51單片機(jī)項(xiàng)目教程

前言

　　為貫徹落實(shí)2005年國(guó)務(wù)院《關(guān)于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定》，以及2006年教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》，“十一五”期間，國(guó)家啟動(dòng)了示范性高等職業(yè)院校建設(shè)計(jì)劃，并在高等職業(yè)教育領(lǐng)域開(kāi)展了質(zhì)量工程建設(shè)，標(biāo)志著我國(guó)高等職業(yè)教育進(jìn)入到了一個(gè)追求內(nèi)涵發(fā)展的新階段。在中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展的今天，高等職業(yè)教育必須把培養(yǎng)學(xué)生基本技術(shù)技能和綜合職業(yè)能力放在突出的地位，緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，并及時(shí)跟蹤主流技術(shù)，只有這樣才能與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展緊密結(jié)合，從而成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的最有效的“引擎”。　　高等教育可以有兩種學(xué)習(xí)模式：一種以策劃和設(shè)計(jì)為目標(biāo)，通常先系統(tǒng)學(xué)習(xí)理論知識(shí)，打好基礎(chǔ)再實(shí)踐；另一種側(cè)重于應(yīng)用的學(xué)習(xí)，貫徹“做學(xué)”的理念，從實(shí)際應(yīng)用入手，隨著技術(shù)技能的提高，逐步擴(kuò)充理論知識(shí)。高職教育是以培養(yǎng)高素質(zhì)技能型專門人才為目標(biāo)，顯然適合運(yùn)用第二種學(xué)習(xí)模式，但目前高職教材以第一種學(xué)習(xí)模式居多，這也成為高職教學(xué)改革面臨的重要任務(wù)。本著符合高職教學(xué)改革的需要，北京電子科技職業(yè)學(xué)院組織骨干教師和相關(guān)企業(yè)專家一起，校企合作共同開(kāi)發(fā)了本套21世紀(jì)高等職業(yè)教育電子信息類規(guī)劃教材。本套教材是高職課程改革的成果，其編寫(xiě)宗旨是：　　1.以滿足企業(yè)工作需求為出發(fā)點(diǎn)　　本套教材以滿足企業(yè)工作需求為出發(fā)點(diǎn)，以掌握工程化和規(guī)范化的電子信息技術(shù)為基本要求，以實(shí)際應(yīng)用案例為素材，以培養(yǎng)職業(yè)能力為目標(biāo)。在內(nèi)容選取和組織上注意高職學(xué)生的就業(yè)創(chuàng)業(yè)需求，力圖使學(xué)生掌握專門技能，解決實(shí)際問(wèn)題?！?.強(qiáng)調(diào)企業(yè)主流和核心技能培養(yǎng)　每本教材的內(nèi)容都與相應(yīng)崗位工作密切相關(guān)，著重培養(yǎng)的專業(yè)基本技能是企業(yè)正在使用的主流和核心技能，要求學(xué)生必須掌握，并能應(yīng)用于解決實(shí)際工作問(wèn)題。

內(nèi)容概要

　　本書(shū)是一本基于工作過(guò)程課程開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的單片機(jī)案例教程，書(shū)中以單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)助理工程師、軟件設(shè)計(jì)師等一些與單片機(jī)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)相關(guān)的崗位工作任務(wù)為依據(jù)，通過(guò)典型工作任務(wù)的分析歸納，總結(jié)了5個(gè)典型單片機(jī)案例設(shè)計(jì)，主要包括彩燈設(shè)計(jì)，萬(wàn)年歷系統(tǒng)，基于DS18B20單片機(jī)的數(shù)字溫度系統(tǒng)，基于AT89C51SND1C單片機(jī)的MP3播放器和U盤設(shè)計(jì)，以及目前流行的觸摸屏應(yīng)用，并增加了兩個(gè)項(xiàng)目實(shí)踐訓(xùn)練——數(shù)字存儲(chǔ)示波器、基于DDS的信號(hào)發(fā)生器。 　　本書(shū)在實(shí)用的前提下，以模塊化教學(xué)為指導(dǎo)思想，采用工程任務(wù)開(kāi)發(fā)的模式，對(duì)這些案例進(jìn)行講解，結(jié)構(gòu)新穎，層次清晰。 　　本書(shū)大部分應(yīng)用程序設(shè)計(jì)是采用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的，讀者在學(xué)習(xí)中可由淺到深、循序漸進(jìn)，開(kāi)發(fā)出符合當(dāng)今趨勢(shì)且實(shí)用的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 　　本書(shū)實(shí)例豐富，突出技能訓(xùn)練，適合于高職類院校的學(xué)生使用。此外，本書(shū)結(jié)構(gòu)合理、實(shí)用性強(qiáng)，涉及的知識(shí)面廣泛，也可供單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)人員以及其他院校電子類專業(yè)的師生參考、學(xué)習(xí)使用。

