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项目1 LED电子彩灯的设计与实现1

1.0项目1 任务描述1

1.0.1 项目目标1

1.0.2 项目内容1

1.0.3 项目能力评价2

1.1 任务1 认识单片机3

1.1.1 单片机的组成3

1.1.2 单片机的主要应用4

1.1.3 MCS-51系列单片机4

1.2 任务2 单片机中数的表示法5

1.2.1 进位计数制5

1.2.2 进位数制之间的转换7

1.2.3 二进制编码（代码）9

1.2.4 逻辑数据的表示11

1.2.5 计算机中数据的单位11

1.3 任务3 单片机的硬件结构12

1.3.1 单片机的信号引脚概述12

1.3.2 单片机的内部结构14

1.3.3 单片机的存储器结构15

1.3.4 单片机的时钟与复位16

1.4 任务4 单片机软硬件开发流程18

1.4.1 单片机软硬件开发概述18

1.4.2 程序编译软件Keil μVision的操作使用18

1.4.3 硬件仿真软件Proteus的操作使用23

1.4.4 将控制单个发光二极管的程序烧写入单片机并正确运行27

1.5 任务5 用Keil C51编写程序使发光二极管闪动28

1.5.1 任务与计划28

1.5.2 C语言程序的结构29

1.5.3 C语言程序的标识符与关键字29

1.5.4 软件程序设计（顺序程序应用）30

1.5.5 硬件仿真原理图31

1.5.6 用Proteus软硬件仿真运行31

1.5.7 延时程序应用分析34

1.5.8 提高练习35

1.5.9 拓展练习35

1.6 任务6 用Keil C编写程序控制流水灯36

1.6.1 任务与计划36

1.6.2 C语言程序的控制语句与C51函数36

1.6.3 软件程序设计（循环程序应用）40

1.6.4 硬件仿真原理图41

1.6.5 用Proteus软硬件仿真运行42

1.6.6 提高练习42

1.6.7 拓展练习42

1.7 任务7 使用运算符点亮多只LED42

1.7.1 任务与计划42

1.7.2 C语言程序的数据类型与运算符43

1.7.3 软件程序设计44

1.7.4 硬件仿真原理图45

1.7.5 用Proteus软硬件仿真运行46

1.7.6 提高练习46

1.7.7 拓展练习46

1.8 任务8 用if语句控制P0口8位LED点亮状态47

1.8.1 任务与计划47

1.8.2 C语言程序的条件语句47

1.8.3 软件程序设计（分支程序应用）48

1.8.4 硬件仿真原理图49

1.8.5 用Proteus软硬件仿真运行50

1.8.6 提高练习50

1.8.7 拓展练习50

1.9 任务9 用switch语句控制P0口8位LED的点亮状态50

1.9.1 任务与计划50

1.9.2 C语言程序的多分支选择语句51

1.9.3 软件程序设计52

1.9.4 硬件仿真原理图53

1.9.5 用Proteus软硬件仿真运行53

1.9.6 提高练习54

1.9.7 拓展练习54

1.10 任务10 用数组指针控制P0口8位LED的点亮状态54

1.10.1 任务与计划54

1.10.2 C语言程序的数组与指针55

1.10.3 软件程序设计57

1.10.4 硬件仿真原理图58

1.10.5 用Proteus软硬件仿真运行58

1.10.6 提高练习59

1.10.7 拓展练习59

1.11 任务11 LED电子彩灯的设计与实现60

1.11.1 任务与计划60

1.11.2 认识YL-236型单片机实训平台的相关模块60

1.11.3 软件程序设计61

1.11.4 用Proteus软硬件仿真运行62

1.11.5 单片机控制LED电子彩灯的实现63

项目2 电子钟的设计与实现65

2.0项目2 任务描述65

2.0.1 项目目标65

2.0.2 项目内容65

2.0.3 项目能力评价65

2.1 任务1 认识单片机的定时器/计数器66

2.1.1 单片机的定时器/计数器66

2.1.2 定时器/计数器的工作方式寄存器67

2.1.3 定时器/计数器的控制寄存器68

2.1.4 定时器/计数器的应用69

2.2 任务2 用定时器T0查询方式控制P2口8位LED闪烁71

2.2.1 任务与计划71

2.2.2 定时器/计数器的工作方式设定和初值计算71

2.2.3 软件程序设计72

2.2.4 硬件仿真原理图72

2.2.5 用Proteus软硬件仿真运行73

2.2.6 提高练习73

