51系列單片機系統(tǒng)設(shè)計與實踐

前言

　　由于單片機具有體積小、功耗低、功能強、可靠性高、實時性強、簡單易學(xué)、使用方便靈巧、易于維護和操作、性能價格比高、易于推廣應(yīng)用、可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)特點，因此，單片機在自動化裝置、智能儀表、家用電器，乃至數(shù)據(jù)采集、工業(yè)控制、計算機通信、汽車電子、機器人等領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用?！　枺喝绾尾拍軐W(xué)好單片機？　　反問：學(xué)單片機干什么？　　答：當(dāng)然是開發(fā)電子產(chǎn)品?！　∧呛茫覀兙蛷拈_發(fā)一塊單片機產(chǎn)品入手學(xué)習(xí)單片機?！　”緯v的51單片機開發(fā)板就是在以通用計算機為核心的硬件平臺之上，由用戶設(shè)計，具有仿真功能并由軟件來實現(xiàn)的一種單片機開發(fā)系統(tǒng)?！　”緯捎谩凹寄苄枨?、問題引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)方法，體現(xiàn)理論“必需、夠用”原則，突出“知識”為完成“測試任務(wù)”服務(wù)，圍繞“測試任務(wù)”所用；整個教學(xué)過程以“指導(dǎo)的導(dǎo)”和“學(xué)生的練”為主而不是以“灌”和“觀”為主；認識過程符合初學(xué)者的認知規(guī)律，也是由簡單到復(fù)雜、由形象到抽象、由感性到理性。所以知識應(yīng)由過去的學(xué)科系統(tǒng)，按照工作過程重新序化。目的在于鞏固基礎(chǔ)、注重設(shè)計、培養(yǎng)技能、追求創(chuàng)新、走向?qū)嵱?。解決了以往單片機教學(xué)中存在的問題：概念抽象，知識枯燥難理解；知識運用能力差；缺乏學(xué)習(xí)方法，知識不成體系，不知道該怎樣融會貫通。　　學(xué)完本書后讀者可主要掌握：　　了解電子產(chǎn)品設(shè)計與制作的一般過程　　能閱讀電路原理圖、印制電路板（PCB）圖　　借助手冊查閱電子元器件及材料的有關(guān)數(shù)據(jù)　　能正確選擇使用元器件和材料　　熟練地裝接電子電路并使用電子儀器進行測試　　能解決電子電路制作過程中出現(xiàn)的一般問題，對所制作電路的指標和性能進行測試　　學(xué)會電子電路的安裝與調(diào)試技能，掌握常用儀器設(shè)備的正確使用方法。利用“觀察、判斷、實驗、再判斷”的基本方法，解決實驗中出現(xiàn)的問題　　對51單片機的應(yīng)用有較深入掌握　　利用C51和匯編語言能夠編寫稍微復(fù)雜的程序　　由于本書涉及范圍較廣，從電子制作到單片機開發(fā)，因此本書側(cè)重設(shè)計開發(fā)應(yīng)注意的問題，而使用的基本內(nèi)容讀者可參考相關(guān)教學(xué)書籍?！　∮捎诒救碎L期有看書記讀書筆記的習(xí)慣，所以書中引用筆記的內(nèi)容，也極有可能是來自某本書或者某個朋友的博客、某個網(wǎng)站的文章。而本人已經(jīng)無法一一說出其引用的地址，但這些作者的智慧同樣對本書的寫作帶來了幫助，在此只能說聲謝謝?！　∪缧枰緯蟹抡姘澹膳cczwaaron@ysu.edu.cn聯(lián)系?！　”緯?0章和3個附錄，其中第1章、第2章、第4章、第5章，10.1節(jié)、10.3節(jié)和10.4節(jié)，以及附錄A、附錄B和附錄C由燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院陳志旺編寫；第3章、第8章、第9章由燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院陳志茹編寫；第6章、第7章由哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣系閻巍山編寫；10.2節(jié)由河北大學(xué)數(shù)學(xué)與計算機學(xué)院龐雙杰編寫；張永順、劉志輝、劉文龍、薛佳偉編寫了第9章、第10章的部分程序。全書由陳志旺統(tǒng)稿。參與本書編寫的還有梅志松、李萌、王臘梅、荊海燕、韓娜妮、王彩紅和趙春媛?！　∠抻谒剑瑫须y免有錯誤與疏漏之處，敬請讀者批評指正?！　【?著 者

