单片机应用系统设计与实现教程 第2版·微课视频版

下载源码 第1章 从做成一个单片机流水灯电路来认识单片机……………………………………… 1 1.1 硬件连接和检测步骤 ……………………………………………………………… 1 1.1.1 面包板和面包线的种类…………………………………………………… 1 1.1.2 面包板的结构……………………………………………………………… 4 1.1.3 数字万用表简介…………………………………………………………… 5 1.1.4 认识一下单片机的引脚…………………………………………………… 5 1.1.5 用单片机控制一个发光二极管闪烁……………………………………… 7 1.2 程序设计及下载 …………………………………………………………………… 8 1.2.1 仿真软件 Proteus软件的安装和使用 …………………………………… 8 1.2.2 Keil软件和芯片包的安装 ……………………………………………… 9 1.2.3 用 Keil软件编程步骤 …………………………………………………… 9 1.2.4 如何往单片机内下载编好的程序 ……………………………………… 16 1.2.5 用单片机控制8个发光二极管 ………………………………………… 19 1.3 了解单片机内部构造……………………………………………………………… 26 1.3.1 了解单片机的 CPU …………………………………………………… 27 1.3.2 认识单片机的存储器 …………………………………………………… 29 1.3.3 认识单片机的I/O 口 …………………………………………………… 31 知识点总结 ……………………………………………………………………………… 37 扩展电路及创新提示 …………………………………………………………………… 37 第2章 从做成一个数码管来彻底了解数码管和单片机的输入输出 …………………… 38 2.1 数码管的结构及段码……………………………………………………………… 38 2.1.1 用 Proteus设计一个数码管 …………………………………………… 38 2.1.2 自己动手做一个数码管 ………………………………………………… 38 2.1.3 数码管的段码 …………………………………………………………… 39 2.1.4 编写让数码管显示数字0~9的程序…………………………………… 40 2.2 硬件设计及连接步骤……………………………………………………………… 40 2.2.1 硬件设计 ………………………………………………………………… 40 2.2.2 硬件连接步骤 …………………………………………………………… 41 2.3 程序设计及下载…………………………………………………………………… 41 2.3.1 程序设计思路 …………………………………………………………… 41 2.3.2 源程序 …………………………………………………………………… 42 2.3.3 可控数码管系统的操作 ………………………………………………… 43 2.4 初识单片机的 C 语言 …………………………………………………………… 43 2.4.1 文件包含 ………………………………………………………………… 43 2.4.2 C51的数据类型及存储 ………………………………………………… 46 2.4.3 C51的常量 ……………………………………………………………… 50 2.4.4 C51的变量 ……………………………………………………………… 50 2.4.5 C51变量的存储类型 …………………………………………………… 50 2.4.6 C51变量的存储区域 …………………………………………………… 51 2.5 C51位变量的定义………………………………………………………………… 52 2.5.1 bit型位变量的定义……………………………………………………… 52 2.5.2 sbit型位变量的定义 …………………………………………………… 52 2.6 C51特殊功能寄存器的定义……………………………………………………… 53 2.6.1 8位单字节特殊功能寄存器的定义 …………………………………… 53 2.6.2 16位双字节特殊功能寄存器的定义 …………………………………… 54 知识点总结 ……………………………………………………………………………… 54 扩展电路及创新提示 …………………………………………………………………… 54 第3章 从做成一个用按钮控制数码管显示的数字增减来初识单片机的中断 ………… 55 3.1 硬件设计及连接步骤……………………………………………………………… 55 3.1.1 硬件设计 ………………………………………………………………… 55 3.1.2 硬件连接步骤 …………………………………………………………… 57 3.2 程序设计及下载…………………………………………………………………… 57 3.2.1 程序设计思路 …………………………………………………………… 57 3.2.2 源程序 …………………………………………………………………… 57 3.3 初识单片机的中断………………………………………………………………… 59 3.3.1 用按钮产生外部中断 …………………………………………………… 59 3.3.2 单片机如何处理中断 …………………………………………………… 59 知识点总结 ……………………………………………………………………………… 61 扩展电路及创新提示 …………………………………………………………………… 