單片機系統(tǒng)設計與仿真

前言

單片機也被稱作“微控制器”、“嵌入式微控制器”、“單片微控制器”。它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。從1974年世界上第一臺單片微型計算機誕生至今，雖然僅歷經(jīng)30多年的發(fā)展歷程，但如今單片機已在生產(chǎn)生活的多個領域得到了廣泛的應用。那么，單片機系統(tǒng)設計究竟是怎樣進行的，初學者又能否快速掌握這一技術呢？本書就是在這樣的背景之下應運而生的。它從單片機系統(tǒng)設計的相關知識人手，結合12個從實際生活中模擬到的單片機應用系統(tǒng)的具體設計，引導讀者由淺人深地學習與掌握單片機系統(tǒng)設計的方法；同時，也可為今后進行更為復雜系統(tǒng)的設計打下良好的基礎。在章節(jié)劃分上，本書主要分為4章。第工章介紹了單片機系統(tǒng)設計的內(nèi)涵，其中包括了單片機系統(tǒng)設計前的知識儲備以及系統(tǒng)設計的過程分析等。第2章介紹了單片機系統(tǒng)設計的工具，其中主要介紹了Protcus仿真軟件的使用方法以及單片機C語言編程的方法。第3章為單片機系統(tǒng)設計初體驗。此章由理論到實際，結合一個簡單的單片機系統(tǒng)，介紹了初學單片機系統(tǒng)仿真設計的實際過程。第4章為單片機系統(tǒng)設計的實戰(zhàn)章節(jié)。此章從顯示、溫度控制、電機控制、聲音控制、通信控制5個方面詳細介紹了12個功能各異、有一定實際應用價值的單片機應用系統(tǒng)的具體設計過程。這12個應用系統(tǒng)包括4方向?qū)嵱媒煌刂葡到y(tǒng)、基于點陣LED顯示屏的實時電子萬年歷顯示器、LCD奧運宣傳牌設計、多路智能溫度測控系統(tǒng)、模擬自動恒溫控制系統(tǒng)、模擬電梯顯示控制系統(tǒng)、智能電機轉速控制顯示系統(tǒng)、多功能音樂播放器、智能防盜密碼鎖報警系統(tǒng)、基于單片機的紅外遙控系統(tǒng)、雙機串行通信系統(tǒng)、基于單片機的簡易智能信號源發(fā)生器等。同時，本書還將設計中涉及的相關器件使用原理進行了一定的介紹。此外，在附錄中還為讀者提供了多個可自學體驗的系統(tǒng)設計題目、PCB布線的實用方法等相關應用資料。

內(nèi)容概要

　　《單片機系統(tǒng)設計與仿真：基于Proteus》介紹了5大類共12個功能各異且非常實用的單片機控制系統(tǒng)的設計方法及過程，讀者既能學習到單片機系統(tǒng)進行仿真設計的全部過程及基本方法，同時也可以掌握常用控制器件的應用知識?！秵纹瑱C系統(tǒng)設計與仿真：基于Proteus》內(nèi)容豐富、通俗、實用，適合于有一定基礎的單片機初學者的自學及實踐，可用作高等院校學生的教材，也可用作相關科研人員、培訓人員的參考資料。

書籍目錄

第1章 單片機系統(tǒng)設計的內(nèi)涵1.1 概述1.2 單片機系統(tǒng)設計前的準備工作1.2.1 設計前的知識儲備1.2.2 學會分析任務及總結經(jīng)驗1.3 單片機系統(tǒng)設計的過程1.4 軟件程序編寫規(guī)范1.5 單片機控制板的設計原則1.6 本章小結第2章 單片機系統(tǒng)設計工具介紹2.1 單片機設計仿真所需軟件2.2 Proteus仿真軟件2.2.1 軟件功能2.2.2 ProtcusISIS界面使用方法2.2.3 學會繪制原理圖2.3 單片機C語言編程方法2.3.1 C程序優(yōu)化2.3.2 在C51中變量空間的分配方法2.3.3 KeilC51編譯錯誤總結2.4 本章小結第3章 單片機系統(tǒng)設計初體驗3.1 設計任務要求與分析3.2 硬件設計3.2.1 硬件分析3.2.2 繪制原理圖3.3 軟件設計3.4 仿真調(diào)試3.5 本章小結第4章 單片機系統(tǒng)設計實戰(zhàn)4.1 顯示篇4.1.1 4方向?qū)嵱媒煌刂葡到y(tǒng)設計4.1.2 基于點陣LED顯示屏的實時電子萬年歷顯示器設計4.1.3 LCD奧運宣傳牌設計4.2 溫度控制篇4.2.1 溫度檢測原理及測溫元件4.2.2 多路智能溫度測控系統(tǒng)設計4.2.3 模擬自動恒溫控制系統(tǒng)設計4.3 電機控制篇4.3.1 電機控制原理4.3.2 智能電機轉速控制顯示系統(tǒng)設計4.3.3 模擬電梯顯示控制系統(tǒng)設計4.4 聲音控制篇4.4.1 聲音播放原理4.4.2 多功能音樂播放器設計4.4.3 智能防盜密碼鎖報警系統(tǒng)設計4.5 通信控制篇4.5.1 紅外通信原理4.5.2 基于單片機的紅外遙控系統(tǒng)設計4.5.3 串行通信原理4.5.4 雙機串行通信系統(tǒng)設計4.5.5 基于單片機的簡易智能信號源發(fā)生器設計4.6 本章小結附錄A 自學體驗推薦設計題附錄B C51中的關鍵字附錄C PCB布線實用方法簡介附錄D 各種常見集成電路芯片封裝外形與名稱表參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：在硬件設計中，電路原理圖的設計是基礎也是關鍵。在這一設計環(huán)節(jié)中，必須根據(jù)設計的功能要求，結合使用的單片機型號，合理選用各種硬件電路元器件。然后，根據(jù)各器件的控制應用基礎知識進行線路的連接。繪制電路原理圖時，除了考慮系統(tǒng)設計實現(xiàn)的功能外，還必須考慮電氣規(guī)則以及今后實際硬件工作時是否會有干擾等問題。在軟件設計時，設計者先選擇好設計的編程語言種類，如采用C語言或匯編語言等，然后選擇一個相應的編程工具軟件。此后，設計者應根據(jù)設計功能要求以及單片機內(nèi)部資源的分配情況，先列出程序設計的思路并畫出程序?qū)崿F(xiàn)的基本流程框圖。然后，再根據(jù)具體繪制好的硬件電路原理圖，結合各器件引腳控制的電平信號特點來進行具體程序的編寫。編寫程序時，應為今后的調(diào)試有所考慮，如寫詳細的注釋等。4.系統(tǒng)調(diào)試與實現(xiàn)在前面的設計環(huán)節(jié)都完成之后，接下來就是系統(tǒng)的調(diào)試與運行實現(xiàn)階段了。在系統(tǒng)調(diào)試中，一般先對硬件及軟件進行分模塊的調(diào)試，然后再進行系統(tǒng)的整體調(diào)試。在分模塊調(diào)試中，對于硬件，主要看硬件電路整體連線情況、電路供電情況以及信號的輸入與輸出是否都在設計的指標要求范圍之內(nèi)；對于軟件，主要看主程序以及各子程序的各條語句是否存在語法輸入錯誤、實現(xiàn)功能上是否符合設計流程的要求、程序運行時是否能按照要求進行、是否存在不能正常啟停程序等問題。

編輯推薦

《單片機系統(tǒng)設計與仿真:基于Proteus》由北京航空航天大學出版社出版。

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