本書以當(dāng)前最新的職業(yè)教育要求為指導(dǎo)思想，以電子產(chǎn)品中的實(shí)用設(shè)計(jì)項(xiàng)目為載體，以基于工作過程的任務(wù)驅(qū)動(dòng)的形式由淺入深地介紹了MCS-51單片機(jī)的控制技術(shù)和實(shí)用設(shè)計(jì)。書中把單片機(jī)的知識(shí)點(diǎn)融入到各個(gè)項(xiàng)目及下層的任務(wù)中，每個(gè)任務(wù)又包含了任務(wù)要求、任務(wù)分析和任務(wù)設(shè)計(jì)，完整地體現(xiàn)了實(shí)際電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的過程。硬件的設(shè)計(jì)從單片機(jī)的I/O、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷和串行口的基本應(yīng)用，到單片機(jī)實(shí)用的鍵盤、顯示、A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用，循序漸進(jìn)地將知識(shí)點(diǎn)逐個(gè)體現(xiàn)在實(shí)際的任務(wù)設(shè)計(jì)中。軟件的設(shè)計(jì)采用通用的C語言進(jìn)行編程。項(xiàng)目后的拓展部分拓寬了知識(shí)的寬度和深度。課后的知識(shí)思考與項(xiàng)目訓(xùn)練通過理論和實(shí)踐環(huán)節(jié)將課堂與課后的學(xué)習(xí)有機(jī)地結(jié)合在一起。為了適應(yīng)不同的讀者，本書正文中的硬件電路采用Proteus軟件環(huán)境設(shè)計(jì)，項(xiàng)目拓展的電路使用配套的實(shí)驗(yàn)板，靈活實(shí)用。
本書適合作為高職高專電子技術(shù)類、通信技術(shù)類及信息技術(shù)類專業(yè)進(jìn)行單片機(jī)項(xiàng)目式教學(xué)的教材。
項(xiàng)目1 認(rèn)識(shí)單片機(jī) 1
任務(wù)1.1 單片機(jī)是什么 2
1.1.1 單片機(jī)在哪里 2
1.1.2 單片機(jī)的樣子 3
1.1.3 單片機(jī)的基本概念 3
任務(wù)1.2 單片機(jī)的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢(shì) 4
1.2.1 單片機(jī)的發(fā)展歷史 4
1.2.2 單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 5
任務(wù)1.3 單片機(jī)的產(chǎn)品分類 6
任務(wù)1.4 單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域 9
1.4.1 單片機(jī)的特點(diǎn) 9
1.4.2 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 10
項(xiàng)目小結(jié) 11
思考與訓(xùn)練 11
項(xiàng)目2 用單片機(jī)開發(fā)環(huán)境進(jìn)行 項(xiàng)目1 認(rèn)識(shí)單片機(jī) 1
任務(wù)1.1 單片機(jī)是什么 2
1.1.1 單片機(jī)在哪里 2
1.1.2 單片機(jī)的樣子 3
1.1.3 單片機(jī)的基本概念 3
任務(wù)1.2 單片機(jī)的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢(shì) 4
1.2.1 單片機(jī)的發(fā)展歷史 4
1.2.2 單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 5
任務(wù)1.3 單片機(jī)的產(chǎn)品分類 6
任務(wù)1.4 單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域 9
1.4.1 單片機(jī)的特點(diǎn) 9
1.4.2 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 10
項(xiàng)目小結(jié) 11
思考與訓(xùn)練 11
項(xiàng)目2 用單片機(jī)開發(fā)環(huán)境進(jìn)行
項(xiàng)目設(shè)計(jì) 13
任務(wù)2.1 用Keil C51開發(fā)環(huán)境進(jìn)行
軟件設(shè)計(jì) 14
2.1.1 安裝與配置Keil C51 14
2.1.2 用Keil C51創(chuàng)建工程 16
任務(wù)2.2 用Proteus仿真環(huán)境進(jìn)行
硬件設(shè)計(jì) 22
2.2.1 安裝與配置Proteus 22
2.2.2 用Proteus繪制單片機(jī)
原理圖 28
項(xiàng)目小結(jié) 31
思考與訓(xùn)練 32
項(xiàng)目3 MCS-51單片機(jī)最小系統(tǒng)
的設(shè)計(jì) 33
任務(wù)3.1 認(rèn)識(shí)MCS-51單片機(jī)的
內(nèi)部結(jié)構(gòu) 34
3.1.1 MCS-51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 34
3.1.2 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部
存儲(chǔ)器 35
3.1.3 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器
讀寫控制 39
任務(wù)3.2 MCS-51單片機(jī)的最小系統(tǒng)
設(shè)計(jì) 42
3.2.1 MCS-51單片機(jī)芯片介紹 42
3.2.2 單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 44
