全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽單片機(jī)應(yīng)用技能精解

前言

一個普通的省屬本科學(xué)校在歷屆全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中能夠取得優(yōu)異的成績，甚至競賽名次能夠排在參賽的“211”學(xué)校、第一批本科學(xué)校之前是難能可貴的。究其原因，除了學(xué)校相關(guān)部門的大力支持外，主要在于指導(dǎo)教師的敬業(yè)精神、扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和深厚的工程實(shí)踐功底。本系列叢書的編著者中有具有40余年電子興趣愛好并兼具20余年電子技術(shù)專業(yè)從教經(jīng)驗(yàn)的老教師，也有“80后”的年輕教師，他們以活躍的思維和超群的實(shí)踐能力完成了教學(xué)任務(wù)并參加了國家“863”計劃中的電動汽車等重大專項(xiàng)課題的研究。這些人指導(dǎo)的參賽隊(duì)伍在所參加的兩屆全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中創(chuàng)造了兩次國家二等獎、四次省特等獎的優(yōu)異成績。本系列叢書將這些電子設(shè)計經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)教師的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)和處理問題的技巧整理成文，以饗讀者。如果讀者能夠從本叢書中有所收獲，將是筆者的最大榮幸。

內(nèi)容概要

　　《全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽單片機(jī)應(yīng)用技能精解》以全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽為基礎(chǔ)，針對組成單片機(jī)系統(tǒng)的顯示、鍵盤、模擬量輸入/輸出、數(shù)據(jù)傳輸接口等幾個部分，通過具體的應(yīng)用實(shí)例，詳細(xì)地講述了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程和方法，內(nèi)容包括電路原理圖和印制電路板圖的設(shè)計、軟件控制方案的選擇、詳細(xì)的程序清單等。同時，書中針對電動機(jī)的幾個常用類型講述其應(yīng)用過程。另外，《全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽單片機(jī)應(yīng)用技能精解》還簡述了單片機(jī)軟件的開發(fā)環(huán)境和程序的下載方法。書中大部分程序采用C51語言編寫，增加了程序的可讀性，方便讀者對C51語言的學(xué)習(xí)。　　《全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽單片機(jī)應(yīng)用技能精解》適合參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的高校學(xué)生、指導(dǎo)教師，相關(guān)領(lǐng)域的電氣或電子工程師、科研人員，以及廣大電子愛好者閱讀。?

