《單片機技術及應用實例分析》是根據高職高專的培養目標,結合目前職業教育教學改革與課程建設而編寫的教材,旨在引導學生掌握單片機應用的基本框架,完成單片機入門階段的學習。本著任務引領,學做一體,以應用為目標的原則,《單片機技術及應用實例分析》重點介紹了單片機的中斷、定時器、串口、看門狗等可編程模塊,并結合數字鐘、秒表、溫度計等電子產品的開發,對鍵盤、顯示、數據采集等單片機典型應用技術進行了詳細介紹。書中所用程序均已經過調試,可直接使用。從應用角度出發,書中電路圖的主要元件均標有參數,可供讀者參考。
《單片機技術及應用實例分析》可作為高職高專院校電子信息類專業的教材,也可作為單片機愛好者入門階段的學習參考書。
本書是根據高職高專的培養目標,結合目前職業教育教學改革與課程建設而編寫的教材,適合高職高專院校相關專業的學生學習單片機技術和單片機愛好者入門階段的學習。
在本書的編寫過程中,本著實用為主、夠用為度、工學結合的原則,內容選擇上盡可能剔去細枝末節,凸顯主干,使學生在有限的時間里能夠較清晰地了解和掌握單片機技術的脈絡;教學方法上以任務為載體,采用學做一體的教學模式,注重發揮學生的多元智能,達到教學目標和要求。在知識爆發的今天,單片機領域的新知識、新技術層出不窮,學生在學校接觸到的僅僅是單片機世界的冰山一角。編者認為,務實而可操作的教學目標是在有限的時間內幫助學生完成入門階段的學習。
目前,80C51機型已經逐步退出單片機的主流市場,取而代之的是AT89C52、sTC89C51/52等增強型51單片機。鑒于這種情況,本書選擇目前使用較多的STC89C51機型進行講述,針對增強型的內容在目錄和表2-4中加*號標注,供教學參考。
模塊一 單片機基礎知識
任務一 單片機概述
1.1 單片機常識
1.2 單片機的主要廠家及產品特點
1.3 51系列單片機
1.4 單片機的學習方法
思考題及習題
任務二 sTc89c51單片機的組成及工作原理
2.1 STC89C51片內結構
2.2 CPU結構
2.3 STC89C51存儲器的配置
2.4 并行輸入/輸出(I,O)端口
2.5 引腳功能
思考題及習題
任務三 單片機的工作方式與時序
3.1 單片機的運行方式
3.2 復位和看門狗電路
3.3 單片機的省電工作方式
3.4 單片機的編程工作方式
思考題及習題
模塊二 STC89C51單片機開發入門
任務四 實驗機電路板制作指導
4.1 單片機最小應用系統電路分析
4.2 制作流水燈
4.3 程序編譯與下載
思考題及爿題
模塊三 程序設計
任務五 指令系統
5.1 指令概述
5.2 指令系統介紹
思考題及習題
任務六 典型程序設計
6.1 程序設計的基本要求
6.2 匯編語言程序設計
6.3 匯編語言實用程序介紹
思考題及習題
模塊四 STC89C51的中斷技術和定時器
任務七 中斷技術
7.1 中斷的概念
7.2 STC89C5 1的中斷結構
7.3 STC89C51的中斷源
7.4 STC89C51的中斷寄存器
7.5 SFC89C51的中斷嵌套
7.6 中斷響應
7.7 中斷程序設計
思考題及習題
任務八 定時器TO/T1
8.1 TO/T1的結構
8.2 TO/T1的寄存器
8.3 初始化程序設計
8.4 TO的工作方式
思考題及習題
任務九 定時器T2*
9.1 T2的主要寄存器
9.2 T2的四種功能
思考題及習題
模塊五 鍵盤和顯示器電路板設計
任務十 鍵盤和LED顯示器電路分析與焊接
10.1 鍵盤及其接口電路
10.2 顯示器及其接口電路
思考題及爿題
任務十一 制作實例指導
11.1 制作8段LED數據(0~F)顯示器
11.2 制作點陣式LED數據(0~F)顯示器
11.3 制作計數器
11.4 制作0~99汁時秒表
11.5 制作數字鐘
思考題及習題
模塊六 串行通信技術
任務十二 sTc89c51的標準串行接口
12.1 串行通信的基本形式
12.2 串行通信的傳輸方式
12.3 UART串行口結構
12.4 UART串行口的專用寄存器
12.5 波特率
12.6 串口初始化程序設計
12.7 UART串行口的工作方式
12.8 增強型UART結構*
思考題及習題
任務十三 串行通信的標準接口
13.1 RS-232C標準接口
13.2 232信號電氣特性與電平轉換
13.3 串行口的多機通信
思考題及習題
模塊七 數據采集
任務十四 測量溫度
14.1 溫度傳感器DS18820
14.2 制作測溫計
思考題及習題
任務十五 測量直流電壓
15.1 ADC0804轉換器
15.2 制作直流電壓表
思考題及習題
附錄A 80C51指令表
附錄B ASClI代碼表
模塊一 單片機基礎知識
任務一 單片機概述
1.4 單片機的學習方法
1.學習單片機的重要性
當今智能控制與自動控制的核心就是單片機。傳統的分立元件或數字邏輯電路構成的控制系統大多已經被單片機智能系統所取代。單片機是在相對固定的“硬件”之上附加“軟件”實現控制的。正是這個“軟件”因素的存在,賦予單片機系統的柔性控制作用,增加了單片機控制電路的通用性。一套電路稍作調整并重新寫入程序后就可以用于不同的控制場合,因此這種外圍電路簡單、以軟件技術為主導的單片機控制技術今天已成為電子控制領域的主流技術,掌握單片機技術是從業者在電子行業能夠獲得發展的基本要求。
2.學習要領——多實踐
對一個初學單片機的人來說,生澀的名詞和指令,可能會使其覺得枯燥乏味而半途而廢。單片機是一門應用性技術,單片機的學習一定要打破傳統的學習方法,要做中學、學中做。學習的目的是應用,應用的過程就是“親歷動手實踐”。因為通過實踐,初學者能感受到指令產生的控制效果(眼睛看得見數碼管顯示的數字、耳朵聽得到喇叭發出的聲音),從而能深刻理解指令是怎樣轉化成信號去實現控制的。這會極大地提高學生學習的興趣,激勵學生提出問題并積極思考解決問題,最后享受成功的喜悅。不夸張地說,單片機的學習不是讀書讀出來的,而是在實驗板上練出來的。