3.2.3 單片機(jī)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) 44
3.2.4 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 46
項(xiàng)目小結(jié) 49
思考與訓(xùn)練 49
項(xiàng)目4 單片機(jī)控制LED燈的設(shè)計(jì) 50
任務(wù)4.1 單片機(jī)控制單個(gè)LED燈 51
4.1.1 MCS-51單片機(jī)的I/O口
介紹 51
4.1.2 單片機(jī)控制單個(gè)LED燈
閃爍的設(shè)計(jì) 54
任務(wù)4.2 單片機(jī)控制多個(gè)循環(huán)LED燈 60
項(xiàng)目小結(jié) 66
思考與訓(xùn)練 66
項(xiàng)目5 定時(shí)器與脈沖計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì) 68
任務(wù)5.1 定時(shí)器的設(shè)計(jì) 69
5.1.1 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)/
計(jì)數(shù)器的原理 69
5.1.2 用單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)
定時(shí)器（查詢方式） 72
任務(wù)5.2 脈沖計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì) 85
項(xiàng)目小結(jié) 89
思考與訓(xùn)練 89
項(xiàng)目6 交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì) 91
任務(wù)6.1 LED數(shù)碼管顯示數(shù)字的設(shè)計(jì) 92
6.1.1 單只LED數(shù)碼管靜態(tài)
顯示數(shù)字 92
6.1.2 8位LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)
顯示數(shù)字 99
任務(wù)6.2 中斷控制流水燈的設(shè)計(jì) 103
6.2.1 MCS-51單片機(jī)的中斷
系統(tǒng) 103
6.2.2 中斷控制LED燈的亮滅 109
6.2.3 中斷控制流水燈 111
任務(wù)6.3 交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì) 114
項(xiàng)目小結(jié) 124
思考與訓(xùn)練 124
項(xiàng)目7 模擬電子鬧鐘的設(shè)計(jì) 126
任務(wù)7.1 鍵盤的應(yīng)用 127
7.1.1 獨(dú)立鍵盤控制LED
燈的點(diǎn)亮 127
7.1.2 矩陣鍵盤控制數(shù)碼管顯示 132
任務(wù)7.2 電子秒表的設(shè)計(jì) 138
任務(wù)7.3 模擬電子鬧鐘的設(shè)計(jì) 141
項(xiàng)目小結(jié) 151
思考與訓(xùn)練 152
項(xiàng)目8 單片機(jī)與計(jì)算機(jī)通信
系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 153
任務(wù)8.1 51單片機(jī)之間的串行
通信設(shè)計(jì) 154
8.1.1 RS232串行通信標(biāo)準(zhǔn) 154
8.1.2 MCS-51單片機(jī)串行口
工作原理 159
8.1.3 單片機(jī)之間的雙機(jī)串行
通信的設(shè)計(jì) 169
任務(wù)8.2 單片機(jī)與計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)
的設(shè)計(jì) 176
8.2.1 SComAssistant V2.1串口
調(diào)試助手 176
8.2.2 單片機(jī)與計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)
的設(shè)計(jì) 177
項(xiàng)目小結(jié) 183
思考與訓(xùn)練 184
項(xiàng)目9 信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 185
任務(wù)9.1 燈光亮度調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) 186
9.1.1 D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理 186
9.1.2 D/A轉(zhuǎn)換器的技術(shù)性能
指標(biāo) 188
9.1.3 DAC0832芯片及其與
單片機(jī)接口電路 189
9.1.4 燈光亮度調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) 197
任務(wù)9.2 信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 199
項(xiàng)目小結(jié) 212
思考與訓(xùn)練 212
項(xiàng)目10 數(shù)字溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 214
任務(wù)10.1 數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 215
10.1.1 A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理 215
10.1.2 ADC0809芯片的介紹 217
10.1.3 數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 221
任務(wù)10.2 數(shù)字溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 225
10.2.1 DS18B20的工作原理 225
