微控制器及其應(yīng)用

前言

　　《微控制器及其應(yīng)用》是金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院國家示范性高職院校建設(shè)項(xiàng)目成果之一，是由多年從事微控制器應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)及課程教學(xué)的老師和緊密合作企業(yè)的工程師一起編寫的。本書從高職學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、微控制器應(yīng)用技能的實(shí)用性和課程教學(xué)的可操作性出發(fā)，選擇了當(dāng)前國內(nèi)流行的51系列單片機(jī)為主要教學(xué)對象，介紹微控制器控制系統(tǒng)的開發(fā)方法。　　本書的內(nèi)容選取參照了工作過程系統(tǒng)化的要求，主要面向助理電子設(shè)計工程師所從事的分析系統(tǒng)總體設(shè)計方案、單片機(jī)和電子元器件選型、設(shè)計單片機(jī)的外部接口電路、編寫控制程序與系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試、編寫簡單技術(shù)文件等典型工作任務(wù)，針對區(qū)域電子行業(yè)的主流技術(shù)，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，并融入了由工業(yè)和信息化部委托中國電子企業(yè)協(xié)會組織的全國單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計師資格考試的要求，最后綜合分析并歸納確定了書中內(nèi)容?！　　段⒖刂破骷捌鋺?yīng)用》力求做到對微控制器應(yīng)用知識與微控制器控制系統(tǒng)開發(fā)過程介紹的全面性，以便使學(xué)生掌握關(guān)鍵技術(shù)，達(dá)到舉一反三的目的。按照項(xiàng)目描述、項(xiàng)目學(xué)習(xí)引導(dǎo)、工作頁、練習(xí)頁的次序，書中完整地介紹了微控制器應(yīng)用項(xiàng)目的開發(fā)過程?！　”緯苍O(shè)計了3個教學(xué)項(xiàng)目，參考學(xué)時數(shù)為120學(xué)時，可以采用項(xiàng)目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動、學(xué)做結(jié)合的理論實(shí)踐一體化和工作過程系統(tǒng)化的教學(xué)方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。通過指示燈控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試、超速報警系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試和電動自行車調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試3個項(xiàng)目的詳細(xì)介紹與教學(xué)，學(xué)生即可以掌握微控制器控制系統(tǒng)開發(fā)的一般方法?！　”緯_篇導(dǎo)讀、項(xiàng)目二由林契老師和尹華軍老師共同編寫、項(xiàng)目一和附錄由林契老師編寫，項(xiàng)目三由廖任秀老師和尹華軍老師共同編寫。

內(nèi)容概要

　　本書從微控制器應(yīng)用開發(fā)職業(yè)崗位的任職要求出發(fā)，以3個應(yīng)用項(xiàng)目為載體，介紹了微控制器控制系統(tǒng)總體控制方案的設(shè)計、常用的微控制器機(jī)型和系統(tǒng)設(shè)計常用器件型號、微控制器接口電路設(shè)計、控制程序設(shè)計與系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試等內(nèi)容。本書以自主開發(fā)的51系列單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺為基礎(chǔ)，輔以各種調(diào)試工具，從簡單的I/O接口應(yīng)用實(shí)例開始，由淺入深，循序漸進(jìn)，全面而翔實(shí)地介紹了微控制器應(yīng)用的相關(guān)知識，包括指示燈控制器系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試、超速報警系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試、電動自行車調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試的相關(guān)知識和操作訓(xùn)練內(nèi)容。本書力求做到對51系列單片機(jī)應(yīng)用知識和微控制器控制系統(tǒng)開發(fā)過程介紹的全面性，并將理論知識與操作練習(xí)融為一體，使學(xué)生逐漸提高舉一反三的能力，全面掌握微控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試技術(shù)?！　”緯勺鳛楦呗毟邔Ｔ盒?yīng)用電子技術(shù)、電氣自動化、機(jī)電一體化專業(yè)的教材，也可作為相關(guān)專業(yè)師生和工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

