C語言單片機控制及應(yīng)用項目教程

項目一 單個彩燈閃爍——單片機入門知識 1

1.1 能力培養(yǎng) 2

1.2 任務(wù)分析 2

1.3 如何使用LED發(fā)光二極管 2

1.4 如何使用二進制數(shù)和十六進制數(shù) 3

1.4.1 數(shù)制 3

1.4.2 數(shù)制轉(zhuǎn)換 4

1.5 如何使用單片機 5

1.5.1 單片機簡介 5

1.5.2 MCS-51單片機引腳 6

1.5.3 MCS-51單片機的基本結(jié)構(gòu) 8

1.5.4 MCS-51單片機時序與時鐘電路 8

1.5.5 MCS-51單片機復(fù)位及復(fù)位電路 10

1.5.6 MCS-51單片機存儲器結(jié)構(gòu) 10

1.6 如何設(shè)計LED發(fā)光二極管與單片機接口電路 16

1.7 如何設(shè)計單個彩燈閃爍程序 17

1.7.1 置1和清0操作 17

1.7.2 延時子程序 17

1.7.3 單個彩燈閃爍程序設(shè)計 19

考考你自己 20

項目二 廣告燈控制——輸入/輸出口應(yīng)用 21

2.1 能力培養(yǎng) 22

2.2 任務(wù)分析 22

2.3 單片機I/O端口 22

2.3.1 P0口（P0.0～P0.7） 22

2.3.2 P1口（P1.0～P1.7） 23

2.3.3 P2口（P2.0～P2.7） 23

2.3.4 P3口（P3.0～P3.7） 24

2.4 單片機的存儲器 25

2.4.1 程序存儲器—ROM 25

2.4.2 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器—RAM 26

2.4.3 片外數(shù)據(jù)存儲器—RAM 28

2.5 C51標(biāo)識符和關(guān)鍵字 28

2.5.1 C51標(biāo)識符 29

2.5.2 關(guān)鍵字 29

2.6 C51基本數(shù)據(jù)類型 29

2.6.1 char字符類型 29

2.6.2 int整型 30

2.6.3 long長整型 30

2.6.4 float浮點型 30

2.6.5 *指針型 30

2.6.6 bit位標(biāo)量 30

2.6.7 sfr特殊功能寄存器 30

2.6.8 sfr16 16位特殊功能寄存器 30

2.6.9 sbit可尋址位 31

2.7 C51的常量與變量 31

2.7.1 常量 31

2.7.2 變量 31

2.7.3 變量的存儲類型 32

2.8 C51常用運算符 33

2.8.1 賦值運算符與賦值表達式 33

2.8.2 算術(shù)運算符 33

2.8.3 關(guān)系運算符與關(guān)系表達式 34

2.8.4 邏輯運算符 34

2.8.5 位運算符 34

2.8.6 自增和自減運算符 35

2.8.7 復(fù)合賦值運算符 35

2.9 如何設(shè)計發(fā)光二極管與單片機接口硬件電路 35

2.10 如何設(shè)計廣告燈C程序 36

2.10.1 任務(wù)分析 36

2.10.2 花樣流水燈程序設(shè)計 37

考考你自己 40

項目三 鍵盤控制顯示——鍵盤接口技術(shù) 41

3.1 能力培養(yǎng) 42

3.2 任務(wù)分析 42

3.3 如何將鍵擊動作轉(zhuǎn)換為位數(shù)字量信息 42

3.3.1 如何使用鍵盤 42

3.3.2 如何消除鍵盤抖動與轉(zhuǎn)換位數(shù)字量 43

3.3.3 如何識別按鍵與計算鍵值 44

3.4 如何設(shè)計鍵盤與單片機接口電路 48

3.4.1 獨立式鍵盤與單片機接口電路——鍵盤控制顯示任務(wù) 48

3.4.2 行列式鍵盤與單片機接口電路 49

3.5 如何使用基本算術(shù)運算指令 51

3.5.1 加法運算 51

3.5.2 減法運算 52

3.5.3 乘法指令 52

3.5.4 除法指令 52

3.6 如何使用基本邏輯運算指令 53

3.7 如何設(shè)計鍵盤接口程序 54

3.7.1 編程實現(xiàn)鍵值識別 54

3.7.2 鍵盤控制LED燈顯示 56

考考你自己 59

項目四 報警器設(shè)計——中斷原理及應(yīng)用 60

4.1 能力培養(yǎng) 61

4.2 任務(wù)分析 61

4.3 如何使用MCS-51單片機中斷系統(tǒng) 61

4.3.1 中斷的概念與功能 61

4.3.2 MCS-51單片機的中斷系統(tǒng) 63

4.3.3 中斷編程 66

4.4 如何設(shè)計安防報警電路 71

4.4.1 如何使用安防探測器 71

4.4.2 安防報警電路 73

4.4.3 安防報警器與單片機接口電路 74

4.5 如何設(shè)計安防報警程序 75

4.5.1 系統(tǒng)初始化及中斷服務(wù)程序 75

4.5.2 主程序 76

4.5.3 程序清單列表 76

考考你自己 77

項目五 定時控制器的設(shè)計——定時/計數(shù)器原理及應(yīng)用 78

5.1 能力培養(yǎng) 78

5.2 任務(wù)分析 79

5.3 如何使用定時/計數(shù)器 79

5.3.1 定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu) 79

5.3.2 定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)與工作原理 80

5.3.3 單片機定時/計數(shù)器的方式寄存器和控制寄存器 80

5.3.4 定時/計數(shù)器的工作方式 81

5.3.5 定時器/計數(shù)器的定時/計數(shù)范圍 83

5.4 如何設(shè)計定時控制器 84

考考你自己 86