61 第4章 从做成一个定时器来初识单片机的定时器/计数器……………………………… 62 4.1 硬件设计及连接步骤……………………………………………………………… 62 4.1.1 硬件设计 ………………………………………………………………… 62 4.1.2 硬件连接步骤 …………………………………………………………… 63 4.2 程序设计及下载…………………………………………………………………… 63 4.2.1 程序设计思路 …………………………………………………………… 63 4.2.2 源程序 …………………………………………………………………… 64 4.2.3 定时器的操作 …………………………………………………………… 69 4.3 单片机定时器/计数器的结构及编程控制 ……………………………………… 70 4.3.1 定时器/计数器的结构…………………………………………………… 70 4.3.2 单片机的机器周期和指令周期 ………………………………………… 72 4.3.3 定时器/计数器的编程 ………………………………………………… 73 知识点总结 ……………………………………………………………………………… 74 扩展电路及创新提示 …………………………………………………………………… 74 第5章 从做成一个声控数码管电子钟来进一步熟悉中断 ……………………………… 75 5.1 硬件设计及连接步骤……………………………………………………………… 75 5.1.1 硬件设计 ………………………………………………………………… 75 5.1.2 硬件连接步骤 …………………………………………………………… 76 5.2 程序设计及下载…………………………………………………………………… 76 5.2.1 源程序 …………………………………………………………………… 77 5.2.2 数码管声控电子钟的操作 ……………………………………………… 82 5.3 深入了解单片机的中断…………………………………………………………… 83 5.3.1 中断的有关概念 ………………………………………………………… 83 5.3.2 中断响应全过程 ………………………………………………………… 83 5.3.3 中断优先级的改变 ……………………………………………………… 84 知识点总结 ……………………………………………………………………………… 85 扩展电路及创新提示 …………………………………………………………………… 85 第6章 从做成一个1602液晶显示器显示电子钟来进一步学习定时器/计数器 ……… 86 6.1 硬件设计及连接步骤……………………………………………………………… 86 6.1.1 硬件设计 ………………………………………………………………… 86 6.1.2 1602液晶显示器介绍 …………………………………………………… 87 6.1.3 硬件安装步骤 …………………………………………………………… 89 6.2 程序设计及下载…………………………………………………………………… 90 6.2.1 源程序 …………………………………………………………………… 90 6.2.2 1602液晶显示器显示电子钟的操作 …………………………………… 97 6.3 学会对1602液晶显示器编程 …………………………………………………… 97 6.4 增强型 MCS-51单片机定时器2的使用 ……………………………………… 100 6.5 C51指针的使用 ………………………………………………………………… 101 6.5.1 通用指针………………………………………………………………… 102 6.5.2 存储器专用指针………………………………………………………… 102 知识点总结……………………………………………………………………………… 103 扩展电路及创新提示…………………………………………………………………… 103 第7章 从做成一个12864液晶显示器显示万年历来学会汉字显示…………………… 104 7.1 硬件设计及连接步骤 …………………………………………………………… 104 7.1.1 硬件设计………………………………………………………………… 104 7.1.2 12864液晶显示器介绍 ………………………………………………… 105 7.1.3 硬件连接步骤…………………………………………………………… 107 7.2 程序设计及下载 ………………………………………………………………… 108 7.2.1 源程序…………………………………………………………………… 108 7.2.2 12864液晶显示器显示电子钟的操作 ………………………………… 120 7.3 学会对12864液晶显示器编程 ………………………………………………… 120 知识点总结……………………………………………………………………………… 123 扩展电路及创新提示…………………………………………………………………… 123 第8章 从做成一个密码锁来学会单片机的键盘接口设计……………………………… 124 8.1 硬件设计及连接步骤 …………………………………………………………… 124 8.1.1 硬件设计………………………………………………………………… 124 8.1.2 硬件连接步骤…………………………………………………………… 125 8.2 程序设计及下载 ………………………………………………………………… 126 8.3 密码锁的操作 …………………………………………………………………… 134 8.3.1 