项目1 单片机应用系统开发入门实践 1

学习目标 1

德育目标 1

知识技能目标 1

任务1 安装开发工具 1

任务要求 1

知识储备 2

1 . 认识单片机 2

2. 了解单片机的引脚功能 2

3 . 熟悉单片机的最小系统 4

实现方法与步骤 7

1 . 准备开发工具 7

2. 解压工具软件 8

3 . 安装 Keil 8

4. 在 Keil 中添加STC 单片机 11

5 . 激活 Keil 12

6 . 安装 USB 转串口的驱动程序 14

7. 查看 USB 口映射的串口号 14

实践总结与拓展16

任务2 控制发光二极管闪烁显示 17

任务要求17

知识储备17

1 . 单片机的编程语言及程序开发方式17

2. 单片机的内部结构18

3 . 单片机的存储组织结构19

4. 单片机应用程序的结构23

5 . 发光二极管的控制电路25

实现方法与步骤25

1 . 搭建硬件电路25

2. 新建 Keil 工程 26

3 . 配置工程32

4. 编译连接程序34

5 . 排除程序中的错误36

6 . 下载hex 文件至单片机中 44

实践总结与拓展47

项目2 单片机的并行I/O 口应用实践50

学习目标50

德育目标50

知识技能目标50

任务3 显示按键的状态 50

任务要求50

知识储备50

1 . 认识 C51 50

2. 特殊功能寄存器的定义51

3 . 特殊位的定义52

4. 并行端口 P1 的应用特性 52

5 . 并行端口 P0 的应用特性 54

6 . 按键电路55

实现方法与步骤56

1 . 搭建硬件电路56

2. 绘制流程图57

3 . 新建 Keil 工程 58

4. 编写软件程序58

5 . 仿真调试程序59

6 . 下载程序63

实践总结与拓展63

任务4 制作跑马灯 64

任务要求64

知识储备65

1 . 位操作运算65

2. C51 中变量的存储类型 66

3 . 延时程序67

4. 并行端口 P2 的应用特性 68

5 . 并行端口 P3 的应用特性 69

实现方法与步骤70

1 . 搭建硬件电路70

2. 绘制流程图70

3 . 新建 Keil 工程 71

4. 编写跑马灯程序71

5 . 仿真调试程序72

6 . 下载程序74

实践总结与拓展74

1 . 用查表法实现跑马灯显示74

2. C51 中的内嵌函数 76

项目3 单片机的中断与定时器应用实践79

学习目标79

德育目标79

知识技能目标79

任务5 统计按键按下的次数 79

任务要求79

知识储备80

1 . 中断的基础知识80

2. 单片机的中断系统结构81

3 . 中断系统中的特殊功能寄存器82

4. 中断的编程方法84

实现方法与步骤87

1 . 搭建硬件电路87

2. 绘制流程图87

3 . 新建 Keil 工程 88

4. 编写外部中断的初始化程序88

5 . 编写外部中断服务程序89

6 . 完善统计按键次数程序89

7. 调试与下载程序92

实践总结与拓展92

任务6 制作简易秒表 94

任务要求94

知识储备94

1 . 定时/计数器的组成结构 94

2. 定时/计数器的工作模式 95

3 . 控制定时/计数器运行的特殊功能寄存器97

4. 定时/计数器的编程方法 99

实现方法与步骤 107

1 . 搭建硬件电路 107

2. 确定定时的时长 107

3 . 绘制流程图 107

4. 新建 Keil 工程 107

5 . 生成定时器的初始化程序 108

6 . 完善简易秒表程序 109

7. 调试与下载程序 112

实践总结与拓展 112

任务7 制作简易频率计 115

任务要求 115

知识储备 115

1 . 定时/计数器作计数器使用115

2. 测量频率的方法 115

实现方法与步骤 116

1 . 搭建硬件电路 116

2. 绘制流程图 116

3 . 新建 Keil 工程 116

4. 编写频率计的程序 117

5 . 编译与下载程序 119

实践总结与拓展 120

项目4 显示与键盘扩展实践 122

学习目标 122

德育目标 122

知识技能目标 122

任务8 制作用数码管显示的秒表 122

任务要求 122

知识储备 122

1 . 数码管的显示原理 122

2. 数码管的静态显示 124

3 . 数码管的动态扫描显示 125

实现方法与步骤 130

1 . 搭建硬件电路 130

2. 绘制流程图 131

3 . 编写秒表程序 132

4. 编写数码管显示程序 132

5 . 完善数码管显示的秒表程序 133

6 . 调试与下载程序 135

实践总结与拓展 136

任务9 用键盘控制秒表的启停与清零137

任务要求 137

知识储备 137

1 . 键盘处理的流程 137

2. 独立式键盘接口 138

3 . 矩阵式键盘接口 146

实现方法与步骤 149

1 . 搭建硬件电路 149

2. 绘制流程图 149

3 . 编写数码管显示的秒表程序 150