開篇導(dǎo)讀　　導(dǎo)讀一　認(rèn)識微控制器　　　附錄1　數(shù)制與編碼　　導(dǎo)讀二　單片機(jī)開發(fā)工具　項(xiàng)目一　指示燈控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試　　任務(wù)一　指示燈亮滅控制模塊　　　第一部分　　任務(wù)學(xué)習(xí)引導(dǎo)　　　第二部分　工作頁　　　第三部分　練習(xí)頁　　　附錄2　AT89C51的I/O口　　任務(wù)二　指示燈開關(guān)控制模塊　　　第一部分　　任務(wù)學(xué)習(xí)引導(dǎo)　　　第二部分　工作頁　　　第三部分　練習(xí)頁　　　附錄3　程序設(shè)計的基本結(jié)構(gòu)　　任務(wù)三　裝飾燈控制模塊　　　第一部分　　任務(wù)學(xué)習(xí)引導(dǎo)　　　第二部分　工作頁　　　第三部分　練習(xí)頁　　　附錄4　AT89C51的中斷系統(tǒng)　項(xiàng)目二　超速報警系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試　　任務(wù)一　速度顯示模塊　　　第一部分　　任務(wù)學(xué)習(xí)引導(dǎo)　　　第二部分　工作頁　　　第三部分　練習(xí)頁　　任務(wù)二　轉(zhuǎn)速測量模塊　　　第一部分　　任務(wù)學(xué)習(xí)引導(dǎo)　　　第二部分　工作頁　　　第三部分　練習(xí)頁　　　附錄5　AT89C51的定時器/計數(shù)器脈沖寬度測量應(yīng)用　　任務(wù)三　超限報警模塊　　　第一部分　　任務(wù)學(xué)習(xí)引導(dǎo)　　　第二部分　工作頁　　　第三部分　練習(xí)頁　　　附錄6　液晶顯示接口設(shè)計　項(xiàng)目三　電動自行車調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試　　任務(wù)一　調(diào)速信號采集模塊　　　第一部分　　任務(wù)學(xué)習(xí)引導(dǎo)　　　第二部分　工作頁　　　第三部分　練習(xí)頁　　任務(wù)二　直流電動機(jī)驅(qū)動模塊　　　第一部分　　任務(wù)學(xué)習(xí)引導(dǎo)　　　第二部分　工作頁　　　第三部分　練習(xí)頁　　任務(wù)三　電動機(jī)過電流保護(hù)模塊　　　第一部分　　任務(wù)學(xué)習(xí)引導(dǎo)　　　第二部分　工作頁　　　第三部分　練習(xí)頁　　　附錄7　AT89C51串行接口　　　附錄8　補(bǔ)充知識　　　附錄9　MC5-51指令系統(tǒng)匯總　　　附錄10　主要知識點(diǎn)索引表　參考文獻(xiàn)　

章節(jié)摘錄

　　2.在工業(yè)控制中的應(yīng)用 用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等?！　?.在家用電器中的應(yīng)用　　可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯煲、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、音響視頻器材，再到各種電子稱量設(shè)備，五花八門，無所不在?！　?.在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用　　現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)、電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機(jī)等?！　?.在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用　　單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)、各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等。　　6.在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用　　某些專用單片機(jī)設(shè)計用于實(shí)現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進(jìn)行模塊化應(yīng)用，且不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如音樂集成單片機(jī)，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機(jī)的原理），就需要復(fù)雜的類似于計算機(jī)的原理。如音樂信號以數(shù)字的形式存于存儲器中（類似于ROM），由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂電信號（類似于聲卡）?！　≡诖笮碗娐分?，這種模塊化應(yīng)用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、錯誤率，也方便更換?！　〈送猓瑔纹瑱C(jī)在工商、金融、科研、教育、國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。二常用的單片機(jī)　　下面介紹幾種常用的8位單片機(jī)芯片，這些芯片是其所屬系列比較有代表性的，其余的芯片請讀者參閱相關(guān)的技術(shù)資料自行查閱。通過對這些芯片的了解，讀者可以在實(shí)際應(yīng)用中更加靈活地選型，從而在開發(fā)過程中節(jié)省實(shí)際的成本?！　?.ATMEL，公司AT89C51單片機(jī)　　AT89C51是美國 ATMEI 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4KB可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和128B的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用高密度非易失存儲器制造技術(shù)，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出引腳完全兼容。其方便易用、性價比高的顯著特點(diǎn)，可適用許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。其簡化版AT89C205l也因價廉物美、體積小、功能強(qiáng)而受到用戶的特別青睞?！　”竟?jié)主要以AT89C51為例，講解C51系列單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)?！　T89C51內(nèi)置中央處理單元、128B內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM、4KB Flash程序存儲器、32個雙向輸入／輸出（I／O）口、21個特殊功能寄存器，可尋址各64KB的外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，其他各部件的功能和使用方法將在后續(xù)章節(jié)陸續(xù)介紹。 　　……

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