实际密码锁的仿真操作………………………………………………… 134 8.3.2 实际密码锁的操作……………………………………………………… 134 8.4 键盘接口 ………………………………………………………………………… 135 8.4.1 键盘工作原理…………………………………………………………… 135 8.4.2 键盘按键处理程序设计………………………………………………… 137 知识点总结……………………………………………………………………………… 139 扩展电路及创新提示…………………………………………………………………… 139 第9章 从做成一个单片机遥控电子钟来掌握遥控系统的开发………………………… 140 9.1 硬件设计及接线 ………………………………………………………………… 140 9.1.1 硬件设计………………………………………………………………… 140 9.1.2 硬件连接步骤…………………………………………………………… 142 9.2 程序设计及下载 ………………………………………………………………… 142 9.2.1 源程序…………………………………………………………………… 142 9.2.2 遥控电子钟的操作……………………………………………………… 153 9.3 遥控模块的结构及使用 ………………………………………………………… 154 知识点总结……………………………………………………………………………… 155 扩展电路及创新提示…………………………………………………………………… 155 第10章 从做成由温度控制的单片机步进电机控制系统来初步学会自动控制 ……… 156 10.1 硬件设计及连接步骤 ………………………………………………………… 156 10.1.1 硬件设计 …………………………………………………………… 156 10.1.2 单片机与 ULN2303的接线 ……………………………………… 157 10.1.3 步进电机的结构及工作原理 ……………………………………… 158 10.1.4 ULN2303与步进电机的接线……………………………………… 160 10.1.5 数码管与单片机的连线 …………………………………………… 160 10.1.6 DS18B20温度传感器与单片机的连线 …………………………… 161 10.2 程序设计及下载 ……………………………………………………………… 162 10.2.1 源程序 ……………………………………………………………… 162 10.2.2 温控系统的操作 …………………………………………………… 167 10.2.3 DS18B20温度传感器的特性 ……………………………………… 167 10.2.4 DS18B20温度传感器的单总线数据传输程序设计 ……………… 172 10.2.5 步进电机的正反转控制程序设计 ………………………………… 174 10.2.6 步进电机的速度控制程序设计 …………………………………… 175 知识点总结 …………………………………………………………………………… 175 扩展电路及创新提示 ………………………………………………………………… 176 第11章 从做成一个倒车雷达来学会超声波测距 ……………………………………… 177 11.1 硬件设计及连接步骤 ………………………………………………………… 177 11.1.1 硬件设计 …………………………………………………………… 177 11.1.2 硬件连接步骤 ……………………………………………………… 178 11.2 程序设计及下载 ……………………………………………………………… 180 11.2.1 源程序 ……………………………………………………………… 180 11.2.2 倒车雷达的使用操作 ……………………………………………… 186 11.3 超声波测距模块介绍及测距原理 …………………………………………… 186 11.3.1 超声波测距模块介绍 ……………………………………………… 186 11.3.2 超声波测距模块的工作原理 ……………………………………… 186 知识点总结 …………………………………………………………………………… 187 扩展电路及创新提示 ………………………………………………………………… 187 第12章 从做成一个电压表来学会AD转换 …………………………………………… 188 12.1 硬件设计及连接步骤 ………………………………………………………… 188 12.1.1 硬件设计 …………………………………………………………… 188 12.1.2 硬件连接步骤 ……………………………………………………… 189 12.2 程序设计及下载 ……………………………………………………………… 191 12.2.1 源程序 ……………………………………………………………… 191 12.2.2 电压表测电压的操作 ……………………………………………… 195 12.3 AD 转换芯片 ADC0804的结构及 AD 转换原理 …………………………… 195 12.3.1 AD 转换原理 ……………………………………………………… 195 12.3.2 ADC0804的编程要点 ……………………………………………… 197 知识点总结 …………………………………………………………………………… 197 扩展电路及创新提示 ………………………………………………………………… 198 第13章 从做成一个单片机与PC通信系统来学会单片机的串行通信 ……………… 199 13.1 硬件设计及连接步骤 ………………………………………………………… 199 13.1.1 硬件设计 …………………………………………………………… 199 13.1.2 硬件连接步骤 ……………………………………………………… 200 13.2 程序设计及下载 ……………………………………………………………… 201 13.2.1 源程序 ……………………………………………………………… 201 13.2.2 串行通信的操作 …………………………………………………… 206 13.3 单片机串行接口的结构及相关特殊功能寄存器 …………………………… 208 13.3.1 串行通信原理 ……………………………………………………… 208 13.3.2 STC89C52单片机的串口结构 …………………………………… 211 13.3.3 波特率的计算 ……………………………………………………… 214 13.3.4 接收程序的编写 …………………………………………………… 216 13.3.5 字符串查找函数strstr()介绍 …………………………………… 216 13.3.6 内存区域填充数值函数 memset()介绍 ………………………… 217 13.3.7 发送程序的编写 …………………………………………………… 218 13.3.8 RS-232C 总线标准 ………………………………………………… 218 13.3.9 RS-232C 接口电路 ………………………………………………… 219 知识点总结 …………………………………………………………………………… 221 扩展电路及创新提示 ………………………………………………………………… 221 第14章 从做成一个单片机蓝牙控制系统来学会单片机的蓝牙通信 ………………… 222 14.1 硬件设计及连接步骤 ………………………………………………………… 222 14.1.1 硬件设计 …………………………………………………………… 222 14.1.2 蓝牙 AT 指令 ……………………………………………………… 223 14.1.3 改变蓝牙模块的波特率 …………………………………………… 225 14.1.4 硬件连接步骤 ……………………………………………………… 225 14.2 程序设计及下载 ……………………………………………………………… 225 14.2.1 源程序 ……………………………………………………………… 226 14.2.2 手机 APP…………………………………………………………… 230 14.2.3 蓝牙控制系统的操作 ……………………………………………… 231 知识点总结 …………………………………………………………………………… 231 扩展电路及创新提示 ………………………………………………………………… 231 第15章 从做成一个51单片机Wi-Fi物联网控制系统来学会物联网远程控制……… 232 15.1 硬件设计及连接步骤 ………………………………………………………… 232 15.1.1 硬件设计 …………………………………………………………… 232 15.1.2 Wi-Fi模块改变波特率 …………………………………………… 232 15.1.3 硬件连接步骤 ……………………………………………………… 233 Ⅸ 15.1.4 Wi-Fi模块 AT 指令简介 ………………………………………… 233 15.2 注册巴法云并新建主题 ……………………………………………………… 235 15.2.1 注册巴法云 ………………………………………………………… 235 15.2.2 创建主题 …………………………………………………………… 236 15.2.3 原理简述 …………………………………………………………… 236 15.3 程序设计及下载 ……………………………………………………………… 236 15.3.1 源程序 ……………………………………………………………… 236 15.3.2 手机 APP…………………………………………………………… 244 15.3.3 Wi-Fi远程控制系统的操作 ……………………………………… 244 知识点总结 …………………………………………………………………………… 244 扩展电路及创新提示 ………………………………………………………………… 245 附录A ASCII码表 ………………………………………………………………………… 246 附录B 单片机C51编程规范……………………………………………………………… 248 附录C C51库函数 ………………………………………………………………………… 254 C.1 字符函数 ……………………………………………………………………… 254 C.2 一般I/O 函数 ………………………………………………………………… 256 C.3 串函数 ………………………………………………………………………… 258 C.4 标准函数 ……………………………………………………………………… 260 C.5 数学函数 ……………………………………………………………………… 261 C.6 绝对地址访问 ………………………………………………………………… 262 C.7 内部函数 ……………………………………………………………………… 263 C.8 全程跳转 ……………………………………………………………………… 264 附录D 本书所需元器件汇总……………………………………………………………… 266 参考文献……………………………………………………………………………………… 268