809的直流電機轉(zhuǎn)速控制　170
6．4　任務(wù)18 信號發(fā)生器設(shè)計與實現(xiàn)　172
6．4．1　認識DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換器　172
6．4．2　信號發(fā)生器電路設(shè)計　174
6．4．3　信號發(fā)生器程序設(shè)計　176
【技能訓(xùn)練6-3】正弦波發(fā)生器設(shè)計　177
關(guān)鍵知識點小結(jié)　179
問題與討論　180
項目七　單片機串行通信設(shè)計與實現(xiàn)　181
7．1　任務(wù)19 單片機點對點數(shù)據(jù)傳輸　182
7．1．1　串行通信基本知識　182
7．1．2　單片機點對點數(shù)據(jù)傳輸電路設(shè)計　185
7．1．3　單片機點對點數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計　186
7．1．4　RS-232C串行通信總線及其接口　187
【技能訓(xùn)練7-1】全雙工RS-232連接電路設(shè)計與實現(xiàn)　189
7．2　任務(wù)20 水塔水位單片機遠程監(jiān)控系統(tǒng)　189
7．2．1　單片機串行口結(jié)構(gòu)　190
7．2．2　串行通信設(shè)置　192
7．2．3　水塔水位單片機遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計　194
7．2．4　水塔水位單片機遠程監(jiān)控系統(tǒng)焊接制作　198
【技能訓(xùn)練7-2】單片機串行口擴展I/O口　199
7．3　任務(wù)21 單片機一對多數(shù)據(jù)傳輸　201
7．3．1　MCS-51單片機多機通信　201
7．3．2　單片機一對多數(shù)據(jù)傳輸電路設(shè)計　202
7．3．3　單片機一對多數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計　203
7．3．4　RS-485串行接口　206
【技能訓(xùn)練7-3】全雙工RS-485連接電路設(shè)計與實現(xiàn)　207
關(guān)鍵知識點小結(jié)　208
問題與討論　209
項目八　LCD1602監(jiān)控電機運行　210
8．1　單片機產(chǎn)品開發(fā)　211
8．1．1　單片機產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)　211
8．1．2　單片機產(chǎn)品開發(fā)流程　212
8．2　任務(wù)22 LCD1602監(jiān)控步進電機運行設(shè)計與實現(xiàn)　214
8．2．1　步進電機控制技術(shù)　214
8．2．2　認識L298全橋驅(qū)動器　215
8．2．3　步進電機控制系統(tǒng)電路設(shè)計　216
8．2．4　LCD1602監(jiān)控步進電機運行程序設(shè)計　217
8．3　任務(wù)23 LCD1602監(jiān)控直流電機運行設(shè)計與實現(xiàn)　223
8．3．1　直流電機控制技術(shù)　223
8．3．2　LCD1602監(jiān)控直流電機運行電路設(shè)計　225
8．3．3　LCD1602監(jiān)控直流電機運行程序設(shè)計　225
【技能訓(xùn)練】智能車基本控制設(shè)計　230
關(guān)鍵知識點小結(jié)　234
問題與討論　234
項目九　按鍵設(shè)置液晶顯示電子鐘　235
9．1　RT12864點陣型液晶顯示模塊　236
9．1．1　認識RT12864液晶顯示模塊　236
9．1．2　RT12864液晶顯示模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)　237
9．1．3　控制指令及相應(yīng)代碼　239
9．2　任務(wù)24 液晶電子鐘電路設(shè)計　242
9．2．1　按鍵設(shè)置電路設(shè)計　242
9．2．2　液晶顯示控制電路設(shè)計　242
9．2．3　按鍵設(shè)置液晶電子鐘電路設(shè)計　243
9．3　任務(wù)25 液晶電子鐘程序設(shè)計　244
9．3．1　按鍵設(shè)置程序設(shè)計　244
9．3．2　時間程序設(shè)計　247
9．3．3　液晶顯示程序設(shè)計　249
【技能訓(xùn)練】使用DS1302芯片實現(xiàn)液晶電子鐘電路設(shè)計　256
關(guān)鍵知識點小結(jié)　258
問題與討論　259
項目十　8路溫度采集監(jiān)控系統(tǒng)　260
10．1　DS18B20溫度傳感器　261
10．1．1　認識DS18B20　261
10．1．2　DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能　263
10．1．3　DS18B20通信協(xié)議　265
10．2　任務(wù)26 8路溫度采集監(jiān)控電路設(shè)計　268
10．2．1　溫度采集電路設(shè)計　268
10．2．2　溫度監(jiān)控電路設(shè)計　268
10．2．3　8路溫度采集監(jiān)控電路設(shè)計　269
10．3　任務(wù)27 8路溫度采集監(jiān)控程序設(shè)計　270
10．3．1　按鍵處理程序設(shè)計　270
10．3．2　8路溫度采集程序設(shè)計　272
10．3．3　8路溫度顯示程序設(shè)計　273
【技能訓(xùn)練】基于LCD1602的8路溫度采集監(jiān)控設(shè)計　275
關(guān)鍵知識點小結(jié)　278
問題與討論　279
項目十一　點陣顯示設(shè)計與實現(xiàn)　280
11．1　任務(wù)28 8×8 LED點陣顯示設(shè)計　281
11．1．1　認識LED點陣顯示屏　281
11．1．2　8×8 LED點陣顯示電路設(shè)計　283
11．1．3　8×8 LED點陣顯示程序設(shè)計　284
11．2　任務(wù)29 16×32 LED點陣顯示電路設(shè)計　286
11．2．1　構(gòu)建16×32 LED點陣顯示模塊　286
11．2．2　16×32 LED點陣顯示的列驅(qū)動電路設(shè)計　287
11．2．3　16×32 LED點陣顯示的行驅(qū)動電路設(shè)計　288
11．3　任務(wù)30 16×32 LED點陣顯示程序設(shè)計　290
11．3．1　使用PCtoLCD2002獲取漢字字模　290
11．3．2　16×32 LED點陣漢字顯示程序設(shè)計　292
【技能訓(xùn)練】采用逐行掃描方式，完成16×32　LED點陣漢字顯示設(shè)計　296
關(guān)鍵知識點小結(jié)　300
問題與討論　301
課程設(shè)計范例一　雙向四車道交通燈控制　302
課程設(shè)計范例二　溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)　315