第1篇知識準備篇

第1章單片機概述2

1.1什么是單片機2

1.2單片機的發(fā)展3

1.3單片機的特點4

1.4單片機的用途5

1.5如何學習單片機5

1.6練習題6

第2章開發(fā)準備7

2.1開發(fā)環(huán)境7

2.1.1硬件連接7

2.1.2下載器驅(qū)動安裝8

2.1.3程序下載軟件安裝與使用12

2.1.4集成開發(fā)環(huán)境安裝與使用18

2.2開發(fā)流程23

2.2.1Keil C51工程創(chuàng)建及程序編譯23

2.2.2程序運行31

2.3開發(fā)語言35

2.3.1C51與標準C語言36

2.3.2C51的數(shù)據(jù)類型36

2.3.3C51常用頭文件39

2.4練習題39

第3章硬件基礎知識41

3.1LY51S開發(fā)板簡介41

3.2板載元器件42

3.2.1電子元器件42

3.2.2集成電路49

3.2.3接插件50

3.2.4導線51

3.3練習題51

第4章單片機基本原理52

4.1MCS51單片機基本特性52

4.2單片機內(nèi)部結構53

4.3單片機外部引腳54

4.3.1單片機外部引腳圖54

4.3.2單片機引腳分類55

4.4單片機時序57

4.5單片機最小系統(tǒng)58

4.6單片機存儲器結構62

4.6.1程序存儲器62

4.6.2數(shù)據(jù)存儲器63

4.7練習題68

第5章I/O端口70

5.1單片機的I/O端口70

5.1.1I/O端口概述70

5.1.2I/O端口基本原理71

5.1.3I/O端口基本操作72

5.2端口輸出控制——發(fā)光二極管74

5.2.1案例51：點亮一個發(fā)光二極管76

5.2.2案例52：發(fā)光二極管流水顯示80

5.2.3拓展項目：花樣流水燈83

5.3端口輸出控制——數(shù)碼管84

5.3.1數(shù)碼管結構與顯示原理84

5.3.2數(shù)碼管靜態(tài)顯示驅(qū)動86

5.3.3案例53：獨立共陽數(shù)碼管循環(huán)顯示0～989

5.3.4數(shù)碼管動態(tài)顯示驅(qū)動90

5.3.5案例54：8位數(shù)碼管同時顯示0～793

5.3.6拓展項目：數(shù)碼管顯示動態(tài)數(shù)據(jù)96

5.4端口輸入控制——獨立按鍵96

5.4.1獨立按鍵的連接方式97

5.4.2獨立按鍵的檢測原理98

5.4.3按鍵去抖及按鍵處理流程99

5.4.4案例55：搶答器101

5.4.5拓展項目：獨立按鍵長按、短按效果102

5.5端口輸入控制——矩陣鍵盤103

5.5.1矩陣鍵盤的連接方式103

5.5.2矩陣鍵盤的檢測原理104

5.5.3案例56：矩陣鍵盤鍵號LED顯示105

5.5.4拓展項目：矩陣鍵盤密碼鎖110

5.6練習題111

第6章外部中斷113

6.1中斷系統(tǒng)概述113

6.1.1中斷原理113

6.1.2中斷的作用114

6.1.3中斷應實現(xiàn)的功能114

6.1.4中斷相關概念115

6.2單片機中斷資源116

6.2.1中斷源及入口地址116

6.2.2中斷控制及設置117

6.3C51中斷處理函數(shù)的編寫119

6.4外部中斷編程實戰(zhàn)121

6.4.1案例61：獨立按鍵控制LED狀態(tài)轉(zhuǎn)換121

6.4.2拓展項目：按鍵改變流水燈的流水方向124

6.5練習題125

第7章定時/計數(shù)器127

7.1定時/計數(shù)器簡介127

7.2定時/計數(shù)器的結構及相關寄存器127

7.2.1定時/計數(shù)器的結構127

7.2.2定時/計數(shù)器的相關寄存器128

7.3定時/計數(shù)器的工作原理129

7.3.1定時功能129

7.3.2計數(shù)功能131

7.4定時/計數(shù)器的工作方式131

7.4.1方式0131

7.4.2方式1131

7.4.3方式2132

7.4.4方式3132

7.5定時/計數(shù)器編程實戰(zhàn)133

