本書共有三相異步電動機的直接起動控制電路的安裝與調試、三相異步電動機的可逆控制電路的安裝與調試、三相異步電動機的降壓起動控制線路的安裝與調試、三相異步電動機的制動和調速控制線路的安裝與調試、典型機床控制線路的檢修五個項目,16個典型的工作任務。本書突出學生動手能力的培養(yǎng),強調學生在做中學,并適當融入職業(yè)資格證書的內容。教學中采用行動導向的教學方法,強化學生實踐動手能力,注重學生的綜合職業(yè)能力培養(yǎng),將素質教育貫穿教育教學的全過程,以實現(xiàn)自動化類高素質與高技能并存的人才培養(yǎng)目標。
本書適用于工作過程系統(tǒng)化的教學模式,教學過程應集中在維修電工實訓室、電氣系統(tǒng)裝配與檢修實訓室和機床電氣系統(tǒng)檢測與維修等實訓室中完成,突出職業(yè)能力的培養(yǎng)。
本書既可作為高職高專院校和應用型本科機電類、電氣類的教材,也可作為崗前培訓、職業(yè)鑒定、技術培訓的參考書。
1. 教學與生產實際同步,采用IAP15W4K58S4單片機作為教學機型。2. 以項目導向、任務驅動組織教學內容,輕松實施教、學、做一體化。3. 融單片機原理、單片機接口技術、電子系統(tǒng)設計于一體;課程、教材、教學實驗平臺三位一體;教學課件、教學視頻、教學項目工程文件、虛擬仿真等教學資源立體化呈現(xiàn)。4. 零C語言基礎教學,可自由裁剪教學內容,適合不同課時數(shù)的單片機課程教學。5. 電子設計競賽、單片機應用工程師考證的培訓教材,也是傳統(tǒng)8051單片機應用工程師升級轉型的*參考書。6.本書配光盤。
前言
單片機技術是現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計、智能控制的核心技術,是應用電子、電子信息、電子通信、物聯(lián)網技術、機電一體化、電氣自動化、工業(yè)自動化、計算機應用等相關專業(yè)的必修課程。本書是集編者30年單片機應用經歷、30年教學經驗,結合應用型本科、高職學生的學習與認知規(guī)律,精心打造的基于8051單片機最新技術的單片機課程教材。STC系列單片機傳承于Intel 8051單片機,但在傳統(tǒng)8051單片機框架基礎上注入了新鮮血液,煥發(fā)出新的青春。STC宏晶科技對8051單片機進行了全面技術升級與創(chuàng)新: 全部采用Flash技術(可反復編程10萬次以上)和ISP/IAP(在系統(tǒng)可編程/在應用可編程)技術; 針對抗干擾進行了專門設計,超強抗干擾; 進行了特別加密設計; 對傳統(tǒng)8051全面提速,指令速度最快提高了24倍; 大幅提高了集成度,集成了A/D、CCP/PCA/PWM (PWM還可當D/A使用)、高速同步串行通信端口SPI、高速異步串行通信端口UART、定時器、看門狗、內部高精準時鐘、內部高可靠復位電路、大容量SRAM、大容量E2PROM、大容量Flash程序存儲器等。STC作為中國本土乃至全球MCU的領航者,從2006年誕生起,已發(fā)展形成STC89/90系列、STC10/11系列、STC12系列、STC15系列。2014年4月,宏晶科技重磅推出STC15W4K32S4系列單片機,它具有寬電源電壓范圍,能在2.4~5.5V范圍內工作,無須轉換芯片。STC15W4K32S4單片機可直接與PC的USB接口相連進行通信,集成了更多的數(shù)據存儲器、定時器/計數(shù)器以及串行口,集成了更多的高功能部件(如比較器、專用PWM模塊); 開發(fā)了功能強大的STCISP在線編程軟件工具,除可實現(xiàn)在線編程以外,還包括在線仿真器制作、脫機編程工具的制作、加密傳輸、項目發(fā)布、各系列單片機頭文件的生成、串行口波特率的計算、定時器定時程序的設計、軟件延時程序的設計等工具,給學習者或單片機應用的設計者帶來了極大的便捷與高效。STC單片機的在線下載編程及在線仿真功能,以及分系列的資源配置,增加了單片機型號的選擇性,可根據單片機應用系統(tǒng)的功能要求選擇合適的單片機,從而降低單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)難度與開發(fā)成本,使得單片機應用系統(tǒng)更加簡單、高效,提高了單片機應用產品的性能價格比。本書以STC15W4K32S4系列中的IAP15W4K58S4單片機為主線,以單片機內部資源以及常用外圍接口資源為項目導向,基于任務驅動組織教學內容,結合課程組研制的GQDJLⅡ型單片機開發(fā)板(在教學中,不限于GQDJLⅡ型單片機開發(fā)板,也可采用STC大學推廣計劃的配套實驗箱,或其他STC15W4K32S4系列單片機開發(fā)板),輕松實施教、學、做一體化教學。每個任務就是一個具有一定功能的單片機應用系統(tǒng),學習單片機就是學習一個個單片機應用系統(tǒng),系統(tǒng)地學習與鍛煉學生的軟硬件設計能力與系統(tǒng)調試能力。