10.2.2 數(shù)字溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 231
項(xiàng)目小結(jié) 244
思考與訓(xùn)練 244
附錄A 實(shí)驗(yàn)板實(shí)物圖 246
附錄B 實(shí)驗(yàn)板電原理圖 247
參考文獻(xiàn) 254
當(dāng)前信息技術(shù)飛速發(fā)展，嵌入式電子技術(shù)深入到了人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾�(gè)方面。單片機(jī)是一種嵌入式微控制器，在工業(yè)控制、通信設(shè)備、智能儀器、智能終端、醫(yī)療器械、汽車電器和家用電器等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。因此，單片機(jī)控制技術(shù)是工科類高職電子、機(jī)電、自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的一門必修的核心專業(yè)課程。然而單片機(jī)卻是一門令學(xué)生感到較難學(xué)習(xí)的課程，不光要掌握其硬件電路的設(shè)計(jì)，還要編寫相應(yīng)的工作程序，并且要聯(lián)合調(diào)試。我們的目的就是要解決如何使學(xué)生想學(xué)、愛學(xué)、易學(xué)并且學(xué)懂這門課程。
本書以高等職業(yè)教育的職業(yè)能力培養(yǎng)目標(biāo)為指導(dǎo)，注重以理論教育為基礎(chǔ)，以技能培訓(xùn)為前提，將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，突出實(shí)踐性教育環(huán)節(jié)，注重專業(yè)能力的培養(yǎng)，力圖做到深入淺出，便于教學(xué)，充分體現(xiàn)專業(yè)課教學(xué)的基礎(chǔ)性、實(shí)用性、操作性等特點(diǎn)。
本書以實(shí)用的產(chǎn)品為課程載體，采用項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的模式，將教學(xué)內(nèi)容分為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目由若干個(gè)任務(wù)組成，充分體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式。教學(xué)過程中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性。學(xué)做一體貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中，每個(gè)項(xiàng)目由直觀的生活現(xiàn)象引入，通過一定的知識(shí)準(zhǔn)備后去完成任務(wù)，每個(gè)任務(wù)由任務(wù)要求、任務(wù)分析和任務(wù)設(shè)計(jì)組成，包含器件的選擇、硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件程序的設(shè)計(jì)，完整地體現(xiàn)了實(shí)際電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的整個(gè)工作過程。書中的軟件設(shè)計(jì)采用現(xiàn)在電子行業(yè)通用的C語言編程，同時(shí)引入串行數(shù)字溫度傳感器、串行A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、液晶顯示等新知識(shí)，對(duì)于需要用到的單片機(jī)開發(fā)軟件環(huán)境Proteus和Keil C51也做了簡單的介紹，充分體現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性與實(shí)用性。
本書適用于學(xué)做一體化的單片機(jī)項(xiàng)目式教學(xué)，參考學(xué)時(shí)數(shù)為90學(xué)時(shí)，使用者可根據(jù)具體情況增減學(xué)時(shí)數(shù)。教學(xué)中可根據(jù)學(xué)時(shí)及專業(yè)，有選擇地介紹項(xiàng)目拓展內(nèi)容。教材有配套的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板，但實(shí)驗(yàn)板的應(yīng)用只在項(xiàng)目拓展中，正常的教學(xué)內(nèi)容采用單片機(jī)開發(fā)環(huán)境Proteus和Keil C51就可以了，這樣使教材的使用不受教學(xué)條件的限制。
本書由南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院的王璇和胡國兵擔(dān)任主編，高玉玲和宋維君擔(dān)任副主編。王璇和胡國兵編寫了項(xiàng)目5、項(xiàng)目7～項(xiàng)目10，高玉玲編寫了項(xiàng)目1～項(xiàng)目4，宋維君和王璇編寫了項(xiàng)目6，其他參編人員還有李玲、張智瑋、金明、馬曉陽、俞金強(qiáng)、尹會(huì)明、黃凌、高杉、胡曉燕。本書在編寫過程中得到南京中興通訊的高級(jí)工程師杜軍的大力幫助，于寶明細(xì)心審讀了本書，在此表示衷心的感謝。書中部分內(nèi)容的編寫參照了有關(guān)文獻(xiàn)，謹(jǐn)對(duì)書后所有參考文獻(xiàn)的作者表示感謝。
本書配有教學(xué)課件，可作為使用本教材教師上課的教案。
由于單片機(jī)技術(shù)日新月異，加上編者水平有限和編寫時(shí)間匆忙，書中難免有疏漏和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正，以便再版時(shí)修改。作者電子郵箱：wangxuan@njcit.cn。
編 者
2013年8月
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