7.5.1定時/計數(shù)器的程序設計流程133

7.5.2案例71：按鍵10次翻轉(zhuǎn)LED狀態(tài) 133

7.5.3案例72：發(fā)光二極管定時閃爍135

7.5.4案例73：定時器產(chǎn)生任意占空比PWM139

7.5.5拓展項目：發(fā)光二極管定時流水顯示141

7.6練習題142

第8章串口通信144

8.1串口通信概述144

8.1.1通信的基本概念144

8.1.2串行通信的工作方式145

8.1.3串行通信的時鐘及傳輸速率145

8.1.4串行通信協(xié)議146

8.2串口通信接口電路原理148

8.351單片機串口結構及相關寄存器151

8.3.1串口的結構151

8.3.2串口的相關寄存器152

8.4串口的工作方式及波特率設置154

8.4.1方式0154

8.4.2方式1155

8.4.3方式2和方式3156

8.4.4波特率設置158

8.5串口應用編程實戰(zhàn)159

8.5.1串口應用的程序設計流程159

8.5.2案例81：串口擴展并行輸出流水燈顯示160

8.5.3案例82：雙機通信單字符收發(fā)164

8.5.4拓展項目：字符串收發(fā)168

8.6練習題170

第3篇進階功能篇

第9章繼電器173

9.1什么是繼電器173

9.2繼電器的結構及工作原理174

9.3繼電器的驅(qū)動電路175

9.4繼電器編程實戰(zhàn)176

9.4.1繼電器的程序設計流程176

9.4.2案例91：繼電器狀態(tài)切換及LED顯示176

9.5練習題178

第10章蜂鳴器179

10.1什么是蜂鳴器179

10.2蜂鳴器的結構原理179

10.3蜂鳴器的驅(qū)動電路180

10.4蜂鳴器編程實戰(zhàn)181

10.4.1蜂鳴器的程序設計流程181

10.4.2案例101：蜂鳴器模擬救護車聲音181

10.5練習題183

第11章步進電機184

11.1什么是步進電機184

11.1.1步進電機簡介184

11.1.2步進電機分類185

11.2步進電機的硬件結構186

11.2.1步進電機硬件結構186

11.2.2步進電機術語解釋186

11.2.3步進電機的轉(zhuǎn)動原理187

11.3步進電機的驅(qū)動方式187

11.4步進電機控制編程實戰(zhàn)189

11.4.1步進電機的程序設計189

11.4.2案例111：電機正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)190

11.4.3案例112：按鍵控制步進電機正反轉(zhuǎn)192

11.5練習題193

第12章直流電機195

12.1什么是直流電機195

12.2直流電機的原理及分類195

12.2.1直流電機的原理195

12.2.2直流電機的分類197

12.3直流電機的驅(qū)動方式198

12.4直流電機編程實戰(zhàn)199

12.4.1案例121：直流電機按鍵控制199

12.4.2案例122：直流電機PWM調(diào)速201

12.5練習題204

第13章舵機205

13.1什么是舵機205

13.2舵機的工作原理206

13.3舵機的角度控制原理206

13.4舵機編程實戰(zhàn)207

13.4.1舵機的程序設計流程207

13.4.2案例131：按鍵調(diào)節(jié)舵機轉(zhuǎn)角207

13.5練習題210

第14章1602液晶211

14.1概述211

14.21602液晶的基本原理及控制方式212

14.2.11602液晶的引腳結構212

14.2.21602液晶的顯示內(nèi)容213

14.2.31602液晶的控制方式214

14.31602液晶編程實戰(zhàn)216

14.3.11602液晶模塊的程序設計流程216

14.3.2案例141：1602液晶滾動顯示字符串217

14.4練習題221

第15章雙色點陣屏222

15.1雙色點陣的基本原理222

15.2雙色點陣的驅(qū)動芯片224