4. 编写键盘处理程序 150

5 . 完善键盘控制的秒表程序 152

6 . 调试与下载程序 157

实践总结与拓展 157

项目5 单片机的串口应用实践 159

学习目标 159

德育目标 159

知识技能目标 159

任务10 串口扩展并口模拟交通灯159

任务要求 159

知识储备 160

1 . 串行通信的基本知识 160

2. MCS-51 单片机串行口的结构161

3 . 与串口相关的特殊功能寄存器161

4. 串行口作同步通信的工作方式163

实现方法与步骤 168

1 . 搭建硬件电路 168

2. 绘制流程图 168

3 . 编写定时器 T0 的相关程序 170

4. 编写串口程序 171

5 . 完善交通灯程序 171

6 . 调试与下载程序 173

实践总结与拓展 174

任务11 用计算机控制秒表 175

任务要求 175

知识储备 175

1 . 串行口作异步通信的工作方式175

2. 串口的编程方法 176

3 . 双机通信电路 184

实现方法与步骤 188

1 . 搭建硬件电路 188

2. 绘制流程图 188

3 . 编写受控秒表程序 189

4. 编写串口程序 190

5 . 完善串口控制秒表程序 191

6 . 调试与下载程序 195

实践总结与拓展 196

1 . 在proteus 中仿真串口 196

2. 用printf 函数格式化串口输出201

项目6 单片机应用系统扩展实践 206

学习目标 206

德育目标 206

知识技能目标 206

任务12 制作数字电压表 206

任务要求 206

知识储备 207

1 . 单片机的三总线 207

2. C51 中外部端口的访问方法 209

3 . A/D 转换器的基本知识 209

4. 并行 ADC0804 的应用特性 210

5 . 数字滤波 215

6 . 标度转换 216

实现方法与步骤 217

1 . 搭建硬件电路 217

2. 绘制流程图 217

3 . 编写 AD 转换程序 218

4. 编写串口程序 220

5 . 完善数字电压表程序 221

6 . 增加include 目录 224

7. 调试与下载程序 225

实践总结与拓展 226

任务13 制作液晶显示的数字电压表229

任务要求 229

知识储备 229

1 . 用I/O 端口扩展并行接口芯片229

2. LCD1602 液晶显示器与单片机的接口电路 232

3 . LCD1602 液晶显示器的编程结构233

4. LCD1602 的访问程序 234

实现方法与步骤 237

1 . 搭建硬件电路 237

2. 绘制流程图 237

3 . 移植 LCD1602 显示程序238

4. 移植 ADC 转换程序 238

5 . 完善液晶屏显示的电压表程序240

6 . 调试与下载程序 241

实践总结与拓展 241

任务14 制作波形发生器 243

任务要求 243

知识储备 243

1 . D/A 转换器的基础知识 243

2. 带有SPI 接口的D/A 转换器TLC5615的应用特性 243

实现方法与步骤 249

1 . 搭建硬件电路 249

2. 绘制流程图 249

3 . 编写定时器程序 250

4. 完善波形发生器程序 250

5 . 调试与下载程序 253

实践总结与拓展 254

任务15 保存设定数据 258

任务要求 258

知识储备 258

1 .I2C 总线的基础知识 258

2.I2C 总线的访问函数 261

3 . AT24C02 的应用特性 265

4. AT24C02 的访问函数 266

实现方法与步骤 268

1 . 搭建硬件电路 268

2. 绘制流程图 269

3 . 移植 AT24C02 访问程序 270

4. 编写键盘和显示程序 271

5 . 完善保存设定数据程序 273

6 . 调试与下载程序 276

实践总结与拓展 277

任务16 制作数字温度计 279

任务要求 279

知识储备 279

1 . DS18B20 的引脚功能 279

2. DS18B20 的接口电路 280

3 . DS18B20 的存储组织 280

4. DS18B20 的访问程序 282

实现方法与步骤 285

1 . 搭建硬件电路 285

2. 绘制流程图 285

3 . 移植 DS18B20 的访问程序 285

4. 编写数字温度计程序 287

5 . 调试与下载程序 291

实践总结与拓展 291

任务17 制作电动机控制器 293

任务要求 293

知识储备 294

1 . 复用键的处理方法 294

2. 直流电机的正反转控制 295

3 . 直流电机的调速控制 296

实现方法与步骤 299

1 . 搭建硬件电路 299

2. 绘制流程图 299

3 . 编写电动机运行控制程序 301

4. 编写用 T0 产生 PWM 信号程序302

5 . 编写键盘处理程序 302

6 . 完善电动机控制器程序 303

7. 调试与下载程序 306

实践总结与拓展 306

参考文献 307