本書從現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計的角度出發(fā),全部實驗項目基于一個開放環(huán)境,而不局限于某一型號的單片機實驗教學(xué)板,將各個實驗?zāi)K逐步滲透到課程設(shè)計各項任務(wù)的實施之中。全書共包括三大部分內(nèi)容:部分為概念篇,介紹單片機系統(tǒng)的技術(shù)及應(yīng)用,以及單片機課程設(shè)計的概述與組織方式;第二部分為基礎(chǔ)篇,選取了16個實驗項目,重點介紹單片機主要基本功能模塊的應(yīng)用,內(nèi)容完整性、應(yīng)用性、實用性、趣味性并存,編排上由淺入深,循序漸進,引導(dǎo)讀者在學(xué)習(xí)的過程中逐步提高單片機軟硬件綜合設(shè)計水平;第三部分為綜合篇,基于實驗項目綜合提出了22個單片機課程設(shè)計項目,并以某一課程設(shè)計題目為例,詳細介紹單片機課程設(shè)計的設(shè)計過程,為引導(dǎo)讀者在完成課程設(shè)計的過程時起到一定的輔助作用。本書可作為高等學(xué)校機電類、電氣與電子信息類專業(yè)單片機教學(xué)的實驗指導(dǎo)書和單片機原理與應(yīng)用課程設(shè)計指導(dǎo)書,也可作為廣大電子技術(shù)愛好者,在校機電類、電類工科大學(xué)生,以及單片機系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用相關(guān)人員的自學(xué)參考書。
本書從現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計的角度出發(fā),本著必需、夠用的原則,以任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)來編寫教材,符合當前應(yīng)用型高等學(xué)校教育改革的需求。
目前單片機已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、智能儀器儀表、機電一體化產(chǎn)品、實時工業(yè)控制、智能家用電器、武器裝備、通信、多機應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等領(lǐng)域。單片機技術(shù)是機電類和電信類學(xué)生及電子工程師必須掌握的一門技術(shù)。單片機實驗和單片機課程設(shè)計的重要性大家都很清楚,在大學(xué)里,一門課的學(xué)時有限,像單片機這門課,實驗學(xué)時數(shù)*多是24學(xué)時,課程設(shè)計學(xué)時數(shù)是32學(xué)時。在實驗過程中主要要完成:并行口(位、段)控制設(shè)計與應(yīng)用、并行口(開關(guān))控制設(shè)計與應(yīng)用、中斷系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用、定時器/計數(shù)器設(shè)計與應(yīng)用和直流電動機PWM調(diào)速控制與應(yīng)用這五個模塊的任務(wù)。接下來進入課程設(shè)計階段,共32學(xué)時,在這32學(xué)時中學(xué)生需從單片機課程設(shè)計22個設(shè)計項目中選出其中一個作為課程設(shè)計項目,達到課程設(shè)計的要求。給出的課程設(shè)計項目,基本上都是基于所提供的實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)即可完成的。在創(chuàng)新階段,學(xué)生可將其他實驗?zāi)K融入課程設(shè)計。另外,學(xué)生還可自己動手,在擴展板上搭建新的電路,對學(xué)生來說,這是一個極好的學(xué)習(xí)鍛煉機會,如果做得好,將一生受益。這種方式突出學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位,能充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與能動性。全書內(nèi)容如下。(1) 單片機集成功能模塊的應(yīng)用,其中每個實驗?zāi)K都包含實驗的基本要求、設(shè)計原理、設(shè)計與應(yīng)用編程實例。(2) 綜合設(shè)計性應(yīng)用,包含實驗的基本要求、設(shè)計原理、設(shè)計與應(yīng)用編程實例和思考題。