15.3雙色點陣的硬件連線225

15.4雙色點陣編程實戰(zhàn)225

15.4.1雙色點陣的控制流程225

15.4.2案例151：雙色點陣顯示特定圖形226

15.5練習題230

第16章模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換231

16.1模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換原理231

16.2ADC轉(zhuǎn)換類型及應用232

16.3DAC轉(zhuǎn)換類型及應用234

16.4練習題235

第17章紅外收發(fā)236

17.1紅外接收與編解碼定義236

17.2紅外接收原理237

17.3紅外發(fā)射原理238

17.4紅外收發(fā)編程實戰(zhàn)238

17.4.1紅外收發(fā)的程序設計思路238

17.4.2案例171：紅外解碼液晶屏顯示238

17.5練習題243

第4篇總線協(xié)議篇

第18章I2C總線與E2PROM（24C02）245

18.1I2C總線概述245

18.2I2C通信協(xié)議247

18.2.1I2C通信協(xié)議247

18.2.2單片機模擬I2C總線247

18.3E2PROM 24C02應用概述248

18.3.124C02芯片簡介248

18.3.224C02硬件原理與連接248

18.3.324C02存儲結構與尋址249

18.3.424C02讀/寫操作時序250

18.4PCF8591模擬采集與輸出251

18.4.1PCF8591芯片簡介251

18.4.2PCF8591硬件原理及連接252

18.4.3PCF8591尋址及功能選擇253

18.5I2C總線應用編程實戰(zhàn)254

18.5.1I2C總線應用程序設計流程254

18.5.2案例181：24C02記憶開機次數(shù)255

18.5.3案例182：PCF8591的一路AD數(shù)碼管顯示261

18.5.4案例183：PCF8591 DA輸出模擬263

18.6練習題265

第19章SPI協(xié)議267

19.1SPI總線協(xié)議267

19.1.1SPI簡介267

19.1.2SPI通信模式268

19.2DS1302時鐘芯片269

19.3DS1302的引腳結構及相關寄存器270

19.3.1DS1302的引腳結構270

19.3.2DS1302的寄存器設置271

19.4SPI協(xié)議應用編程實戰(zhàn)273

19.4.1SPI協(xié)議應用的程序設計流程273

19.4.2案例191：DS1302時鐘顯示273

19.5練習題278

第20章1Wire總線279

20.1概述279

20.2DS18B20數(shù)字溫度傳感器280

20.2.1DS18B20傳感器特性280

20.2.2DS18B20的引腳結構281

20.2.3DS18B20的硬件連接281

20.2.4DS18B20的內(nèi)部結構282

20.2.5DS18B20的工作原理284

20.2.6DS18B20的工作時序288

20.2.7DS18B20使用中注意事項290

20.31Wire總線應用編程實戰(zhàn)291

20.3.1DS18B20模塊的程序設計流程291

20.3.2案例201：溫度采集液晶顯示291

20.4練習題294

第5篇綜合實戰(zhàn)篇

第21章計算器296

21.1硬件需求296

21.2設計思路296

21.3編程實戰(zhàn)298

21.4運行效果301

第22章串口測溫302

22.1硬件需求302

22.2設計思路302

22.3編程實戰(zhàn)302

22.4運行效果304

第23章99分鐘倒計時器306

23.1硬件需求306

23.2設計思路306

23.3編程實戰(zhàn)308

23.4運行效果312

附錄AASCII表314

附錄B進制轉(zhuǎn)換表315

附錄CC51數(shù)據(jù)類型及運算符316

參考文獻318