建議選擇全開放式結構的單片機開發(fā)板,以便更有效地鍛煉學生單片機應用系統(tǒng)的硬件設計能力、軟件設計能力以及系統(tǒng)調試能力; 同時建議每個學生自己組裝一套單片機開發(fā)板系統(tǒng),有效地拓展單片機實驗與實踐的空間,提升課外電子科技活動空間與深度。本書融單片機原理、單片機接口技術、電子系統(tǒng)設計于一體,共19個項目,包括單片機及單片機應用系統(tǒng)認知、單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)工具、STC15W4K32S4系列單片機增強型8051內核、IAP15W4K58S4單片機的并行I/O口與應用編程、IAP15W4K58S4單片機的存儲器與應用編程、IAP15W4K58S4單片機的定時器/計數(shù)器、IAP15W4K58S4單片機的中斷系統(tǒng)、IAP15W4K58S4單片機的串行通信、IAP15W4K58S4單片機的低功耗設計與可靠性設計、單片機應用系統(tǒng)的設計與實踐、LCD顯示模塊與應用編程、模擬量數(shù)據采集系統(tǒng)的設計與實踐、IAP15W4K58S4單片機比較器模塊與應用編程、IAP15W4K58S4單片機PCA模塊與應用編程、串行總線接口與應用編程、無線傳輸模塊與應用編程、電動機控制與應用編程、IAP15W4K58S4單片機增強型PWM模塊與應用編程、創(chuàng)新設計DIY等。教材內容具有一定的深度與廣度,既可滿足少學時單片機課程的教學需求,又符合多學時單片機課程的教學要求。單片機課程教學時數(shù)建議如下。(1) 少學時時數(shù): 56學時 1周綜合實訓,選擇項目一至項目九作為課堂教學內容,項目十為綜合實訓內容。(2) 多學時時數(shù): 112學時 2周綜合實訓,分兩學期完成。第一學期選擇項目一至項目九作為課堂教學內容,項目十為綜合實訓內容; 第二學期選擇項目十一至項目十八作為課堂教學內容,項目十九為綜合實訓內容(由學生自主選擇創(chuàng)新設計DIY課題)。本書采用C語言編程,并且在教材中將項目任務必需的C語言基礎知識嵌入到相應的任務中。所以,即使是零C語言基礎,也可采用本書進行教學。本書是廣東省高職教育精品開放課程單片機應用系統(tǒng)與開發(fā)技術的配套教材,課程、教材、教學實驗平臺三位一體,輕松實施教、學、做一體化教學。書中按照填空題、選擇題、判斷題、問答題與程序設計題的題型分解各項目的知識點與技能點,從不同角度引導學生理解與掌握各項目的知識要求與技能要求,與高等教育出版社在線教學中心在線考試的考題要求接軌,可方便實施教考分離、標準化考試以及網上在線考試。本書隨書配送教學資源光盤,包括教學課程標準、教學課件、項目工程文件、虛擬仿真電路、教學視頻等內容,方便教師教學以及學生復習與自主學習。本書還獲得高職教育精品開放課程網站以及在線教學中心資源的支持。單片機應用系統(tǒng)與開發(fā)技術高職教育精品開放課程網站地址是http://ecourse.gdqy.edu.cn/jp_xiaoji/2008/dpj/default.asp。編者根據多年單片機教學發(fā)現(xiàn),在學生中普遍存在一個問題: 覺得單片機課程很重要,但覺得很難,不知道怎么學。因此,在學生學習單片機課程前,要讓他們明白三件事。(1) 學習單片機有什么用?單片機技術是現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計的核心技術,學習單片機就是利用單片機設計一個個具有智能化、自動化功能的單片機應用系統(tǒng)。(2) 學習單片機應學什么?學習單片機有哪些資源?如何使用這些資源?(3) 怎么學習單片機?單片機的學習應該分成三個方面: 一是掌握一種編程語言(C語言或者匯編語言。本書采用C語言); 二是掌握單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)工具(Keil C集成開發(fā)環(huán)境與STCISP在線編程工具); 三是學習單片機的各種資源特性與應用編程。本書由丁向榮編著,深圳宏晶科技有限公司STC單片機創(chuàng)始人姚永平先生擔任主審。本書在寫作過程中參考了大量文獻,引用了互聯(lián)網上的資料,在此向這些文獻和資料的原作者表示衷心的感謝。在寫作過程中,編者在資料收集和技術交流方面得到了國內外相關專業(yè)學者和同行的支持,在此向他們表示衷心的感謝。對于書中有些引用資料的出處,由于各種原因可能未出現(xiàn)在參考文獻中,在此對原作者表示歉意與感謝!由于編者水平有限,書中難免有疏漏和不妥之處,敬請讀者不吝指正!書中相關信息或勘誤會動態(tài)地公布在STC官網上: www.stcmcu.com。讀者有什么建議,可發(fā)送電子郵件到: dingxiangrong65@163.com,與編者進一步溝通與交流。編者2016年12月
