單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：基于Keil C和Proteus開(kāi)發(fā)仿真平臺(tái)

目 錄
項(xiàng)目1 LED電子彩燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （1）
1．0 項(xiàng)目1任務(wù)描述 （1）
1．0．1 項(xiàng)目目標(biāo) （1）
1．0．2 項(xiàng)目?jī)?nèi)容 （1）
1．0．3 項(xiàng)目能力評(píng)價(jià) （2）
1．1 任務(wù)1 認(rèn)識(shí)單片機(jī) （3）
1．1．1 單片機(jī)的組成 （3）
1．1．2 單片機(jī)的主要應(yīng)用 （4）
1．1．3 MCS-51系列單片機(jī) （4）
1．2 任務(wù)2 單片機(jī)中數(shù)的表示法 （5）
1．2．1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制 （5）
1．2．2 進(jìn)位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 （7）
1．2．3 二進(jìn)制編碼（代碼） （9）
1．2．4 邏輯數(shù)據(jù)的表示 （11）
1．2．5 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位 （11）
1．3 任務(wù)3 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) （12）
1．3．1 單片機(jī)的信號(hào)引腳概述 （12）
1．3．2 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) （14）
1．3．3 單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) （15）
1．3．4 單片機(jī)的時(shí)鐘與復(fù)位 （16）
1．4 任務(wù)4 單片機(jī)軟硬件開(kāi)發(fā)流程 （18）
1．4．1 單片機(jī)軟硬件開(kāi)發(fā)流程 （18）
1．4．2 程序編譯軟件Keil Vision的操作使用 （18）
1．4．3 硬件仿真軟件Proteus的操作使用 （23）
1．4．4 將控制單個(gè)發(fā)光二極管的程序燒寫入單片機(jī)并正確運(yùn)行 （27）
1．5 任務(wù)5 用Keil C51編寫程序使發(fā)光二極管閃動(dòng) （28）
1．5．1 任務(wù)與計(jì)劃 （28）
1．5．2 C語(yǔ)言程序的結(jié)構(gòu) （29）
1．5．3 C語(yǔ)言程序的標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字 （29）
1．5．4 軟件程序設(shè)計(jì)（順序程序應(yīng)用） （30）
1．5．5 硬件仿真原理圖 （31）
1．5．6 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （31）
1．5．7 延時(shí)程序應(yīng)用分析 （34）
1．5．8 提高練習(xí) （35）
1．5．9 拓展練習(xí) （35）
1．6 任務(wù)6 用Keil C編寫程序控制流水燈 （36）
1．6．1 任務(wù)與計(jì)劃 （36）
1．6．2 C語(yǔ)言程序的控制語(yǔ)句與C51函數(shù) （36）
1．6．3 軟件程序設(shè)計(jì)（循環(huán)程序應(yīng)用） （40）
1．6．4 硬件仿真原理圖 （41）
1．6．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （42）
1．6．6 提高練習(xí) （42）
1．6．7 拓展練習(xí) （42）
1．7 任務(wù)7 使用運(yùn)算符點(diǎn)亮多只LED （42）
1．7．1 任務(wù)與計(jì)劃 （42）
1．7．2 C語(yǔ)言程序的數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算符 （43）
1．7．3 軟件程序設(shè)計(jì) （44）
1．7．4 硬件仿真原理圖 （45）
1．7．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （46）
1．7．6 提高練習(xí) （46）
1．7．7 拓展練習(xí) （46）
1．8 任務(wù)8 用if語(yǔ)句控制P0口8位LED點(diǎn)亮狀態(tài) （47）
1．8．1 任務(wù)與計(jì)劃 （47）
1．8．2 C語(yǔ)言程序的條件語(yǔ)句 （47）
1．8．3 軟件程序設(shè)計(jì)（分支程序應(yīng)用） （48）
1．8．4 硬件仿真原理圖 （49）
1．8．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （50）
1．8．6 提高練習(xí) （50）
1．8．7 拓展練習(xí) （50）
1．9 任務(wù)9 用switch語(yǔ)句控制P0口8位LED的點(diǎn)亮狀態(tài) （50）
1．9．1 任務(wù)與計(jì)劃 （50）
1．9．2 C語(yǔ)言程序的多分支選擇語(yǔ)句 （51）
1．9．3 軟件程序設(shè)計(jì) （52）
1．9．4 硬件仿真原理圖 （53）
1．9．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （53）
1．9．6 提高練習(xí) （54）
1．9．7 拓展練習(xí) （54）
1．10 任務(wù)10 用數(shù)組指針控制P0口8位LED的點(diǎn)亮狀態(tài) （54）
1．10．1 任務(wù)與計(jì)劃 （54）
1．10．2 C語(yǔ)言程序的數(shù)組與指針 （55）
1．10．3 軟件程序設(shè)計(jì) （57）
1．10．4 硬件仿真原理圖 （58）
1．10．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （58）
1．10．6 提高練習(xí) （59）
1．10．7 拓展練習(xí) （59）
1．11 任務(wù)11 LED電子彩燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （60）