內(nèi)容概要

　　本書結(jié)合單片機教學(xué)開發(fā)板的制作，系統(tǒng)地介紹了電子產(chǎn)品的制作方法和技巧，主要內(nèi)容包括常用元器件及工具儀器、原理圖和PCB圖的繪制要點、電子產(chǎn)品焊接技術(shù)、單片機系統(tǒng)調(diào)試、單片機軟件編程、開發(fā)板的示例程序及其配套的Proteus仿真軟件模塊等?！?1系列單片機系統(tǒng)設(shè)計與實踐》介紹的“三個統(tǒng)一講單片機”的方法，對學(xué)習(xí)PLC、ARM等也有借鑒意義?！　”緯m合單片機初學(xué)者及各類硬件開發(fā)愛好者閱讀，也可作為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書。

書籍目錄

第1章　緒論 11.1　如何學(xué)好單片機 11.2　單片機網(wǎng)絡(luò)資源 21.3　電子產(chǎn)品研制的一般過程 31.3.1　電子產(chǎn)品設(shè)計三原則 31.3.2　電子產(chǎn)品設(shè)計步驟 4第2章　三個統(tǒng)一講單片機 92.1　一般與特殊的統(tǒng)一 92.2　內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部接口的統(tǒng)一 112.3　硬件與軟件的統(tǒng)一 13第3章　單片機軟件設(shè)計 203.1　Proteus軟件的使用 203.1.1　Proteus簡介 203.1.2　Proteus界面說明 213.1.3　Proteus基本操作 243.1.4　單片機系統(tǒng)Proteus設(shè)計與仿真過程 253.1.5　一個簡單的單片機仿真實例 263.2　程序設(shè)計中的層次性 353.3　模塊化思想 383.4　單片機編程規(guī)范 423.4.1　程序中的命名 423.4.2　注釋 443.4.3　函數(shù) 463.4.4　排版 473.4.5　程序結(jié)構(gòu) 493.5　C語言中的位操作和指針 503.6　編程注意問題 563.7　如何讀別人代碼 613.8　程序員的級別 63第4章　常用元件及工具儀器 664.1　阻容感元件 664.1.1　電阻器 664.1.2　電容 714.1.3　電感 784.2　機電元件 804.2.1　開關(guān) 804.2.2　常用接插件 824.2.3　繼電器 844.3　半導(dǎo)體元件 854.3.1　晶體二極管 854.3.2　晶體三極管 884.4　集成電路 914.4.1　集成電路基礎(chǔ) 914.4.2　典型集成電路 944.5　保險元件 1064.6　晶振元件 1074.7　傳感器及電聲器件 1094.7.1　DS18B20 1094.7.2　蜂鳴器 1114.8　電工常用工具 1114.9　電工常用儀器 1134.9.1　直流穩(wěn)壓電源 1134.9.2　萬用表 1144.9.3　示波器 1154.9.4　信號發(fā)生器 1174.9.5　電子儀器日常維護 117第5章　單片機開發(fā)板電路圖繪制 1195.1　電路圖的種類 1195.1.1　方框圖 1195.1.2　電路原理圖 1195.1.3　印制電路板圖 1205.2　識讀電路圖的方法 1205.2.1　識讀原理圖的方法 1205.2.2　識讀印制電路板圖的方法 1225.3　原理圖繪制 1235.4　PCB圖繪制 128第6章　電子產(chǎn)品焊接技術(shù) 1386.1　電烙鐵及焊料 1386.1.1　電烙鐵 1386.1.2　焊料 1416.1.3　助焊劑 1426.1.4　阻焊劑 1446.2　手工焊接 1446.2.1　焊接機理 1446.2.2　焊接操作姿勢 1456.2.3　五步焊接法 1466.2.4　操作要領(lǐng) 1476.2.5　元件引線成型 1496.2.6　元件插裝 1506.2.7　拆焊 1526.3　焊接質(zhì)量檢查 154第7章　單片機系統(tǒng)抗干擾及調(diào)試 1567.1　