單片機(jī)接口技術(shù)項(xiàng)目式教程

前言

目前，在大專院校的應(yīng)用電子專業(yè)、數(shù)控專業(yè)、自動化專業(yè)、計(jì)算機(jī)控制專業(yè)、機(jī)電一體化專業(yè)、智能儀表專業(yè)，開設(shè)了單片機(jī)接口課程。這是一門理論性、實(shí)踐性和綜合性都很強(qiáng)的學(xué)科，它需要模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電氣控制、電力電子技術(shù)等作為知識背景，同時本課程也是一門計(jì)算機(jī)軟硬件有機(jī)結(jié)合的實(shí)用技術(shù)。本書是作者多年理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)及產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。在教材編寫過程中，始終將理論、實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)品開發(fā)三者有機(jī)結(jié)合，每個項(xiàng)目都講明原理、使用方法、編程控制方法，給學(xué)習(xí)者一種系統(tǒng)的完整的清晰的學(xué)習(xí)思路。本教材最突出之處是項(xiàng)目式編寫，立足動手能力培養(yǎng)，每個項(xiàng)目是一個產(chǎn)品，注重器件介紹與選型，每個項(xiàng)目都介紹器件、電路仿真、電路板制造及調(diào)試，程序編寫。并從應(yīng)用角度出發(fā)加強(qiáng)了設(shè)計(jì)性環(huán)節(jié)的指導(dǎo)。本書所有程序在Keil7.0和proteus仿真軟件中調(diào)試成功，增加了知識的真實(shí)性和可讀性，便于自學(xué)。本書在項(xiàng)目一按鍵開關(guān)及數(shù)碼管電路設(shè)計(jì)中詳細(xì)講解了鍵盤和數(shù)碼管的基本知識及設(shè)計(jì)方法；項(xiàng)目二測控?cái)?shù)據(jù)顯示之二液晶模塊中主要講解了液晶顯示塊的基本知識，電路設(shè)計(jì)方法和編程方法；項(xiàng)目三測控?cái)?shù)據(jù)顯示之三LED點(diǎn)陣模塊中講解了LED點(diǎn)陣模塊的基本知識，電路設(shè)計(jì)方法和編程方法；在項(xiàng)目四模擬信號傳感器測控技術(shù)中主要講解了溫度控制器的設(shè)計(jì)方法；項(xiàng)目五數(shù)字信號傳感器測控技術(shù)，重點(diǎn)講解了使用容柵傳感器設(shè)計(jì)長度測量儀的設(shè)計(jì)方法；項(xiàng)目六交流電機(jī)控制系統(tǒng)，詳細(xì)講解了設(shè)計(jì)單片機(jī)控制器外加變頻器控制交流電機(jī)的方法；項(xiàng)目七步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，主要講解了設(shè)計(jì)單片機(jī)控制器控制步進(jìn)電機(jī)的方法。

內(nèi)容概要

本書為教育部推薦教材，21世紀(jì)高職高專系列規(guī)劃教材。全書以項(xiàng)目式教程的方式系統(tǒng)全面的介紹了單片機(jī)接口技術(shù)相關(guān)知識，本書是作者多年理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)及產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。