項目一單片機及單片機應用系統(tǒng)認知
任務1單片機簡介
任務2單片機應用系統(tǒng)的虛擬仿真
習題
項目二單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)工具
任務1單片機應用系統(tǒng)的硬件開發(fā)平臺
任務2Keil C集成開發(fā)環(huán)境的操作使用
任務3STC單片機應用程序的在線編程與在線調試
任務4STC單片機應用程序的在線仿真
習題
項目三STC15W4K32S4系列單片機增強型8051內核
任務1STC15W4K32S4系列單片機概述
任務2IAP15W4K58S4單片機的結構與工作原理
任務3IAP15W4K58S4單片機的時鐘與復位
習題
項目四IAP15W4K58S4單片機的并行I/O口與應用編程
任務1IAP15W4K58S4單片機并行I/O口的輸入/輸出
任務2IAP15W4K58S4單片機的邏輯運算
任務3IAP15W4K58S4單片機的邏輯控制
任務48位LED數(shù)碼管的驅動與顯示
習題
項目五IAP15W4K58S4單片機的存儲器與應用編程
任務1IAP15W4K58S4單片機的基本RAM
任務2IAP15W4K58S4單片機擴展RAM的測試
任務3IAP15W4K58S4單片機E2PROM的測試
習題
項目六IAP15W4K58S4單片機的定時器/計數(shù)器
任務1IAP15W4K58S4單片機定時器/計數(shù)器的定時應用
任務2IAP15W4K58S4單片機定時器/計數(shù)器的計數(shù)應用
任務3簡易頻率計的設計與實踐
任務4IAP15W4K58S4單片機的可編程時鐘輸出
習題
項目七IAP15W4K58S4單片機的中斷系統(tǒng)
任務1定時中斷的應用編程
任務2外部中斷的應用編程
任務3交通信號燈控制系統(tǒng)設計與實踐
習題
項目八IAP15W4K58S4單片機的串行通信
任務1IAP15W4K58S4單片機的雙機通信
任務2IAP15W4K58S4單片機與PC間的串行通信
任務3IAP15W4K58S4單片機間的多機通信
習題
項目九IAP15W4K58S4單片機的低功耗設計與可靠性設計
任務1IAP15W4K58S4單片機的低功耗設計
任務2IAP15W4K58S4單片機的可靠性設計
習題
項目十單片機應用系統(tǒng)的設計與實踐
任務1獨立鍵盤的應用編程
任務2矩陣鍵盤與應用編程
任務3電子時鐘的設計與實踐
任務4多功能電子時鐘的設計與實踐
習題
項目十一LCD顯示模塊與應用編程
任務1LCD1602顯示模塊與應用編程
任務2LCD12864顯示模塊(不含中文字庫)與應用編程
任務3LCD12864顯示模塊(含中文字庫)與應用編程
習題
項目十二模擬量數(shù)據采集系統(tǒng)的設計與實踐
任務1IAP15W4K58S4單片機A/D轉換模塊與應用編程
任務2串行A/D轉換芯片的應用編程
習題
項目十三IAP15W4K58S4單片機比較器模塊與應用編程
任務1IAP15W4K58S4單片機比較器模塊應用(一)
任務2IAP15W4K58S4單片機比較器模塊應用(二)
習題
項目十四IAP15W4K58S4單片機PCA模塊與應用編程
任務1IAP15W4K58S4單片機PCA模塊的定時應用
任務2IAP15W4K58S4單片機PCA模塊的PWM控制
任務3IAP15W4K58S4單片機的D/A轉換
習題
項目十五串行總線接口與應用編程
任務1I2C串行總線與應用編程
任務2串行單總線與應用編程
任務3IAP15W4K58S4單片機SPI接口與應用編程
習題
項目十六無線傳輸模塊與應用編程
任務1紅外計數(shù)
任務2紅外遙控發(fā)送與接收
任務3無線遙控模塊與應用編程
任務4超聲波測距
習題
項目十七電動機控制與應用編程
任務1直流電動機的控制
任務2步進電動機的控制
習題
項目十八IAP15W4K58S4單片機增強型PWM模塊與應用編程
任務1應用IAP15W4K58S4單片機增強型PWM模塊占空比與頻率
的實時控制
任務2應用IAP15W4K58S4單片機增強型PWM模塊輸出正弦波波形
習題
項目十九創(chuàng)新設計DIY
課題一數(shù)字時鐘與數(shù)字溫度計
課題二自動升降旗控制系統(tǒng)
課題三無線遙控窗簾控制系統(tǒng)
課題四點陣電子顯示屏
課題五可循跡復現(xiàn)的智能電動小車
課題六液位自動控制裝置
課題七智力競賽助手
課題八太陽能LED交通警示板
課題九汽車安全行車保障系統(tǒng)
課題十波形采集、存儲與回放系統(tǒng)
課題十一簡易自動電阻測試儀
課題十二帆板控制系統(tǒng)
附錄AASCII碼表
附錄B微型計算機中數(shù)的表示方法
附錄CC語言編譯常見錯誤信息一覽表
附錄DC51常用頭文件與庫函數(shù)
參考文獻