《單片機應用技術》以89C51單片機為例,以LED流水燈控制、定時器控制、點陣顯示器、水位水溫控制和C51語言應用實例共5個項目為載體,結合一系列任務,講解單片機系統開發必備的基礎知識,并介紹單片機硬件結構及常用接口技術和典型芯片的應用!秵纹瑱C應用技術》力求通俗、易懂,內容以“有用、夠用”為原則,選取的項目有代表性,各項目中的任務由淺入深,循序漸進。
《單片機應用技術》可作為高職高專應用電子技術、自動化、機電、計算機類專業的教材,也可作為電子愛好者和各類工程技術人員學習單片機應用技術的參考書。
為適應高職教育教學改革,貫徹“以就業為導向,以企業需求為目標,以能力為本位,以學生為主體”的指導思想,實現學生學業與就業崗位的無縫對接,編者結合多年的教學實踐,總結和提煉單片機在企業生產中的實際應用,編寫了這本具有鮮明職教特色的教材。
本書打破了傳統教材中的知識體系結構,在分析高職學生特點的基礎上,按照學生的認知規律和單片機相關行業的生產實際需求,將學生應掌握的知識點融入到企業典型生產項目中。本書選擇了五個項目,項目一是LED流水燈控制,通過四個任務講述單片機的內部存儲器、最小系統和常用指令等基本知識;項目二是定時器控制,通過四個任務講述單片機與數碼管、鍵盤的接口電路和程序的設計,單片機中斷系統和定時器/計數器的應用;項目三是點陣顯示器,通過六個任務講述單片機與點陣顯示屏的接口電路和程序設計,單片機的串行口和串行通信,并行口和存儲器的擴展;項目四是水位水溫控制,通過三個任務講述開關量輸入輸出的接口和A/D、D/A轉換器的接口等知識;項目五是C51語言應用實例,通過四個任務講述單片機高級語言C51語言程序設計。
本書由陸中宏、高松任主編,白潔、李多友任副主編。其中,項目一和項目四由高松編寫,項目二和項目三由陸中宏編寫,項目五由白潔編寫,附錄由李多友編寫,劉麗娜、趙明輝、周麗完成資料收集和課件制作。唐山東潤自動化工程技術有限公司項目總監張慶剛在本書撰寫過程中給予了大力支持,并提出很多寶貴意見,在此表示衷心感謝。在編寫過程中,作者參考了很多文獻資料,在此向各文獻資料的作者表示衷心的感謝。
由于編者水平有限,書中難免有疏漏和不妥之處,懇請讀者批評指正。
前言
項目一 LED流水燈控制
任務一 單片機概述
任務二 發光二極管的點亮控制
任務三 發光二極管的閃爍控制
任務四 8個發光二極管的循環點亮
小結
項目二 定時器控制
任務一 數碼顯示
任務二 按鍵識別
任務三 定時時間的設定
任務四 定時器
小結
項目三 點陣顯示器
任務一 8×8點陣顯示器顯示字符
任務二 擴展并行I/O口的點陣顯示器
任務三 串行口輸出的點陣屏顯示控制
任務四 模擬串行口
任務五 點陣顯示內容的更新
任務六 顯示數據的片外存儲
小結
項目四 水位水溫控制
任務一 水位控制
任務二 溫度檢測
任務三 水溫控制
小結
項目五 C51語言應用實例
任務一 發光二極管的閃爍控制
任務二 8個發光二極管的循環點亮
任務三 數碼管動態顯示
任務四 交通燈控制
小結
附錄
附錄A 學習板電路原理圖
附錄B MCS-51單片機指令表
附錄C MCS-51單片機指令對標志位的影響狀況表
參考文獻
1.單片機的典型應用領域
本書中所有項目的實現,均以單片機為核心,這是以單片機的廣泛應用為前提的。隨著單片機的不斷發展、完善,它已成為科技領域的智能化工具,其應用領域主要表現在以下幾個方面:
(1)單片機在智能儀器儀表中的應用單片機廣泛應用于各類儀器儀表中,提高了儀器儀表測量的自動化程度和精度,簡化了儀器儀表的硬件結構,從而可以方便地完成儀器儀表的升級換代。如各種智能電氣測量儀表、智能傳感器等。
(2)單片機在機電一體化產品中的應用機電一體化產品是集機械技術、電子技術、自動化技術和計算機技術于一體,具有智能化特征的各種機電產品。單片機在機電一體化產品的開發中可以發揮巨大的作用,典型產品如數控機床、機器人、醫療設備、自動包裝機和計算機外圍設備等。
(3)單片機在工業測控中的應用單片機還廣泛應用于工業過程監測、過程控制、工業控制器等系統。利用單片機作為控制器,根據對各物理量的采集和分析,以及被控對象的不同特征,采用不同的智能算法,可以實現期望的控制指標,提高了系統的效率和產品質量。典型應用如溫度控制、電動機轉速控制和自動生產線等。
(4)單片機在智能電氣產品及家用電器中的應用單片機愈來愈廣泛地應用于日常生活中的智能電氣產品及家用電器中,例如手機、洗衣機、電冰箱、彩色電視機、空調、微波爐、電飯煲、音響、電風扇等,提高了智能化程度,增加了功能。
(5)單片機在其他方面的應用單片機在工商、金融、交通、教育、國防、航空航天等領域都有著十分廣泛的應用。如自動售貨機、電子收款機、銀行統計機;交通指示燈、加油機、汽車內部的自動裝置;導彈制導、雷達、目標識別、跟蹤、航天事業等。2.單片機的特點單片機之所以得到廣泛應用,是和其特點分不開的,其主要特點有:(1)集成度高單片機將中央處理單元(CPU)、數據存儲器(RAM)、程序存儲器(ROM)、:I/0口及定時器/計數器都集成在一塊芯片內,內部采用總線結構,減少了各芯片之間的連接,大大提高了單片機的可靠性與抗干擾能力。與常規的計算機系統相比,它具有體積小、集成度高的特點。
(2)控制功能強為滿足控制的需要,單片機有很強的邏輯控制能力,特別是具有很強的位處理能力。單片機可以方便地實現多機和分布式控制,使整個控制系統的效率和可靠性大為提高。
(3)低電壓、低功耗采用CH。MOS制造工藝,集HMOS的高速、高集成度和CMOS的低功耗技術于一體,使單片機的功耗進一步降低,適應電壓范圍更寬(2.6 ~6V)。
(4)性能價格比高單片機另一個顯著特點是成本低,運用靈活,易于產品化,能方便地組成各種智能化的控制設備和儀器,做到機電一體化。世界上各大公司在提高單片機性能的同時,進一步降低價格,使其性能價格比越來越高。