項目六 一位數(shù)碼顯示器設(shè)計——數(shù)碼管靜態(tài)顯示 87

6.1 能力培養(yǎng) 88

6.2 任務(wù)分析 88

6.3 如何使用數(shù)碼管 88

6.3.1 數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 88

6.3.2 數(shù)碼管的類型 89

6.4 如何設(shè)計數(shù)碼管與單片機接口電路 90

6.5 如何設(shè)計數(shù)碼管顯示程序 91

6.5.1 顯示日期的個位數(shù)字 91

6.5.2 9S計數(shù)器 91

考考你自己 93

項目七 學(xué)號顯示器設(shè)計——數(shù)碼管動態(tài)顯示 94

7.1 能力培養(yǎng) 94

7.2 任務(wù)分析 94

7.3 數(shù)碼管動態(tài)顯示原理 95

7.4 如何設(shè)計數(shù)碼管與單片機動態(tài)顯示接口電路 95

7.5 如何設(shè)計數(shù)碼管動態(tài)顯示程序 96

7.5.1 學(xué)號顯示器程序流程圖 96

7.5.2 學(xué)號顯示器程序 97

考考你自己 98

項目八 漢字顯示設(shè)計——LED點陣顯示 99

8.1 能力培養(yǎng) 100

8.2 任務(wù)分析 100

8.3 如何顯示漢字 100

8.3.1 漢字像素顯示形式 100

8.3.2 LED點陣屏的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 101

8.4 如何設(shè)計漢字點陣顯示電路 102

8.5 如何設(shè)計漢字點陣顯示程序 102

考考你自己 104

項目九 數(shù)字式溫度計——A/D轉(zhuǎn)換與單片機接口技術(shù) 105

9.1 能力培養(yǎng) 105

9.2 任務(wù)分析 106

9.3 A/D轉(zhuǎn)換基本知識 106

9.3.1 A/D轉(zhuǎn)換器原理 106

9.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器性能指標(biāo) 108

9.4 如何使用A/D轉(zhuǎn)換器 108

9.5 如何設(shè)計A/D轉(zhuǎn)換器與單片機接口電路 110

9.6 如何設(shè)計A/D轉(zhuǎn)換器與單片機接口程序 110

考考你自己 112

項目十 鋸齒波信號發(fā)生器——D/A轉(zhuǎn)換與單片機接口技術(shù) 113

10.1 能力培養(yǎng) 113

10.2 任務(wù)分析 113

10.3 D/A轉(zhuǎn)換基本知識 114

10.3.1 D/A轉(zhuǎn)換器原理 114

10.3.2 D/A轉(zhuǎn)換器性能指標(biāo) 114

10.4 如何使用D/A轉(zhuǎn)換器 115

10.5 如何設(shè)計D/A轉(zhuǎn)換器與單片機接口電路 116

10.6 如何設(shè)計D/A轉(zhuǎn)換器與單片機接口程序 117

考考你自己 117

項目十一 串行通信設(shè)計——串口通信原理及應(yīng)用 118

11.1 能力培養(yǎng) 119

11.2 任務(wù)分析 119

11.3 如何使用串口通信技術(shù) 119

11.3.1 串行通信的分類 119

11.3.2 串行通信的制式 121

11.4 如何使用MCS-51單片機串行口 122

11.4.1 串行口特殊功能寄存器 122

11.4.2 串行口的工作方式 124

11.5 如何設(shè)計單片機串口通信電路 127

11.6 如何設(shè)計單片機串口通信程序 129

11.6.1 任務(wù)分析 129

11.6.2 程序流程圖設(shè)計 129

11.6.3 程序清單 130

考考你自己 132

項目十二 單片機記錄開機次數(shù)設(shè)計——I2C總線技術(shù) 133

12.1 能力培養(yǎng) 134

12.2 任務(wù)分析 134

12.3 如何使用I2C總線 134

12.3.1 I2C總線 134

12.3.2 I2C總線數(shù)據(jù)傳送 135

12.4 E2PROM器件AT24C02 136

12.5 如何設(shè)計單片機記錄開機次數(shù)電路 137

12.6 如何模擬單片機I2C總線數(shù)據(jù) 139

12.7 如何編寫單片機記錄開機次數(shù)的程序 142

12.7.1 程序流程圖設(shè)計 142

12.7.2 程序清單 143

考考你自己 144

項目十三 多功能溫度計設(shè)計——液晶顯示溫度計 145

13.1 能力培養(yǎng) 146

13.2 任務(wù)分析 146

13.3 如何使用LCD1602 146

13.4 如何設(shè)計LCD1602與單片機接口電路 148

13.5 如何設(shè)計LCD1602顯示程序 150

考考你自己 166

附錄A 常用芯片引腳 167

附錄B ASCII碼表 171

附錄C 單片機裝調(diào)工專項能力認證 173

單片機裝調(diào)工專項能力認證鑒定標(biāo)準(zhǔn)（中級） 173

單片機裝調(diào)工專項能力認證（中級）模擬試題1 176

單片機裝調(diào)工專項能力認證（中級）模擬試題2 179

單片機裝調(diào)工專項能力認證（中級）模擬試題3 182

單片機裝調(diào)工專項能力認證（中級）模擬試題4 185

單片機裝調(diào)工專項能力認證（中級）模擬試題5 188

單片機裝調(diào)工專項能力認證（中級）模擬試題6 191

單片機裝調(diào)工專項能力認證（中級）模擬試題7 194