《21世紀高職高專規劃教材·電子信息工學結合模式系列教材:單片機應用項目化教程》以MCS-51系列單片機為主線,采用“項目描述-項目實現-項目總結-拓展訓練”的項目式結構體系。《21世紀高職高專規劃教材·電子信息工學結合模式系列教材:單片機應用項目化教程》包括8個由易到難的獨立項目,分別介紹了單片機的基礎知識、MCS-51系列單片機的指令系統、MCS-51系列單片機的定時器/計數器、中斷技術、串行通信技術、A/D和D/A轉換、并行輸入/輸出口的擴展,以及目前市面上比較流行的液晶顯示器。
《21世紀高職高專規劃教材·電子信息工學結合模式系列教材:單片機應用項目化教程》主要面向MCS-51系列單片機的教學、科研和工程技術人員的應用,既可以作為高職高專或中職中專院校相關專業的教材,也可以作為單片機工程技術人員的短期培訓教材。
隨著信息技術的飛速發展,嵌入式智能電子技術已滲透到社會生產、工業控制以及人們日常生活的各個方面。單片機又稱為嵌入式微控制器,在智能儀表、工業控制、智能終端、通信設備、醫療器械、汽車電器、導航系統和家用電器等很多領域都有著廣泛的應用,已成為當今電子信息領域應用最廣泛的技術之一。“單片機原理及應用”也成為各層次高校機電、電子、自動化、通信等專業的一門必修的核心課程。
目前,單片機方面的書籍主要有兩類: 一類是理論性比較強,對原理的敘述較為全面和系統,但實踐性的內容基本沒有,因此對于本科和更高級的學生的學習比較適合;另一類是那些實用性較強的參考書,它們較前者更注重單片機的應用,為我們提供了一些應用實例,但該類書籍往往起點較高,其中的原理部分沒有介紹,因此比較適合那些已經掌握了單片機原理的讀者。
針對此情況,作者結合多年的教學經驗和參加工程設計的實踐經驗編寫了此書。本書是為了適應課程建設、課程改革、教學改革而編寫的,由高校一線教師與企業電子工程師合作編寫,是一本校企合作的具有“工學結合”、基于工作過程、項目教學與任務驅動結合的教材,部分項目為企業實際使用項目。本書內容的選取符合電子產品市場最新的應用需求和技術趨勢,通過8個項目由淺入深、循序漸進地全面介紹利用MCS-51系列單片機設計制作電子產品的方法和技巧。
本書精選的項目主要介紹了MCS-51系列單片機的主要功能以及目前比較流行和實用的輔助芯片,包括跑馬燈、室內溫度計、交通燈、數字時鐘、雙機通信、體溫計、計算器和LCD顯示等8個項目。8個項目由易到難,每個項目都按照“項目描述-項目實現-項目總結-拓展訓練”的結構對內容進行組織。其中“項目實現”又分為“知識點講解”和“項目實現過程”, “項目實現過程”又按照“硬件實現”、“軟件編程”、“調試”的結構來組織內容;“拓展訓練”使學生根據學過的項目,自己動手實際做一個類似的項目,來達到活學活用、學以致用的目的。書中所用項目案例均已成功通過Pretues軟件仿真。
本書由趙海霞、李艷主編,其中項目4內容以及項目1到項目4的軟件編程和硬件電路圖的繪制由濰坊職業學院趙海霞編寫和完成,項目2和項目3內容由濰坊職業學院李艷編寫,項目5內容由濰坊職業學院劉德強編寫,項目6內容由濰坊職業學院朱麗蘭編寫,項目7內容由徐州技師學院林琳編寫,項目1內容由濰坊職業學院郭磊編寫,項目8內容由徐州技師學院葉梅編寫,項目5和項目6的軟件編程和硬件電路圖的繪制由濰坊職業學院董靜完成,項目7和項目8的軟件編程和硬件電路圖的繪制由濰坊正通電子有限公司的工程師徐連法完成。全書由趙海霞統稿。
本書在編寫時雖然本著對讀者認真負責的態度,但是由于水平有限,難免有一些缺點和不足,敬請廣大讀者批評指正。
項目1 跑馬燈的設計與實現
1.1 單片機基礎知識
1.1.1 微型計算機的組成及工作原理
1.1.2 單片機的概念、結構及產品介紹
1.1.3 單片機的特點、應用及發展
1.2 計算機中數的表示與實現
1.2.1 數制與編碼
1.2.2 計算機中數據的表示與運算
1.3 單片機介紹
1.3.1 單片機的引腳及相關功能
1.3.2 MCS-51單片機的基本組成
1.3.3 110端口
1.3.4 單片機的復位及時鐘電路
1.3.5 單片機的工作過程
1.4 項目實現過程
1.5 項目總結
1.6 拓展訓練——花樣跑馬燈的設計與實現
項目2 室內溫度計的設計與實現
2.1 MCS-51系列單片機指令系統
2.1.1 匯編語言概述
2.1.2 MCS-51指令系統概述
2.1.3 MCS-51系列單片機指令系統
2.1.4 常用的偽指令
2.1.5 匯編語言程序應用
2.2 數字溫度傳感器DS18820介紹
2.2.1 DS18820概述
2.2.2 DS18820內部結構
2.2.3 DS18820工作原理及時序
2.3 項目實現過程
2.4 項目總結
2.5 拓展訓練——大棚溫度測試系統的設計與實現
項目3 交通燈的設計與實現
3.1 MCS-51系列單片機的定時器/計數器概述
3.1.1 定時器/計數器的內部結構
3.1.2 定時器/計數器的控制
3.2 定時器/計數器的工作方式
3.2.1 工作方式0
3.2.2 工作方式1
3.2.3 工作方式2
3.2.4 工作方式3
3.3 定時器/計數器的應用
3.4 項目實現過程
3.5 項目總結
3.6 拓展訓練——三岔路口交通燈的設計與實現
項目4 數字時鐘的設計與實現
4.1 中斷技術
4.1.1 中斷的基本概念
4.1.2 中斷的功能與作用
4.1.3 中斷源及中斷的分類
4.1.4 中斷的流程
4.2 MCS-51系列單片機中斷系統
4.2.1 MCS-51系列單片機中斷系統的結構
4.2.2 中斷處理過程
4.3 外部中斷源的擴展
4.3.1 定時器/計數器擴展外部中斷源
4.3.2 查詢方式擴展外部中斷源
4.4 中斷的應用
4.4.1 外部中斷的應用
4.4.2 定時器中斷的應用
4.5 項目實現過程
4.6 項目總結
4.7 拓展訓練——計數器的設計與實現
項目5 雙機通信的設計與實現
項目6 數字體溫計的設計與實現
項目7 簡單計算器的設計與實現
項目8 LCD顯示
附錄A MCS-51指令表
附錄B ASCII碼表
參考文獻