單片機系統(tǒng)干擾及防護 1567.2　單片機系統(tǒng)調(diào)試 158第8章　單片機程序固化及系統(tǒng)仿真 1658.1　SST89E58RD程序固化 1658.1.1　SST89E58RD程序固化的硬件電路 1658.1.2　SST89E58RD程序固化的軟件及其操作方法 1678.2　ATMEGA8程序的固化 1698.2.1　ISP和SPI 1698.2.2　ATMEGA8程序固化的硬件電路 1728.2.3　ATMEGA8程序固化軟件及其操作方法 1748.3　S51程序固化 1758.3.1　S51程序固化硬件電路 1758.3.2　S51程序固化軟件及其操作方法 1768.4　單片機開發(fā)系統(tǒng)的使用方法 1778.4.1　單片機實驗開發(fā)平臺簡介 1778.4.2　USB接口簡介 1808.4.3　USB與SST89E58RD連接 182第9章　單片機系統(tǒng)控制程序 1849.1　應(yīng)用I/O口相關(guān)程序 1849.2　PWM相關(guān)程序 1869.3　蜂鳴器相關(guān)程序 1889.4　8255相關(guān)程序 1909.4.1　應(yīng)用8255的流水燈 1909.4.2　通過撥碼開關(guān)改變流水燈花樣 1919.5　LED相關(guān)程序 1929.6　行列鍵盤相關(guān)程序 1939.7　中斷相關(guān)程序 1989.8　定時/計數(shù)器相關(guān)程序 2009.8.1　按鍵計數(shù)器 2009.8.2　秒定時器 2029.8.3　數(shù)字頻率計 2059.9　A/D轉(zhuǎn)換相關(guān)程序 2079.10　18B20相關(guān)程序 2139.11　單片機與PC串口通信 220第10章　單片機系統(tǒng)綜合應(yīng)用程序 22810.1　密碼鎖 22810.1.1　程序功能 22810.1.2　硬件電路 22810.1.3　主程序流程圖及數(shù)據(jù)存儲方式 23010.1.4　讀密碼及改密碼子程序分析 23010.1.5　密碼錯誤子程序分析 23110.1.6　密碼鎖源代碼 23110.2　帶浮點數(shù)的數(shù)字計算器 24010.2.1　程序功能 24010.2.2　硬件電路 24110.2.3　主程序流程圖 24110.2.4　uniform_point()子程序分析 24310.2.5　除法DIV()子程序分析 24410.2.6　減法SUBB()子程序分析 24510.2.7　開根號kaigenhao()子程序分析 24510.2.8　deal_result(char num_bit,char num_point)子程序分析 24710.2.9　compute()子程序分析 24710.2.10　數(shù)字計算器源代碼 24810.3　數(shù)字電子鐘 26910.3.1　程序功能 26910.3.2　硬件電路 27010.3.3　主程序流程圖 27010.3.4　DS1302的讀寫子程序分析 27110.3.5　定時鬧鈴子程序分析 27110.3.6　數(shù)字電子鐘源代碼 27210.4　模擬工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng) 29310.4.1　程序功能 29310.4.2　硬件電路 29310.4.3　主程序流程圖 29310.4.4　頻率測量及超限報警子程序分析 29410.4.5　電壓測量及超限報警子程序分析 29510.4.6　溫度測量及超限報警子程序分析 29610.4.7　模擬工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)源代碼 296附錄A　單片機開發(fā)系統(tǒng)Proteus原理圖 314附錄B　單片機開發(fā)系統(tǒng)原理圖 315附錄C　三合一固化板原理圖 316參考文獻 317

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