書(shū)籍目錄

第1章　簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用示例——彩燈設(shè)計(jì)　1.1　單片機(jī)介紹　　　1.1.1　單片機(jī)的概念　　　1.1.2　單片機(jī)的品種和系列　　　1.1.3　單片機(jī)的應(yīng)用　　1.2　項(xiàng)目目標(biāo)與準(zhǔn)備　　1.3　制作單片機(jī)最小系統(tǒng)　　　1.3.1　單片機(jī)基本知識(shí)　　　1.3.2　單片機(jī)最小電路　　　1.3.3　單片機(jī)控制LED實(shí)現(xiàn)彩燈顯示　　　1.3.4　單片機(jī)控制鍵盤、數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)按鍵計(jì)次　　1.4　單片機(jī)控制個(gè)性化彩燈功能　　　1.4.1　單片機(jī)控制個(gè)性化彩燈　　　1.4.2　C51單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制個(gè)性化彩燈　　1.5　單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)C程序　　　1.5.1　概論　　　1.5.2　C語(yǔ)言程序的基本結(jié)構(gòu)　　1.6　軟件仿真與調(diào)試　　　1.6.1　Keil uVision3集成開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹　　　1.6.2　單片機(jī)仿真軟件Proteus介紹　　1.7　項(xiàng)目小結(jié)與建議　　　1.7.1　概念復(fù)習(xí)　　　1.7.2　技能回顧　　1.8　項(xiàng)目訓(xùn)練　第2章　S52單片機(jī)應(yīng)用示例——萬(wàn)年歷系統(tǒng)　2.1　項(xiàng)目目標(biāo)與準(zhǔn)備　　2.2　S51、89S52、89S53系列單片機(jī)介紹　　2.3　萬(wàn)年歷系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　　2.3.1　萬(wàn)年歷系統(tǒng)　　　2.3.2　萬(wàn)年歷各功能部件　　　2.3.3　萬(wàn)年歷電路設(shè)計(jì)　　　2.3.4　萬(wàn)年歷電路　　　2.3.5　萬(wàn)年歷PCB設(shè)計(jì)與布線　　2.4　萬(wàn)年歷軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　　　2.4.1　萬(wàn)年歷日歷驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)　　　2.4.2　萬(wàn)年歷顯示程序設(shè)計(jì)　　2.5　系統(tǒng)組裝與焊接　　2.6　仿真與調(diào)試　　　2.6.1　Keil uVision3調(diào)試程序使用　　　2.6.2　仿真器的使用與仿真調(diào)試　　　2.6.3　編程器的使用　　　2.6.4　ISP下載　　2.7　項(xiàng)目小結(jié)與建議　　　2.7.1　概念復(fù)習(xí)　　　2.7.2　技能回顧　　2.8　項(xiàng)目訓(xùn)練　第3章　觸摸屏與單片機(jī)應(yīng)用　3.1　項(xiàng)目目標(biāo)與準(zhǔn)備　　3.2　觸摸屏介紹　　3.3　單片機(jī)控制觸摸屏輸入信息　　3.4　軟件設(shè)計(jì)　　　3.4.1　如何通過(guò)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)觸摸屏控制系統(tǒng)　　　3.4.2　程序調(diào)試　　3.5　項(xiàng)目小結(jié)與建議　　　3.5.1　概念復(fù)習(xí)　　　3.5.2　技能回顧　　3.6　項(xiàng)目訓(xùn)練　第4章　基于DS18B20的數(shù)字溫度系統(tǒng)設(shè)計(jì)　4.1　項(xiàng)目目標(biāo)與準(zhǔn)備　　4.2　溫度傳感器　　4.3　智能水溫控制系統(tǒng)組成　　　4.3.1　單片機(jī)系統(tǒng)選擇　　　4.3.2　基于DS18B20的溫度傳感器模塊　　　4.3.3　智能水溫控制系統(tǒng)的信息存儲(chǔ)模塊　　　4.3.4　液晶顯示模塊　　　4.3.5　智能水溫控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)方案　　4.4　軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　4.5　選擇部件，控制水溫的精度，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行改進(jìn)　　4.6　項(xiàng)目小結(jié)與建議　　　4.6.1　概念復(fù)習(xí)　　　4.6.2　技能回顧　　4.7　項(xiàng)目訓(xùn)練　第5章　項(xiàng)目實(shí)踐——基于單片機(jī)AT89C51SND1C的MP3播放器和U盤設(shè)計(jì)　5.1　項(xiàng)目目標(biāo)與準(zhǔn)備　　5.2　MP3播放系統(tǒng)　　5.3　AT89C51SND1C單片機(jī)系統(tǒng)選擇　　5.4　MP3播放器主要部件構(gòu)成　　　5.4.1　Nand Flash K9F5608實(shí)現(xiàn)歌曲的存儲(chǔ)　　　5.4.2　CS4330音頻D/A轉(zhuǎn)換器芯片實(shí)現(xiàn)歌曲的播放　　　5.4.3　液晶顯示歌曲信息　　　5.4.4　調(diào)整歌曲的播放順序　　5.5　MP3播放器硬件系統(tǒng)方案　　5.6　軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試　　5.7　程序下載　　　5.7.1　ISP下載　　　5.7.2　FLIP的使用　　5.8　項(xiàng)目小結(jié)與建議　　　5.8.1　概念復(fù)習(xí)　　　5.8.2　技能回顧　　5.9　項(xiàng)目訓(xùn)練　第6章　項(xiàng)目實(shí)踐——基于DDS的信號(hào)發(fā)生器　6.1　DDS技術(shù)介紹　　6.2　信號(hào)發(fā)生器的構(gòu)成　　　6.2.1　如何用AD9851芯片構(gòu)成信號(hào)發(fā)生器　　　6.2.2　如何用AD9854芯片構(gòu)成信號(hào)發(fā)生器　　　6.2.3　如何用AD9954芯片構(gòu)成信號(hào)發(fā)生器　　6.3　如何實(shí)現(xiàn)基于DDS的信號(hào)發(fā)生器　　6.4　軟件設(shè)計(jì)　　6.5　項(xiàng)目小結(jié)與建議　　6.6　項(xiàng)目訓(xùn)練　第7章　項(xiàng)目實(shí)踐——數(shù)字存儲(chǔ)示波器　7.1　FPGA技術(shù)介紹　　7.2　如何用單片機(jī)完成數(shù)字存儲(chǔ)示波器系統(tǒng)　　7.3　數(shù)字存儲(chǔ)示波器組成　　7.4　如何實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和FPGA技術(shù)的復(fù)雜系統(tǒng)開(kāi)發(fā)　　7.5　項(xiàng)目小結(jié)與建議　　7.6　項(xiàng)目訓(xùn)練　