書籍目錄

緒論  0.1  單片微型計(jì)算機(jī)    O.1.1  單片機(jī)的基本知識　　O.1.2  單片機(jī)的發(fā)展概況  0.2 單片機(jī)的應(yīng)用項(xiàng)目一  按鍵開關(guān)及數(shù)碼管電路設(shè)計(jì)  1.1  知識準(zhǔn)備：按鍵開關(guān)及數(shù)碼管    1.1.1  鍵盤開關(guān)的分類及其工作原理    1.1.2  按鍵技術(shù)參數(shù)    1.1.3  鍵盤工作原理    1.1.4  鍵盤接口設(shè)計(jì)  1.2  數(shù)碼管    1.2.1  數(shù)碼管原理    1.2.2  數(shù)碼管技術(shù)參數(shù)    1.2.3  數(shù)碼管的型號及識別  1.3  電路仿真Proteus軟件使用    1.3.1  鍵盤與顯示仿真    1.3.2  程序編寫  1.4  電路制作    1.4.1  電路圖制作    1.4.2  PCB板圖制作    1.4.3  印制電路板（PCB）制作和焊接電路    1.4.4  電路調(diào)試    1.4.5  程序燒寫及測試  1.5  知識擴(kuò)展：接口芯片設(shè)計(jì)    1.5.1  按鍵并口顯示芯片及顯示電路    1.5.2  ZI，G7289A串行接口I.ED數(shù)碼管及鍵盤管理器件項(xiàng)目二  測控?cái)?shù)據(jù)顯示之二液晶模塊  2.1  知識準(zhǔn)備：液晶模塊    2.1.1  液晶模塊型號    2.1.2  液晶顯示器的技術(shù)參數(shù)    2.1.3  液晶顯示器引腳排布  2.2 　電路Proteus軟件仿真    2.2.1  仿真要求    2.2.2  仿真過程  2.3  電路制作    2.3.1  電路圖制作    2.3.2  PCB板圖制作    2.3.3  印制電路板（PCB）制作和焊接電路    2.3.4  電路調(diào)試    2.3.5  程序燒寫及測試  2.4  液晶模塊原理    2.4.1  液晶物質(zhì)    2.4.2  液晶（LC Liquid Crystal）的分類    2.4.3  液晶的光電特性  2.5  知識擴(kuò)展：電路設(shè)計(jì)    2.5.1  數(shù)碼管并口顯示芯片及顯示電路    2.5.2  接口信號說明    2.5.3  控制器說明（KSl08B及兼容芯片）    2.5.4  編程方法項(xiàng)目三  測控?cái)?shù)據(jù)顯示之三LED點(diǎn)陣模塊  3.1  知識準(zhǔn)備：LED點(diǎn)陣    3.1.1  LED點(diǎn)陣模塊型號    3.1.2  LED點(diǎn)陣技術(shù)參數(shù)    3.1.3  LED點(diǎn)陣引腳排布  3.2  LED點(diǎn)陣原理與控制    3.2.1  點(diǎn)陣原理    3.2.2  點(diǎn)陣控制  3.3  電路Proteus軟件仿真    3.3.1  仿真要求    3.3.2  仿真過程  3.4  電路制作    3.4.1  電路圖制作    3.4.2  PCB板圖制作    3.4.3  電路板（PCB）制作和焊接電路    3.4.4  電路調(diào)試    3.4.5  程序燒寫及測試  3.5  知識擴(kuò)展：液晶模塊設(shè)計(jì)    3.5.1  16X16I。ED漢字顯示模塊接口設(shè)計(jì)    3.5.2  程序編寫項(xiàng)目四  模擬信號傳感器測控技術(shù)  4.1  知識準(zhǔn)備：模擬傳感器    4.1.1  模擬傳感器分類    4.1.2  模擬傳感器技術(shù)參數(shù)  4.2  模擬傳感器    4.2.1  溫度測量方法    4.2.2  熱電偶法  4.3  電路Proteus軟件仿真    4.3.1  仿真要求    4.3.2  仿真過程  4.4 電路制作    4.4.1  電路圖制作    4.4.2  PCB板圖制作    4.4.3  電路板（PCB）制作和焊接電路    4.4.4  電路調(diào)試    4.4.5  程序燒寫及測試  4.5  知識擴(kuò)展：ADC芯片    4.5.1  并口ADc0809芯片    4.5.2  10位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7810    4.5.3  傳感器前級信號處理項(xiàng)目五  數(shù)字信號傳感器測控技術(shù)  5.1  知識準(zhǔn)備：數(shù)字傳感器    5.1.1  數(shù)字信號傳感器類型    5.1.2  數(shù)字傳感器技術(shù)參數(shù)  5.2  電路Proteus軟件仿真    5.2.1  仿真要求    5.2.2  仿真過程  5.3  電路制作    5.3.1  電路圖制作    5.3.2  PCB板圖制作    5.3.3  電路板（PCB）制作和焊接電路    5.3.4  電路調(diào)試    5.3.5  程序燒寫及測試  5.4  知識擴(kuò)展：容柵數(shù)字傳感器原理  5.5  知識擴(kuò)展：單片機(jī)串行接口    5.5.1  串行口控制寄存器    5.5.2  串行接口工作方式    5.5.3  串行接口應(yīng)用舉例  5.6  知識擴(kuò)展：應(yīng)用實(shí)例    5.6.1  容柵量具應(yīng)用    5.6.2  測控編程技術(shù)項(xiàng)目六  交流電機(jī)控制系統(tǒng)  6.1  知識準(zhǔn)備：變頻器    6.1.1  變頻器類型    6.1.2  中高壓變頻器的類型及區(qū)別    6.1.3  變頻器技術(shù)參數(shù)  6.2  變頻器原理    6.2.1  變頻器基本原理    6.2.2  變頻器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外圍接線  6.3  電路Proteus軟件仿真    6.3.1  仿真要求    6.3.2  仿真過程  6.4  電路制作    6.4.1  電路圖制作    6.4.2  PCB板圖制作    6.4.3  電路板（PCB）制作和焊接電路    6.4.4  電路調(diào)試    6.4.5  程序燒寫及測試  6.5  知識擴(kuò)展：交流電機(jī)控制    6.5.1  交流電機(jī)測控電路    6.5.2  數(shù)/模（D/A）轉(zhuǎn)換器電路接口設(shè)計(jì)項(xiàng)目七  步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)  7.1  知識準(zhǔn)備：步進(jìn)電機(jī)    7.1.1  步進(jìn)電機(jī)類型    7.1.2  步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動器技術(shù)參數(shù)  7.2  電路Proteus軟件仿真    7.2.1  仿真要求    7.2.2  仿真過程  7.3  控制器電路制作    7.3.1  電路圖制作    7.3.2  PCB板圖制作    7.3.3  電路板（PCB）制作和焊接電路    7.3.4  電路調(diào)試    7.3.5  程序燒寫及測試  7.4  D306三相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器使用  7.5  測控系統(tǒng)總成    7.5.1  線路連接    7.5.2  程序編寫  7.6  知識擴(kuò)展：步進(jìn)電機(jī)原理    7.6.1  步進(jìn)電動機(jī)結(jié)構(gòu)    7.6.2  工作方式  7.7  步講電機(jī)驅(qū)動器  7.8  知識擴(kuò)展：步進(jìn)電機(jī)控制器設(shè)計(jì)    7.8.1  硬件設(shè)計(jì)    7.8.2  軟件設(shè)計(jì)