2.2.7 拓展练习74

2.3 任务3 认识单片机的中断系统74

2.3.1 认识单片机的中断74

2.3.2 中断系统的应用74

2.4 任务4 用定时器T0中断控制P1口8位LED闪烁78

2.4.1 任务与计划78

2.4.2 软件程序设计78

2.4.3 硬件仿真原理图80

2.4.4 用Proteus软硬件仿真运行80

2.4.5 提高练习80

2.4.6 拓展练习81

2.5 任务5 用外部中断INT0的中断方式控制P1口LED规律点亮81

2.5.1 任务与计划81

2.5.2 软件程序设计82

2.5.3 硬件仿真原理图83

2.5.4 用Proteus软硬件仿真运行83

2.5.5 提高练习84

2.5.6 拓展练习84

2.6 任务6 简易计时器设计84

2.6.1 任务与计划84

2.6.2 LED数码管接口技术应用84

2.6.3 软件程序设计87

2.6.4 硬件仿真原理图90

2.6.5 用Proteus软硬件仿真运行92

2.6.6 提高练习93

2.6.7 拓展练习94

2.7 任务7 独立式键盘控制步进电机正反转94

2.7.1 任务与计划94

2.7.2 步进电机的基本原理与驱动脉冲94

2.7.3 软件程序设计95

2.7.4 硬件仿真原理图98

2.7.5 用Proteus软硬件仿真运行99

2.7.6 提高练习99

2.7.7 拓展练习99

2.8 任务8 电子密码锁设计99

2.8.1 任务与计划99

2.8.2 键盘接口技术应用100

2.8.3 软件程序设计102

2.8.4 硬件仿真原理图105

2.8.5 用Proteus软硬件仿真运行105

2.8.6 提高练习106

2.8.7 拓展练习106

2.9 任务9 电子钟的设计与实现106

2.9.1 任务与计划106

2.9.2 认识YL-236型单片机实训平台的指令模块MCU06107

2.9.3 软件程序设计108

2.9.4 用Proteus软、硬件仿真运行112

2.9.5 电子钟的设计与实现113

项目3 简易电子琴的设计与实现115

3.0项目3 任务描述115

3.0.1 项目目标115

3.0.2 项目内容115

3.0.3 项目能力评价116

3.1 任务1 认识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 认识单片机串行口117

3.1.3 单片机串行通信口的控制118

3.1.4 单片机串行通信口的工作方式119

3.1.5 串行口的应用方式121

3.2 任务2 单片机的单机通信121

3.2.1 任务与计划121

3.2.2 数据通信122

3.2.3 软件程序设计123

3.2.4 硬件仿真原理图124

3.2.5 用Proteus软硬件仿真运行124

3.2.6 提高练习125

3.2.7 拓展练习125

3.3 任务3 单片机的双机通信126

3.3.1 任务与计划126

3.3.2 波特率计算126

3.3.3 双机之间的串行通信设计原理128

3.3.4 软件程序设计128

3.3.5 硬件仿真原理图132

3.3.6 用Proteus软硬件仿真运行133

3.3.7 提高练习133

3.3.8 拓展练习134

3.4 任务4 单片机与计算机（PC）串行通信134

3.4.1 任务与计划135

3.4.2 认识串行通信接口标准总线RS-232C135

3.4.3 认识电平转换芯片MAX232137

3.4.4 软件程序设计137

3.4.5 硬件仿真原理图139

3.4.6 用Proteus软硬件仿真运行139

3.4.7 提高练习142

3.5 任务5 简易电子琴的设计与实现142

3.5.1 任务与计划142

3.5.2 认识单片机发出声音的实现方法142

3.5.3 软件程序设计144

3.5.4 用Proteus软、硬件仿真运行148

3.5.5 简易电子琴的设计与实现149

项目4 数字电压表的设计与实现151

4.0项目4 任务描述151

4.0.1 项目目标151

4.0.2 项目内容151

4.0.3 项目能力评价151

4.1 任务1 认识LED点阵显示屏152

4.1.1 任务与计划152

4.1.2 认识LED点阵显示屏153

4.1.3 软件程序设计153

4.1.4 硬件仿真原理图155

4.1.5 用Proteus软硬件仿真运行156

4.1.6 提高练习157

4.1.7 拓展练习157

4.2 任务2 认识LCD 1602液晶显示屏157

