本书是应现代职业教育教学改革之需求,在项目化教学改革思路基础之上,结合作者企业实践及多年指导学生参加电子类技能大赛的经验,参照项目开发管理方式方法而编写的。本书以单片机技术应用为主线,以全面提高学生动手实践能力、培育高素质工匠人才为目标,侧重工程实际应用,注重培养学生电子类项目设计开发、项目管理等职业素质能力。本书通过开展项目实施教学,以生活中的实例为引导,以任务驱动的方式把理论知识应用于实践。全书教学安排参照项目开发及项目管理模式,创建了四步法学习过程,非常适用于理实一体化教学模式。内容编排上由易到难,逐步深入,实例选择紧扣知识要点,理论知识讲解深入浅出,并结合大量的工程实践经验。全书分为智能电子产品开发设计、霓虹灯控制设计、制作交通灯控制系统、制作电子时钟、设计测控仪表 5 个项目,涉及单片机基本工作原理、常用外围电路设计、常用的编程算法、单片机技术综合运用等。本书突出应用,以实践学习理论,是一本适用于高职高专机电类、电子信息类等专业的教学用书,也可以作为电子类技能大赛学生入门指导用书,还可为单片机技术爱好者和工程技术人员提供参考。
徐广振,男,讲师/工程师,教研室主任。2008.06-2009.08 青岛海德威科技有限公司,研发工程师;2009.08-至今 潍坊职业学院,电子电气专业教师。
项目一 智能电子产品开发设计 - 1 -
任务一 认识单片机 - 1 -
明确任务 - 1 -
知识链接 - 1 -
一、微控制器简介 - 1 -
二、AT89S51 单片机结构 - 3 -
三、STC89C52RC 单片机结构 - 11 -
任务实施 - 15 -
知识总结 - 15 -
练习题 - 15 -
任务二 智能电子产品开发 - 17 -
明确任务 - 17 -
知识链接 - 17 -
一、智能电子产品开发流程概述 - 17 -
二、单片机软件开发环境 - 18 -
三、C51 程序设计(一) - 27 -
任务实施 - 34 -
知识总结 - 41 -
练习题 - 42 -
项目二 霓虹灯控制设计 - 43 -
任务一 设计 LED 指示灯控制器 - 43 -
明确任务 - 43 -
知识链接 - 43 -
一、单片机最小系统 - 43 -
二、端口结构 - 46 -
三、LED 单片机驱动 - 49 -
四、仿真软件 Proteus 应用 - 49 -
五、C51 程序设计(二) - 57 -
任务实施 - 62 -
知识总结 - 64 -
练习题 - 65 -
任务二 流水灯控制 - 66 -
明确任务 - 66 -
知识链接 - 66 -
一、C51 程序设计(三) - 66 -
二、单片机工作时序 - 71 -
三、延时程序设计及时间计算 - 71 -
四、输出处理技巧 - 72 -
任务实施 - 73 -
知识总结 - 75 -
练习题 - 75 -
项目三 制作交通灯控制系统 - 77 -
任务一 流水灯序号指示 - 77 -
明确任务 - 77 -
知识链接 - 77 -
一、数码管结构 - 77 -
二、数码管静态驱动 - 79 -
三、C51 程序设计(四)—分支语句 - 79 -
任务实施 - 81 -
知识总结 - 84 -
练习题 - 84 -
任务二 设计数码管静态驱动(I/O 扩展) - 85 -
明确任务 - 85 -
知识链接 - 85 -
一、C51 程序设计(五) - 85 -
二、74HC164 简介 - 87 -
三、74HC164 驱动程序 - 88 -
任务实施 - 89 -
知识总结 - 92 -
练习题 - 92 -
任务三 设计数码管循环动态驱动 - 93 -
明确任务 - 93 -
知识链接 - 93 -
一、数码管动态驱动原理 - 93 -
二、编程技巧 - 94 -
任务实施 - 95 -
知识总结 - 97 -
练习题 - 98 -
任务四 设计 LED 点阵屏显示驱动 - 98 -
明确任务 - 98 -
知识链接 - 99 -
一、LED 点阵屏简介 - 99 -
