單片機接口技術項目式教程

前言

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

內容概要

本書為教育部推薦教材，21世紀高職高專系列規(guī)劃教材。全書以項目式教程的方式系統(tǒng)全面的介紹了單片機接口技術相關知識，本書是作者多年理論教學、實驗教學及產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗的結晶。

書籍目錄

緒論  0.1  單片微型計算機    O.1.1  單片機的基本知識　　O.1.2  單片機的發(fā)展概況  0.2 單片機的應用項目一  按鍵開關及數(shù)碼管電路設計  1.1  知識準備：按鍵開關及數(shù)碼管    1.1.1  鍵盤開關的分類及其工作原理    1.1.2  按鍵技術參數(shù)    1.1.3  鍵盤工作原理    1.1.4  鍵盤接口設計  1.2  數(shù)碼管    1.2.1  數(shù)碼管原理    1.2.2  數(shù)碼管技術參數(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  電路調試    1.4.5  程序燒寫及測試  1.5  知識擴展：接口芯片設計    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目二  測控數(shù)據(jù)顯示之二液晶模塊  2.1  知識準備：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    2.4.2  液晶（LC Liquid Crystal）的分類    2.4.3  液晶的光電特性  2.5  知識擴展：電路設計    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  編程方法項目三  測控數(shù)據(jù)顯示之三LED點陣模塊  3.1  知識準備：LED點陣    3.1.1  LED點陣模塊型號    3.1.2  LED點陣技術參數(shù)    3.1.3  LED點陣引腳排布  3.2  LED點陣原理與控制    3.2.1  點陣原理    3.2.2  點陣控制  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  電路調試    3.4.5  程序燒寫及測試  3.5  知識擴展：液晶模塊設計    3.5.1  16X16I。ED漢字顯示模塊接口設計    3.5.2  程序編寫項目四  模擬信號傳感器測控技術  4.1  知識準備：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  電路調試    4.4.5  程序燒寫及測試  4.5  知識擴展：ADC芯片    4.5.1  并口ADc0809芯片    4.5.2  10位串行模數(shù)轉換芯片AD7810    4.5.3  傳感器前級信號處理項目五  數(shù)字信號傳感器測控技術  5.1  知識準備：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  電路調試    5.3.5  程序燒寫及測試  5.4  知識擴展：容柵數(shù)字傳感器原理  5.5  知識擴展：單片機串行接口    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  串行接口應用舉例  5.6  知識擴展：應用實例    5.6.1  容柵量具應用    5.6.2  測控編程技術項目六  交流電機控制系統(tǒng)  6.1  知識準備：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  變頻器的內部結構及外圍接線  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  電路調試    6.4.5  程序燒寫及測試  6.5  知識擴展：交流電機控制    6.5.1  交流電機測控電路    6.5.2  數(shù)/模（D/A）轉換器電路接口設計項目七  步進電機控制系統(tǒng)  7.1  知識準備：步進電機    7.1.1  步進電機類型    7.1.2  步進電機及驅動器技術參數(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  電路調試    7.3.5  程序燒寫及測試  7.4  D306三相混合式步進電機驅動器使用  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  知識擴展：步進電機原理    7.6.1  步進電動機結構    7.6.2  工作方式  7.7  步講電機驅動器  7.8  知識擴展：步進電機控制器設計    7.8.1  硬件設計    7.8.2  軟件設計

章節(jié)摘錄

插圖：1.液晶物質的分類溶致液晶將某些物質溶于另一物質時形成的液晶態(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。細胞膜是酯類分子構成的雙層溶致液晶。溶致液晶廣泛存在于自然界，特別是生物體內，它不僅廣泛應用于人類生活的各個領域，而且在生物物理、生物化學和仿生學領域深受矚目。很多生物體的構造，如大腦、神經(jīng)、肌肉、血液等生命物質或生命的新陳代謝、知覺、信息傳遞等生命現(xiàn)象都與這種液晶有關。熱致液晶因溫度而異出現(xiàn)液晶態(tài)。如手表、液晶電視、計算機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。光學電磁學性質呈現(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螺旋結構。因此其光學特性具有強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構。螺矩P指當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層PI（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，液晶的雙折射率隨液晶的方向而改變，影響的結果是偏振光經(jīng)過TN型液晶后偏振方向發(fā)生轉動。只要選擇適當?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、計算器等簡單顯示方面。

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《單片機接口技術項目式教程》為教育部推薦教材，21世紀高職高專系列規(guī)劃教材。

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