4.2.1 任务与计划157

4.2.2 认识LCD 1602液晶显示屏158

4.2.3 软件程序设计161

4.2.4 硬件仿真原理图164

4.2.5 用Proteus软硬件仿真运行165

4.2.6 提高练习165

4.2.7 拓展练习165

4.3 任务3 简易波形信号发生器的设计165

4.3.1 任务与计划165

4.3.2 认识D/A转换芯片DAC0832166

4.3.3 软件程序设计167

4.3.4 硬件仿真原理图168

4.3.5 用Proteus软硬件仿真运行169

4.3.6 提高练习169

4.3.7 拓展练习169

4.4 任务4 基于ADC0832的数字电压表设计169

4.4.1 任务与计划169

4.4.2 认识A/D转换芯片ADC0832170

4.4.3 软件程序设计171

4.4.4 硬件仿真原理图176

4.4.5 用Proteus软硬件仿真运行177

4.4.6 提高练习177

4.5 任务5 基于ADC0809的数字电压表设计与实现178

4.5.1 任务与计划178

4.5.2 认识A/D转换芯片ADC0809179

4.5.3 软件程序设计180

4.5.4 用Proteus软硬件仿真运行185

4.5.5 数字电压表的设计与实现186

项目5 数字温度控制器的设计与实现189

5.0项目5 任务描述189

5.0.1 项目目标189

5.0.2 项目内容189

5.0.3 项目能力评价189

5.1 任务1 认识数字温度传感器DS 18B20190

5.1.1 认识数字温度传感器DS 18B20190

5.1.2 DS18B20温度传感器的接口电路与工作时序192

5.1.3 DS 18B20温度传感器的应用194

5.2 任务2 温度报警器的设计195

5.2.1 任务与计划195

5.2.2 软件程序设计195

5.2.3 硬件仿真原理图205

5.2.4 用Proteus软硬件仿真运行205

5.2.5 提高练习207

5.2.6 拓展练习207

5.3 任务3 数字温度控制器的设计与实现208

5.3.1 任务与计划208

5.3.2 认识交直流电机模块MCU08和温度传感器模块MCU13208

5.3.3 软件程序设计208

5.3.4 硬件仿真原理图218

5.3.5 用Proteus软硬件仿真运行219

5.3.6 数字温度控制器的设计与实现219

5.4 任务4 认识Cortex-M4224

5.4.1 嵌入式系统的特点与一般应用224

5.4.2 Cortex-M4的组成及功能224

5.4.3 Cortex-M4的主要应用226

5.4.4 Cortex-M4的系列226

5.5 任务5 基于Cortex-M4的直流步进电机控制器的设计与实现227

5.5.1 任务与计划227

5.5.2 熟悉IAR 6.30开发环境227

5.5.3 基于Cortex-M4的直流电机控制器的设计与实现229

项目6 日历时钟的设计与实现234

6.0项目6 任务描述234

6.0.1 项目目标234

6.0.2 项目内容234

6.0.3 项目能力评价234

6.1 任务1 认识12C总线235

6.1.1 12C总线及12C总线接口235

6.1.2 12C芯片24C04的应用238

6.1.3 软件程序设计240

6.1.4 硬件仿真原理图244

6.1.5 用Proteus软硬件仿真运行245

6.1.6 提高练习245

6.1.7 拓展练习245

6.2 任务2 认识实时时钟电路245

6.2.1 任务与计划245

6.2.2 认识实时时钟芯片DS 1302246

6.2.3 软件程序设计249

6.2.4 硬件仿真原理图257

6.2.5 用 Proteus软硬件仿真运行258

6.2.6 提高练习258

6.2.7 拓展练习258

6.3 任务3 认识LCD12864液晶显示屏258

6.3.1 任务与计划258

6.3.2 LCD12864液晶显示屏259

6.3.3 软件程序设计262

6.3.4 硬件仿真原理图265

6.3.5 用Proteus软硬件仿真运行266

6.3.6 提高练习266

6.3.7 拓展练习266

6.4 任务4 日历时钟的设计与实现267

6.4.1 任务与计划267

6.4.2 软件程序设计267

6.4.3 硬件仿真原理图278

6.4.4 用Proteus软硬件仿真运行279

6.4.5 日历时钟的设计与实现279

附录A ASCII表281