書籍目錄

第1章  單片機(jī)系統(tǒng)的初步認(rèn)識1.1  單片機(jī)系統(tǒng)的整體印象1.2  認(rèn)識單片機(jī)1.2.1  CPU1.2.2  片內(nèi)寄存器1.2.3  輸入/輸出接口（I/O口）1.2.4  特殊功能寄存器（SFR）1.2.5  定時/計數(shù)器1.2.6  串行通信接口1.2.7  中斷系統(tǒng)1.3  單片機(jī)系統(tǒng)的各個組成部分1.4  單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試過程第2章  單片機(jī)系統(tǒng)顯示與鍵盤功能的實(shí)現(xiàn)2.1  應(yīng)用發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)顯示2.1.1  概述2.1.2  發(fā)光二極管的分類2.1.3  發(fā)光二極管極性的識別2.1.4  發(fā)光二極管與單片機(jī)的連接2.1.5  應(yīng)用發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)交通燈的模擬控制2.1.6  參加比賽時的注意事項(xiàng)2.2  應(yīng)用數(shù)碼管顯示數(shù)字2.2.1  概述2.2.2  數(shù)碼管的分類2.2.3  數(shù)碼管的顯示方式2.2.4  數(shù)碼管顯示驅(qū)動電路2.2.5  應(yīng)用數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)倒計時器的控制2.3  應(yīng)用液晶顯示器顯示字符2.3.1  概述2.3.2  液晶顯示模塊的分類2.3.3  字符型LCM2.3.4  應(yīng)用LCM顯示簡單字符與系統(tǒng)時間2.4  鍵盤功能的設(shè)計2.4.1  概述2.4.2  鍵盤的分類2.4.3  鍵盤的工作方式2.4.4  編碼式鍵盤控制芯片2.4.5  應(yīng)用鍵盤和數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)可控制的電子秒表2.5  鍵盤與液晶顯示器的聯(lián)合使用第3章  單片機(jī)系統(tǒng)模擬量輸入的實(shí)現(xiàn)3.1  初識A/D轉(zhuǎn)換器3.1.1  概述3.1.2  A/D轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)3.1.3  A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換原理3.1.4  常用的A/D轉(zhuǎn)換器型號與外圍連接電路3.2  A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的連接3.2.1  ADC0804與單片機(jī)的連接和程序的編寫?yīng)?.2.2  ADC0809與單片機(jī)的連接和程序的編寫?yīng)?.3  應(yīng)用A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)計簡單的數(shù)字電壓表3.3.1  電壓表的硬件電路3.3.2  電壓表的軟件設(shè)計第4章  單片機(jī)系統(tǒng)模擬量輸出的實(shí)現(xiàn)4.1  初識D/A轉(zhuǎn)換器4.1.1  D/A轉(zhuǎn)換器的概述4.1.2  常用的幾種D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換原理4.1.3  D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)4.1.4  常用的D/A轉(zhuǎn)換器型號與外圍連接電路4.2  D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的連接4.2.1  DAC0832與單片機(jī)之間的直通連接方式4.2.2  DAC0832與單片機(jī)之間的“單緩沖”連接方式4.2.3  DAC0832與單片機(jī)之間的“雙緩沖”連接方式4.3  應(yīng)用D/A轉(zhuǎn)換器設(shè)計簡單的波形發(fā)生器4.3.1  波形發(fā)生器的設(shè)計任務(wù)與要求4.3.2  系統(tǒng)的硬件電路4.3.3  軟件設(shè)計4.4  初識PWM4.4.1  PWM控制方法4.4.2  PWM的原理4.5  PWM的生成方法4.5.1  應(yīng)用硬件電路輸出PWM4.5.2  應(yīng)用單片機(jī)端口輸出PWM4.6  應(yīng)用PWM輸出控制LED的亮度第5章  單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸接口5.1  單片機(jī)的串行接口5.1.1  串行通信接口的數(shù)據(jù)傳輸方式5.1.2  單片機(jī)串行接口寄存器5.1.3  串行通信標(biāo)準(zhǔn)5.1.4  單片機(jī)串行接口的調(diào)試方法5.2  單片機(jī)之間的串行通信5.2.1  單片機(jī)與單片機(jī)之間的單機(jī)通信5.2.2  單片機(jī)之間的多機(jī)通信5.3  單片機(jī)與PC的串行通信5.3.1  單片機(jī)端的硬件電路5.3.2  硬件連接線5.3.3  PC軟件設(shè)計5.3.4  單片機(jī)軟件設(shè)計5.4  單片機(jī)系統(tǒng)中的SPI器件5.4.1  SPI總線概述5.4.2  基于SPI總線的時鐘日歷DS13025.4.3  DS1302與單片機(jī)組成的數(shù)字時鐘5.5  單片機(jī)系統(tǒng)中的I2C器件5.5.1  I2C總線概述5.5.2  在單片機(jī)中模擬I2C總線接口5.6  單片機(jī)系統(tǒng)中的1Wire器件5.6.1  1Wire單總線概述5.6.2  單總線器件簡介5.6.3  單總線數(shù)據(jù)通信協(xié)議5.6.4  單總線通信的ROM命令5.6.5  單總線器件的ROM搜索5.6.6  基于單總線的數(shù)字溫度傳感器DS18B205.6.7  DS18B20與單片機(jī)組成簡易數(shù)字溫度計第6章  電動機(jī)的單片機(jī)控制6.1  初識直流電動機(jī)6.1.1  直流電動機(jī)的外觀6.1.2  直流電動機(jī)的工作原理6.1.3  直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速6.1.4  直流電動機(jī)的特性曲線6.2  直流電動機(jī)的驅(qū)動方法6.2.1  簡單的直流電動機(jī)單向驅(qū)動6.2.2  應(yīng)用繼電器實(shí)現(xiàn)直流電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)驅(qū)動6.2.3  應(yīng)用晶體管實(shí)現(xiàn)直流電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)驅(qū)動6.3  直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速檢測方法6.3.1  光電傳感器簡介6.3.2  應(yīng)用反射式光電傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)速檢測6.3.3  應(yīng)用對射式光電傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)速檢測6.3.4  轉(zhuǎn)速檢測電路的改進(jìn)6.4  直流電動機(jī)的控制方法6.4.1  PID算法簡介6.4.2  數(shù)字PID控制器6.4.3  數(shù)字PID控制的應(yīng)用6.5  初識步進(jìn)電動機(jī)6.6  步進(jìn)電動機(jī)的簡單工作原理6.7  步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電路6.8  使用步進(jìn)電動機(jī)時需要注意的問題6.8.1  轉(zhuǎn)速問題6.8.2  負(fù)載問題6.9  了解舵機(jī)第7章  單片機(jī)的程序下載方法7.1  編程環(huán)境的選擇7.1.1  μVision3的工作界面7.1.2  項(xiàng)目的創(chuàng)建7.1.3  項(xiàng)目的設(shè)置7.1.4  程序的調(diào)試7.2  單片機(jī)程序的下載方法7.3  ISP程序下載器7.3.1  串口型ISP下載器7.3.2  并口型ISP下載器參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第2章單片機(jī)系統(tǒng)顯示與鍵盤功能的實(shí)現(xiàn)當(dāng)進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試時，都希望知道系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如果具備經(jīng)濟(jì)條件，可以為單片機(jī)系統(tǒng)的調(diào)試配備仿真器，現(xiàn)在市面上出售的仿真器品牌較多，但一般都價格不菲，另外由于仿真器在使用時是通過芯片模擬的單片機(jī)信號，在時序上與實(shí)際情況并不能完全相同，所以造成在仿真情況下系統(tǒng)運(yùn)行正常，而在使用單片機(jī)芯片時，就會出現(xiàn)這樣或那樣的問題。在進(jìn)行全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的時候，由于時間緊迫，一旦出現(xiàn)仿真器與單片機(jī)的問題將耽誤參賽選手的時間，大大影響比賽成績。這樣看來，在單片機(jī)調(diào)試時，既能夠使用單片機(jī)直接編程，又能夠知道單片機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)就變得十分重要?？墒侨绾文軌虻弥獑纹瑱C(jī)的運(yùn)行狀態(tài)呢?單片機(jī)系統(tǒng)的顯示與鍵盤可以看做是系統(tǒng)設(shè)計人員的“眼”和“手”。之所以稱單片機(jī)系統(tǒng)的顯示部分為“眼”，是因?yàn)榫幊倘藛T為了能夠很好地了解單片機(jī)在運(yùn)行過程中的狀態(tài)，可以通過程序的設(shè)計將系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的變化通過發(fā)光二極管進(jìn)行指示，或?qū)⒓拇嫫鞯膬?nèi)容通過數(shù)碼管或液晶顯示器進(jìn)行顯示，相當(dāng)于編程人員看到了單片機(jī)內(nèi)部的信息，所以稱之為“眼”。

編輯推薦

《全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽單片機(jī)應(yīng)用技能精解》為全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽指導(dǎo)系列之一。

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