1．11．1 任務(wù)與計(jì)劃 （60）
1．11．2 認(rèn)識(shí)YL-236型單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的相關(guān)模塊 （60）
1．11．3 軟件程序設(shè)計(jì) （61）
1．11．4 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （62）
1．11．5 單片機(jī)控制LED電子彩燈的實(shí)現(xiàn) （63）
項(xiàng)目2 電子鐘的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （65）
2．0 項(xiàng)目2任務(wù)描述 （65）
1．0．1 項(xiàng)目目標(biāo) （65）
1．0．2 項(xiàng)目?jī)?nèi)容 （65）
1．0．3 項(xiàng)目能力評(píng)價(jià) （65）
2．1 任務(wù)1 認(rèn)識(shí)單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 （66）
2．1．1 單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 （66）
2．1．2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式寄存器 （67）
2．1．3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制寄存器 （68）
2．1．4 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 （69）
2．2 任務(wù)2 用定時(shí)器T0查詢方式控制P2口8位LED閃爍 （71）
2．2．1 任務(wù)與計(jì)劃 （71）
2．2．2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式設(shè)定和初值計(jì)算 （71）
2．2．3 軟件程序設(shè)計(jì) （72）
2．2．4 硬件仿真原理圖 （72）
2．2．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （73）
2．2．6 提高練習(xí) （73）
2．2．7 拓展練習(xí) （74）
2．3 任務(wù)3 認(rèn)識(shí)單片機(jī)的中斷系統(tǒng) （74）
2．3．1 認(rèn)識(shí)單片機(jī)的中斷 （74）
2．3．2 中斷系統(tǒng)的應(yīng)用 （74）
2．4 任務(wù)4 用定時(shí)器T0中斷控制P1口8位LED閃爍 （78）
2．4．1 任務(wù)與計(jì)劃 （78）
2．4．2 軟件程序設(shè)計(jì) （78）
2．4．3 硬件仿真原理圖 （80）
2．4．4 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （80）
2．4．5 提高練習(xí) （80）
2．4．6 拓展練習(xí) （81）
2．5 任務(wù)5 用外部中斷 的中斷方式控制P1口LED規(guī)律點(diǎn)亮 （81）
2．5．1 任務(wù)與計(jì)劃 （81）
2．5．2 軟件程序設(shè)計(jì) （82）
2．5．3 硬件仿真原理圖 （83）
2．5．4 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （83）
2．5．5 提高練習(xí) （84）
2．5．6 拓展練習(xí) （84）
2．6 任務(wù)6 簡(jiǎn)易計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì) （84）
2．6．1 任務(wù)與計(jì)劃 （84）
2．6．2 LED數(shù)碼管接口技術(shù)應(yīng)用 （84）
2．6．3 軟件程序設(shè)計(jì) （87）
2．6．4 硬件仿真原理圖 （90）
2．6．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （92）
2．6．6 提高練習(xí) （93）
2．6．7 拓展練習(xí) （94）
2．7 任務(wù)7 獨(dú)立式鍵盤控制步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn) （94）
2．7．1 任務(wù)與計(jì)劃 （94）
2．7．2 步進(jìn)電機(jī)的基本原理與驅(qū)動(dòng)脈沖 （94）
2．7．3 軟件程序設(shè)計(jì) （95）
2．7．4 硬件仿真原理圖 （98）
2．7．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （99）
2．7．6 提高練習(xí) （99）
2．7．7 拓展練習(xí) （99）
2．8 任務(wù)8 電子密碼鎖設(shè)計(jì) （99）
2．8．1 任務(wù)與計(jì)劃 （99）
2．8．2 鍵盤接口技術(shù)應(yīng)用 （100）
2．8．3 軟件程序設(shè)計(jì) （102）
2．8．4 硬件仿真原理圖 （105）
2．8．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （105）
2．8．6 提高練習(xí) （106）
2．8．7 拓展練習(xí) （106）
2．9 任務(wù)9 電子鐘的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （106）
2．9．1 任務(wù)與計(jì)劃 （106）
2．9．2 認(rèn)識(shí)YL-236型單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的指令模塊MCU06 （107）
2．9．3 軟件程序設(shè)計(jì) （108）
2．9．4 用Proteus軟、硬件仿真運(yùn)行 （112）
2．9．5 電子鐘的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （113）
項(xiàng)目3 簡(jiǎn)易電子琴的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （115）
3．0 項(xiàng)目3任務(wù)描述 （115）
3．0．1 項(xiàng)目目標(biāo) （115）