章節(jié)摘錄

　　美國(guó)Microctlip公司推出的PIC單片機(jī)系列產(chǎn)品，首先采用了RISC結(jié)構(gòu)的嵌入式微控制器，其高速度、低電壓、低功耗、大電流LCD驅(qū)動(dòng)能力和低價(jià)位0-rP技術(shù)等都體現(xiàn)出單片機(jī)產(chǎn)業(yè)的新趨勢(shì)?！　icroctlip公司的PIC單片機(jī)最大的特點(diǎn)是以多種型號(hào)來(lái)滿足不同層次的應(yīng)用要求。PIC系列從低到高有幾十個(gè)型號(hào)，可以滿足各種需要。比如說(shuō)對(duì)類似汽車點(diǎn)火器、電子鐘之類的應(yīng)用來(lái)說(shuō)需要一個(gè)I／0較少、RAM及程序存儲(chǔ)空間不大、可靠性較高的小型單片機(jī)，若采用40腳且功能強(qiáng)大的單片機(jī)，不僅成本提高，40腳的芯片體積也太大。PIC就提供PICl2C508單片機(jī)來(lái)滿足此類需求，PICl 2C508僅有8個(gè)引腳，是世界上最小的51單片機(jī)。　　PIC系列單片機(jī)采用精簡(jiǎn)指令，使其執(zhí)行效率大為提高。PIC系列8位CMOS單片機(jī)具有獨(dú)特的RISC結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)總線和指令總線分離的哈佛總線結(jié)構(gòu)，使指令具有單字長(zhǎng)的特性，且允許指令碼的位數(shù)多于8位的數(shù)據(jù)位數(shù)，這與傳統(tǒng)的采用CISC結(jié)構(gòu)的8位單片機(jī)相比，可以達(dá)到2：1的代碼壓縮，速度提高4倍?！　IC系列單片機(jī)的引腳具有防瞬態(tài)能力，通過(guò)限流電阻可以接至220V交流電源，可直接與繼電器控制電路相連，無(wú)需光電耦合器隔離，給應(yīng)用帶來(lái)極大方便。　　PIC系列單片機(jī)以保密熔絲來(lái)保護(hù)代碼，保密性好。用戶在燒入代碼后熔斷熔絲，別人再也無(wú)法讀出，除非恢復(fù)熔絲。目前，PIC系列采用熔絲深埋工藝，恢復(fù)熔絲的可能性極小。同時(shí)它自帶看門狗定時(shí)器，可以用來(lái)提高程序運(yùn)行的可靠性。

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