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| 編輯推薦： |
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以实际应用为背景，以工程项目的设计和实现的全过程为主线，将理论与实际相结合进行授课。适合学生理解及应用。
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| 內容簡介： |
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本书涵盖了单片机开发的基本内容，以智能温室大棚环境监测终端项目的实验应用为背景，以工程项目的设计和实现的全过程为主线，将系统设计和实现工作分解成准备工作和单元模块，引导学生一步步的学习掌握，最终综合起来，完成整个电子系统设计。本书包括以下内容：项目方案（基础知识：微控制器系统概述；项目课题：智能温室大棚环境监测终端）、准备任务（准备任务1：软硬件开发环境；准备任务2：MCS-51单片机组成原理；准备任务3：汇编语言基础；准备任务4：C51语言基础）、单元任务（单元任务1：人机交互模块；单元任务2：安全红外检测模块；单元任务3：实时时钟模块；单元任务4：PWM电机控制；单元任务5：无线通信模块；单元任务6：光照强度检测模块；单元任务7：温湿度采集模块；单元任务8：数据存储模块）、综合任务（智能温室大棚环境监测终端）。本书可作为单片机学习者的教材或教学参考书。
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| 目錄：
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第1章项目分析与项目规划1
1.1基础知识：微控制器系统概述1
1.1.1微控制器的发展1
1.1.2单片机的应用领域2
1.1.3电子系统方案设计流程2
1.1.4单片机的选型2
1.2项目课题：智能温室大棚环境监测终端3
1.2.1项目背景与意义3
1.2.2项目需求分析4
1.2.3系统方案设计5
1.2.4智能温室大棚环境监测的终端方案设计6
1.2.5知识点分析6
第2章准备任务8
2.1准备任务1：单片机开发环境8
2.1.1开发板介绍8
2.1.2软件开发环境12
2.1.3准备子任务1-1：LED闪烁13
2.2准备任务2：MCS-51单片机组成原理33
2.2.1MCS-51单片机组成结构33
2.2.2指令时序41
2.3准备任务3：汇编语言基础45
2.3.1MCS-51指令系统45
2.3.2汇编语言程序设计56
2.3.3汇编语言编程实例分析57
2.4准备任务4：C51语言基础61
2.4.1C51基本语法61
2.4.2C51编程风格81
第3章单元任务84
3.1单元任务1：人机交互模块84
3.1.1LCD显示84
3.1.2键盘接口91
3.1.3人机交互模块单元任务94
3.2单元任务2：安全红外检测模块109
3.2.1中断系统结构与原理109
3.2.2人体红外传感器（PIR）模块HC-SR501115
3.2.3安全红外检测模块单元任务116
3.3单元任务3：实时时钟模块122
3.3.1定时计数器的结构与原理122
3.3.2实时时钟模块单元任务126
3.4单元任务4：PWM电机控制137
3.4.1PWM电机调速137
3.4.2STC12C5A60S2 系列单片机PCAPWM应用139
3.4.3PWM电机控制单元子任务143
3.5单元任务5：无线通信模块148
3.5.1串行口结构与原理148
3.5.2STC12C5A60S2串口2原理及应用158
3.5.3蓝牙串口模块—HC-05160
3.5.4虚拟串口仿真环境的建立162
3.5.5单元子任务168
3.6单元任务6：光照强度检测模块178
3.6.1STC12C5A60S2集成ADC179
3.6.2光敏电阻182
3.6.3单元子任务6-1：光照强度测量与显示183
3.7单元任务7：温湿度采集模块186
3.7.1DHT11温湿度传感器186
3.7.2单元子任务7-1：室内温湿度采集及显示188
3.8单元任务8：数据存储模块193
3.8.1AT24C02存储器原理及应用193
3.8.2单元子任务8-1：AT24C02读写检测199
第4章综合任务：智能温室大棚环境监测终端208
4.1任务目标208
4.2流程图分析209