3．0．2 項(xiàng)目?jī)?nèi)容 （115）
3．0．3 項(xiàng)目能力評(píng)價(jià) （116）
3．1 任務(wù)1 認(rèn)識(shí)串行通信和串行通信口 （117）
3．1．1 串行通信的基本概念 （117）
3．1．2 認(rèn)識(shí)單片機(jī)串行口 （117）
3．1．3 單片機(jī)串行通信口的控制 （118）
3．1．4 單片機(jī)串行通信口的工作方式 （119）
3．1．5 串行口的應(yīng)用方式 （121）
3．2 任務(wù)2 單片機(jī)的單機(jī)通信 （121）
3．2．1 任務(wù)與計(jì)劃 （121）
3．2．2 數(shù)據(jù)通信 （122）
3．2．3 軟件程序設(shè)計(jì) （123）
3．2．4 硬件仿真原理圖 （124）
3．2．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （124）
3．2．6 提高練習(xí)拓展練習(xí) （125）
3．2．7 拓展練習(xí) （125）
3．3 任務(wù)3 單片機(jī)的雙機(jī)通信 （126）
3．3．1 任務(wù)與計(jì)劃 （126）
3．3．2 波特率計(jì)算 （126）
3．3．3 雙機(jī)之間的串行通信設(shè)計(jì)原理 （128）
3．3．4 軟件程序設(shè)計(jì) （128）
3．3．5 硬件仿真原理圖 （132）
3．3．6 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （133）
3．3．7 提高練習(xí) （133）
3．3．8 拓展練習(xí) （134）
3．4 任務(wù)4 單片機(jī)與計(jì)算機(jī)PC串行通信 （134）
3．4．1 任務(wù)與計(jì)劃 （135）
3．4．2 認(rèn)識(shí)串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)總線RS-232C （135）
3．4．3 認(rèn)識(shí)電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232 （137）
3．4．4 軟件程序設(shè)計(jì) （137）
3．4．5 硬件仿真原理圖 （139）
3．4．6 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （139）
3．4．7 提高練習(xí) （142）
3．5 任務(wù)5 簡(jiǎn)易電子琴的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （142）
3．5．1 任務(wù)與計(jì)劃 （142）
3．5．2 認(rèn)識(shí)單片機(jī)發(fā)出聲音的實(shí)現(xiàn)方法 （142）
3．5．3 軟件程序設(shè)計(jì) （144）
3．5．4 用Proteus軟、硬件仿真運(yùn)行 （148）
3．5．5 簡(jiǎn)易電子琴的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （149）
項(xiàng)目4 數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （151）
4．0 項(xiàng)目4任務(wù)描述 （151）
4．0．1 項(xiàng)目目標(biāo) （151）
4．0．2 項(xiàng)目?jī)?nèi)容 （151）
4．0．3 項(xiàng)目能力評(píng)價(jià) （151）
4．1 任務(wù)1 認(rèn)識(shí)LED點(diǎn)陣顯示屏 （152）
4．1．1 任務(wù)與計(jì)劃 （152）
4．1．2 認(rèn)識(shí)LED點(diǎn)陣顯示屏 （153）
4．1．3 軟件程序設(shè)計(jì) （153）
4．1．4 硬件仿真原理圖 （155）
4．1．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （156）
4．1．6 提高練習(xí) （157）
4．1．7 拓展練習(xí) （157）
4．2 任務(wù)2 認(rèn)識(shí)LCD1602液晶顯示屏 （157）
4．2．1 任務(wù)與計(jì)劃 （157）
4．2．2 認(rèn)識(shí)LCD1602液晶顯示屏 （158）
4．2．3 軟件程序設(shè)計(jì) （161）
4．2．4 硬件仿真原理圖 （164）
4．2．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （165）
4．2．6 提高練習(xí) （165）
4．2．7 拓展練習(xí) （165）
4．3 任務(wù)3 簡(jiǎn)易波形信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) （165）
4．3．1 任務(wù)與計(jì)劃 （165）
4．3．2 認(rèn)識(shí)D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832 （166）
4．3．3 軟件程序設(shè)計(jì) （167）
4．3．4 硬件仿真原理圖 （168）
4．3．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （169）
4．3．6 提高練習(xí) （169）
4．3．7 拓展練習(xí) （169）
4．4 任務(wù)4 基于ADC0832的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì) （169）
4．4．1 任務(wù)與計(jì)劃 （169）
4．4．2 認(rèn)識(shí)A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0832 （170）
4．4．3 軟件程序設(shè)計(jì) （171）
4．4．4 硬件仿真原理圖 （176）
4．4．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （177）
4．4．6 提高練習(xí) （177）
4．5 任務(wù)5 基于ADC0809的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （178）
4．5．1 任務(wù)與計(jì)劃 （178）