二、LED 点阵屏动态显示原理 - 100 -
任务实施 - 101 -
知识总结 - 104 -
练习题 - 104 -
任务五 交通灯控制系统的制作 - 105 -
明确任务 - 105 -
知识链接 - 105 -
一、定时/计数器应用 - 105 -
二、AT89S51 单片机定时/计数器的结构与原理 - 105 -
三、定时/计数器的控制 - 107 -
四、定时/计数器的 4 种工作方式 - 108 -
五、STC89C52RC 定时计数器 - 110 -
六、定时/计数器的应用 - 114 -
任务实施 - 116 -
知识总结 - 121 -
练习题 - 121 -
项目四 制作电子时钟 - 122 -
任务一 制作键码显示器 - 122 -
明确任务 - 122 -
知识链接 - 122 -
一、按键输入技术 - 122 -
二、蜂鸣器原理及应用技术 - 125 -
任务实施 - 125 -
知识总结 - 129 -
练习题 - 129 -
任务二 制作秒表计 - 130 -
明确任务 - 130 -
知识链接 - 130 -
一、中断概念 - 130 -
二、AT89S51 单片机中断系统 - 130 -
三、中断处理过程 - 134 -
四、STC89C52RC 单片机中断系统 - 135 -
五、中断应用及 C 语言编程 - 136 -
任务实施 - 138 -
知识总结 - 141 -
练习题 - 141 -
任务三 制作按键可调电子时钟 - 142 -
明确任务 - 142 -
知识链接 - 143 -
一、单片机定时/计数器定时功能 - 143 -
二、LCD 显示技术简介 - 143 -
三、LCD1602 液晶模块简介 - 144 -
任务实施 - 149 -
知识总结 - 159 -
练习题 - 159 -
任务四 制作上位机可调电子时钟 - 159 -
明确任务 - 159 -
知识链接 - 160 -
一、串行通信技术 - 160 -
二、RS-232 串行通信 - 163 -
三、AT89S51 单片机串行口 - 165 -
四、STC89C52RC 单片机串行口 - 171 -
任务实施 - 172 -
知识总结 - 181 -
练习题 - 181 -
项目五 设计测控仪表 - 183 -
任务一 设计简易数字电压表 - 183 -
明确任务 - 183 -
知识链接 - 183 -
一、A/D 转换技术 - 183 -
二、ADC0809 介绍 - 185 -
任务实施 - 187 -
知识总结 - 191 -
练习题 - 192 -
任务二 制作数字温度计 - 192 -
明确任务 - 192 -
知识链接 - 193 -
一、DS18B20 简介 - 193 -
二、DS18B20 内部结构 - 194 -
三、DS18B20 通信指令 - 196 -
四、DS18B20 时序 - 197 -
五、DS18B20 供电方式 - 199 -
六、DS18B20 应用 - 200 -
任务实施 - 202 -
知识总结 - 206 -
练习题 - 206 -
任务三 制作波形发生器 - 207 -
明确任务 - 207 -
知识链接 - 207 -
一、D/A 转换技术 - 207 -
二、D/A 转换芯片 DAC0832 结构 - 208 -
三、DAC0832 应用 - 209 -
任务实施 - 211 -
知识总结 - 213 -
练习题 - 214 -
任务四 制作数控电压源 - 214 -
明确任务 - 214 -
知识链接 - 215 -
一、单片机片内存储技术 - 215 -
二、单片机片外存储技术 - 218 -
任务实施 - 223 -
知识总结 - 232 -
练习题 - 232 -
附表 1 任务实施与评价单 - 233 -
附表 2 ASCII 表 - 235 -
附件 3 STC_ISP 程序下载 - 236 -
附件 4 reg51.h 头文件 - 240 -
参考文献 - 243 -