(3) 單片機系統(tǒng)項目設(shè)計,提供了22個設(shè)計項目,包含基本要求、擴展部分和創(chuàng)新設(shè)計,創(chuàng)新設(shè)計需由學(xué)生在完成基本要求和擴展部分之后,自行設(shè)計出新的內(nèi)容,可參考除實驗的五大模塊內(nèi)容之外的其他實驗?zāi)K,將其融入課程設(shè)計項目。本書由王曉影主編,負責(zé)全書的組織、修改和定稿;位磊、郭典、林衛(wèi)為副主編,其中篇概念篇的1.1節(jié)、1.3節(jié)、第2章、第二篇基礎(chǔ)篇的16個實驗項目、第三篇綜合篇的第6章及附錄A至附錄C由王曉影編寫,第三篇綜合篇的第5章由王曉影、林衛(wèi)、郭典和位磊共同編寫,1.2節(jié)由位磊編寫。本書的內(nèi)容來自教學(xué)實踐,把這些內(nèi)容編輯成書的過程,是一個重新創(chuàng)作的過程。 編 者 2021年7月
王曉影:華中科技大學(xué)計算機技術(shù)專業(yè)碩士,高級工程師,原華中科技大學(xué)計算機學(xué)院教師。擔任C語言程序設(shè)計、匯編語言、微機接口技術(shù)、數(shù)字邏輯的教學(xué)。2007年被評為*受學(xué)生歡迎的老師;2009年被評為三育人積極分子;2010、2013、2016、2019年被評為教學(xué)質(zhì)量優(yōu)秀獎參編《32位微機接口技術(shù)實驗指導(dǎo)書》《單片機原理與接口技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)書》
篇 概念篇
第1章 單片機原理與應(yīng)用課程設(shè)計概述(3)
1.1 為什么要安排課程設(shè)計(3)
1.2 課程設(shè)計在學(xué)習(xí)過程中的作用(3)
1.3 項目設(shè)計的內(nèi)容與組織方式(4)
第2章 AT89S51/AT89S52單片機的結(jié)構(gòu)體系(7)
2.1 AT89S51/AT89S52單片機的結(jié)構(gòu)體系(7)
2.2 可在線編程多功能實驗板(26)
2.3 用并行口設(shè)計LED數(shù)碼管顯示器和鍵盤(28)
第二篇 基礎(chǔ)篇
第3章 單片機集成功能模塊的應(yīng)用(35)
3.1 并行口(位、段)控制設(shè)計與應(yīng)用(輸入/輸出方式)(35)
3.2 I/O口(開關(guān))控制設(shè)計與應(yīng)用(42)
3.3 喇叭的發(fā)聲控制設(shè)計與應(yīng)用(49)
3.4 按鍵與鍵盤矩陣設(shè)計與應(yīng)用(51)
3.5 單片機的中斷系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用(63)
3.6 定時器/計數(shù)器設(shè)計與應(yīng)用(72)
3.7 電子發(fā)聲設(shè)計與應(yīng)用(86)
3.8 看門狗設(shè)計與應(yīng)用(91)
3.9 并行A/D轉(zhuǎn)換器的設(shè)計與應(yīng)用(94)
3.10 并行D/A轉(zhuǎn)換設(shè)計與應(yīng)用(103)
3.11 單片機的串行口設(shè)計與應(yīng)用(108)
3.12 電子廣告顯示屏控制與應(yīng)用(123)
3.13 字符型LCD顯示設(shè)計與應(yīng)用(128)
第4章 綜合設(shè)計性應(yīng)用(140)
4.1 直流電動機PWM調(diào)速控制與應(yīng)用(140)
4.2 步進電動機控制與應(yīng)用(147)
4.3 溫度測量及控制與應(yīng)用(154)
第三篇 綜合篇
第5章 單片機應(yīng)用系統(tǒng)項目設(shè)計(165)
5.1 項目設(shè)計選題參考(165)
5.2 自主設(shè)計項目要求(176)
第6章 單片機課程設(shè)計舉例(172)
6.1 應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(177)
6.2 應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計(178)
6.3 算法的表示(178)
6.4 項目設(shè)計示例醫(yī)院住院病人呼叫器系統(tǒng)設(shè)計(179)
附錄A ASCⅡ碼表(190)
附錄B ANSI C標準的關(guān)鍵字及用途(192)
附錄C C語言運算符優(yōu)先級和結(jié)合性(194)
參考文獻(196)