章節(jié)摘錄

插圖：1.液晶物質(zhì)的分類溶致液晶將某些物質(zhì)溶于另一物質(zhì)時形成的液晶態(tài)，因此被成為溶致液晶。雙親分子多屬溶致液晶，肥皂水是一種典型的溶致液晶。細(xì)胞膜是酯類分子構(gòu)成的雙層溶致液晶。溶致液晶廣泛存在于自然界，特別是生物體內(nèi)，它不僅廣泛應(yīng)用于人類生活的各個領(lǐng)域，而且在生物物理、生物化學(xué)和仿生學(xué)領(lǐng)域深受矚目。很多生物體的構(gòu)造，如大腦、神經(jīng)、肌肉、血液等生命物質(zhì)或生命的新陳代謝、知覺、信息傳遞等生命現(xiàn)象都與這種液晶有關(guān)。熱致液晶因溫度而異出現(xiàn)液晶態(tài)。如手表、液晶電視、計(jì)算機(jī)的液晶顯示屏等用的就是熱致液晶。主要分為：（1）向列相（Nematic）：組成的分子，像普通流體一樣呈無序分布。光學(xué)電磁學(xué)性質(zhì)呈現(xiàn)與亮體相似的各向異性，被稱作三維各向異性流體。（2）近晶相（Smetic）：組成的分子中心在一個方向具有周期序，棒狀分子組成層，層內(nèi)分子長軸相互平行，其方向可以垂直于層面或與層面成傾斜排列。（3）螺旋相（Cholesteric）：如果組成的分子具有螺旋性，分子取向在空間會形成扭轉(zhuǎn)螺旋結(jié)構(gòu)。因此其光學(xué)特性具有強(qiáng)烈的圓二色性與其他光活性（也叫螺旋性）。這類液晶分子呈扁平狀，排列成層，層內(nèi)分子相互平行，分子長軸平行于層平面，不同層的分子長軸方向稍有變化，沿層的法線方向排列成螺旋結(jié)構(gòu)。螺矩P指當(dāng)不同層分子長軸排列，沿螺旋方向經(jīng)歷360。的變化后，又回到初始取向，這個周期性的層間距稱為螺旋相液晶的螺矩。2.TN（Twist Nematic）扭曲向列相液晶向列型液晶夾在兩片玻璃中間，這種玻璃的表面上先鍍有一層透明導(dǎo)電薄膜ITO（氧化銦錫）以作電極之用，然后在有薄膜電極的玻璃上涂取向?qū)覲I（聚酰亞胺），以使液晶順著一個特定且平行于玻璃表面的方向排列。液晶的自然狀態(tài)具有90度的扭曲，利用電場可使液晶分子旋轉(zhuǎn)，液晶的雙折射率隨液晶的方向而改變，影響的結(jié)果是偏振光經(jīng)過TN型液晶后偏振方向發(fā)生轉(zhuǎn)動。只要選擇適當(dāng)?shù)暮穸仁蛊窆獾钠穹较騽偤酶淖?0度，就可利用兩個平行偏光片使得光完全不能通過。而足夠大的電壓又可以使得液晶方向與電場方向平行，這樣光的偏振方向就不會改變，光就可通過第二個偏光片。于是，就可控制光的明暗了。TN型常用在電子手表、計(jì)算器等簡單顯示方面。

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