4.3C51程序211
参考文献216
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| 內容試閱：
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20世纪70年代，单片机诞生了。此后，以8051系列为代表的8位单片机在全世界范围内流行和发展，在各个领域得到了广泛的应用。近年来，虽然以ARM为代表的32位控制器作为后起之秀也在迅速地发展，但51系列单片机在工业控制领域的应用仍然无法替代，它将继续发挥巨大的作用。
编者在高校从事单片机教学多年，在授课过程中，感觉单片机的理论比较艰涩，如果理论教学和实验教学脱节的话，很多学生在学习理论知识的时候就容易产生困惑和畏难情绪，在实验中也不能很好地将理论知识应用于实践开发。通过多年的探索，编者认为，将理论和实践教学统一起来，在实验中学习理论知识，有助于加深学生对于理论知识的理解，学习起来更加直观、生动。基于这个想法，编写了本教材。
本书的一个突出的特色是，注重理论和实践的结合。全书以实际应用为背景，以工程项目的设计和实现的全过程为主线。学习者以一名电子系统开发人员的角色，一步步地完成整个电子系统的设计。这样的学习方式有很多的优点：
首先，市场上的很多教材都是按知识点划分、以章节为单位介绍单片机的理论知识，但往往学习者学完了整本书，仍然无法有效地将这些知识点有机地串联、组织起来，应用到实际开发当中去。而本书一开始就为学习者展示了这个精心选取的、颇具代表性的单片机项目的功能模块、核心硬件模块及知识点结构，学习者首先在脑海中建立的是一个完整的单片机知识结构框架。在这个基础上，在本教材的指导下，不断地充实和完善这个知识结构，这样的学习方法效率高，目标明确，有助于知识的系统化和整体化。
其次，本书不仅重视理论和实验知识的传授，同时注重引导和培养学习者的项目开发思维，传授实际的项目开发经验。本书的第2章，着重介绍了电子系统方案设计流程、项目需求分析、系统方案设计、硬件结构建设等内容，并以流程图、框架图的方式直观地展示出来。这些内容在很多教材中是没有的，却是项目开发者在项目前期必须要面对和思考的，本书设身处地地为学习者着想，在这方面着重加以指导。
此外，在本书的指导下，学习者以一名电子系统开发人员的角色，从零开始，经历了项目方案设计、软硬件开发环境建立、语言基础学习、单元模块学习和设计，终将所有知识点整合起来，对项目进行综合设计和实现。在这个过程中，学习者如同经历了一次真实的项目开发过程。即使是初学者，在本书的指导下，每完成一个模块的设计和实现，都会获得一定的成就感，增强单片机学习的兴趣和乐趣。而随着这个项目的完成，看到亲手实现的这个综合性高、功能复杂的电子系统，学习者无论是在理论知识、动手能力、实践经验亦或是学习信心等方面，都将做好迎接更大挑战的准备。
在实际编写的过程中，笔者对于教材的细节也有较多的考虑和设计：考虑到了学习者的实际情况，注重运用Proteus和Keil进行软件仿真，使得学习者在开始学习的时候，不需要花时间或金钱去制作或购买开发板和硬件；在程序基础的部分，介绍了汇编语言和C语言两种语言基础，这两种语言各有优点，建议学习者不要偏废，尽量全部掌握；为了使学习者一目了然，直观形象，笔者绘制了比较多的程序和设计流程图，特别适合初学者学习和理解；每一个步骤的软件截图和程序示例（包括注释）都非常详细，即使是自学者也能通过对照学习轻松掌握软件操作和程序设计。
本书除作为高等学校自动化相关专业教材外，还适合单片机开发爱好者、51单片机开发技术人员及社会培训班学习和使用。
本书由南开大学高艺、郭振武、赵二刚主编，高艺完成了第1章和第4章的编写，赵二刚完成了第3章1-5节的编写、孟庆斌完成了第3章6-8节的编写，李晓晨完成了第2章的编写。本书配套实验系统的软硬件由张红宾、程如岐、鞠兰、赵鹏、葛付伟、刘广伟共同设计完成。司敏山、李文燕、李艳红、赵云红、刘冰雨、郭振武、王艳芳、张维、郑胤完成了课程资源建设，审阅全书并对所有程序进行了校验。在本书的编写过程中，得到了张宪老师大力支持，提出了不少宝贵意见，在此一并致以衷心的感谢。
学习者在阅读本书的过程中，有任何疑问或是交流探讨可以发邮件到mcu_nk@126.com。相关同行专家和老师也欢迎与作者联系，共同参与本书的研究和完善工作，对于本书存在的疏漏之处，敬请批评指正。
编者
于南开大学
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