4．5．2 認(rèn)識(shí)A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809 （179）
4．5．3 軟件程序設(shè)計(jì) （180）
4．5．4 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （185）
4．5．5 數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （186）
項(xiàng)目5 數(shù)字溫度控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （189）
5．0 項(xiàng)目5任務(wù)描述 （189）
5．0．1 項(xiàng)目目標(biāo) （189）
5．0．2 項(xiàng)目?jī)?nèi)容 （189）
5．0．3 項(xiàng)目能力評(píng)價(jià) （189）
5．1 任務(wù)1 認(rèn)識(shí)數(shù)字溫度傳感器DS18B20 （190）
5．1．1 認(rèn)識(shí)數(shù)字溫度傳感器DS18B20 （190）
5．1．2 DS18B20溫度傳感器的接口電路與工作時(shí)序 （192）
5．1．3 DS18B20溫度傳感器的應(yīng)用 （194）
5．2 任務(wù)2 溫度報(bào)警器的設(shè)計(jì) （195）
5．2．1 任務(wù)與計(jì)劃 （195）
5．2．2 軟件程序設(shè)計(jì) （195）
5．2．3 硬件仿真原理圖 （205）
5．2．4 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （205）
5．2．5 提高練習(xí) （207）
5．2．6 拓展練習(xí) （207）
5．3 任務(wù)3 數(shù)字溫度控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （208）
5．3．1 任務(wù)與計(jì)劃 （208）
5．3．2 認(rèn)識(shí)交直流電機(jī)模塊MCU08和溫度傳感器模塊MCU13 （208）
5．3．3 軟件程序設(shè)計(jì) （208）
5．3．4 硬件仿真原理圖 （218）
5．3．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （219）
5．3．6 數(shù)字溫度控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （219）
5．4 任務(wù)4 認(rèn)識(shí)Cortex-M4 （224）
5．4．1 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)與一般應(yīng)用 （224）
5．4．2 Cortex-M4的組成及功能 （224）
5．4．3 Cortex-M4的主要應(yīng)用 （226）
5．4．4 Cortex-M4的系列 （226）
5．5 任務(wù)5 基于Cortex-M4的直流步進(jìn)電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （227）
5．5．1 任務(wù)與計(jì)劃 （227）
5．5．2 熟悉IAR 6．30開(kāi)發(fā)環(huán)境 （227）
5．5．3 基于Cortex-M4的直流電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （229）
項(xiàng)目6 日歷時(shí)鐘的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （234）
6．0 項(xiàng)目6任務(wù)描述 （234）
6．0．1 項(xiàng)目目標(biāo) （234）
6．0．2 項(xiàng)目?jī)?nèi)容 （234）
6．0．3 項(xiàng)目能力評(píng)價(jià) （234）
6．1 任務(wù)1 認(rèn)識(shí)I2C總線 （235）
6．1．1 I2C總線及I2C總線接口 （235）
6．1．2 I2C芯片24C04的應(yīng)用 （238）
6．1．3 軟件程序設(shè)計(jì) （240）
6．1．4 硬件仿真原理圖 （244）
6．1．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （245）
6．1．6 提高練習(xí) （245）
6．1．7 拓展練習(xí) （245）
6．2 任務(wù)2 認(rèn)識(shí)實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路 （245）
6．2．1 任務(wù)與計(jì)劃 （245）
6．2．2 認(rèn)識(shí)實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302 （246）
6．2．3 軟件程序設(shè)計(jì) （249）
6．2．4 硬件仿真原理圖 （257）
6．2．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （258）
6．2．6 提高練習(xí) （258）
6．2．7 拓展練習(xí) （258）
6．3 任務(wù)3 認(rèn)識(shí)LCD12864液晶顯示屏 （258）
6．3．1 任務(wù)與計(jì)劃 （258）
6．3．2 認(rèn)識(shí)LCD12864液晶顯示屏 （259）
6．3．3 軟件程序設(shè)計(jì) （262）
6．3．4 硬件仿真原理圖 （265）
6．3．5 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （266）
6．3．6 提高練習(xí) （266）
6．3．7 拓展練習(xí) （266）
6．4 任務(wù)4 日歷時(shí)鐘的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （267）
6．4．1 任務(wù)與計(jì)劃 （267）
6．4．2 軟件程序設(shè)計(jì) （267）
6．4．3 硬件仿真原理圖 （278）
6．4．4 用Proteus軟硬件仿真運(yùn)行 （279）
6．4．5 日歷時(shí)鐘的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （279）
附錄A ASCII表 （281）